預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計(jì)

　　摘要：就加工步驟來(lái)說(shuō)，預(yù)制裝配建筑主要分為兩個(gè)部分，分別是預(yù)制和裝配，這樣的施工方式可以說(shuō)是建筑行業(yè)的一個(gè)壯舉。在過(guò)去，建筑施工過(guò)程中步驟分散，同時(shí)耗時(shí)較長(zhǎng)，水平無(wú)法得到有效提高，在預(yù)制裝配建筑的施工中可以很好地避免這些問(wèn)題，可以說(shuō)預(yù)制裝配建筑代表著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展方向。但是從另一方面來(lái)說(shuō)，我們也需要深入分析預(yù)制裝配建筑的特點(diǎn)，這樣才能對(duì)現(xiàn)有的施工工藝進(jìn)行提高和改善。本文針對(duì)預(yù)制裝配工的體系特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析和總結(jié)。

　　關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配建筑,體系發(fā)展,設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　建筑論文投稿刊物：建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)宗旨在報(bào)道和交流建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中代表我國(guó)學(xué)術(shù)水平的最新研究成果，反映本學(xué)科發(fā)展最新動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流，主要刊登建筑結(jié)構(gòu)、抗震防振、地基基礎(chǔ)等學(xué)科的基礎(chǔ)理論研究、應(yīng)用研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)術(shù)論文，研究報(bào)告及最新進(jìn)展動(dòng)態(tài)，為我國(guó)建筑科學(xué)技術(shù)研究的發(fā)展服務(wù)。

　　在社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)城市建設(shè)水平在不斷提高，同時(shí)隨著人們生活水平的改善，也對(duì)自身的居住環(huán)境提出了新的要求。在這種情況下，傳統(tǒng)的施工方式當(dāng)中的不足也就引起了人們的重視，而預(yù)制裝配建筑結(jié)構(gòu)開(kāi)始成為了新時(shí)期建筑工程施工中的重點(diǎn)技術(shù)。這種建筑形式有著更不快捷的施工速度，同時(shí)也由于實(shí)現(xiàn)了工廠(chǎng)化制作，所以構(gòu)件的質(zhì)量也得到了保證，在新時(shí)期針對(duì)這種建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，探究其施工要點(diǎn)有相當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)意義。

　　1預(yù)制裝配建筑簡(jiǎn)介

　　預(yù)制裝配建筑在建筑領(lǐng)域是一種新的建筑形式，具體來(lái)說(shuō)，其應(yīng)用的主要構(gòu)件都是在工廠(chǎng)內(nèi)拼裝完成的，在現(xiàn)場(chǎng)施工階段可以應(yīng)用可靠的連接方式來(lái)進(jìn)行拼裝。當(dāng)前投入使用的預(yù)制裝配建筑工程主要類(lèi)型有三種，分別是預(yù)制裝配混凝土結(jié)構(gòu)建筑、預(yù)制裝配鋼結(jié)構(gòu)建筑以及集裝箱結(jié)構(gòu)建筑。具體來(lái)說(shuō)，預(yù)制裝配混凝土建筑也可以被稱(chēng)為裝配整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在具體施工中，其主要構(gòu)成部件就是預(yù)制的混凝土構(gòu)件，首先在工廠(chǎng)進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，之后在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝，在澆筑混凝土之后即可完成施工。預(yù)制裝配鋼結(jié)構(gòu)主要由鋼柱和鋼梁構(gòu)成。預(yù)制集裝箱建筑，其構(gòu)成最基本的單位就是集裝箱，在工作方式上也和其他預(yù)制裝配建筑結(jié)構(gòu)有一定區(qū)別，本結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件和其他結(jié)構(gòu)形式有一定的區(qū)別。雖然同樣是在工廠(chǎng)進(jìn)行加工預(yù)制，但是在現(xiàn)場(chǎng)有很多種拼接類(lèi)型，可以結(jié)合具體需要來(lái)選擇拼裝方式，自主決定裝修風(fēng)格。

　　2預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展

　　和國(guó)外相比起來(lái)，我國(guó)的預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展時(shí)間較短，所以很多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也不夠完善。至2013年為止，我國(guó)才發(fā)布了相關(guān)方案，正式確定了預(yù)制裝配式建筑的概念、對(duì)本類(lèi)型建筑工程建設(shè)的鼓勵(lì)。具體來(lái)說(shuō)，我國(guó)提出了對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)行管理的一系列要求，一方面鼓勵(lì)建筑企業(yè)在建設(shè)工作中積極應(yīng)用預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)來(lái)解決當(dāng)前建筑行業(yè)能源消耗過(guò)高、建設(shè)過(guò)程中存在的污染嚴(yán)重的問(wèn)題，同時(shí)也鼓勵(lì)在預(yù)制裝配建筑的建設(shè)過(guò)程中不斷應(yīng)用新技術(shù)和新工藝。相比之下，預(yù)制裝配建筑和傳統(tǒng)的建筑施工方式有很大區(qū)別，在工廠(chǎng)完成主體部件的加工之后，即可運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行組裝。這樣一來(lái)，施工過(guò)程的步驟可以大幅簡(jiǎn)化，節(jié)約工期的同時(shí)，也可以通過(guò)技術(shù)的改善來(lái)不斷提高建筑工程的質(zhì)量。

　　其實(shí)追溯預(yù)制裝配建筑工程的歷史，最早在八十年代，就在我國(guó)形成了雛形，其主要表現(xiàn)形式是建造大板。但是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)條件以及技術(shù)條件的限制，所以預(yù)制裝配建筑的發(fā)展仍然十分有限。在進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了很大的成就，社會(huì)各界對(duì)于低能耗以及低污染的建筑施工方式也有了越來(lái)越強(qiáng)的訴求，因而給了預(yù)制裝配建筑工程的發(fā)展以相當(dāng)廣闊的發(fā)展空間。舉例來(lái)說(shuō)，在我國(guó)部分經(jīng)濟(jì)社會(huì)較發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)有了一部分預(yù)制裝配建筑群，給人們帶來(lái)了實(shí)質(zhì)上的便利。和傳統(tǒng)的建筑工程相比起來(lái)，預(yù)制裝配建筑的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在多個(gè)方面，不僅僅體現(xiàn)在建設(shè)過(guò)程中，在使用中也會(huì)給人們帶來(lái)一定的便利。

　　具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：其一，預(yù)制裝配建筑工程的結(jié)構(gòu)應(yīng)用的墻板和傳統(tǒng)施工方式下所形成的墻板相比，其結(jié)構(gòu)較輕，可以節(jié)約大量人力和物力，不僅僅減輕以了建筑工程的負(fù)荷，同時(shí)也有效地壓縮了建筑工程的成本，并且可以結(jié)合具體空間的實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行調(diào)整，為用戶(hù)的使用帶來(lái)了更大的自由度以及便利性;其二，預(yù)制裝配建筑工程的應(yīng)用可以很好地提高施工效率，也不會(huì)影響到工程的質(zhì)量，有助于建筑企業(yè)營(yíng)造社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益;最后，預(yù)制裝配建筑工程在施工過(guò)程中，對(duì)于施工人員數(shù)量的要求并不高，不僅僅節(jié)約了人工成本，同時(shí)也可以簡(jiǎn)化施工現(xiàn)場(chǎng)管理流程，提高施工安全性。另外，在施工中，預(yù)制裝配建筑過(guò)程中所應(yīng)用的原材料類(lèi)型和數(shù)量較少，可以很好地發(fā)揮出環(huán)保特性。

　　3預(yù)制裝配建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

　　3.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

　　我國(guó)在2013年頒布了預(yù)制裝配建筑的相關(guān)方案之后，于次年發(fā)布了技術(shù)規(guī)程，從整體上對(duì)預(yù)制裝配建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了規(guī)劃和要求，如框架、剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等等，同時(shí)技術(shù)體系覆蓋到了建筑設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系當(dāng)中，對(duì)于施工以及后續(xù)的驗(yàn)收環(huán)節(jié)都做出了相應(yīng)的規(guī)劃。但是除此之外，在具體的施工當(dāng)中仍然需要從以下三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行嚴(yán)格要求。

　　其一，我國(guó)出臺(tái)的混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程當(dāng)中，僅僅對(duì)于裝配式以及裝配整體式的框架和剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但是在實(shí)際使用過(guò)程中，也需要注意，不能過(guò)多地應(yīng)用現(xiàn)澆剛性節(jié)點(diǎn)，也不可多次進(jìn)行疊合，否則將會(huì)使整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到一定的影響，降低工程質(zhì)量。這就需要設(shè)計(jì)人員在施工方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中，積極考慮其中可能存在的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)階段積極控制成本，更好地將這種建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏;其二，預(yù)制裝配建筑的發(fā)展和應(yīng)用是基于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)以及技術(shù)水平的提高，在具體施工過(guò)程中，這種施工方式可以避免對(duì)環(huán)境形成破壞，實(shí)現(xiàn)綠色施工的目標(biāo)�？偨Y(jié)起來(lái)，就單體造價(jià)的價(jià)格來(lái)說(shuō)，其價(jià)格和傳統(tǒng)的混凝土澆筑相比，成本仍然較高，所以作為設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，需要改換設(shè)計(jì)理念，將結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性和整體使用的優(yōu)質(zhì)性結(jié)合起來(lái)，才能更好地發(fā)揮出此結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。最后，預(yù)制裝配建筑結(jié)構(gòu)對(duì)設(shè)計(jì)有較高的要求，作為設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，一方面需要對(duì)設(shè)計(jì)中涉及到的力學(xué)知識(shí)有一定的了解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)也需要對(duì)這種結(jié)構(gòu)的具體特點(diǎn)有足夠的掌握，保證在工作中可以應(yīng)用自如。

　　3.2預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)。

　　由于預(yù)制裝配式框架建筑結(jié)構(gòu)重量輕的緣故，其在運(yùn)輸方面難度較小，與過(guò)去常見(jiàn)的剪力墻結(jié)構(gòu)相比更受當(dāng)今工程人士的歡迎，在近幾年得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。另外，這一建筑結(jié)構(gòu)體系在國(guó)內(nèi)外高層、超高層及大跨度建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多，但需要注意的是要結(jié)合工程實(shí)際情況來(lái)選擇柱構(gòu)件，避免因?yàn)槌兄夭蛔憬o工程質(zhì)量埋下隱患。在工程項(xiàng)目中，通過(guò)分析這一結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件，我們發(fā)現(xiàn)其在設(shè)計(jì)的時(shí)候有著不少需要注意的環(huán)節(jié)，主要包含以下五個(gè)方面：a.柱混凝土、預(yù)制框架柱底和基礎(chǔ)接梁的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)該保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定并且合適的程度，最好是C30以上;b.預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)的平面一定要保持規(guī)則，尤其是梁柱的中心線(xiàn)既要處于同一個(gè)豎向平面，又要保持對(duì)齊。

　　除此之外，縱橫向框架柱也要保持對(duì)齊;c.在設(shè)計(jì)梁柱交接部分的框架節(jié)點(diǎn)時(shí)必須要把剛節(jié)點(diǎn)考慮在內(nèi);d.在對(duì)預(yù)制梁柱接頭區(qū)域進(jìn)行焊接施工時(shí)一定要保證焊接質(zhì)量;e.預(yù)埋件是一個(gè)非常重要的傳力構(gòu)件，它在整個(gè)新型連接構(gòu)造中都不能缺少，所以在設(shè)計(jì)預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)時(shí)一定要處理好連接構(gòu)造中的各個(gè)預(yù)埋件，充分發(fā)揮預(yù)埋件的優(yōu)勢(shì)。

　　3.3預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

　　預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)主要有三個(gè):a.在設(shè)計(jì)預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的時(shí)候一定要從實(shí)際出發(fā)，考慮施工的需求，以及內(nèi)力對(duì)內(nèi)外縱墻的不同影響;b.工作人員在布置結(jié)構(gòu)墻時(shí)，兩側(cè)的山墻應(yīng)該選用承重性能較好的墻板，而內(nèi)墻則需要根據(jù)構(gòu)件需要和內(nèi)力大小來(lái)決定墻板的類(lèi)型;c.預(yù)制裝配式剪力墻的連接設(shè)計(jì)必須要考慮承受力的影響，依據(jù)實(shí)際的連接設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　4結(jié)論

　　在前文分析中我們不難發(fā)現(xiàn)，預(yù)制裝配這樣的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)是非常明顯的，一方面可以保證施工的節(jié)能環(huán)保特性，同時(shí)更可以保證施工效率和質(zhì)量。在這個(gè)過(guò)程中，也需要我們綜合地發(fā)揮工廠(chǎng)預(yù)制和現(xiàn)場(chǎng)裝配的優(yōu)勢(shì)，在施工當(dāng)中積極應(yīng)用新材料以及新工藝，在設(shè)計(jì)和施工中，也需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部門(mén)和施工部門(mén)積極配合，從而有效地提高結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用面，為建筑行業(yè)的工業(yè)化發(fā)展創(chuàng)造條件。本文結(jié)合預(yù)制裝配建筑結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，希望可以給相關(guān)工作的開(kāi)展提供一些參考。

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