張淵

摘 要：我國經(jīng)濟的高速發(fā)展推動了建筑行業(yè)的發(fā)展步伐，國內(nèi)外相關(guān)部門對裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計與實踐產(chǎn)生了濃厚的興趣，整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。為此提出整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)進行研究，從預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計，預(yù)制裝配式剪刀墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計，預(yù)制裝配式建筑立面設(shè)計以及預(yù)制裝配式建筑平面設(shè)計四個方面對整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。實驗證明新型整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，為整體預(yù)制裝配式建筑施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：整體預(yù)制 裝配式 結(jié)構(gòu)設(shè)計 實踐

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（c）-0081-02

國家進入改革開放以來，經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)不再是現(xiàn)代化建設(shè)的唯一目標，人們對環(huán)境和質(zhì)量的要求越來越高，傳統(tǒng)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量和性能無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，因此新型的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑得到了國家和有關(guān)部門的大力支持。所謂預(yù)制裝配式建筑，就是將建筑所需的部分構(gòu)件或者全部構(gòu)件先送到工廠進行預(yù)加工，加工完成后，將這些構(gòu)件送到施工地點進行組裝，有效減少了構(gòu)件加工所消耗的時間，從而縮短工期[1]。通過對新型的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計與實踐進行研究，對整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計作簡要分析，運用新概念和新方法來提高整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能，以推動我國建筑行業(yè)的全新變革。

1 整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計

整體預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計地點由施工現(xiàn)場轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計工廠，為提高施工質(zhì)量，縮短施工時間提供了可能。預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系主要由板結(jié)構(gòu)，剪刀墻結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)三個部分組成，是在建筑行業(yè)獲得廣泛關(guān)注的一種重要結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)的板結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)大多在工廠中預(yù)制，而剪刀墻結(jié)構(gòu)由于自身重量不高且運輸難度較小，通常會在大型的預(yù)制結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。在預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計之前，需要提出一個系統(tǒng)的設(shè)計方案，然后根據(jù)具體施工情況來選擇預(yù)制或現(xiàn)場澆筑混凝土的方式對框架結(jié)構(gòu)進行裝配[2]。在預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計過程中，需要考慮以下幾個方面：（1），預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)柱與梁結(jié)構(gòu)的強度必須符合要求。（2），預(yù)制結(jié)構(gòu)面必須光滑平整，預(yù)制混凝土框架柱與梁柱中心線要保持垂直狀態(tài)。（3），在節(jié)點設(shè)計和焊接過程中，質(zhì)量必須符合要求。（4），在預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)生產(chǎn)之前，要對所有的設(shè)計和配件進行二次審核，最大程度減小誤差。

1.2 預(yù)制裝配式剪刀墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計

預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計分為半預(yù)制和全預(yù)制剪刀墻結(jié)構(gòu)兩種。在設(shè)計過程中，需要根據(jù)具體的施工情況來選擇施工方式。在設(shè)計預(yù)制裝配式剪刀墻結(jié)構(gòu)的橫墻結(jié)構(gòu)時，可以采用全預(yù)制的方式對橫墻結(jié)構(gòu)的承載力進行測量和計算。在設(shè)計預(yù)制裝配式剪刀墻的豎向抗側(cè)力時，可以采用半預(yù)制的方式對不同部位的結(jié)構(gòu)和豎向承重鋼筋注漿錨桿進行現(xiàn)場澆筑。并且需要注意兩個方向的動態(tài)特性需要保持在一個平面上，確保預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的完整性和連續(xù)性。在預(yù)制裝配式剪刀墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計完成之后，需要選用高強度預(yù)制鋼材料來確保結(jié)構(gòu)體系與電力傳輸結(jié)構(gòu)的連接。根據(jù)預(yù)制柱的高度來設(shè)計剪刀墻的高度，以保證節(jié)點位置的準確合理。另外，還需要定期對鋼筋進行檢查和核對，避免鋼筋變形而對剪刀墻結(jié)構(gòu)造成傷害。

1.3 預(yù)制裝配式建筑立面設(shè)計

整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的立面由多個預(yù)制構(gòu)件組成。立面設(shè)計既要結(jié)合工廠化生產(chǎn)和裝配式施工的基本內(nèi)容，也要在此基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新和發(fā)展。立面設(shè)計要保證標準化，同時也要實現(xiàn)多樣化的特征。預(yù)制構(gòu)件是立面設(shè)計中必不可少的部分，預(yù)制構(gòu)件和立面設(shè)計是整體與部分的關(guān)系，在立面設(shè)計過程中要處理好預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計和安裝工作。立面設(shè)計的多樣化特征是整體預(yù)制裝配式建筑設(shè)計的重要內(nèi)容[3]。實現(xiàn)立面設(shè)計的多樣化特征，首先要實現(xiàn)組合形式的多元化，通過對預(yù)制構(gòu)件進行不同的組合排列來實現(xiàn)整體預(yù)制裝配式建筑的外形和位置的變化。其次還要實現(xiàn)立面層次的多樣化，主要通過對各個構(gòu)件進行組合排列來實現(xiàn)[4]。在立面設(shè)計過程中，外墻的尺寸保持不變，對外墻的顏色、質(zhì)地和紋理等要素進行多樣性調(diào)整。立面設(shè)計的材料也可以進行多樣化調(diào)整，從而實現(xiàn)立面設(shè)計的多樣性特征。

1.4 預(yù)制裝配式建筑平面設(shè)計

整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計主要是對構(gòu)建模塊的尺寸和種類進行優(yōu)化。在設(shè)計過程中應(yīng)遵循模塊和數(shù)量相統(tǒng)一的原則，運用先進的產(chǎn)業(yè)化配套應(yīng)用技術(shù)來對預(yù)制構(gòu)件進行系統(tǒng)化的加工和處理，從而在提高建筑質(zhì)量的前提下減少施工成本。對整體預(yù)制裝配式住宅的平面設(shè)計主要是結(jié)合工程項目的實際要求，通過對模塊和數(shù)量進行配套組合和排列，最終形成系統(tǒng)性的單元模塊。對建筑平面的各個構(gòu)件要合理布局，從而確保建筑平面的空間性和靈活性[5]。

2 應(yīng)用試驗

本文通過應(yīng)用試驗的方式將新型整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)進行對比，以突出本文設(shè)計的整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢（如表1所示）。

通過對表1的觀察可以發(fā)現(xiàn)，新型的整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)無論抗震性能、質(zhì)量保證率還是施工消耗方面都要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)。因此，本文設(shè)計的新型整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)對現(xiàn)代化建設(shè)更加有利，更適合得到推廣和應(yīng)用。

3 結(jié)語

綜上所述，對整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計與實踐要結(jié)合具體施工內(nèi)容，在獲得國家和有關(guān)部門支持下，綜合考慮多方面因素，對整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能進行考核，從而加強各構(gòu)件之間的協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計的多樣性，使得整體預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)獲得更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻

[1] 吳曉龍，李宏男，馬榮全，等.設(shè)置金屬阻尼器的預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能分析[J].地震工程與工程振動，2016，1（5）：46-54.

[2] 高路恒，沙峰峰，黃國春.某26層裝配式建筑梁柱節(jié)點安裝固定支架設(shè)計及施工方法研究[J].施工技術(shù)， 2017，52（S1）：1121-1123.

[3] 張錫治，貢雪健，蔡魏巍，等.昌浩助老公寓高強混凝土預(yù)制管柱-鋼梁混合裝配式框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計[J].建筑結(jié)構(gòu)，2015，85（16）：82-86.

[4] 吳函恒，秦沛遠，陳軍武，等.水平荷載作用下鋼框架-預(yù)制混凝土抗側(cè)力墻體裝配式結(jié)構(gòu)的簡化計算方法[J].建筑科學(xué)與工程學(xué)報，2016，33（3）：86-92.

[5] 程萬鵬，宋玉普，王軍.預(yù)制裝配式部分鋼骨混凝土框架梁柱中節(jié)點抗震性能試驗研究[J].大連理工大學(xué)學(xué)報，2015，73（2）：171-178.