探析装配整体式混凝土结构体系的应用

探析装配整体式混凝土结构体系的应用

中铁四局集团有限公司安徽省合肥市230000

摘要:随着我国政府主导的保障性住房不断推进,装配整体式结构将获得更大的发展及应用;但也应该认识到:我国目前的住宅产业化水平与国际先进水平差距较大,要迎头赶上还要有一个漫长的过程,引进国外住宅产业的先进发展模式,在国内需要有一个消化吸收和适应的问题,并在这个过程中将逐渐形成适合我国住宅产业化的发展之路。本文在介绍装配整体式结构体系应用的现状及其体系的特点基础上,对装配整体式结构体系的施工难点和重点进行了分析。

关键词:装配整体式;混凝;结构体系;应用

1装配整体式混凝土结构的优缺点

1.1装配整体式混凝土结构的优点分析

装配整体式混凝土结构是在预制工厂里进行统一浇筑之后在运送到施工现象的因此具有:(1)工业化生产的优势,可以将各种预制构件在工厂中进行统一生产,充分利用工厂的集约化和管理力度来提高工业生产的效率,并合理的控制预制构件的浇筑质量,所以在工厂中生产的混凝土在结构的密实度上和强度上都有巨大的优势。(2)方便施工,在施工现场只需要对之前已经在工厂中进行浇筑完成后的预制构件进行安装连接就可以用到建筑结构建设中,减去了在施工现场进行自主浇筑的时间,因此使工程施工更加的方便和快捷。(3)预制构件的生产的质量提高,因为装配式混凝土的结构构件都是通过工厂进行统一的机械化进行生产的,所以可以对构件的尺寸和外观进行合理的掌握,并能够将一次性的保温隔热措施和建筑中水电管道的设置等多项功能有效的结合起来,因此使结构构件的质量得巨大的提升。

1.2装配整体式混凝土结构的缺点分析

整体性差。装配整体式混凝土结构需要进行后期拼装,即通过不同构件的连接与装配,组成一个结构整体,相比传统工程结构来讲,整体效果存在一定差距。为排除整体性的差距,达到预期施工效果,需要在结构设计阶段做好控制,严格控制好每项参数,保证设计精确无误。(2)设计难度大。对于我国建筑工程现状来讲,基本上还是以现浇混凝土结构为主,采用装配整体式混凝土结构的项目,近年来虽然不断增加,但大部分设计人员还是缺乏相关经验。(3)运输限制大。装配式构件在工厂统一生产完毕后,还需要运输到现场进行组装施工,这样对运输条件就有着较为严格的要求。需要对整个运输过程进行综合分析,充分考虑各影响因素,尽量选择较短距离的路径,将各项预防措施落实到位,最大程度上来降低运输成本。

2装配整体式结构体系施工的重点及难点

新旧混凝土的连接构造是现场施工的一个难点,预制构件与新浇筑混凝土之间的连接难度更大,要求预制构件连接部位表面必须是露出毛碴,这成为预制PC与现浇混凝土能否连接位整体的关键,技术落后的方法就是用人工凿毛,这会对构件形成“隐伤”,目前普遍采用的方法是在混凝土凝固前,将连接部位表面“扫毛”,预制构件连接部位可以做到粗骨料外露一半,我们称为“水洗面”,并且不扰动构件混凝土,确保连接可靠。

装配整体式结构的构件之间的连接以现浇节点为主,构件与构件之间通过现浇节点连接,预制PC构件的钢筋伸入现浇构件中锚固连接,新旧混凝土之间按照后浇带处理方式施工,保证了房屋的整体性,同时彻底消除了构件制作误差和安装误差,不会出现隔音、防水问题。根据现阶段我国应用的现状来看,装配整体式结构房屋,在保证房屋整体性能的前提下,均属于采取部分预制的策略,采用“有选择性的确定预制范围”原则,例如剪力墙、框架柱等承担水平作用较大的主要垂直承重结构构件,均采用现场浇筑的方法,其余非承重构件或非主要结构承重构件考虑预制,或者采用预制叠合的方法,首先保证了结构的受力性能,其次预制构件之间以及与承重结构构件之间采用现场浇筑的方式连接,不存在缝隙,因而减少了防水隔音方面的后患,同时有利于消除构件制作安装的误差,提高建筑的整体质量,虽然这样做预制率有所下降,但是由于所处时代不同,现浇部分可以采用工具式定型模板进行生产,效率高、质量好,也一样达到了效果,这种施工工法更加合理。

3装配整体式混凝土结构设计

3.1抗震结构设计

因为我国是一个地震多发的国家,所以就需要对住宅建筑的抗震设计进行完善,装配式混凝土结构设计时因为构件是相互连接的状态,所以在抗震的性能设计中需要运用的技术和方法更为复杂,首先在结构的整体设置上要满足抗震的规范和要求,在设计时尽量使建筑的平面呈现规则性和对称性,同时要使竖向的抗测力构件保持均匀和连续。再者要通过桩筏基础的运用来减少建筑的沉降率,从而有效的避免建筑不均匀沉降的发生,然后要通过合理的计算来确定控制框架柱与剪力墙之间的轴压比,因此在设计时可以按照双重抗测力结构的规范进行设计,采用多螺式的柱箍筋来有效的增强对混凝土结构的约束力。其次为了有效的提高叠合梁、板的现浇部分以及预制构件的部分结合处之间的密实度,可以将预制构件设计成粗糙面,然后进行抗承载力计算。

3.2构件与节点连接

装配式混凝土结构各构件需要提前在工厂完成制作,然后运输到场后进行安装,要求其不仅要具有较大的承载力,并且还需要有效抵抗运输等外力因素的影响,达到预设效果。尤其是关键构件与节点的连接,应将其作为设计要点分析。第一,多螺箍筋柱设计。由一个较大螺旋箍筋配合多个较小螺旋箍筋来组成多螺箍筋,要注意不同规格螺旋箍筋之间的交汇面积,并利用一笔箍的方式来提高箍筋保护层效果,保证每个细节的规范性。第二,梁柱节点设计。应重点对节点抗剪设计进行分析,为降低预制构件所投成本,设计时可以对节点核心区域纵横方向采取等高截面形式,减少可使用模板类型。另外,竖向结合面的设计,要综合分析叠合层混凝土抗剪能力以及接触面抗压能力,提高预制构件抗剪值计算结果的准确性。第三,叠合楼板连接设计。重点针对楼板抗剪能力分析,一般可将楼板表面设计成大小与凹凸小于4mm的粗糙面。并且还需要控制预制板内钢筋长度小于构件断部,并利用附加接缝钢筋对连接进行处理,提高连接力度。(如图)

4结语

随着装配整体式混凝土结构体系的发展,在工业厂房和住宅结构中不断得到应用。近年来,国内对装配整体式混凝土框架结构做了许多卓有成效的工作包括常点受力分析、整体性分析、极限承载力分析以及低周反复荷载作用下的抗震性能试验等。我国目前的住宅产业化水平与国际先进水平差距较大,要迎头赶上还要有一个漫长的过程,引进国外住宅产业的先进发展模式,在国内需要有一个消化吸收和适应的问题,并在这个过程中将逐渐形成适合我国住宅产业化的发展之路。

参考文献

[1]杨旭,李晨光,邓思华等.装配整体式混凝土框架结构设计方法研究[J].土木建筑工程信息技术,2014,6(2):53-55,60.

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