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摘 要:装配式混凝土结构建筑不仅能够有效的节约制造成本,而且还能够有效的缩短施工工期,保证施工工艺的设计更加灵活。在装配式混凝土结构设计的过程中,必须要加强对关键连接技术进行分析,确保整个装配式混凝土结构的稳定性和安全性。
关键词:装配式;混凝土结构;设计关键;连接技术
装配式混凝土结构设计施工就是将预制构件在工厂内进行生产,并且运输到安装场地进行现场组装的施工方式。不仅能够减少对施工场地的破坏,而且也可以避免大量的环境污染,保证建筑施工的效率得到全面提高。在装配式混凝土结构施工的过程中,通过对关键连接技术进行合理化控制,能够确保整个装配式混凝土结构更加的结实耐用,促进整个结构稳定性。
一、装配式混凝土结构设计的主要特征
装配式混凝土结构主要就是利用预制构件为主受力构件,并且经过装配连接而形成的混凝土结构,装配式混凝土结构设计具有标准化多样化的特点,在设计的过程中必须严格按照每层每户作为设计单元,便于构件制作和构件安装,同时要保证相同类型的构件,尽可能的形成统一的种类,减少同类型构件的复杂性,保证装配更加的方便[1]。
在钢筋定位的过程中,通过绘制构件图,加强对装配式混凝土结构,生产质量的有效控制。装配式混凝土结构通过采取大开间的设计方案,能够帮助用户,根据自己的实际用途对建筑结构的空间进行切割,具有灵活多样的特点。
二、装配式混凝土结构设计要点分析
(一)装配式混凝土结构方案设计要点
在装配式混凝土结构设计的过程中,既要满足整个建筑功能的使用需求,又要保证建筑结构的空间得到优化,而且还要对整个建筑结构的外观进行统筹设计。在装配式混凝土结构设计之前,可以借助建筑信息化软件,构建建筑设计的模型。通过模板提供的配置文件和数据库对整个装配式混凝土结构的属性进行限制,例如入户门的宽度和梁、柱的承载性能等相关因素进行模拟,并且结合绘图软件的应用,可以保证设计图纸的精细化,装配式混凝土结构设计的水平大幅度提高[2]。
(二)装配式混凝土结构设计的详细要点分析
在装配式混凝土结构详细设计的过程中,运用BIM软件可以保证建筑模型实现立体化建模,对于构件的尺寸材料和强度等物理特性都能够有着详细的展示,让这个建筑设计模型更加的直观。也能够让装配式混凝土结构的设计制造集中在统一的建筑信息模型内。装配体、子装配体、单个设备的所有相关数据都能够在三维模型中进行展示,对装配式混凝土结构进行设计和优化,保證整体的装配效果。
三、装配式混凝土结构连接技术的基本准则
为了能够确保预制装配式混凝土结构连接符合整个结构体系的设计目标在连接技术选择和施工的过程中,必须要按照以下几个方面的原则:
首先,在节点连接设计时,最主要的就是根据现浇钢筋混凝土结构的相关设计和规定进行分析,保证节点整体的承载性能超过现浇结构。节点连接最主要的就是确保构建整体的连续性和一体性,并且要保证构件连接的承载部位不能够小于构件的整体承载力。其次,严格保证构件整体受力性能,并且在节点设计的过程中必须要保证结构简单、传力性能更加直接。再次,节点连接设计还应该方便安装,及时的对误差进行调整,这样才能够确保整个节点连接的施工效率。在施工连接的过程中在施工阶段和使用阶段必须要保证承载力稳定性和变形等符合设计要求。最后,在节点连接设计的过程中,必须要确保所使用的材料和性能都满足国家的相关文件规定,包括预埋件、套筒、焊条等,这样才能够确保关键连接点的整体施工质量。
四、装配式混凝土结构设计中关键连接技术
在装配式混凝土结构工程中所采取的关键连接技术主要包括钢筋套筒灌浆技术,并且还能够结合机械连接、焊接连接、绑扎、连接和浆锚搭接等相关的技术,通过对关键连接技术进行分析,能够增强装配式混凝土结构的稳定性,确保装配式混凝土建筑结构的使用寿命得到延长。
(一)浆锚搭接连接
浆锚搭接就是指将钢筋拉开一定的距离包括螺旋箍筋约束将毛大街金属波纹管浆锚搭接以及预留孔洞插筋灌浆的搭接等方式。浆锚搭接连接的过程中,必须要对预留孔的成孔工艺、孔道形状、孔道长度以及孔洞构造等设计因素进行严格控制,保证力学性能和适应性符合设计标准。在采用浆锚搭接连接时,不应该选择直径超过20mm的钢筋以及承受动力荷载构件的纵向钢筋。
(二)软索锚环连接
在装配式混凝土结构连接的过程中,通过利用软索锚环能够确保墙与墙之间的接缝进行快速连接,但是由于软索锚环自身的怀疑比较大,而且软索锚环和混凝土无法同时受力,这样就导致软索锚环的最大强度无法发挥。当软索锚环超出极限承载力之后很快从整体中退出,使得软索锚环连接技术无法在装配式混凝土结构中被广泛的应用[3]。
(三)焊接连接
焊接连接技术尽管能够省去混凝土浇筑和养护的环节,但是在焊接的过程中,由于没有明显的塑性铰,而且抗震性能比较低,如果出现反复的地震荷载,很容易发生断裂,焊接连接技术也无法快速的吸收能量,导致建筑结构不稳定。为此必须要加强对焊接连接的工序进行统筹规划,避免焊接残余应力过大的情况。
(四)接缝防水技术
在装配式混凝土结构中,预制外墙板之间的接缝是整个外墙体的关键部位,必须要加强接缝的防水处理,通常情况下防水处理的方式包括材料防水和构造防水两方面,材料防水就是选择具有防水性能的材料阻断裂缝,起到防水的效果。例如可以选择耐侯性密封胶、发泡聚乙烯塑料棒在接缝处进行填充,能够最大限度上的避免渗漏问题。
构造防水则是指在设计的过程中通过选用合适的结构形式阻断裂缝在雨水入侵外墙板时,由于重力作用和毛细血管的问题很容易造成房屋渗漏为此可以利用坡度、墙体和企口的构造来实现结构防水。
(五)钢筋连接技术的研究
钢筋连接技术是装配式混凝土结构连接的关键因为在钢筋连接的部位,必须要保证内力的向外传递,同时也能够起到良好的支撑作用。
钢构件连接技术包括灌浆套管连接、角钢焊接和现浇带连接等方式。通常情况下,大多数的工程项目都会采用灌浆套筒连接的方式,通过在套筒的两侧开口,然后将钢筋穿入套筒内部,填充微膨胀砂浆,保证钢构件整体的连接效果。基于灌浆套筒连接技术,我国的专家提出了半灌浆套筒的方式,通过在上层钢筋利用直螺纹与套筒形成统一的整体,而在套筒的下半部为利用钢筋穿入到套筒的内部,并且同样采用灌浆的方式,增强与上层钢筋的连接效果。这种钢构件连接技术在外力的作用下,钢筋会与灌浆料形成结合面,并且表面的摩擦力和灌浆的粘结力都能够有效传递,可以增强结构连接的稳定性。
结论:
本文通过对装配式混凝土结构设计的特征和要点进行分析,详细的介绍了装配式混凝土结构设计中关键的连接技术,提高装配式混凝土结构设计的整体质量,促进我国装配式混凝土建筑结构的快速发展。
参考文献:
[1]张银.装配式混凝土结构设计关键连接技术研究[J].建材与装饰,2018(43):95-96.
[2]阳春明.装配式混凝土结构设计关键连接技术的探究[J].科学技术创新,2018(02):117-118.
[3]聂智宏.装配式混凝土结构设计关键连接技术研究[J].工程建设与设计,2017(09):36-37+40.
作者简介:
欧阳威,(1987.10-)男,江西高安人,本科,武汉东湖高新集团股份有限公司,工程师,研究方向:土建结构设计。
关键词:装配式;混凝土结构;设计关键;连接技术
装配式混凝土结构设计施工就是将预制构件在工厂内进行生产,并且运输到安装场地进行现场组装的施工方式。不仅能够减少对施工场地的破坏,而且也可以避免大量的环境污染,保证建筑施工的效率得到全面提高。在装配式混凝土结构施工的过程中,通过对关键连接技术进行合理化控制,能够确保整个装配式混凝土结构更加的结实耐用,促进整个结构稳定性。
一、装配式混凝土结构设计的主要特征
装配式混凝土结构主要就是利用预制构件为主受力构件,并且经过装配连接而形成的混凝土结构,装配式混凝土结构设计具有标准化多样化的特点,在设计的过程中必须严格按照每层每户作为设计单元,便于构件制作和构件安装,同时要保证相同类型的构件,尽可能的形成统一的种类,减少同类型构件的复杂性,保证装配更加的方便[1]。
在钢筋定位的过程中,通过绘制构件图,加强对装配式混凝土结构,生产质量的有效控制。装配式混凝土结构通过采取大开间的设计方案,能够帮助用户,根据自己的实际用途对建筑结构的空间进行切割,具有灵活多样的特点。
二、装配式混凝土结构设计要点分析
(一)装配式混凝土结构方案设计要点
在装配式混凝土结构设计的过程中,既要满足整个建筑功能的使用需求,又要保证建筑结构的空间得到优化,而且还要对整个建筑结构的外观进行统筹设计。在装配式混凝土结构设计之前,可以借助建筑信息化软件,构建建筑设计的模型。通过模板提供的配置文件和数据库对整个装配式混凝土结构的属性进行限制,例如入户门的宽度和梁、柱的承载性能等相关因素进行模拟,并且结合绘图软件的应用,可以保证设计图纸的精细化,装配式混凝土结构设计的水平大幅度提高[2]。
(二)装配式混凝土结构设计的详细要点分析
在装配式混凝土结构详细设计的过程中,运用BIM软件可以保证建筑模型实现立体化建模,对于构件的尺寸材料和强度等物理特性都能够有着详细的展示,让这个建筑设计模型更加的直观。也能够让装配式混凝土结构的设计制造集中在统一的建筑信息模型内。装配体、子装配体、单个设备的所有相关数据都能够在三维模型中进行展示,对装配式混凝土结构进行设计和优化,保證整体的装配效果。
三、装配式混凝土结构连接技术的基本准则
为了能够确保预制装配式混凝土结构连接符合整个结构体系的设计目标在连接技术选择和施工的过程中,必须要按照以下几个方面的原则:
首先,在节点连接设计时,最主要的就是根据现浇钢筋混凝土结构的相关设计和规定进行分析,保证节点整体的承载性能超过现浇结构。节点连接最主要的就是确保构建整体的连续性和一体性,并且要保证构件连接的承载部位不能够小于构件的整体承载力。其次,严格保证构件整体受力性能,并且在节点设计的过程中必须要保证结构简单、传力性能更加直接。再次,节点连接设计还应该方便安装,及时的对误差进行调整,这样才能够确保整个节点连接的施工效率。在施工连接的过程中在施工阶段和使用阶段必须要保证承载力稳定性和变形等符合设计要求。最后,在节点连接设计的过程中,必须要确保所使用的材料和性能都满足国家的相关文件规定,包括预埋件、套筒、焊条等,这样才能够确保关键连接点的整体施工质量。
四、装配式混凝土结构设计中关键连接技术
在装配式混凝土结构工程中所采取的关键连接技术主要包括钢筋套筒灌浆技术,并且还能够结合机械连接、焊接连接、绑扎、连接和浆锚搭接等相关的技术,通过对关键连接技术进行分析,能够增强装配式混凝土结构的稳定性,确保装配式混凝土建筑结构的使用寿命得到延长。
(一)浆锚搭接连接
浆锚搭接就是指将钢筋拉开一定的距离包括螺旋箍筋约束将毛大街金属波纹管浆锚搭接以及预留孔洞插筋灌浆的搭接等方式。浆锚搭接连接的过程中,必须要对预留孔的成孔工艺、孔道形状、孔道长度以及孔洞构造等设计因素进行严格控制,保证力学性能和适应性符合设计标准。在采用浆锚搭接连接时,不应该选择直径超过20mm的钢筋以及承受动力荷载构件的纵向钢筋。
(二)软索锚环连接
在装配式混凝土结构连接的过程中,通过利用软索锚环能够确保墙与墙之间的接缝进行快速连接,但是由于软索锚环自身的怀疑比较大,而且软索锚环和混凝土无法同时受力,这样就导致软索锚环的最大强度无法发挥。当软索锚环超出极限承载力之后很快从整体中退出,使得软索锚环连接技术无法在装配式混凝土结构中被广泛的应用[3]。
(三)焊接连接
焊接连接技术尽管能够省去混凝土浇筑和养护的环节,但是在焊接的过程中,由于没有明显的塑性铰,而且抗震性能比较低,如果出现反复的地震荷载,很容易发生断裂,焊接连接技术也无法快速的吸收能量,导致建筑结构不稳定。为此必须要加强对焊接连接的工序进行统筹规划,避免焊接残余应力过大的情况。
(四)接缝防水技术
在装配式混凝土结构中,预制外墙板之间的接缝是整个外墙体的关键部位,必须要加强接缝的防水处理,通常情况下防水处理的方式包括材料防水和构造防水两方面,材料防水就是选择具有防水性能的材料阻断裂缝,起到防水的效果。例如可以选择耐侯性密封胶、发泡聚乙烯塑料棒在接缝处进行填充,能够最大限度上的避免渗漏问题。
构造防水则是指在设计的过程中通过选用合适的结构形式阻断裂缝在雨水入侵外墙板时,由于重力作用和毛细血管的问题很容易造成房屋渗漏为此可以利用坡度、墙体和企口的构造来实现结构防水。
(五)钢筋连接技术的研究
钢筋连接技术是装配式混凝土结构连接的关键因为在钢筋连接的部位,必须要保证内力的向外传递,同时也能够起到良好的支撑作用。
钢构件连接技术包括灌浆套管连接、角钢焊接和现浇带连接等方式。通常情况下,大多数的工程项目都会采用灌浆套筒连接的方式,通过在套筒的两侧开口,然后将钢筋穿入套筒内部,填充微膨胀砂浆,保证钢构件整体的连接效果。基于灌浆套筒连接技术,我国的专家提出了半灌浆套筒的方式,通过在上层钢筋利用直螺纹与套筒形成统一的整体,而在套筒的下半部为利用钢筋穿入到套筒的内部,并且同样采用灌浆的方式,增强与上层钢筋的连接效果。这种钢构件连接技术在外力的作用下,钢筋会与灌浆料形成结合面,并且表面的摩擦力和灌浆的粘结力都能够有效传递,可以增强结构连接的稳定性。
结论:
本文通过对装配式混凝土结构设计的特征和要点进行分析,详细的介绍了装配式混凝土结构设计中关键的连接技术,提高装配式混凝土结构设计的整体质量,促进我国装配式混凝土建筑结构的快速发展。
参考文献:
[1]张银.装配式混凝土结构设计关键连接技术研究[J].建材与装饰,2018(43):95-96.
[2]阳春明.装配式混凝土结构设计关键连接技术的探究[J].科学技术创新,2018(02):117-118.
[3]聂智宏.装配式混凝土结构设计关键连接技术研究[J].工程建设与设计,2017(09):36-37+40.
作者简介:
欧阳威,(1987.10-)男,江西高安人,本科,武汉东湖高新集团股份有限公司,工程师,研究方向:土建结构设计。