装配整体式混凝土结构设计与应用分析

装配整体式混凝土结构设计与应用分析

李运军

恒大高科农业集团 广东 510700

摘要：随着我国经济的发展,装配整体式建筑越来越多。装配整体式混凝土结构现在已经被越来越多的应用到实际建设中,相比传统建设方法,在实际应用中其体现出了优良的产品质量,并且生产效率高、施工速度快,还具有外装饰效果,在行业发展中具有较大优势。但是就现状来看,因为装配整体式混凝土结构应用的案例比较少,可利用的经验不足,在对其进行结构设计时,还需要从实际出发,从专业角度分析,争取控制好每个细节,保证结构设计结果的可靠性与可行性。

关键词：装配整体式；混凝土结构设计；应用

引言

所谓装配式建筑，是指采用系统化设计、模块化拆分、工厂制造、现场装配的方式建造房屋，尽可能在工厂进行加工和现场组装设计而成的工业化建筑。装配式建筑能够更好地实现建造质量、施工工期、人工用量和成本方面的控制，此外还能够有效避免传统建造方式下的人工作业误差，减少现场施工产生的能耗和污染。因此，新形势下，加强装配整体式混凝土结构的研究势在必行。

1.装配整体式混凝土结构及其特点

1.1装配整体式混凝土结构

装配整体式混凝土结构是为提高工程的整体性和抗震性，由预制混凝土构(部) 件通过连接并现场浇筑混凝土而成。现阶 段，装配整体式混凝土结构发展迅速，在现代土木工程中得到越来越多的应用。

1.2装配整体式混凝土结构特点

装配整体式混凝土结构结合了现浇整体式和预制装配式的优点，其具有如下优点: 1) 工业化生产。装配整体式混凝土结构由于“装配”而来，具备装配结构的一般特点，即所需各种预制构件可直接在工厂中统一生产，有效提高生产效率。 2) 产品质量佳。通过工厂工业化生产，能够更为严格的控制构件尺寸与外观，各项参数更为准确，使其可实现集约化管理，提高预制件的质量，降低对工程结构性能的影响。 3) 成本费用低。装配整体式混凝土结构工业化生产使其资源利用率及生产率更高，从而可以降低成本。 4) 施工难度小。装配整体式混凝土结构由于“装配”性能，使其便于施工，即通过对施工人员简单培训，便可实现预制构件的连接与安装，并 且，因为作业工序的减少现场监督管理难度也更低。5) 外部干扰少。装配整体式混凝土结构设计时，设计人员可将各种给排水、供电管道等与主体工程有效结合，减少不同项目之间的相互干扰，保证结构在施工中顺利实施。然而，作为新生事物，装配整体式混凝土结构仍具有以下缺点:

1) 设计难度大。

装配整体式混凝土结构是我国一个新的建筑结构，多数设计人员尚缺乏相关经验，也未形成完整的体系与规范，对于想要达到理想的设计目标而言，还存在一定难度。

2)整体性较差。相比传统工程结构来讲，由于装配整体式混凝土结构需要进行后期拼装，加之一般建筑工程结构具有庞大的特点，故整体效果存在一定差距。

3) 运输限制多。由于装配整体式混凝土结构不同于现浇结构，其经过工业化生产还需要运输到现场进行组装施工，会有运输费用的增加; 同 时，为了保证构件拼接时的完好性，预制构件运输时要严禁任何因素造成损坏。因此，装配整体式混凝土结构运输时，需充分考虑各影响因素及预防措施，尽量短距离运输，降低运输成本的同时，保证质量的完好，以备正常使用。

2.装配整体式混凝土结构设计分析

2.1关健构件与节点的连接设计

装配式混凝土结构的预制构件不但要能够满足建筑中对于承载力的要求，还要满足装配以及运输的要求，因而，就需要利用设计来使预制构件的有效性能得到进一步的完善。

(1)进行多螺箍筋柱的设计，多螺箍筋一般都是由一个较大的螺旋箍筋以及多个较小的螺旋箍筋所构成。在进行设计的时候，要确保较大螺旋箍筋与较小螺旋箍筋之间的交汇面积，此外还可以使用一笔箍的方式来满足箍筋保护层的要求与规范。

(2)对梁、柱的节点进行设计时，节点的抗剪设计是首要考虑的要点。为使预制构件的成本得到有效控制，在节点的核心区域应当在框架的纵横两个方向上使用等高的截面，这样能够使模板的使用类型得以减少。对于竖向的结合面，设计时应当对叠合层混凝土的抗剪能力以及接触面的抗压能力进行综合的考虑，这样才可以对各种预制构件所具有的抗剪值进行有效计算。

(3)在对叠合楼板进行连接设计时，为满足楼板在抗剪方面的要求，应当把楼板的表面设计为大小与凸凹低于4毫米的人工粗糙面。此外，为了施工方便，预制板中的钢筋不应长于构件的断部，在连接的部分应当使用附加的接缝钢筋来增强其连接的力度。

2.2预制构件的拆分及归并的设计

(l)在对预制构件进行拆分与归并前，有关设计人员应当和工程建设施工人员互相进行商议进而得出统一性的意见，倘若具体施工单位还没有确定的话，应当在征得业主的同意后，根据通常的标准与规定来对预制构件进行拆分与归并的设计。

(2)在对预制构件进行拆分与归并时，应当尽量保持构件横截面形状的一致性，此外在构件的种类方面应当尽量减少一些，进而使模具的使用得到节约。

(3)还要充分考虑到总体方案设计中各部分之间的相互联系，比如要对建筑各个位置上的梁、柱以及板的功能及其联系进行充分的考虑，进而使预制构件在装配方案的制定方面实现良好的效果。

(4)由于装配整体式混凝土结构有着自身的特点，在浇筑完之后，预制构件需要通过交通工具送到施工现场。因而，在进行拆分与归并的设计时，应当尽量满足运输中对于构件的安装、堆放等方面的要求。

2.3杭震结构设计

我国是地震多发的国家，在住宅建筑的抗震设计方面就需要进行不断的完善。装配式混凝土结构在设计时，由于其构件呈现为一种互相连接的状态，因而对它的抗震性能方面的设计就需要使用更加复杂的方法以及技术。首先，对于结构的整体设置而言，必须要满足抗震的要求与规范，在设计时应当尽可能让建筑的平面表现为一种对称性与规则性，此外，还应当确保竖向的抗测力构件具有连续与均匀性。其次，要尽量利用桩筏基础来降低建筑的沉降率，进而减少建筑不均匀沉降现象的出现。同时，要采用合理的计算来对剪力墙与框架柱之间的轴压比进行有效控制，应当根据双重抗测力结构的要求来进行设计，使用多螺式柱箍筋的方式来加强对混凝土结构的约束力。最后，为了使预制构件部分的结合处以及叠合梁、板的现浇部分之间的密实度得到有效的提升，在对预制构件进行设计时，应当将其设计为粗糙面，而后再计算其抗承载力。

3.结语

装配整体式混凝土结构作为一种新型建筑结构，具有众多优势，符合我国绿色建筑标准及新时期建筑业的发展方向。然而，我国装配整体式混凝土结构目前应用所累积的经验尚不足，存在设计难度大、整体性较差、运输限制较多等缺陷。因此，相关设计人员还需积极学习国外先进理念，从四大环节及抗震结构、关键构件与节点连接设计等方面，对其做好各细节控制及优化设计，提高我国装配式建筑结构设计的合理性，推动其可持续发展。

参考文献

1.王东辉，柳旭东，陈勇．装配整体式混凝土结构的发展 ［J］．混凝土，2012( 1) : 113-115．

2.张新娜.装配整体式混凝土结构设计与应用[D].河北工程大学，2013.

3.刘佳.基于住宅产业化的预制装配整体式混凝土框架结构的研究与应用「Dl.西南夺捅女学.2014.