王鵬

摘 要：現(xiàn)如今，經(jīng)濟不斷進步，人們對于預制裝配式建筑產(chǎn)生的極大的興趣，政府部門為此出臺了相關的政策，并且頒布了相關的設計標準和設計準則，但是目前業(yè)內(nèi)很大一部分工程技術人員對于預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設計還缺乏了解，這些都阻礙了裝配式建筑的進一步發(fā)展。因此，在目前國內(nèi)相關的研究的基礎上，結(jié)合現(xiàn)行的國家標準和規(guī)范，闡述了預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系，對相關結(jié)構(gòu)的力學性能、抗震性能以及經(jīng)濟效果都進行了分析了研究，同時，對預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系及其設計要點進行了分析和研究，為工程領域內(nèi)預制裝配式建筑工程的設計提供了借鑒和指導。

關鍵詞：預制裝配式；建筑結(jié)構(gòu)；體系與設計

1預制裝配式建筑的概念

預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)場采用一些比較可靠的連接方式將這些構(gòu)件拼裝起來。一般常見的預制裝配式建筑主要有三種：一，預制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。這類的建筑結(jié)構(gòu)也可以被稱為裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要是由預制的混凝土構(gòu)件組成的。其工作方式主要有三步，首先在工廠預制生產(chǎn)，然后在施工現(xiàn)場拼裝，最后澆筑混凝土；二，預制裝配式鋼結(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)的預制構(gòu)件是在工廠的流水線上生產(chǎn)的，之后再施工現(xiàn)場拼接，但是拼接的時候樣式較為多變，然后進行內(nèi)部裝修，裝修風格也是各有特色。

2預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系發(fā)展

2.1主要來源

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

2.2實際使用

實際上在20世紀80年代，我國就已經(jīng)開始運用預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)，只不過主要是用于大板建造。而且由于經(jīng)濟限制，預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)并沒得到推廣和發(fā)展。隨著21世紀的到來，經(jīng)濟的快速發(fā)展、社會的不斷進步推動預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)得到了新生。這一結(jié)構(gòu)開始逐漸運用到建筑行業(yè)中，并得到了推廣，其發(fā)展十分迅速。在我國，預制裝配式建筑結(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應用效果

預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)相對于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)具有許多的優(yōu)勢，因此它的應用效果也就相對較好：預制裝配式建筑結(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；預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)在縮短建筑施工時間的同時還可以保證建筑質(zhì)量，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益；預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場不需要太多的工作人員，保證了現(xiàn)場的施工安全。除此之外，施工過程中所需要的原材料種類較少，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，可以將預制混凝土結(jié)構(gòu)分為整體裝配和零件裝配兩類，裝配中剛度不只受結(jié)構(gòu)剛度影響，而是受預制混凝土結(jié)構(gòu)的剛度和結(jié)構(gòu)剛度的共同影響。預制混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點可分為三類：干連接鉸節(jié)點、濕連接剛性節(jié)點和柔性節(jié)點。其中干鉸鏈連接剛度低、旋轉(zhuǎn)一般、抗地震和風的性能較低；濕連接，其剛度接近于現(xiàn)澆混凝土梁柱接頭，其結(jié)構(gòu)和性能和設計與現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)類似，一般用于連接的頂級節(jié)點，包括在在邊緣的連接柱節(jié)點。因此，預制混凝土結(jié)構(gòu)有多種節(jié)點，節(jié)點不同，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)設計中，需要充分考慮實際需要的選擇。

3預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設計

3.1預制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系的設計

由于預制裝配式框架結(jié)構(gòu)剪力墻重量比較輕，運輸難度較小，常應用于比較大的預制結(jié)構(gòu)。此外，預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，無論在國外還是在國內(nèi)，都已應用于高層建筑工程。這種結(jié)構(gòu)的預制疊合梁和框架結(jié)構(gòu)需要在工廠中預制。處理節(jié)點和梁端鍵槽一般在運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，在施工現(xiàn)場。在框架結(jié)構(gòu)柱的裝配過程中，當選擇一個預制或現(xiàn)澆混凝土的方案時必須要結(jié)合項目的實際情況來進行選擇。關于受力機理，在從結(jié)構(gòu)的角度來分析，需要注意以下內(nèi)容：預制混凝土框架柱、柱混凝土與底板固定強度梁結(jié)構(gòu)的強度，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，縱向和橫向框架柱對齊以保持對同一垂直面的狀態(tài)的調(diào)整；進行框架梁柱節(jié)點的設計時，在移交的部分以符合剛性連接的使用要求；預制梁柱節(jié)點區(qū)焊接施工過程中，必須保證焊接質(zhì)量；在設計、生產(chǎn)過程中，需要注意連接各種結(jié)構(gòu)的預埋件設計合理、加工準確。

3.2預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設計

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，它還可以由預制的混凝土構(gòu)件組成，如層合板、預制墻板和疊層梁等。在預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設計中，須根據(jù)實際情況選擇是采用半預制還是采用全預制剪力墻結(jié)構(gòu)。為了保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量，設計過程中還需要考慮以下幾點：在橫墻結(jié)構(gòu)設計時，可根據(jù)情況，采用預制的承重墻板結(jié)構(gòu)或輕墻面板兩端山墻以滿足預制承重墻體滿足側(cè)向力計算結(jié)果或結(jié)構(gòu)部件的實際需要；在對豎向抗側(cè)力設計時，對于不同部位的結(jié)構(gòu)要保證主要豎向承重鋼筋注漿錨桿和連接通過各種現(xiàn)澆在一起；規(guī)則需要和兩個方向的動態(tài)特性應盡可能接近且保持平面形式；在E連接結(jié)構(gòu)設計時，要確保機械完整性和連續(xù)性。

結(jié)語

我國的經(jīng)濟建設起步較晚，近年來城鄉(xiāng)建設集中進行，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，不能滿足目前的建設要求。預制裝配式建筑有了一定的發(fā)展，但是還沒有形成規(guī)?；a(chǎn)和行業(yè)的普遍推廣，產(chǎn)業(yè)鏈有待進一步完善，這些都需要各個部門的努力和配合。學習和掌握預制建筑設計技術及其當前點的同時，預制建筑設計要與時俱進，順應時代潮流，不斷創(chuàng)新和突破，才能真正在中國整個建筑業(yè)的發(fā)展起到積極的推動作用。

參考文獻

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