建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的深入發(fā)展，建筑行業(yè)在新時(shí)代迎來了新的進(jìn)步。從國(guó)家的角度來看，國(guó)家的發(fā)展為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了穩(wěn)定的條件，從建筑行業(yè)的角度來看，建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步推動(dòng)了國(guó)家各個(gè)方面的建設(shè)。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為我國(guó)建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向之一，使我國(guó)建筑形式得到極大的豐富，建筑理念和建筑方式也逐漸改變。但是就現(xiàn)在來說裝配式混凝土還存在著一些需要解決的問題。本文立足于建筑行業(yè)的角度，通過對(duì)現(xiàn)階段裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，探尋相關(guān)的完善措施。

【關(guān)鍵詞】建筑;裝配式混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

人們的生活水平在經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的背景之下已有了很大的提升，隨著生活水平的不斷提高人們對(duì)建筑提出了新的要求，不僅僅是以往的居住要求，功能要求也是建筑行業(yè)需要謹(jǐn)慎考慮的方面之一。為了應(yīng)對(duì)越來越多的用戶需求，各種建筑技術(shù)不斷出現(xiàn)，而裝配式混凝土就是當(dāng)前情況下使用較為廣泛的一種。我國(guó)的建筑行業(yè)通過對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)不斷的對(duì)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行研究和應(yīng)用，使裝配式混凝土不僅豐富了建筑形式，還對(duì)綠色建筑理念進(jìn)行了進(jìn)一步的滿足。接下來文章將圍繞裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

1、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理以及原則

首先要做的就是從設(shè)計(jì)原理的角度進(jìn)行分析，并且對(duì)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需要遵循的原則進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，從這個(gè)角度出發(fā)才能做到對(duì)后續(xù)問題的全方位探討。

1.1裝配式混凝土的設(shè)計(jì)原理

作為當(dāng)代最受歡迎的建筑技術(shù)之一，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在實(shí)際研發(fā)以及使用的時(shí)候采用的是等同原理。等同原理就是在較為穩(wěn)定的預(yù)制構(gòu)件受力鋼筋連接技術(shù)的幫助之下，將預(yù)制構(gòu)件與后澆混凝土進(jìn)行完善的結(jié)合，并且采用較為先進(jìn)的構(gòu)造措施，使其在耐久性等方面與現(xiàn)澆混凝土保持在同等水平，在這樣的手段支持之下能夠使裝配式混凝土結(jié)構(gòu)與上文中所述的現(xiàn)澆混凝土的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大致的等同性。而這里所說的等同性的實(shí)現(xiàn)，最主要依賴的就是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式，但是不僅僅依賴上述條件就能完成，還需要一些其他的技術(shù)，比如適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)結(jié)構(gòu)，或者是根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行一些構(gòu)件的調(diào)整。在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候裝配式混凝土比現(xiàn)澆混凝土面臨著更為嚴(yán)格的要求。而其結(jié)構(gòu)連接計(jì)算應(yīng)根據(jù)連接點(diǎn)和接縫的構(gòu)造方式和性能，確定結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算模型，并且從現(xiàn)澆墻地震力放大，樓蓋面內(nèi)剛度假定和梁剛度增大系數(shù)，框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)，樓板的布置方式與荷載傳遞路徑和）混凝土保護(hù)層厚度這幾個(gè)方面進(jìn)行實(shí)際計(jì)算。

1.2裝配式混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

上文中已經(jīng)說明在裝配式混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中主要需要遵循的就是等同原理，而同時(shí)裝配式混凝土在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候也需要遵循一些原則，主要有以下幾個(gè)方面。首先是需要對(duì)裝配式混凝土的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的加強(qiáng)以保證整體使用效果，結(jié)構(gòu)加強(qiáng)需要合理的科學(xué)的使用先進(jìn)手段來完成;其次是裝配式混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求過高，這就決定了其在進(jìn)行建造的時(shí)候最好選用高強(qiáng)度的鋼筋和高強(qiáng)度的混凝土以保證實(shí)際效果;第三就是為了使裝配式混凝土的耐久度和延性等特性達(dá)到相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，必須使其構(gòu)造可靠，并且在節(jié)點(diǎn)和接縫等部分要嚴(yán)格的按照要求受力;最后就是裝配式混凝土的整體模型計(jì)算，在這個(gè)方面要將其整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方式作為考慮依據(jù)，尤其是節(jié)點(diǎn)和接縫部分。

2、結(jié)合實(shí)際案例對(duì)NPC技術(shù)進(jìn)行分析

通過對(duì)一些裝配式混凝土相關(guān)資料的了解可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)某集團(tuán)研發(fā)出裝配式混凝土NPC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及建造技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)結(jié)合了一些國(guó)外相關(guān)技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，將采用工廠機(jī)械化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)裝配的形式進(jìn)行建筑施工，到現(xiàn)在已經(jīng)形成了較為完善的體系。

2.1 NPC技術(shù)裝配式混凝土作業(yè)

首先是在設(shè)計(jì)方面，要對(duì)建筑的節(jié)能環(huán)保進(jìn)行全面的考慮，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行剪力墻和充填墻的設(shè)計(jì)，而在做到設(shè)計(jì)混凝土現(xiàn)澆作業(yè)帶時(shí)，要對(duì)混凝土現(xiàn)鋼筋漿錨接頭和現(xiàn)澆連接帶進(jìn)行完善的實(shí)際分析，同時(shí)做好水平構(gòu)件梁和板的疊合形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后是連接方式的設(shè)計(jì)，一定要嚴(yán)格分析建筑的豎向結(jié)構(gòu);然后是預(yù)制構(gòu)件吊裝施工方面，在這個(gè)方面首先要對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的選擇，主要有鋼筋吊鉤等，而鋼扁擔(dān)能夠?yàn)槠鸬踝鳂I(yè)進(jìn)行輔助，并且在實(shí)際使用過程當(dāng)中可以根據(jù)實(shí)際情況自由調(diào)節(jié)調(diào)點(diǎn)，還有鋼筋的綁扎作業(yè)，要以施工圖作為綁扎的基礎(chǔ)，并且在綁扎的時(shí)候需要謹(jǐn)慎注意預(yù)制墻板的預(yù)埋，在焊接工作完成之后以增加鋼筋的方式來保證強(qiáng)度;再就是對(duì)定位式裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)構(gòu)平面的控制工作要以網(wǎng)狀控制的形式來完成，并且要保證垂直控制，主要是通過層級(jí)引測(cè)點(diǎn)來進(jìn)行實(shí)際作業(yè);接著進(jìn)行吊裝工作中的豎向構(gòu)件吊裝，機(jī)械設(shè)備為塔式起重機(jī)，用吊索吊住構(gòu)件兩端，并且使吊索和水平線一直保持在45度的夾角，先綁扎后起吊，并且在實(shí)際的吊裝作業(yè)時(shí)要精確計(jì)算豎件中心以調(diào)整吊裝作業(yè);吊裝作業(yè)還包括水平吊裝，要按照先后順序?qū)ζ胶饬?、樓梯等進(jìn)行吊裝，水平吊裝作業(yè)依舊靠塔式起重機(jī)來完成。下圖為裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)吊裝工藝。

2.2 NPC技術(shù)裝配式混凝土的優(yōu)劣

這種技術(shù)存在著自身的優(yōu)勢(shì)，首先使用這種技術(shù)進(jìn)行建造的時(shí)候可以大大的提升建筑的整體性，其次是能夠始終使建筑的排水系統(tǒng)等各個(gè)方面保持在流暢的狀態(tài)，通過這種方式來保證建筑的保暖，最后就是能夠使建筑較之一般建筑技術(shù)之下顯示出更高的協(xié)調(diào)性;而其劣勢(shì)也十分明顯，就是在進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生許多的灌漿孔洞，所以就無法對(duì)實(shí)際的灌漿工作質(zhì)量進(jìn)行保障，不僅使工作質(zhì)量降低，還為工程增加了一定的難度。

3、裝配式結(jié)構(gòu)混凝土優(yōu)化方案

通過上文中的了解，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)以及存在的發(fā)展阻礙已經(jīng)較為明顯，并且對(duì)于NPC技術(shù)也有了簡(jiǎn)單的認(rèn)知，為了保障裝配式混凝土在設(shè)計(jì)應(yīng)用當(dāng)中能夠不被隱患所困擾，接下來文章將提出裝配式結(jié)構(gòu)混凝土優(yōu)化方案。

3.1裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研發(fā)方向

上文中已經(jīng)了解過裝配式混凝土的優(yōu)勢(shì)，在這種優(yōu)勢(shì)之下裝配式混凝土一定會(huì)在未來市場(chǎng)上取得巨大的成功，所以一定要考慮到裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在研發(fā)的時(shí)候一直是遵循著單一的模式，并且一直受到封閉性的限制，在這種單一性和封閉性的限制之下如果行業(yè)想要在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)方面取得新的突破就會(huì)面臨更加嚴(yán)格的要求，施工企業(yè)要為了研發(fā)新技術(shù)而調(diào)動(dòng)大批資源，在引進(jìn)先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)方面展現(xiàn)出企業(yè)積極性和彰顯企業(yè)實(shí)力，并且要調(diào)動(dòng)技術(shù)研發(fā)人員的研究積極性和團(tuán)隊(duì)凝聚力，使其在研發(fā)時(shí)能夠更加自由主動(dòng)的交流，甚至是在很多時(shí)候進(jìn)行跨團(tuán)隊(duì)、跨領(lǐng)域的合作。只有這樣，裝配式混凝土才能在設(shè)計(jì)和制作方面獲得更大的優(yōu)勢(shì)。

3.2提升預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量

為了保障實(shí)際施工時(shí)的建筑物質(zhì)量，需要對(duì)裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件的品質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的提升。在這個(gè)方面首先需要提高施工人員和研發(fā)人員的專業(yè)能力，加大技術(shù)方面的投入，引進(jìn)高技術(shù)人才或者是對(duì)企業(yè)內(nèi)部相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn);還有就是加大輔助技術(shù)的開發(fā)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)不僅僅是在這一個(gè)方面，他還需要有很多的輔助技術(shù)進(jìn)行完善，例如實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的檢測(cè)技術(shù)輔助，和裝配式混凝土的施工工藝輔助等等，只有全面考慮到裝配式混凝土技術(shù)和輔助技術(shù)的關(guān)系，才能對(duì)預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行合理提升。

3.3完善預(yù)制構(gòu)件連接

在進(jìn)行實(shí)際的施工作業(yè)時(shí)，一定要在預(yù)制構(gòu)件連接方面考慮完善，為了加強(qiáng)工程的安全性控制，首先要保證預(yù)制構(gòu)件連接的完整以及達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且為了降低操作難度要盡可能的在不影響工程質(zhì)量的情況之下對(duì)預(yù)制構(gòu)件的連接部分進(jìn)行環(huán)節(jié)上的簡(jiǎn)化，用減少程序的手段來最大可能的提升工程的安全性。最后就是進(jìn)行作業(yè)檢測(cè)，對(duì)于裝配式混凝土的防滲透等性能進(jìn)行全面的測(cè)試。

3.4對(duì)裝配式混凝土進(jìn)行推廣完善

加大裝配式混凝土的使用力度也是優(yōu)化技術(shù)的重要途徑之一，在裝配式混凝土得到推廣之后對(duì)其技術(shù)的研發(fā)力度也會(huì)隨之加大。在裝配式混凝土有著眾多優(yōu)點(diǎn)的現(xiàn)階段，必須集合整個(gè)行業(yè)的力量對(duì)NPC技術(shù)下灌漿孔洞過多的問題進(jìn)行解決，而技術(shù)得到推廣之后就會(huì)有更多的企業(yè)關(guān)注到其缺陷并且投入到問題解決措施的研發(fā)當(dāng)中。還有就是在實(shí)際工程當(dāng)中要建立完善的機(jī)制，成立技術(shù)研發(fā)小組對(duì)現(xiàn)階段裝配式混凝土進(jìn)行及時(shí)的技術(shù)反饋以及調(diào)整嗎，并且結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行新技術(shù)的研發(fā)。

結(jié)語：

文章簡(jiǎn)單介紹了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)現(xiàn)階段某集團(tuán)的NPC技術(shù)以及實(shí)際建造進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，最后提出了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案。希望能夠?qū)ξ覈?guó)建筑行業(yè)相關(guān)技術(shù)的優(yōu)化有一些實(shí)質(zhì)性的幫助。

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作者簡(jiǎn)介：

沈鵬程，湖南建設(shè)集團(tuán)有限公司，湖南長(zhǎng)沙。