【摘要】隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提升和城鎮(zhèn)化進程的深入發(fā)展,建筑行業(yè)在新時代迎來了新的進步。從國家的角度來看,國家的發(fā)展為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了穩(wěn)定的條件,從建筑行業(yè)的角度來看,建筑行業(yè)的不斷進步推動了國家各個方面的建設(shè)。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計作為我國建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向之一,使我國建筑形式得到極大的豐富,建筑理念和建筑方式也逐漸改變。但是就現(xiàn)在來說裝配式混凝土還存在著一些需要解決的問題。本文立足于建筑行業(yè)的角度,通過對現(xiàn)階段裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析,探尋相關(guān)的完善措施。
【關(guān)鍵詞】建筑;裝配式混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計
人們的生活水平在經(jīng)濟大發(fā)展的背景之下已有了很大的提升,隨著生活水平的不斷提高人們對建筑提出了新的要求,不僅僅是以往的居住要求,功能要求也是建筑行業(yè)需要謹(jǐn)慎考慮的方面之一。為了應(yīng)對越來越多的用戶需求,各種建筑技術(shù)不斷出現(xiàn),而裝配式混凝土就是當(dāng)前情況下使用較為廣泛的一種。我國的建筑行業(yè)通過對國外先進技術(shù)進行學(xué)習(xí)不斷的對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)進行研究和應(yīng)用,使裝配式混凝土不僅豐富了建筑形式,還對綠色建筑理念進行了進一步的滿足。接下來文章將圍繞裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計進行簡要的分析。
1、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理以及原則
首先要做的就是從設(shè)計原理的角度進行分析,并且對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計所需要遵循的原則進行簡單的介紹,從這個角度出發(fā)才能做到對后續(xù)問題的全方位探討。
1.1裝配式混凝土的設(shè)計原理
作為當(dāng)代最受歡迎的建筑技術(shù)之一,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計在實際研發(fā)以及使用的時候采用的是等同原理。等同原理就是在較為穩(wěn)定的預(yù)制構(gòu)件受力鋼筋連接技術(shù)的幫助之下,將預(yù)制構(gòu)件與后澆混凝土進行完善的結(jié)合,并且采用較為先進的構(gòu)造措施,使其在耐久性等方面與現(xiàn)澆混凝土保持在同等水平,在這樣的手段支持之下能夠使裝配式混凝土結(jié)構(gòu)與上文中所述的現(xiàn)澆混凝土的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)大致的等同性。而這里所說的等同性的實現(xiàn),最主要依賴的就是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式,但是不僅僅依賴上述條件就能完成,還需要一些其他的技術(shù),比如適當(dāng)?shù)募訌娊Y(jié)構(gòu),或者是根據(jù)實際情況進行一些構(gòu)件的調(diào)整。在實際應(yīng)用的時候裝配式混凝土比現(xiàn)澆混凝土面臨著更為嚴(yán)格的要求。而其結(jié)構(gòu)連接計算應(yīng)根據(jù)連接點和接縫的構(gòu)造方式和性能,確定結(jié)構(gòu)的整體計算模型,并且從現(xiàn)澆墻地震力放大,樓蓋面內(nèi)剛度假定和梁剛度增大系數(shù),框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù),樓板的布置方式與荷載傳遞路徑和)混凝土保護層厚度這幾個方面進行實際計算。
1.2裝配式混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
上文中已經(jīng)說明在裝配式混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中主要需要遵循的就是等同原理,而同時裝配式混凝土在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候也需要遵循一些原則,主要有以下幾個方面。首先是需要對裝配式混凝土的整體結(jié)構(gòu)進行有效的加強以保證整體使用效果,結(jié)構(gòu)加強需要合理的科學(xué)的使用先進手段來完成;其次是裝配式混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求過高,這就決定了其在進行建造的時候最好選用高強度的鋼筋和高強度的混凝土以保證實際效果;第三就是為了使裝配式混凝土的耐久度和延性等特性達到相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),必須使其構(gòu)造可靠,并且在節(jié)點和接縫等部分要嚴(yán)格的按照要求受力;最后就是裝配式混凝土的整體模型計算,在這個方面要將其整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方式作為考慮依據(jù),尤其是節(jié)點和接縫部分。
2、結(jié)合實際案例對NPC技術(shù)進行分析
通過對一些裝配式混凝土相關(guān)資料的了解可以發(fā)現(xiàn),我國某集團研發(fā)出裝配式混凝土NPC結(jié)構(gòu)設(shè)計以及建造技術(shù),這項技術(shù)的研發(fā)結(jié)合了一些國外相關(guān)技術(shù)的經(jīng)驗,將采用工廠機械化生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配的形式進行建筑施工,到現(xiàn)在已經(jīng)形成了較為完善的體系。
2.1 NPC技術(shù)裝配式混凝土作業(yè)
首先是在設(shè)計方面,要對建筑的節(jié)能環(huán)保進行全面的考慮,在此基礎(chǔ)上進行剪力墻和充填墻的設(shè)計,而在做到設(shè)計混凝土現(xiàn)澆作業(yè)帶時,要對混凝土現(xiàn)鋼筋漿錨接頭和現(xiàn)澆連接帶進行完善的實際分析,同時做好水平構(gòu)件梁和板的疊合形式進行設(shè)計,然后是連接方式的設(shè)計,一定要嚴(yán)格分析建筑的豎向結(jié)構(gòu);然后是預(yù)制構(gòu)件吊裝施工方面,在這個方面首先要對施工設(shè)備進行嚴(yán)格的選擇,主要有鋼筋吊鉤等,而鋼扁擔(dān)能夠為起吊作業(yè)進行輔助,并且在實際使用過程當(dāng)中可以根據(jù)實際情況自由調(diào)節(jié)調(diào)點,還有鋼筋的綁扎作業(yè),要以施工圖作為綁扎的基礎(chǔ),并且在綁扎的時候需要謹(jǐn)慎注意預(yù)制墻板的預(yù)埋,在焊接工作完成之后以增加鋼筋的方式來保證強度;再就是對定位式裝配結(jié)構(gòu)進行測量,結(jié)構(gòu)平面的控制工作要以網(wǎng)狀控制的形式來完成,并且要保證垂直控制,主要是通過層級引測點來進行實際作業(yè);接著進行吊裝工作中的豎向構(gòu)件吊裝,機械設(shè)備為塔式起重機,用吊索吊住構(gòu)件兩端,并且使吊索和水平線一直保持在45度的夾角,先綁扎后起吊,并且在實際的吊裝作業(yè)時要精確計算豎件中心以調(diào)整吊裝作業(yè);吊裝作業(yè)還包括水平吊裝,要按照先后順序?qū)ζ胶饬骸翘莸冗M行吊裝,水平吊裝作業(yè)依舊靠塔式起重機來完成。下圖為裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)吊裝工藝。
2.2 NPC技術(shù)裝配式混凝土的優(yōu)劣
這種技術(shù)存在著自身的優(yōu)勢,首先使用這種技術(shù)進行建造的時候可以大大的提升建筑的整體性,其次是能夠始終使建筑的排水系統(tǒng)等各個方面保持在流暢的狀態(tài),通過這種方式來保證建筑的保暖,最后就是能夠使建筑較之一般建筑技術(shù)之下顯示出更高的協(xié)調(diào)性;而其劣勢也十分明顯,就是在進行混凝土現(xiàn)澆的時候會產(chǎn)生許多的灌漿孔洞,所以就無法對實際的灌漿工作質(zhì)量進行保障,不僅使工作質(zhì)量降低,還為工程增加了一定的難度。
3、裝配式結(jié)構(gòu)混凝土優(yōu)化方案
通過上文中的了解,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)勢以及存在的發(fā)展阻礙已經(jīng)較為明顯,并且對于NPC技術(shù)也有了簡單的認(rèn)知,為了保障裝配式混凝土在設(shè)計應(yīng)用當(dāng)中能夠不被隱患所困擾,接下來文章將提出裝配式結(jié)構(gòu)混凝土優(yōu)化方案。
3.1裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研發(fā)方向
上文中已經(jīng)了解過裝配式混凝土的優(yōu)勢,在這種優(yōu)勢之下裝配式混凝土一定會在未來市場上取得巨大的成功,所以一定要考慮到裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計在研發(fā)的時候一直是遵循著單一的模式,并且一直受到封閉性的限制,在這種單一性和封閉性的限制之下如果行業(yè)想要在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)方面取得新的突破就會面臨更加嚴(yán)格的要求,施工企業(yè)要為了研發(fā)新技術(shù)而調(diào)動大批資源,在引進先進設(shè)計技術(shù)方面展現(xiàn)出企業(yè)積極性和彰顯企業(yè)實力,并且要調(diào)動技術(shù)研發(fā)人員的研究積極性和團隊凝聚力,使其在研發(fā)時能夠更加自由主動的交流,甚至是在很多時候進行跨團隊、跨領(lǐng)域的合作。只有這樣,裝配式混凝土才能在設(shè)計和制作方面獲得更大的優(yōu)勢。
3.2提升預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量
為了保障實際施工時的建筑物質(zhì)量,需要對裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件的品質(zhì)進行進一步的提升。在這個方面首先需要提高施工人員和研發(fā)人員的專業(yè)能力,加大技術(shù)方面的投入,引進高技術(shù)人才或者是對企業(yè)內(nèi)部相關(guān)人員進行技術(shù)培訓(xùn);還有就是加大輔助技術(shù)的開發(fā)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)不僅僅是在這一個方面,他還需要有很多的輔助技術(shù)進行完善,例如實際結(jié)構(gòu)設(shè)計的檢測技術(shù)輔助,和裝配式混凝土的施工工藝輔助等等,只有全面考慮到裝配式混凝土技術(shù)和輔助技術(shù)的關(guān)系,才能對預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量進行合理提升。
3.3完善預(yù)制構(gòu)件連接
在進行實際的施工作業(yè)時,一定要在預(yù)制構(gòu)件連接方面考慮完善,為了加強工程的安全性控制,首先要保證預(yù)制構(gòu)件連接的完整以及達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并且為了降低操作難度要盡可能的在不影響工程質(zhì)量的情況之下對預(yù)制構(gòu)件的連接部分進行環(huán)節(jié)上的簡化,用減少程序的手段來最大可能的提升工程的安全性。最后就是進行作業(yè)檢測,對于裝配式混凝土的防滲透等性能進行全面的測試。
3.4對裝配式混凝土進行推廣完善
加大裝配式混凝土的使用力度也是優(yōu)化技術(shù)的重要途徑之一,在裝配式混凝土得到推廣之后對其技術(shù)的研發(fā)力度也會隨之加大。在裝配式混凝土有著眾多優(yōu)點的現(xiàn)階段,必須集合整個行業(yè)的力量對NPC技術(shù)下灌漿孔洞過多的問題進行解決,而技術(shù)得到推廣之后就會有更多的企業(yè)關(guān)注到其缺陷并且投入到問題解決措施的研發(fā)當(dāng)中。還有就是在實際工程當(dāng)中要建立完善的機制,成立技術(shù)研發(fā)小組對現(xiàn)階段裝配式混凝土進行及時的技術(shù)反饋以及調(diào)整嗎,并且結(jié)合實際經(jīng)驗進行新技術(shù)的研發(fā)。
結(jié)語:
文章簡單介紹了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計,對現(xiàn)階段某集團的NPC技術(shù)以及實際建造進行了簡要的分析,最后提出了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方案。希望能夠?qū)ξ覈ㄖ袠I(yè)相關(guān)技術(shù)的優(yōu)化有一些實質(zhì)性的幫助。
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作者簡介:
沈鵬程,湖南建設(shè)集團有限公司,湖南長沙。