整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

張淵

摘 要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展步伐，國(guó)內(nèi)外相關(guān)部門(mén)對(duì)裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)踐產(chǎn)生了濃厚的興趣，整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為此提出整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究，從預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)，預(yù)制裝配式剪刀墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)，預(yù)制裝配式建筑立面設(shè)計(jì)以及預(yù)制裝配式建筑平面設(shè)計(jì)四個(gè)方面對(duì)整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)證明新型整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，為整體預(yù)制裝配式建筑施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：整體預(yù)制 裝配式 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）03（c）-0081-02

國(guó)家進(jìn)入改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)不再是現(xiàn)代化建設(shè)的唯一目標(biāo)，人們對(duì)環(huán)境和質(zhì)量的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量和性能無(wú)法滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求，因此新型的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑得到了國(guó)家和有關(guān)部門(mén)的大力支持。所謂預(yù)制裝配式建筑，就是將建筑所需的部分構(gòu)件或者全部構(gòu)件先送到工廠進(jìn)行預(yù)加工，加工完成后，將這些構(gòu)件送到施工地點(diǎn)進(jìn)行組裝，有效減少了構(gòu)件加工所消耗的時(shí)間，從而縮短工期[1]。通過(guò)對(duì)新型的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐進(jìn)行研究，對(duì)整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作簡(jiǎn)要分析，運(yùn)用新概念和新方法來(lái)提高整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能，以推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的全新變革。

1 整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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

整體預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)地點(diǎn)由施工現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)工廠，為提高施工質(zhì)量，縮短施工時(shí)間提供了可能。預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系主要由板結(jié)構(gòu)，剪刀墻結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)三個(gè)部分組成，是在建筑行業(yè)獲得廣泛關(guān)注的一種重要結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)的板結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)大多在工廠中預(yù)制，而剪刀墻結(jié)構(gòu)由于自身重量不高且運(yùn)輸難度較小，通常會(huì)在大型的預(yù)制結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。在預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)之前，需要提出一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，然后根據(jù)具體施工情況來(lái)選擇預(yù)制或現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的方式對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配[2]。在預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮以下幾個(gè)方面：（1），預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)柱與梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度必須符合要求。（2），預(yù)制結(jié)構(gòu)面必須光滑平整，預(yù)制混凝土框架柱與梁柱中心線要保持垂直狀態(tài)。（3），在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和焊接過(guò)程中，質(zhì)量必須符合要求。（4），在預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)生產(chǎn)之前，要對(duì)所有的設(shè)計(jì)和配件進(jìn)行二次審核，最大程度減小誤差。

1.2 預(yù)制裝配式剪刀墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)

預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)分為半預(yù)制和全預(yù)制剪刀墻結(jié)構(gòu)兩種。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)具體的施工情況來(lái)選擇施工方式。在設(shè)計(jì)預(yù)制裝配式剪刀墻結(jié)構(gòu)的橫墻結(jié)構(gòu)時(shí)，可以采用全預(yù)制的方式對(duì)橫墻結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。在設(shè)計(jì)預(yù)制裝配式剪刀墻的豎向抗側(cè)力時(shí)，可以采用半預(yù)制的方式對(duì)不同部位的結(jié)構(gòu)和豎向承重鋼筋注漿錨桿進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑。并且需要注意兩個(gè)方向的動(dòng)態(tài)特性需要保持在一個(gè)平面上，確保預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的完整性和連續(xù)性。在預(yù)制裝配式剪刀墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)完成之后，需要選用高強(qiáng)度預(yù)制鋼材料來(lái)確保結(jié)構(gòu)體系與電力傳輸結(jié)構(gòu)的連接。根據(jù)預(yù)制柱的高度來(lái)設(shè)計(jì)剪刀墻的高度，以保證節(jié)點(diǎn)位置的準(zhǔn)確合理。另外，還需要定期對(duì)鋼筋進(jìn)行檢查和核對(duì)，避免鋼筋變形而對(duì)剪刀墻結(jié)構(gòu)造成傷害。

1.3 預(yù)制裝配式建筑立面設(shè)計(jì)

整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的立面由多個(gè)預(yù)制構(gòu)件組成。立面設(shè)計(jì)既要結(jié)合工廠化生產(chǎn)和裝配式施工的基本內(nèi)容，也要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展。立面設(shè)計(jì)要保證標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)也要實(shí)現(xiàn)多樣化的特征。預(yù)制構(gòu)件是立面設(shè)計(jì)中必不可少的部分，預(yù)制構(gòu)件和立面設(shè)計(jì)是整體與部分的關(guān)系，在立面設(shè)計(jì)過(guò)程中要處理好預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)和安裝工作。立面設(shè)計(jì)的多樣化特征是整體預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容[3]。實(shí)現(xiàn)立面設(shè)計(jì)的多樣化特征，首先要實(shí)現(xiàn)組合形式的多元化，通過(guò)對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行不同的組合排列來(lái)實(shí)現(xiàn)整體預(yù)制裝配式建筑的外形和位置的變化。其次還要實(shí)現(xiàn)立面層次的多樣化，主要通過(guò)對(duì)各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行組合排列來(lái)實(shí)現(xiàn)[4]。在立面設(shè)計(jì)過(guò)程中，外墻的尺寸保持不變，對(duì)外墻的顏色、質(zhì)地和紋理等要素進(jìn)行多樣性調(diào)整。立面設(shè)計(jì)的材料也可以進(jìn)行多樣化調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)立面設(shè)計(jì)的多樣性特征。

1.4 預(yù)制裝配式建筑平面設(shè)計(jì)

整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計(jì)主要是對(duì)構(gòu)建模塊的尺寸和種類(lèi)進(jìn)行優(yōu)化。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)遵循模塊和數(shù)量相統(tǒng)一的原則，運(yùn)用先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)化配套應(yīng)用技術(shù)來(lái)對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行系統(tǒng)化的加工和處理，從而在提高建筑質(zhì)量的前提下減少施工成本。對(duì)整體預(yù)制裝配式住宅的平面設(shè)計(jì)主要是結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際要求，通過(guò)對(duì)模塊和數(shù)量進(jìn)行配套組合和排列，最終形成系統(tǒng)性的單元模塊。對(duì)建筑平面的各個(gè)構(gòu)件要合理布局，從而確保建筑平面的空間性和靈活性[5]。

2 應(yīng)用試驗(yàn)

本文通過(guò)應(yīng)用試驗(yàn)的方式將新型整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，以突出本文設(shè)計(jì)的整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)（如表1所示）。

通過(guò)對(duì)表1的觀察可以發(fā)現(xiàn)，新型的整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)無(wú)論抗震性能、質(zhì)量保證率還是施工消耗方面都要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)。因此，本文設(shè)計(jì)的新型整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)對(duì)現(xiàn)代化建設(shè)更加有利，更適合得到推廣和應(yīng)用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐要結(jié)合具體施工內(nèi)容，在獲得國(guó)家和有關(guān)部門(mén)支持下，綜合考慮多方面因素，對(duì)整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能進(jìn)行考核，從而加強(qiáng)各構(gòu)件之間的協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多樣性，使得整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)獲得更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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