探析預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計及應(yīng)用

鄭小慶

湖南百利工程科技股份有限公司 湖南 岳陽 414000

通過設(shè)計合理的預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系，能夠保證預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，減少廠房結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。對于混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系設(shè)計人員來說，要根據(jù)混凝土廠房結(jié)構(gòu)特點，有效完善預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系設(shè)計方案，保證該設(shè)計方案得到更好的應(yīng)用。鑒于此，本文主要分析預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計與具體應(yīng)用，提升混凝土廠房的施工質(zhì)量。

1 預(yù)制裝配式建筑

預(yù)制裝配式建筑主要指的是將工廠中生產(chǎn)的各項維護(hù)構(gòu)件、建筑部件與體系直接運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行合理拼裝的建筑。與傳統(tǒng)的建筑方式相比，預(yù)制裝配式建筑的施工質(zhì)量能夠更好地控制，對生態(tài)環(huán)境的污染比較小，能夠有效減少施工人員的工作量，保證工程能夠在規(guī)定的日期內(nèi)完工。伴隨建筑形式的不斷增多，預(yù)制裝配式建筑更加趨向于標(biāo)準(zhǔn)化，各項施工技術(shù)已經(jīng)由粗放型轉(zhuǎn)化為精細(xì)型，真正達(dá)到了產(chǎn)量化生產(chǎn)目的。

由于施工材料不同，裝配式建筑主要分為三種，分別是木結(jié)構(gòu)體系、鋼結(jié)構(gòu)體系與混凝土結(jié)構(gòu)體系，這三種裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系的性能與功能各不相同，施工人員在實際工作當(dāng)中，要結(jié)合施工現(xiàn)場情況，選擇合理的預(yù)制裝配式體系，進(jìn)一步提升工程的施工質(zhì)量。與木結(jié)構(gòu)體系與鋼結(jié)構(gòu)體系相比，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用范圍比較廣泛，該體系的承載力較大，能夠延長工程的使用時間[1]。

2 預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系的生產(chǎn)方式

現(xiàn)階段，預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)生產(chǎn)方式主要分為兩種，分別是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方式與通用化生產(chǎn)方式，其中，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方式來源于歐美國家，通用化生產(chǎn)方式來源于日本，為了保證預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)質(zhì)量，生產(chǎn)廠家要詳細(xì)了解施工方案內(nèi)容，進(jìn)行合理的設(shè)計，并合理改進(jìn)預(yù)制構(gòu)件的安裝、吊裝技術(shù)。

預(yù)制裝配式混凝土廠房構(gòu)件主要由混凝土、礦渣與粉煤灰等廢料生產(chǎn)而成，通過合理運用混凝土、礦渣與粉煤灰廢料，能夠保證廠房混凝土墻板結(jié)構(gòu)拆卸更加方便，有效提升工業(yè)廢料的利用率。另外，預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系的產(chǎn)品樣式比較多，在生產(chǎn)預(yù)制裝配式混凝土廠房構(gòu)件的過程中，構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)要根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化混凝土構(gòu)配件，保證預(yù)制裝配式混凝土廠房構(gòu)件結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定[2]。

3 預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計與應(yīng)用

3.1 裝配式框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計要點

在設(shè)計預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系的過程中，設(shè)計人員要根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)體系，運用合理的框架結(jié)構(gòu)體系，并明確各項混凝土廠房構(gòu)件的安裝流程。例如，在某混凝土廠房工程中，設(shè)計人員要結(jié)合屋架梁、行車梁的施工特點，在施工現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)制，有效降低預(yù)制裝配式構(gòu)件的運輸費用，預(yù)制完各項裝配式構(gòu)件后，施工人員要進(jìn)行準(zhǔn)確吊裝，并做好構(gòu)件焊接工作，保證預(yù)制裝配式工廠構(gòu)件得到更好的連接，形成良好的整體結(jié)構(gòu)。

為了保證預(yù)制裝配式砼結(jié)構(gòu)體系得到更好的安裝，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要結(jié)合混凝土框架的澆筑情況，進(jìn)行整體分析，并準(zhǔn)確計算預(yù)制裝配式構(gòu)件數(shù)量，保證混凝土預(yù)制裝配式構(gòu)件得到更好的連接與安裝。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在實際工作當(dāng)中，還要計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并將結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行組合計算，保證預(yù)制裝配式混凝土框架更加穩(wěn)定，提升預(yù)制裝配式砼結(jié)構(gòu)體系的整體施工質(zhì)量[3]。

除此之外，在計算預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力的過程中，設(shè)計人員要對結(jié)構(gòu)體系的震屈服系數(shù)進(jìn)行合理的驗算，并在指定位置設(shè)置鋼桁架，保證預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系更加完整。通過詳細(xì)計算預(yù)制裝配整體式框架體系，設(shè)計人員還要做好施工驗算工作，對各個預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件進(jìn)行合理的狀態(tài)驗算，保證構(gòu)件的穩(wěn)定性，并準(zhǔn)確驗算梁與柱節(jié)點的承載能力，保證梁端結(jié)合面的抗剪強(qiáng)度在規(guī)定范圍內(nèi)。與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)不同，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系施工方法更加簡單，具體比較見表1。

表1 預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工對比

3.2 預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件設(shè)計要點

想要不斷提升預(yù)制裝配式砼結(jié)構(gòu)體系的抗震性，設(shè)計人員要合理設(shè)計預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件。在設(shè)計構(gòu)造柱的過程中，設(shè)計人員要詳細(xì)了解柱模型特點，并結(jié)合柱模的預(yù)制情況，準(zhǔn)確計算柱頭與柱腳的尺寸，并合理確定柱腳的混凝土澆筑厚度，保證柱結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。在設(shè)計梁構(gòu)件的過程當(dāng)中，設(shè)計人員要結(jié)合梁連接面與側(cè)壁要求，在合理位置配置鋼筋，保證梁內(nèi)部的箍筋數(shù)量符合相關(guān)規(guī)定[4]。

除此之外，在設(shè)計板構(gòu)件的過程當(dāng)中，設(shè)計人員要結(jié)合預(yù)制板的配置情況，選擇合理的桁架筋型號，并結(jié)合桁架筋的安裝尺寸，妥善控制填充材料質(zhì)量，保證預(yù)制板的厚度符合相關(guān)要求，減少填充材料的浪費。與傳統(tǒng)的配式砼結(jié)構(gòu)體系施工流程，預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件連接方式比較簡單，對施工人員的要求較低，施工人員可以結(jié)合預(yù)制裝配式砼結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)特點將柱與柱、梁與梁進(jìn)行有效連接。通常情況下，預(yù)制裝配式砼結(jié)構(gòu)體系中柱與柱的連接方式主要為鋼板連接，梁與柱的連接方式主要分為三種，分別是牛腿連接、梁柱節(jié)點連接與螺栓連接等[4]。

3.3 預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用

預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系施工規(guī)模比較大，施工人員要按照施工流程進(jìn)行施工，不斷提高預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件的安裝質(zhì)量，不斷降低工程量計算難度，保證預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系施工進(jìn)度。由于預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性較高，施工人員要結(jié)合施工場地的利用情況，進(jìn)行有序施工，并做好相應(yīng)的銜接工作，減少交叉施工現(xiàn)場的產(chǎn)生。

在一些大型建筑工程中，由于預(yù)制裝配式構(gòu)配件體系比較大，為了更好地滿足施工要求，施工人員要結(jié)合建筑工業(yè)特點，進(jìn)行科學(xué)施工，保證預(yù)制裝配式構(gòu)配件得到更好的拼接安裝，進(jìn)一步提升預(yù)制裝配式構(gòu)配件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。

在運輸預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的過程中，施工人員要做好相應(yīng)的布置工作，有效減少二次搬運費用，有效降低工程的施工費用。例如，在某大型預(yù)制裝配式混凝土工程中，施工人員要明確各項構(gòu)件的吊裝順序，并結(jié)合施工圖紙中的相關(guān)要求，將各項預(yù)制構(gòu)件吊放到指定位置[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過詳細(xì)介紹裝配式框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計要點、預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件設(shè)計要點、預(yù)制裝配式混凝土廠房結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用，能夠保證預(yù)制裝配式混凝土廠房構(gòu)件體系更加穩(wěn)定，減少施工材料的浪費。