浅议预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点.pdf

102 交流平台Exchange Platforml 1 引言 目前 随着我国城市化进程的加快 建筑业得到了迅猛发 展 但带来的问题也是非常严峻的 一方面粗放型的传统建筑业 造成了大量能源浪费和环境污染 另一方面人们生活品质的提高 要求未来社会在一定时间内能够提供更多的高品质的建筑产品 于是 为了解决上述矛盾 世界各国都在积极推进建筑工业化 的进程 要实现建筑工业化 必须要大力推进预制装配式建筑 积极促进传统结构体系的转型 2 预制装配式建筑的发展 1 预制装配式建筑的发展背景 国务院2013年1月1日 绿色建筑行动方案 中明确要求推广适合工业化生产的预制装 配式混凝土 钢结构等建筑体系 加快发展建设工程的预制和装 配技术 提高建筑工业化技术集成水平 建筑工业化 就是采用工业化的预制装配技术 选用合理 的可装配式结构体系 将主要构件和部品在工厂按工业化 精确 化 标准化的模式预制生成 再运输到现场进行就位与装配的建 造过程 简单地说 就是将传统的现场现浇结构构件工作转移至 工厂批量化生产而成 构件的工业化制作取代了传统建筑业中水 平低下的 效率不高的 分散的手工业等方式 符合目前我国正 在推广实施的建筑产业化政策 通过预制和装配技术整合各项材 料 构件和结构技术 提高结构性能的同时 提升建筑工业化技 术水平 对我国建筑工业化的进程起到了重要促进作用 2 预制装配式建筑的应用状况 20世纪80年代初期 建 筑业曾经开展了一系列新工艺 如大板 升板体系 预制装配式 框架体系等等 对建筑工业化发展起到了有益的推进作用 但这 些有益的实践之后 因为受到当时经济条件的制约 许多技术性 问题未能得到及时解决 所以造成了装配式结构体系未有大规模 的推广 遏制了其发展势头 1 目前 一些地区只是楼板用初级的预制产品 主要的结构构 件均采用现浇体系 在地震设防区基本全部采用现浇结构 另一 方面 因为对装配式结构的研究也比较缺乏 所以没有强有力的 科研支持 必然导致一部分设计者对装配式建筑的不认可 甚至 抵制 3 预制装配式建筑的优势 与传统现浇混凝土结构相比 浅议预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点 泰安市建设工程施工图审查中心 骆雅琳 摘要 关键词 预制装配式结构改变了建筑业的传统生产方式 是目前我国建筑业的发展方向 也是建筑工业化的一项重大技 术变革 鉴于目前我国各地实施的预制装配式结构数量及类型均较少 本文分析总结了预制装配式建筑的发展前景 及主要类型的设计要点 对推动建筑工业化的实施提供了帮助 预制装配式建筑 建筑工业化 预制装配式剪力墙结构体系 预制装配式框架结构体系 预制装配式结构主要有如下不可替代的优势 2 大量采用轻质墙板 房间分隔自由 使用灵活 施工 方便 现场湿作业大大减少 有利于环保和减少材料浪费 建 造速度快 建设周期缩短 提高了经济效益 工业化生产劳动 效率高 产品质量有保证 还可以充分利用工业废料 经济效益 好 工程质量能得到可靠保证 3 预制装配式结构体系的设计要点 目前在我国广泛实施的预制装配式结构体系主要是预制装配 式混凝土结构体系和钢结构体系 因近几年住宅产业发展迅速 本文主要针对住宅建筑中大量使用的混凝土结构并将按照预制装 配式框架结构和预制装配式剪力墙结构分别做简要的介绍 1 预制装配式框架结构体系的设计要点 在建筑工业化趋势中预制装配式框架结构也是较为常用的结 构形式之一 由于其构件相对于预制装配式剪力墙结构要轻 预 制混凝土框架结构在构件的运输上更具有优势 并且装配式框架 结构也是高层框架结构体系之一 在国内外已有预制混凝土框架 结构在高层中的工程应用 框架结构中的预制叠合梁和预制叠合 板首先在工厂生产 运输到现场之后再现浇节点和梁端键槽 1 结 构中的柱根据实际要求可以现浇也可以预制 根据目前国内外对 预制装配式框架结构的受力机制研究成果 结构设计时应注意以 下几个主要问题 3 结构平面宜规则 纵横向框架柱宜对齐 梁柱中心线应对齐 并在同一竖向平面内 梁柱交接处的框架节点应采用刚节点 预 制框架柱底应与基础固接梁 柱混凝土强度等级不宜低于C30 要采取有效措施保证预制梁柱接头部位的焊接质量 一定要重视 连接构造中预埋件的设计 在新型连接构造中预埋件是重要的传 力构件 根据其处在结构中的不同部位 分别会承受弯矩 剪力 及轴力的单独或共同作用 设计时应考虑最不利组合情况分别进 行计算 2 预制装配式剪力墙结构体系的设计要点 预制装配式剪力墙结构体系是主要受力构件剪力墙 梁 板 部分或全部由预制混凝土构件 预制墙板 叠合梁 叠合板 组 成的装配式混凝土结构 在施工现场拼装后 采用墙板间竖向连 接缝现浇 上下墙板间主要竖向受力钢筋浆锚连接以及楼面梁板 103 Exchange Platforml 叠合现浇形成整体的一种结构形式 按照工厂化程度的高低可以 分为全预制剪力墙结构体系和半预制剪力墙结构体系 结构设计 时除应满足现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 及 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3 2010等规范外 应注 意以下几个主要问题 平面形状宜规则 两个方向动力特性宜接近 结构横 墙布置时 两侧端部山墙宜布置预制承重墙板 内墙可根据结 构抗侧力构件需要及内力计算结果合理布置预制承重墙板或预 制轻质填充墙板 结构纵墙布置时 可根据结构抗侧力构件 需要及内力计算结果合理布置内 外纵墙 结构竖向抗侧力 构件通过现浇连接带 竖向主承力钢筋浆锚连接等形成整体 抗震设计时 需加强连接构造和必要的设计验算 保证其受力 整体性和连续性 预制构件间连接设计应满足传力明确和构 造可靠的要求 对有抗震设防要求的结构尚应满足抗震要求 预制构件间连接钢筋应不低于预制构件该部位不连续钢筋强度 等级及直径 预制结构构件应分块设计 需要考虑房间的开 间 进深 洞口位置 拼缝位置 现场吊装条件等综合因素 墙板高度可按一层或两层楼层高度划分 竖向接缝位置要避开 暗柱位置 尽量减少构件类型及型号 预制构件配筋设计除 应满足现行国家标准 混凝土结构设计规范 GB50010 2010的 相关规定外 尚应进行施工阶段的受力及变形验算 房屋的 顶层 开大洞或平面复杂楼层 作为上部结构嵌固端部位的地 下室顶板均应采用现浇楼盖结构 4 结语 通过以上总结可以看出 预制装配式结构体系具有不可替代 的优势 它不但可以提高工程质量和装修品质 而且还可以最大 限度地满足我国倡导的节能 节地 节水 节材和保护环境的绿 色建筑设计要求 是建筑业的一个巨大进步 未来预制装配式技术的发展 应充分发挥工厂预制件和现场 装配的优势 将新材料 新工艺不断应用到建筑上 使结构与建 筑及设备等专业密切配合 充分优化建筑性能与功能 随着低 碳 节能 绿色 生态和可持续发展等理念的深入人心 预制装 配式建筑会在我国有广阔的发展前景 作为结构设计人员 应密 切关注国家建筑产业政策 转变观念 积极推进新型装配式结构 体系的应用 从而推动我国建筑工业化的进程 参考文献 1 严薇等 装配式结构体系的发展与建筑工业化 重庆 建筑大学学报 2004 10 2 栗新 工业化预制装配式住宅建筑的设计研究与应 用 建筑施工 2008 3 3 吴念 新型全预制装配式混凝土框架试验研究 一 工程简介 某高层建筑为剪力墙结构 总施工面积为19087m2 层高为 3 2m 设计抗震强度为8级 建筑设计结构为 一 字形结构 总建设层数为12层 其中地上11层 地下1层 工程主体使用钢 筋混凝土框架结构 地下室结构为剪力墙结构 建筑四层为转换 层 十层为跃式住宅 现对此工程框架剪力墙结构的施工技术进 行探讨 二 框架剪力墙结构的施工技术应用 1 钢筋施工技术的应用 在框架剪力墙结构施工时 要根据实际情况确定使用钢筋的 探析框架剪力墙结构建筑施工技术的应用 河南七建工程集团有限公司 马玉海 郭书启 摘要 关键词 框架剪力墙结构是高层建筑施工中比较常用的施工技术 具有良好的抗震性能 可以满足各方面的使用要求 基于此 本文对框架剪力墙结构建筑施工技术的应用进行探讨 框架剪力墙结构 施工技术 应用研究 规格 其中一级钢筋指的是直径为6 8mm的钢筋 二级钢筋指 的是直径为12mm的钢筋 三级钢筋指的是直径为18 20mm的钢 筋 本工程在施工的过程中 由于钢筋的节点安装比较密集 钢 筋直径比较大 导致无法控制保护层的厚度 在浇筑混凝土时 有可能出现位移的情况 所以 混凝土浇筑点的位