装配式混凝土框架结构拆分初探

2019-12-20 03:02余小燕刘娅婷
科教导刊·电子版 2019年29期
关键词:标准件预制构件框架结构

余小燕 刘娅婷

摘 要 装配式混凝土结构发展受到部件拆分的制约。本文以装配式混凝土框架结构为例从工程设计的角度,扬长避短开拓了部件拆分设计的新视野。

关键词 装配式混凝土框架结构 部件拆分

中图分类号:TU375文献标识码:A

1装配式混凝土建筑发展现状

装配式建筑有利于节约资源,加快建设速度,提高建筑物质量等优点。2018年中央经济工作会议明确提出“发展建筑工业化是推动建筑行业转型升级与高质量发展的重要手段”。

从建设项目的实施情况来看,装配式建筑的优点没有有效发挥出来。装配式混凝土建筑出现整体造价高,施工进度慢,进度不可控的问题。新的建造模式对技术工人和机械设备要求高,项目组织和管理难度加大。缺乏专业训练的建筑施工工人以及老旧施工机具与装配式施工精度要求高之间的矛盾难以突破。换一个角度来看,设计人员如果从施工角度做一些简化施工过程,降低施工难度的设计会减轻项目实施的压力,有利于装配式混凝土建筑的大力推广。本文从此视角,以装配式混凝土框架结构为例对装配式结构的拆分做了一些探讨。

2预制混凝土部件拆分

预制混凝土部件的拆分直接关系着施工进度和生产成本。在装配式建筑建造过程中起着关键作用。预制混凝土部件的拆分需要坚持以下几项基本原则:

2.1预制部件标准化

装配式混凝土结构要实现工厂生产标准化,要求拆分出来的部件种类少。对一栋建筑物来说,部件种类少则模具少,备件少。实现部件在不同建筑物之间的通用性,提升预制构件的使用率。从而降低预制构件的生产成本,减少资源浪费。

2.2易生产,易存储,易运输

目前预制混凝土部件还存在模具复杂多样的问题。易生产,要体现在工厂模具易设计加工,预制部件尺寸不能太大,部件重量不能太大,方便存储和运输。当前预制生产车间对线性部件或板式部件比较有利。对阳台,楼梯等部件模具较复杂,需要定制,占用空间大,需要特殊的养护室养护,预制成本高。

2.3便于安装

安装方式能基本利用现有的大型机具实现粗放式安装。对要求高精度的部件宜控制预制部件的重量,便于现场调整。

2.4能满足力学要求以及结构整体性要求

建筑工程是特殊的项目,对结构安全性要求高,建筑物的任何创新都不能偏离结构安全性。

3装配式钢筋混凝土框架结构拆分方法探讨

钢筋混凝土框架结构是传统的建筑结构形式。目前对这类结构装配式建筑的做法是,以受力构件为单元进行拆分。由于前述问题的存在当前装配式钢筋混凝土框架结构鲜少应用。

3.1构件的深入拆分

一根截面为250x600,长6米的梁重为2.25吨。当前工地吊车常用的吊装重量宜控制在3吨内。但3吨左右的重物对安装工人来说,要实现钢筋的对准等操作比较困难,需要消耗大量时间。而施工现场一个吊装范围内,吊车一台,用于预制件的位置迁移。工作面不能充分展开。

梁是以受弯为主的构件。结合这个特点梁拆分时可再深入一些,将一根梁分成若干部分,暂且将这种结合構件受力特点进行的构件内拆分叫做深入拆分。经过深入拆分不同梁之间就有相同预制部件(也就是标准件),而且由于预制件单件重量减小可用搁置于楼面的小型机具协助安装。楼面同时开展多个构件施工成为可能。梁构件深入拆分方法如图1所示a,b,c三种方法。

图1中当采用b法深入拆分,不同的梁之间3号预制部件可成为标准件。c法时,同构件中2和3号预制构件部件成为标准件。同时,各部件之间只是尺寸和钢筋的不同,预制模具有通用性的可能。预制件的养护,运输和存放也很便利。

同理结合框架柱的压(拉)弯受力的特点,可将柱进行深入拆分如图2所示。

图2中a和b法深入拆分,2号预制部件可成为标准件。c法,1可成为同楼层柱的标准件。2和3以及4和5可成为同类柱的标准件。

3.2预制构件的整体性

预制构件的整体性对预制构件的力学性能起着至关重要的作用。为保证构件的力学性能,需要科研工作者,工程设计人员,科学严谨的研究分析同一构件的不同部件之间的力学关系,并出台便于工程设计人员查用的构件拆分规范规程。将工程设计深入到构件单元内部,为装配式混凝土建筑的发展保驾护航。

4结论

当前制约装配式混凝土结构优势的关键问题在于预制件的拆分不够充分。将构件深入拆分后可降低施工难度,提升建筑物的施工速度,从而体现装配式的优势。

基金项目:本文依托于湖北省教育厅科研计划项目“装配式混凝土建筑节点设计研究 ”,项目编号:B2017359。

作者简介:余小燕(1977.12-),女,汉族,湖北黄冈人,硕士,武昌首义学院工程师,研究方向:装配式混凝土建筑节点设计研究;刘娅婷(1986.02-),女,汉族,湖北天门人,硕士,武昌首义学院讲师,研究方向:建筑结构抗震研究,装配式结构技术研究。

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