分析预制装配式混凝土结构设计要点及相关问题思考

分析预制装配式混凝土结构设计要点及相关问题思考

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摘要:预制装配式混凝土结构,是一种具有优良特性的建筑结构形式。该种建筑结构主要展现在绿色节能的建筑发展理念。相较于传统建筑施工,该种混凝土结构形式可以节省大量的施工材料,全面贯彻与执行环保理念导向下的混凝土建筑施工。本次研究主要从全新形式的混凝土结构设计为重点出发点,强化混凝土结构设计要素的优化与调整。以便保障后续建筑施工能够顺利完成竣工,促进混凝土结构支撑下的建筑行业实现纵深向发展。

关键词:预制装配式混凝土结构;设计要点;相关问题思考

前言:随着人们对高品质的生活水平需求不断提高,人们对住房的关注点更多的是集中在房屋建筑的硬性指标上,尤其是就混凝土建筑结构设计方面,人们对建筑层次和结构提出了更为严格的设计与技术需求。因而,为确保建筑工程的稳定效能得以有效发挥,务必要在混凝土结构设计方面进行重点调整与完善,促使其满足当下绿色发展理念下的建筑施工要求。而预制装配式混凝土(以下简称PC)结构的提出,强化了混凝土结构的稳定性与安全性,保障了建筑工程施工质量以及使用周期的有效提升。

一、预制装配式混凝土结构定义以及特征分析

PC结构的设计宗旨在于,充分展现绿色节能建筑施工理念,从而为建筑行业的持续化发展提供重要的支撑作用[1]。通过PC结构构件的合理应用,根据建筑施工实际情况配备与之相配套的连接技术,保障混凝土结构的稳定性与抗震性。最后,通过合理的运输方式,将具有PC结构的混凝土施工材料运输到建筑工程现场,进行灌浆以及浇筑处理后,以备后续施工工程的材料供给。同时,PC结构所具备的显著性特征就是,环保功能相较于传统结构更加突出。不仅实现了混凝土施工材料的最大化利用,更最大限度地减少了建筑施工废弃物的排放量,促进我国建筑行业在国际地位中的优势显现。

二、预制装配式混凝土结构设计流程分析

(一)资料收集与处理

就PC结构的设计工作的开展,前提保障是做好重点资料的搜集与整合工作[2]。设计人员的首要任务是要充分了解建筑施工标准,其中主要包括预制率等各项指标的数据整合与分析。同时,侧重于建筑施工现场及周边环境的勘探,以及施工材料与设备的采购标准与采购数量,必须进行具体精确。之后,就建筑施工所在地区的建筑审查部门开展高效沟通工作,根据建筑施工标准以及相关政策导向,有针对性的调整PC结构设计方案。

(二)建筑方案探讨

为了保障PC结构能够顺利投入到混凝土建筑施工中,设计者必须要保障建筑整体设计的规范性。尤其是注重建筑外形规则化呈现,以保障建筑内部结构所具备的承受力维持均衡状态。在此环节过程中,必须要侧重于建筑,水电,施工等各项工程多元化主体的参与[3].通过高效的协调与沟通工作,实现建筑施工设计方案有效信息资源的共享以及施工任务的协调。在方案探讨过程中,要就PC结构构件的规模以及制作和运输等各项标准进行明确,既要保障PC结构施工的可执行性和稳定性,更要保障将PC结构建筑施工成本控制至最小值。

(三)PC结构初步设计

当执行PC结构初步设计时,各个工程负责单位应该将建筑工程施工流程进行细化处理。利用拆分图的设计,实现建筑,水电,以及施工单位施工信息的交互与共享,为后续建筑施工工作的协调与配合提供先决条件。在此之后,各专业负责单位就建筑工程造价,以及PC结构的预制率进行精准化分析与数据处理[4]。

(四)专业施工图纸设计

经由初步设计工作之后,PC结构设计方案已经基本成型。此后,建筑,水电等各专业负责单位要开展更深层次的PC结构优化设计工作。利用网络平台信息传递的时效性与准确性,各负责单位与施工单位进行施工技术交流与探讨。根据具体施工需求,调整施工图纸,保障以PC结构为结构基准的施工建筑能够顺利竣工。

(五)节点详图设计

关于节点详图的设计,PC结构节点设计最大层间的变形可达到百分之二点八至百分之四左右。该结构所呈现的无黏式拼接节点耗能较低,且强度承受能力相对较强。同时,节点详图设计还要增加螺栓式链接节点,以保障PC结构的稳定性,提高混凝土建筑施工整体质量与安全性能。

三、预制装配式混凝土结构设计要点分析

(一)结构布置与计算优化

建筑的最顶端与最低端,分别采用现浇结构,可以使建筑整体结构更加稳定。同时,关于PC结构的计算,计算理论应注重遵循现浇工艺原有计算原则。在具体分析计算时,需着重考虑PC结构中由于加入了装配缝与叠合楼板[5].从而导致最终的计算数值与传统结构数值有所偏差,数值相对较小。

(二)混凝土材料优化选择

混凝土材料的采购与选择,是决定PC结构设计质量的重要因素。关于强度的指标应控制在C30以上,保障PC结构符合建筑施工强度需求。同时,在选择钢筋材料的时候要尽可能选择刚性强度较大的材料,这样不仅可以提高钢筋材料的利用率,更能够切实保障建筑工程企业的经济效益最大化。此外,热轧带肋钢筋的选择,可以保障PC结构在链接过程中拥有足够的阻力支撑。

(三)预制构件及其链接设计

构件的设计过程中主要包括构件的承受力,以及安装,运输过程中安全性与稳定性。因而,在进行构件具体设计时,首先要考虑的则是构建的各项规格、指标、数量必须满足建筑施工具体需求。在具体投入生产前夕,一定要与生产厂商与施工单位做好信息资源的交互,共享工作。避免因信息传递失误,造成构建生产规格不达标。如若出现设计失误,不仅会影响建筑工程竣工期延后,还将造成各个工程单位遭受不必要的经济损失。在进行连接设计时,要侧重于拉力和剪力的连接形式的优化,保障PC结构工具有整体性、耐久性与稳定性。

(四)剪力墙优化设计

在进行剪力墙设计时,周边不能设置有转角窗,否则将会影响PC结构构件的连续性。同时,在对其进行开洞时,要保障各洞口上下位置维持在平衡状态。在建筑结构中不规则的位置,可以利用现浇工艺,安装梁板,从而保障不规则处的各项指标比例,符合国家建筑工程建设标准。由于PC结构建筑施工工艺发展年限较短,导致施工工艺略有缺陷,如果将其应用到高层建筑中,将需要根据国家规定的剪力墙设计标准,要进行重新划分。剪力墙内部设计时应该避免设备管线的设计,必要时,可以避免在边缘构件周边进行管线设计。

结论:综上,就混凝土建筑施工而言,PC结构所呈现的稳定,节能的显著优势,是传统混凝土结构所不具备的,因而,也是其受到建筑行业高度重视和重点推崇的建筑结构形式。PC结构的使用,充分展现了国家持续化发展建设理念,着重凸显出节能,环保的建筑理念。不仅能够有效简化建筑混凝土结构施工流程,提升整体施工效能,避免因施工无效而造成的材料,人员等各项经济成本损失。最重要的是,利用PC结构展开建筑施工,可以显著增强建筑整体结构的抗震、稳定、安全性能,为保障建筑使用寿命延长提供重要结构支撑。

参考文献:

[1]傅茜茜.分析预制装配式混凝土结构的设计要点及相关问题思考[J].中国标准化,2017,(08):129+132.[2017-08-03].

[2]李海洋.预制装配式混凝土结构设计要点[J].江西建材,2016,(24):49+56.[2017-08-03].

[3]刘晓明,徐清,林雍凯,牛维宏.镜面混凝土在装配式框架结构中应用的技术要点[J].建材发展导向,2016,14(24):46-48.

[4]余辉云,马珂.预制装配式剪力墙结构设计及若干问题探讨[J].安徽建筑,2016,23(05):212-213+231.

[5]吴涛,刘全威,张磊,白国良,徐亚洲.预制混凝土构件钢筋约束浆锚连接技术发展展望[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2015,47(06):776-780.

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