王鵬

摘 要：現(xiàn)如今，經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步，人們對(duì)于預(yù)制裝配式建筑產(chǎn)生的極大的興趣，政府部門(mén)為此出臺(tái)了相關(guān)的政策，并且頒布了相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，但是目前業(yè)內(nèi)很大一部分工程技術(shù)人員對(duì)于預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還缺乏了解，這些都阻礙了裝配式建筑的進(jìn)一步發(fā)展。因此，在目前國(guó)內(nèi)相關(guān)的研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，闡述了預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系，對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能、抗震性能以及經(jīng)濟(jì)效果都進(jìn)行了分析了研究，同時(shí)，對(duì)預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析和研究，為工程領(lǐng)域內(nèi)預(yù)制裝配式建筑工程的設(shè)計(jì)提供了借鑒和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配式；建筑結(jié)構(gòu)；體系與設(shè)計(jì)

1預(yù)制裝配式建筑的概念

預(yù)制裝配式建筑一種新型的建筑形式，其所需要的主要構(gòu)件基本上都在工廠內(nèi)完成，之后在施工現(xiàn)場(chǎng)采用一些比較可靠的連接方式將這些構(gòu)件拼裝起來(lái)。一般常見(jiàn)的預(yù)制裝配式建筑主要有三種：一，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。這類(lèi)的建筑結(jié)構(gòu)也可以被稱(chēng)為裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要是由預(yù)制的混凝土構(gòu)件組成的。其工作方式主要有三步，首先在工廠預(yù)制生產(chǎn)，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝，最后澆筑混凝土；二，預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)主要由鋼柱和鋼梁組成的；三，預(yù)制集裝箱式房屋。這一結(jié)構(gòu)的基本單元是集裝箱，它的工作方式和其他的預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的工作方式有所不同。這一結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件是在工廠的流水線(xiàn)上生產(chǎn)的，之后再施工現(xiàn)場(chǎng)拼接，但是拼接的時(shí)候樣式較為多變，然后進(jìn)行內(nèi)部裝修，裝修風(fēng)格也是各有特色。

2預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系發(fā)展

2.1主要來(lái)源

由于我國(guó)預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)推行的時(shí)間較晚，所以對(duì)于這一結(jié)構(gòu)的重視也就較少。2013年，我國(guó)正式頒發(fā)了《綠色建筑行動(dòng)方案》。在這一方案中，我國(guó)提出了有效管理工業(yè)化生產(chǎn)的要求，并鼓勵(lì)各個(gè)建筑施工單位積極推行預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)，而且在推行的同時(shí)，還應(yīng)該積極創(chuàng)新，不斷更新建筑施工技術(shù)。預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)有所不同，這一結(jié)構(gòu)需要先生產(chǎn)出建筑施工過(guò)程中所需要的構(gòu)件，然后再施工現(xiàn)場(chǎng)組裝。這一結(jié)構(gòu)避免了傳統(tǒng)的建筑施工過(guò)程中繁瑣的步驟，減短了施工時(shí)間，同時(shí)也為建筑質(zhì)量提供了一定的保證。

2.2實(shí)際使用

實(shí)際上在20世紀(jì)80年代，我國(guó)就已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)，只不過(guò)主要是用于大板建造。而且由于經(jīng)濟(jì)限制，預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)并沒(méi)得到推廣和發(fā)展。隨著21世紀(jì)的到來(lái)，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、社會(huì)的不斷進(jìn)步推動(dòng)預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)得到了新生。這一結(jié)構(gòu)開(kāi)始逐漸運(yùn)用到建筑行業(yè)中，并得到了推廣，其發(fā)展十分迅速。在我國(guó)，預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展最好的地區(qū)是北京和上海，而且在上海有著有著我國(guó)首次以混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)為主體的構(gòu)件，即浦江大型居住社區(qū)。

2.3應(yīng)用效果

預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)具有許多的優(yōu)勢(shì)，因此它的應(yīng)用效果也就相對(duì)較好：預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)所選用的墻板基本上都比較輕，既可節(jié)省人力，又可節(jié)省物力，從而降低了企業(yè)成本。另外，采用輕質(zhì)墻板使得空間具備了自由性和靈活性；預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)在縮短建筑施工時(shí)間的同時(shí)還可以保證建筑質(zhì)量，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場(chǎng)不需要太多的工作人員，保證了現(xiàn)場(chǎng)的施工安全。除此之外，施工過(guò)程中所需要的原材料種類(lèi)較少，數(shù)量也較少，這就節(jié)省了資源，體現(xiàn)了環(huán)保性和綠色性。

2.4抗震性能

根據(jù)裝配，可以將預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)分為整體裝配和零件裝配兩類(lèi)，裝配中剛度不只受結(jié)構(gòu)剛度影響，而是受預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的剛度和結(jié)構(gòu)剛度的共同影響。預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)可分為三類(lèi)：干連接鉸節(jié)點(diǎn)、濕連接剛性節(jié)點(diǎn)和柔性節(jié)點(diǎn)。其中干鉸鏈連接剛度低、旋轉(zhuǎn)一般、抗地震和風(fēng)的性能較低；濕連接，其剛度接近于現(xiàn)澆混凝土梁柱接頭，其結(jié)構(gòu)和性能和設(shè)計(jì)與現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)類(lèi)似，一般用于連接的頂級(jí)節(jié)點(diǎn)，包括在在邊緣的連接柱節(jié)點(diǎn)。因此，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)有多種節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)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(jì)中，需要充分考慮實(shí)際需要的選擇。

3預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

3.1預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)

由于預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)剪力墻重量比較輕，運(yùn)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(wú)論在國(guó)外還是在國(guó)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(diǎn)和梁端鍵槽一般在運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，在施工現(xiàn)場(chǎng)。在框架結(jié)構(gòu)柱的裝配過(guò)程中，當(dāng)選擇一個(gè)預(yù)制或現(xiàn)澆混凝土的方案時(shí)必須要結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇。關(guān)于受力機(jī)理，在從結(jié)構(gòu)的角度來(lái)分析，需要注意以下內(nèi)容：預(yù)制混凝土框架柱、柱混凝土與底板固定強(qiáng)度梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，需要保持在C30以上；結(jié)構(gòu)面是必須要保證的，此外還需要梁柱中心線(xiàn)，縱向和橫向框架柱對(duì)齊以保持對(duì)同一垂直面的狀態(tài)的調(diào)整；進(jìn)行框架梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)時(shí)，在移交的部分以符合剛性連接的使用要求；預(yù)制梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)焊接施工過(guò)程中，必須保證焊接質(zhì)量；在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中，需要注意連接各種結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件設(shè)計(jì)合理、加工準(zhǔn)確。

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

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(jì)中，須根據(jù)實(shí)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(jì)過(guò)程中還需要考慮以下幾點(diǎn)：在橫墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，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(mǎn)足預(yù)制承重墻體滿(mǎn)足側(cè)向力計(jì)算結(jié)果或結(jié)構(gòu)部件的實(shí)際需要；在對(duì)豎向抗側(cè)力設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)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(guò)各種現(xiàn)澆在一起；規(guī)則需要和兩個(gè)方向的動(dòng)態(tài)特性應(yīng)盡可能接近且保持平面形式；在E連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要確保機(jī)械完整性和連續(xù)性。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)起步較晚，近年來(lái)城鄉(xiāng)建設(shè)集中進(jìn)行，呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，但是建筑行業(yè)的水平還有待提高，不能滿(mǎn)足目前的建設(shè)要求。預(yù)制裝配式建筑有了一定的發(fā)展，但是還沒(méi)有形成規(guī)?；a(chǎn)和行業(yè)的普遍推廣，產(chǎn)業(yè)鏈有待進(jìn)一步完善，這些都需要各個(gè)部門(mén)的努力和配合。學(xué)習(xí)和掌握預(yù)制建筑設(shè)計(jì)技術(shù)及其當(dāng)前點(diǎn)的同時(shí)，預(yù)制建筑設(shè)計(jì)要與時(shí)俱進(jìn)，順應(yīng)時(shí)代潮流，不斷創(chuàng)新和突破，才能真正在中國(guó)整個(gè)建筑業(yè)的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

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