程帥

摘要：目前，人們僅需要大量的住宅，而且對于住房品質(zhì)的要求也日益提高。傳統(tǒng)的建筑模式已經(jīng)不符合當今時代人們對于住宅的需要。且現(xiàn)場澆筑式工程的施工中，需要施工人員進行手動作業(yè)的環(huán)節(jié)有很多，導(dǎo)致施工成本無法得到有效的控制，施工時間與施工質(zhì)量也無法得到保障。由此可見，傳統(tǒng)的建筑模式較為繁瑣、復(fù)雜，即使應(yīng)用大量的建筑設(shè)備也無法真正意義的實現(xiàn)建筑機械自動化，進而無法有效提高建筑施工效率。對此，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在我國高層住宅建筑中的應(yīng)用受到了越來越多建筑從業(yè)人員的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：高層住宅;預(yù)制裝配式;混凝土結(jié)構(gòu)

預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的組成配件、構(gòu)件是通過具備相關(guān)技術(shù)的廠家進行預(yù)制的，后將預(yù)制好的構(gòu)件、配件通過相應(yīng)的運輸技術(shù)運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，再由專業(yè)的施工技術(shù)人員進行組裝構(gòu)件。在施工現(xiàn)場的施工中，相關(guān)施工人員只需要將各種構(gòu)件按照預(yù)先的施工方案進行組裝，然后通過預(yù)留的節(jié)點進行連接、定位，最后再對建筑予以部分澆筑與節(jié)點加固就可以完成建筑的裝配工作。因為施工中使用的都是建筑構(gòu)件，如：外墻構(gòu)件，可以將裝飾、保溫等工序進行整合，使其在工廠內(nèi)一站式完成，降低現(xiàn)場的裝配作業(yè)量。由此可見，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于，其組成的構(gòu)件都是在工廠內(nèi)通過機械化生產(chǎn)的，在實際的安裝中不會產(chǎn)生較多的建筑垃圾，且施工工藝簡潔，可有效縮短工程工期，利于建筑企業(yè)降低施工成本。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)特點

（1）考慮水平荷載。高層住宅中，雖然重力為主的豎向荷載對住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計有著關(guān)鍵性的影響，但是水平荷載對高層住宅建筑的影響也不容忽視，因此在具體設(shè)計過程中要加強對該項內(nèi)容的重視。針對高層住宅來說，豎向荷載通常都為定值，而水平荷載則會受結(jié)構(gòu)動力特征影響而產(chǎn)生變化。通常來說，在水平荷載作用下，傾覆力矩與建筑工高度增加的二次方呈正比。（2）控制結(jié)構(gòu)側(cè)向移動。高層建筑與低層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重大區(qū)別就是，結(jié)構(gòu)的側(cè)向移動已經(jīng)成為了影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計中的一項關(guān)鍵因素，要加強對該項內(nèi)容的合理控制。受水平荷載作用影響，高層建筑結(jié)構(gòu)側(cè)向變形增大明顯，其建筑高度四次方呈正比關(guān)系。（3）注重對高層建筑自重的控制。在高層住宅設(shè)計過程中，要通過合理的方式減輕建筑本身的重量，通過該方式，在地基相同的基礎(chǔ)下，可以建設(shè)更高的的建筑，提高土地利用率。除此之外，減輕結(jié)構(gòu)自身的重量，還可以使建筑的抗震性能得到進一步提高。對于高層住在來說，不僅要滿足建筑在正常使用中的受力要求，而且還要具有一定的抗震設(shè)計，實現(xiàn)小震不壞，中震可修，大震不倒。

二、裝配式框架結(jié)構(gòu)特點

裝配式框架結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件、配件，都是在工程進行預(yù)先制造的，這使這些構(gòu)件、配件尺寸等精密性數(shù)據(jù)能夠得到保障。此種結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、配件在實際的施工裝配中只需要簡單的操作，在構(gòu)件的個連接部位進行混凝土澆筑或是采用疊合的方式，就可以使其固定滿足建筑整體框架的需求。由此可見，裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的施工不但具有簡潔效率高等特點，而且還可以在保證建筑質(zhì)量的同時，為建筑質(zhì)量提供保障。雖然裝配整體式框架結(jié)構(gòu)具有諸多的有點，但是其在實際住宅建筑中的應(yīng)用還需要克服許多問題。首先，隨著住宅建筑高度的增加，建筑底部各層的支撐梁、柱承受的內(nèi)力也相對提高，這就需要提高裝配整體式框架結(jié)構(gòu)中的鋼筋用量;其次，裝配整體式框架結(jié)構(gòu)在強烈地震下，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)較大幅度水平位移，受到嚴重的破壞;最后，此種結(jié)構(gòu)中，裸露與室內(nèi)外的梁與柱將嚴重影響建筑美觀性。

三、國內(nèi)外預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

（一）其他國家預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展歷程

制裝配式混凝土技術(shù)最早起源于1891年，是西方國家工業(yè)革命后，提出的新型建筑施理念，但是其真正的應(yīng)用是上世紀中旬才開始的，并逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)代意義上的工業(yè)化混凝土預(yù)制技術(shù)。此建筑技術(shù)最早出現(xiàn)在西歐，且在西歐有一個長足的發(fā)展。西歐地區(qū)很多房屋的建造都應(yīng)用了該技術(shù)，但更多的是應(yīng)用于低層建筑。隨后，該技術(shù)傳至美國、加拿大等國家，且愈發(fā)受到廣大建筑從業(yè)人員的歡迎。另外，目前關(guān)于預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)的抗震研究日本與新西蘭是處于世界各國前列的國家。這是因為日本地處于環(huán)太平洋火山地震帶，是一個地震頻發(fā)的國家，他們通過獨特的設(shè)計方法，很大程度的提升了制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力，拓展了此項技術(shù)，使其應(yīng)用范圍也變的更加廣泛。

（二）我國預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展歷程

我國預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)的應(yīng)用相對于西方發(fā)達國家起步較晚，其發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展的周期相同。在計劃經(jīng)濟時代就已經(jīng)出現(xiàn)了一系列的預(yù)制裝配式混凝土施工體系，隨著市場經(jīng)濟的變革，預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件制造行業(yè)應(yīng)得到了新的發(fā)展，且各生產(chǎn)廠商的規(guī)模也在逐漸擴大，技術(shù)的進一步提高，使得建筑構(gòu)件的質(zhì)量也被寄予了更高的要求。預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展較為緩慢，是在我國改革開放后才引進的。由于唐山市很多建筑都是采用早期技術(shù)相對不成熟期間的預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)建造的，使得建筑不具備太高的抗震能力，導(dǎo)致地震中出現(xiàn)許多人員的傷亡，這導(dǎo)致這一技術(shù)在我國發(fā)展受阻。直到近幾年，相關(guān)政策的陸續(xù)發(fā)布才使得該技術(shù)受到重視，但技術(shù)水平還停留在20世紀末。

四、高層建筑中預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

由于我國人口基數(shù)較大，且城市、城鎮(zhèn)正處于現(xiàn)代化的發(fā)展進程之中，使得人民群眾的住宅問題成為了我國假設(shè)過程中一項復(fù)雜、長期、艱難的任務(wù)。目前，我國居民對于保障性住宅的需求量較高，使得建筑的建造國模也在不斷擴大，且對于建造技術(shù)與施工質(zhì)量也有了進一步的要求。近年來，我國工業(yè)技術(shù)水平得到了飛速的發(fā)展，進而使預(yù)制裝配式混凝土在高層住宅中的應(yīng)用技術(shù)也得到了發(fā)展，克服了以往遇到的種種困難。高層住宅可以將空間進行充分利用，在同等面積的土地上容納更多的人，而預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)是未來建筑發(fā)展的主流趨勢，這說明，將預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高層住的建設(shè)中是未來建筑從業(yè)人員共同研究的方向。高層建筑相比于十層一下的建筑，其具有自身獨特的特點：（1）除了基本的豎向重力荷載，還包括了地震荷載、風(fēng)荷載等因素。（2）高層建筑受到水平荷載的影響較大，分析其受力因素可知，建筑的高度越高越向上，其相對高度所受到的位移影響就越大，需要施工過程中，建筑人員的嚴格把控。（3）隨著建筑層數(shù)的增加，建筑結(jié)構(gòu)中支撐柱的軸向力也就越大，在框架結(jié)構(gòu)的住宅中如果發(fā)生支撐柱因軸向力較大而變形的現(xiàn)象，將會導(dǎo)致高層建筑出現(xiàn)水平方向的位移。（4）小高層建筑的自重可以提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，且可以在相同的地基上多建基層，提高承建單位的將能夠及效益。（5）通過使用BIM、2D、3D等技術(shù)，相關(guān)人員的建筑方案可以得到輔助證實，進而對高層住宅的抗震能力等數(shù)據(jù)進行分析，以便相關(guān)建筑人員對建造方案進行優(yōu)化，提高建筑質(zhì)量。

五、結(jié)語

綜上所述，住宅建筑是關(guān)系到我國民生的產(chǎn)業(yè)，同時也是我國建設(shè)可持續(xù)發(fā)展型社會的重要內(nèi)容之一，在今后的發(fā)展中，建筑行業(yè)的相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該加大對預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)的研究力度，并在不斷的實際應(yīng)用中汲取經(jīng)驗，推動我國建筑行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化、標準化、工業(yè)化。

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