預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計

高廣臣

摘 要：預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)在進行施工的過程一般都是由裝配和預(yù)制兩個部分組成，預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)不僅能夠在一定程度上提高建筑的施工水平，同時也能夠改善建筑方式過于零散的問題，避免建筑在進行施工過程中出現(xiàn)耗時過長的現(xiàn)象，只有這樣建筑的質(zhì)量才能夠得到更好的保證，預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)不僅能夠減少建筑施工過程中對人工的使用，還能夠提高建筑施工的施工速度，在一定程度上提升建筑的保溫性能和抗震性能。本文就預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系進行研究，希望能夠讓預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系得到更加廣泛的應(yīng)用，讓建筑行業(yè)的發(fā)展快速變得越來越快。

關(guān)鍵詞：預(yù)制；裝配式建筑；結(jié)構(gòu)體系；設(shè)計

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提高，現(xiàn)澆混凝土已經(jīng)開始出現(xiàn)無法滿足建筑施工需求的現(xiàn)象了，預(yù)制裝配方式不僅能夠滿足建筑對結(jié)構(gòu)性能的需求，同時預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)還是建筑施工的堅實的基礎(chǔ)，不僅能夠提高了建筑本身的環(huán)保性能，還在一定程度上提高了建筑的施工效率，讓建筑能夠更好的為社會服務(wù)。預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)在進行設(shè)計的時候，必須要對相關(guān)的施工要點進行重點關(guān)注，只有這樣才能提高我國人民的生活水平。

在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，隨國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)和城市建設(shè)項目呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。但是，目前行業(yè)內(nèi)外對于預(yù)制裝配建筑結(jié)構(gòu)的了解還遠遠不能滿足技術(shù)推廣的要求。因此，想要推廣發(fā)展預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑，必須對預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)進行詳細的研究和分析，增加業(yè)內(nèi)人士對于預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的認可，提高設(shè)計人員的設(shè)計能力。

1 預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系的概念

預(yù)制裝配施工就是將原本應(yīng)該在施工現(xiàn)場進行的施工環(huán)節(jié)，將其轉(zhuǎn)移到工廠中進行完成。建筑施工過程中的主要構(gòu)件都是在工廠內(nèi)部來完成的，這樣不僅可以提高建筑施工的速度，同時還能夠保證建筑施工的質(zhì)量，是一種全新的建筑施工形式，對我國建筑行業(yè)的發(fā)展，有著非常重要的意義，預(yù)制裝配式建筑在進行施工的過程中，主要分為與治集裝箱式房屋、預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)房屋、預(yù)制裝配混凝土結(jié)構(gòu)房屋這三種形式，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，如果使用的是預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計模式，那么在進行設(shè)計的時候，就必須要一模塊為基礎(chǔ)的設(shè)計單元，建筑的結(jié)構(gòu)部件都是在工廠進行預(yù)制生產(chǎn)的，然后將這些建筑施工結(jié)構(gòu)部件運輸?shù)氖┕がF(xiàn)場，根據(jù)房屋設(shè)計模式的不同來進行裝配，這種方式不僅提高了建筑施工的進度，同時也在一定程度上促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

2 預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與抗震性能分析

2.1 預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的體系應(yīng)用

根據(jù)預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀，我們可以將其分為一般結(jié)構(gòu)體系和特殊結(jié)構(gòu)體系兩種類型，其中一般結(jié)構(gòu)體系在建筑施工的過程中應(yīng)用的范圍最廣，在結(jié)構(gòu)類型方面和現(xiàn)在的現(xiàn)教混凝土結(jié)構(gòu)房屋是非常相似的，一般都是采用混合體系、構(gòu)架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)，而特殊結(jié)構(gòu)體系在我國使用的范圍相對來講就比較小了，在我國國內(nèi)應(yīng)用特殊結(jié)構(gòu)體系來進行房屋建設(shè)的一般都是單一工業(yè)廠房、住宅板樓的，在國外一般主要在停車系統(tǒng)、預(yù)應(yīng)力裝配框架系統(tǒng)等。

2.2 預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析

在進行預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)零件裝備的時候，一般情況下我們主要將其分為零件裝配和整體裝配兩部分，在進行裝配的過程中，建筑結(jié)構(gòu)的剛度將會受到結(jié)構(gòu)剛度和預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)剛度共同的影響，在進行混凝土結(jié)構(gòu)施工的過程中，一般我們將期的結(jié)構(gòu)節(jié)點主要分為三種類型，一種是柔性節(jié)點，另一種是干連接絞節(jié)點，還有一種是濕連接剛性節(jié)點，在這三種節(jié)點中濕節(jié)點的剛度和現(xiàn)在我們應(yīng)用的現(xiàn)澆混凝土梁柱接頭相接近，絞鏈節(jié)點的抗震能力和抗風能力都非常低、旋轉(zhuǎn)一般、剛度相對來講也非常低。因此，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)有多種節(jié)點，節(jié)點不同，結(jié)構(gòu)的剛度也不同，其抗震性能也有一定差異。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要充分考慮實際需要的選擇。

3 預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計

3.1 預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計

由于預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)剪力墻重量比較輕，運輸難度較小，常應(yīng)用于比較大的預(yù)制結(jié)構(gòu)。此外，預(yù)制裝配式框架體系是高層建筑結(jié)構(gòu)中的一種重要結(jié)構(gòu)形式，無論在國外還是在國內(nèi)，都已應(yīng)用于高層建筑工程。這種結(jié)構(gòu)的預(yù)制疊合梁和框架結(jié)構(gòu)需要在工廠中預(yù)制。處理節(jié)點和梁端鍵槽一般在運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，在施工現(xiàn)場。在框架結(jié)構(gòu)柱的裝配過程中，當選擇一個預(yù)制或現(xiàn)澆混凝土的方案時必須要結(jié)合項目的實際情況來進行選擇。

關(guān)于受力機理，在從結(jié)構(gòu)的角度來分析，需要注意以下內(nèi)容：（1）預(yù)制混凝土框架柱、柱混凝土與底板固定強度梁結(jié)構(gòu)的強度，需要保持在C30以上；（2）結(jié)構(gòu)面是必須要保證的，此外還需要梁柱中心線，縱向和橫向框架柱對齊以保持對同一垂直面的狀態(tài)的調(diào)整；（3）進行框架梁柱節(jié)點的設(shè)計時，在移交的部分以符合剛性連接的使用要求；（4）預(yù)制梁柱節(jié)點區(qū)焊接施工過程中，必須保證焊接質(zhì)量；（5）在設(shè)計、生產(chǎn)過程中，需要注意連接各種結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件設(shè)計合理、加工準確。

3.2 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要組成部分為板結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)，此外，它還可以由預(yù)制的混凝土構(gòu)件組成，如層合板、預(yù)制墻板和疊層梁等。在預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，須根據(jù)實際情況選擇是采用半預(yù)制還是采用全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)。為了保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量，設(shè)計過程中還需要考慮以下幾點：（1）在橫墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可根據(jù)情況，采用預(yù)制的承重墻板結(jié)構(gòu)或輕墻面板兩端山墻以滿足預(yù)制承重墻體滿足側(cè)向力計算結(jié)果或結(jié)構(gòu)部件的實際需要；（2）在對豎向抗側(cè)力設(shè)計時，對于不同部位的結(jié)構(gòu)要保證主要豎向承重鋼筋注漿錨桿和連接通過各種現(xiàn)澆在一起；（3）規(guī)則需要和兩個方向的動態(tài)

特性應(yīng)盡可能接近且保持平面形式；（4）在E連接結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要確保機械完整性和連續(xù)性。

為了保證電力傳輸結(jié)構(gòu)清晰以及預(yù)制件之間的可靠連接，同時滿足結(jié)構(gòu)滿足抗震要求，因此在鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)選用連續(xù)高強度預(yù)制鋼；為了提升空間和關(guān)節(jié)位置，應(yīng)在設(shè)計過程中考慮場地條件的設(shè)計?？筛鶕?jù)需要在防止柱布局應(yīng)用關(guān)節(jié)位置的垂直高度一層或兩層來設(shè)計墻的高度，同時盡量避免成分或不同類型的預(yù)制建筑設(shè)計過度；需要符合相關(guān)要求和預(yù)制施工鋼筋變形階段的應(yīng)力校核，在每一棟樓在復(fù)平面上和現(xiàn)澆樓板頂應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)的區(qū)域設(shè)計。

4 結(jié)束語

綜上所述，預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系不僅能夠提高我國建筑行業(yè)的發(fā)展水平，同時還能能夠進一步提高我國建筑行業(yè)的使用性能，讓人們對建筑的需求得到更好的滿足?，F(xiàn)在我國預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)在發(fā)展的過程中仍舊沒有形成一個完整的體系，在生產(chǎn)上也沒有形成一定的規(guī)模和一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈接，因此要想讓預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系得到更廣泛的應(yīng)用，我們就必須要對預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)進行完善，只有這樣預(yù)制建筑設(shè)計的水平才能夠得到提高，我國的建筑行業(yè)發(fā)展的速度才能變得越來越快。

參考文獻

[1]]劉曉艷，張以慶.探討預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（15）.

[2]李雙.探討預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計[J].低碳地產(chǎn)，2016，2（17）.

[3]覃玉堅.預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017，44（20）：84-84.

[4]張淵.預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系改革設(shè)計與發(fā)展[J].北方建筑，2018（1）.