吳飛 牟俊輝 莫浩飛 魯紅權(quán)
摘要:樓梯是建筑結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件和組成部分,傳統(tǒng)建筑中樓梯設(shè)計(jì)不做主要受力分析構(gòu)件,常常僅作為連接構(gòu)件看待,生產(chǎn)在現(xiàn)場(chǎng)和結(jié)構(gòu)一起澆筑。伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和國家政策的大力扶持,裝配式建筑開始崛起和發(fā)展,這種新式建筑的建造方式更省人工、提高了效率和保證了建筑質(zhì)量。裝配式建筑的建造方式使得裝配式樓梯在其中的作用不同于傳統(tǒng)建筑,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以分析考慮連接和受力兩個(gè)方面,本文將對(duì)裝配式樓梯在裝配式建筑中的應(yīng)用及其特點(diǎn)做簡(jiǎn)要分析。
關(guān)鍵詞:裝配式樓梯;裝配式建筑
裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建筑建造方式中的大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),轉(zhuǎn)移到前期工廠進(jìn)行,在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽臺(tái)等),運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng),通過可靠的連接方式,在現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝而成的建筑。裝配式建筑因?yàn)椴捎脴?biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應(yīng)用,是現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式的代表。裝配式樓梯是裝配式建筑構(gòu)配件中的一種,在按要求在工廠預(yù)制好,運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng),再經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)澆筑構(gòu)件間的縫隙或者采用套管等不同的設(shè)計(jì)連接方式,就可以把完整的預(yù)制樓梯和裝配式建筑的其他結(jié)構(gòu)如梁、柱等組合成新型的裝配式建筑。
一、裝配式樓梯在裝配式建筑的應(yīng)用特點(diǎn)
裝配式建筑樓梯在裝配式建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,相比傳統(tǒng)樓梯在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用具有不同的特點(diǎn)。
(一)符合綠色建筑理念
相比較于傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)支模澆筑,裝配式樓梯即裝配式建筑具有極大的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)支模澆筑的模具多為木板或竹板,對(duì)木材的消耗量極大且使用的次數(shù)很有限;而裝配式建筑在工廠預(yù)制,模具多為剛模具、鋁合金模具和塑料模具,可以循環(huán)使用,節(jié)省自然資源。傳統(tǒng)支模澆筑,揚(yáng)塵污染難以控制,污染環(huán)境而且危害人體健康;裝配式樓梯在工廠預(yù)制揚(yáng)塵、積水、噪音等污染極大減小。裝配式建筑工廠預(yù)制與現(xiàn)場(chǎng)澆筑相比較在控制污染和節(jié)約自由上具有極大優(yōu)勢(shì),符合我國當(dāng)下的綠色發(fā)展政策,更與發(fā)展前景和優(yōu)勢(shì)。
(二)節(jié)約人工成本
傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)支模澆筑的方式有著工作量大 、工作復(fù)雜的缺點(diǎn),對(duì)純手工勞動(dòng)的要求高、需求大,所以需要大量的手工勞動(dòng)力的投入造成人工勞動(dòng)成為生產(chǎn)的主要來源。裝配式建筑采用工廠預(yù)制構(gòu)件的工作形式,在現(xiàn)場(chǎng)安裝的同時(shí),工廠內(nèi)也可以構(gòu)建制作,節(jié)約了時(shí)間成本,同時(shí)將繁重的工人重復(fù)性勞動(dòng)改變成為流水線上的機(jī)械的工作,降低了人工制作的工作量,工廠預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)搭建也比傳統(tǒng)制作簡(jiǎn)單得多,降低了對(duì)人工勞動(dòng)的要求。
(三)提高施工質(zhì)量
裝配式建筑最大的優(yōu)點(diǎn)在于建筑質(zhì)量上的可控優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)建筑形式多依靠工人的建筑經(jīng)驗(yàn),考驗(yàn)工人的熟練程度。而裝配式建筑的構(gòu)件是在工廠預(yù)制而成,預(yù)制構(gòu)件廠的施工和養(yǎng)護(hù)條件,較施工現(xiàn)場(chǎng)更為嚴(yán)格和合理,保證了預(yù)制構(gòu)件的施工質(zhì)量,能夠滿足施工條件的要求,并且預(yù)制廠的儀器測(cè)量和設(shè)備的精度要求也較高,能夠準(zhǔn)備按照模數(shù)的要求生產(chǎn)出合格的預(yù)制構(gòu)件,保證了工程的質(zhì)量。裝配式建筑樓梯改變傳統(tǒng)的連接方式,減少“肥梁胖柱”的問題,在結(jié)構(gòu)中也起到連接的作用。裝配式建筑結(jié)構(gòu)基本消除了質(zhì)量通病,能全面提升住宅的綜合品質(zhì),防火性能和抗震性,舒適性將來就是研究的重點(diǎn)。
二、裝配式建筑樓梯應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展
裝配式建筑樓梯的應(yīng)用除了前面提到的一些特點(diǎn),也存在一定的限制作用。由于我國目前的裝配式建筑設(shè)計(jì)和驗(yàn)收等相關(guān)規(guī)范明顯滯后于施工技術(shù),裝配式建筑構(gòu)件在建筑中的應(yīng)用領(lǐng)域還相當(dāng)有限,在建筑總高度和層高上有很大限制。另外從技術(shù)要求的層面,建筑物的預(yù)埋件的使用量的增加,而工廠制造不一定滿足相關(guān)要求,大型裝配式建筑樓梯預(yù)制構(gòu)建在生產(chǎn)時(shí)往往會(huì)受到現(xiàn)有設(shè)備的技術(shù)和尺度的限制。
裝配式建筑構(gòu)件的運(yùn)輸成本也需要在應(yīng)用中考慮,構(gòu)件生產(chǎn)的工廠距離施工現(xiàn)場(chǎng)如果太遠(yuǎn),增加運(yùn)輸?shù)某杀?。裝配式樓梯施工的高空操作的階段造成施工操作的危險(xiǎn)性增加。裝配式建筑結(jié)構(gòu)的抗震性研究需要考慮更多的構(gòu)件和連接節(jié)點(diǎn)的問題,目前定論性定量研究不夠。同樣裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件間的縫隙打膠的老化,滲水,保溫失效,類似于傳統(tǒng)建筑的其他種種問題也需要在將來的實(shí)際工程應(yīng)用中不斷加以研究。裝配式建筑企業(yè)的效益在將來,市場(chǎng)需求將會(huì)有力促進(jìn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展,裝配式樓梯在裝配式建筑中的應(yīng)用用會(huì)更好。
致謝:本文受到衢州學(xué)院開放式實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目《裝配式建筑構(gòu)件的動(dòng)力學(xué)性能測(cè)試和分析》的支持。
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作者簡(jiǎn)介:吳飛,男,安徽蕪湖人,漢族,衢州學(xué)院建筑工程學(xué)院,研究方向:土木工程及裝配式建筑結(jié)構(gòu)。