预制装配式建筑的结构体系与设计

发表时间:2020/8/10   来源:《建筑实践》2020年第8期   作者:杨少尉
[导读] 进入二十一世纪以来,我国的经济水平不断提升,带动了人们生活水平的提高
        摘要:进入二十一世纪以来,我国的经济水平不断提升,带动了人们生活水平的提高,人民群众对建筑的设计与质量要求呈现出逐渐上升的趋势。经过不断研究与创新,预制装配式建筑能够满足当前的生产生活与民众理念与质量的需求。预制装配式建筑与其他类型的建筑相比较,可以预先进行构件制作,制作完成后运输到施工区域后,再通过装配工作完成建设。通过应用此模式的建筑类型,能够有效缩短施工工期、降低成本。建筑建设技术在科学技术的快速发展下一,传统、单一化的钢筋混凝土浇筑施工技术已经完全被预制构件装配所取代,实现了建筑结构应用空间的有效拓展,推动建筑行业更加快速的向前发展。另外,预制构件装配技术能够优化建筑结构及施工质量,进而促进施工效率的提升,与传统建筑建设技术相比较,具有较广阔的发展空间。
        关键词:预制装配式建筑;施工技术;配套设施
        引言
        我们在工程施工期间就应该将预制装配式技术进行运用,在建设期间就给予预制装配式问题更多的关注,提前做好预制装配式工作,并不断创新技术,为我国的建筑市场提供更加优质的服务,促进建筑产品质量的提升。
        1预制装配式建筑简介
        预制装配式建筑指的是建筑构件都是在工厂预先加工而成,运输至现场直接进行安装形成建筑物,是一种新的建筑形式,根据预制构件的形式和施工方法的不同可以将预制装配式建筑分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等5种类型。当前常用的预制装配式建筑主要有预制装配式混凝土建筑及预制装配式钢结构建筑,这两种建筑结构都采用了较为常规的建筑材料,建筑构件都是在工厂预制而成,在施工现场进行安装,形成一个整体建筑。预制装配式建筑一方面节约了大量的人力物力,便于施工质量的管理;另一方面工厂规范的管理模式使得构件的加工更为可靠,提升了建筑施工的安全性。
        2创新预制装配式建筑结构体系与设计的策略
        2.1注重关键部位的设计与优化
        在实际预制装配式施工过程中需要我们对其加以更大的质量防控,特别是建筑的质量问题更加突出,要将细节考虑到位,不留隐患。首先设计人员要在设计之前对所建工程的实际地理位置进行考察,并结合当地的地质资料参考,对其周边的建筑进行实地走访寻找存在的问题和可能存在的隐患,在自身设计的过程中要将这些影响因素考虑进去。然后根据要设计的目标建筑进行需求分析,对设计目标有明确的标准,尽可能选用优质建筑材料,有明确的措施,这样就能够以当地的环境条件为参考有一个设计阶段的预防方案。其次是施工过程,现代建筑多以钢筋混凝土为主体结构,对于钢筋的浇筑要尽量一次性,避免有混凝土接缝。最后是在浇筑过程中要对混凝土均匀搅拌,确保混凝土的和易性,防止有跑浆现象出现,在屋面的找平层做好整体性效果。
        2.2明确结构体系与抗震性能关系
        研究人员提出的装配式整体预应力板柱体系,可分为整块板与多块板,后者,不仅能够减少预制板尺度与重量,还可为吊装作业提供便利。相关人员需在安装构件过程设置斜撑来提高预制装配式建筑结构体系的稳定性。在抗震性能方面,由于预制装配式混凝土结构仅与受力构件刚度、节点刚度有关,因此,抗震性能与设计控制关系应从节点类型入手。具体来说,因节点不同,预制装配式混凝土结构可分为三种,即干式连接铰接连接节点、柔性连接节点以及湿式连接刚性连接节点。其中干式连接节点无转动刚度,只适用于承担竖向载荷,无需考虑抗震设防且风压小,主要用于低层建筑。柔性连接节点,处于铰接连接节点与刚性连接节点之间,虽存在转动刚度,但缺乏取值依据。湿式连接刚性连接节点,其转动刚度与现浇混凝土梁柱节点接近,所以,在力学性能上与现浇混凝土框架结构相似,适用于所有预制装配式建筑结构。由于不同节点型式的刚度与能耗性能存在差异,因此,结构设计需针对节点连接技术设计相应的力学与抗震性能。


        2.3预制叠合板安装施工技术
        在预制装配式建筑施工作业时,安装预制叠合板施工作业也是广泛应用的施工技术,与其他技术相比较,可有效防止在安装预制装配式建筑时产生尺寸误差的问题,通过严格控制施工中的安装方向,从而高效完成装配工作。在进行安装时,第一步应采取校对、调整叠合板方向与位置的工作,目的是保证安装位置与方向达到精确度的要求。第二步开展保护工作,对搬运、安装等多个环节进行保护,避免脆弱的叠合板受到外力作用或者是在安装中意外发生损坏问题,影响安装质量与进度。另外,还需要注重叠合板全装前的吊板安装,需要在选择吊装方式时应根据整个建筑的施工材料、建筑特点进行合理化的选择,可满足吊装紧密性要求,减少意外事故的发生。在安装叠合板时,还应该将临时支架设置在板底部,能够为叠合板安装工作约束出有效的范围,保障安装稳固性能。此外,如果预制装配式建筑还需要进行双层结构叠合板的安装工作,需要设立双层支架,还要在安装结束后严格控制安装范围,注重混凝土浇筑后的养护工作。只有混凝土质量达到标准要求后,才能进行支架的拆除工作,保证施工质量。
        2.4选择合理的建筑材料
        建筑材料就是整个预制装配式建筑的“骨架”,选择建筑材料直接关系到建筑的整体质量,选择正确的建筑材料才能发挥出施工技术优势。由于内部钢筋繁杂,在选择骨料上就需要根据钢筋之间的间距确定粗骨料的集配,一般情况下都是在20±11cm范围内进行选择。细骨料就是指沙,河沙与山沙是较为合理的选择,但是在进场和使用前进行含泥量检验,防止过多泥土混入,同时也要注意砂石料的含水率是否过大,如果含水过多要进行翻开晾晒。预制装配式类似于基础施工,里面也要有钢筋和混凝土,所以也要防止雨水和污水灌入,通常采用止水钢板。水泥的选择要根据设计标准和标号,外添加剂则需要根据实际施工情况,例如可以选用早强剂、减水剂、抗冻剂、抗凝剂等,但是要在合理的范围内进行使用,不可过多,严格按照配合比搅拌。
        2.5高精度测垂传感尺
        目前,预制装配式建筑的高度不断提升,对建筑垂直精度的要求也逐渐提高。为了满足垂直精度的要求,科技人员研发出高精度测垂传感尺,能够改变以往人工操作的方式,通过无线传输功能能够实现施工人员与测量人员进行远程测量垂直度、实时监控垂直度的目的,在突破现场操作的同时,还有效降低了环境对垂直度测试工作的影响。高精度测垂传感尺是利用无线传输功能与智能设备进行有效连接后,从而实现远程监控的目的。另外,高精度测垂传感尺具有的精度可达到1/1000以上,施工精确度大大提升。
        结语
        综上所述,为了满足发展的要求,一种新型的建筑形式———预制装配式建筑被广泛应用,预制装配式建筑具有施工周期短、绿色环保、对环境影响小等优点,为了使该建筑结构体系的优点能充分发挥出来,在结构设计时一定要进行优化,针对不同的结构形式采用不同的设计方法,确保设计质量,促进预制装配式建筑在我国的应用,推动我国建筑行业的发展。
        参考文献
        [1]韩小青.预制装配式建筑结构体系与设计[J].建材与装饰,2019(33):102-103.
        [2]胡国建.预制装配式建筑结构体系与设计[J].工程建设与设计,2019,(19):27-29.
        [3]张渊.预制装配式建筑结构体系改革设计与发展[J].北方建筑,2018(1).
        [4]刘晓艳,张以庆.探讨预制装配式建筑结构体系与设计[J].住宅与房地产,2016(15).
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