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【長城鋼構(gòu)】裝配式建筑這么火,你了解PC結(jié)構(gòu)嗎?

【字體: 】 【編輯日期:2018-2-11】 【作者:管理員】【閱讀:
PC結(jié)構(gòu)的概念

預(yù)制混凝土構(gòu)件是在工廠或現(xiàn)場預(yù)先制作的混凝土構(gòu)件。

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是由預(yù)制混凝土構(gòu)件通過可靠的連接方式裝配而成的混凝土結(jié)構(gòu),即純PC結(jié)構(gòu)。

裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)是由預(yù)制混凝土構(gòu)件通過可靠的方式進行連接并與現(xiàn)場后澆混凝土、水泥基灌漿料形成整體的裝配式混凝土結(jié)構(gòu),即PC與現(xiàn)澆共存的結(jié)構(gòu)。

PC構(gòu)件種類主要有:外墻板,內(nèi)墻板,疊合板,陽臺,空調(diào)板,樓梯,預(yù)制梁,預(yù)制柱。

預(yù)制率是指裝配式混凝土建筑室外地坪以上主體結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)中預(yù)制構(gòu)件部分的材料用量占對應(yīng)構(gòu)件材料總用量的體積比。預(yù)制率是單體建筑的預(yù)制指標(biāo),如某棟房子預(yù)制率15%,是指預(yù)制構(gòu)件體積150立方占總混凝土量1000立方的比率。

裝配率是指裝配式建筑中預(yù)制構(gòu)件、建筑部品的數(shù)量(或面積)占同類構(gòu)件或部品總數(shù)量(或面積)的比率。裝配率是一般是指工程項目裝配式建筑所占比例。如一個項目共有10棟建筑,有5棟是PC結(jié)構(gòu),即裝配率為50%。

PC結(jié)構(gòu)的歷史

早在上世紀五十年代,我國從前蘇聯(lián)引入預(yù)制裝配式混凝土建筑技術(shù),大力發(fā)展基于PC的各類建筑,至上世紀八十年代,基本形成完整的PC技術(shù)體系。產(chǎn)品涉及工業(yè)與民用建筑、市政施設(shè)、大型基礎(chǔ)設(shè)施等。

后來出現(xiàn)了分化,建筑領(lǐng)域,PC應(yīng)用逐漸萎縮,退出,甚至絕跡,全面轉(zhuǎn)向現(xiàn)澆模式。而在市政工程領(lǐng)域,預(yù)制技術(shù)始終占主導(dǎo)地位,高速公路、橋梁、港口、城市高架、地下管道、地鐵盾構(gòu)管片和預(yù)制綜合管廊都PC化。鐵路建設(shè)領(lǐng)域,PC的應(yīng)用更是達到了極致。

究其原因,建筑產(chǎn)品以消費者的多樣性需求為主導(dǎo),多元化個性化設(shè)計理念不利于產(chǎn)品標(biāo)準化,造型復(fù)雜參差交錯的構(gòu)件也很難工廠化預(yù)制。即使是PC率高的市政工程,復(fù)雜的立交橋也只能現(xiàn)澆,故不能一概而論。同時隨著商品混凝土、大模板等技術(shù)的發(fā)展,降低了工地現(xiàn)澆施工的難度和成本;而當(dāng)時PC建筑的一些缺陷(抗震性、防水、隔音差等)沒有持續(xù)改進,PC建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑相比造價偏高,質(zhì)量降低,甚至二者兼而有之。

裝配式有局限性,不是所有的建筑所有的部位所有的構(gòu)件都能PC化的,如基礎(chǔ)和地下室底部加強部位等不能使用PC。

近年P(guān)C結(jié)構(gòu)受到重視

在探索建筑工業(yè)化的路上,很多大型企業(yè)嘗試了一大批試點項目,這些項目無論從技術(shù)水平、材料選擇、施工工藝、質(zhì)量標(biāo)準都與30年前不可同日而語。但是,PC為什么沒有在項目中大面積使用?

存在的都是合理的,也許PC一個或某幾個優(yōu)點仍然不足以成為完全取代現(xiàn)澆混凝土的理由,或者說PC的綜合優(yōu)勢仍然不敵現(xiàn)澆混凝土,F(xiàn)澆混凝土的優(yōu)點是整體性可塑性易操作性可造價低等,這些優(yōu)點恰恰是裝配式建筑的劣勢。

預(yù)制混凝土裝配整體式構(gòu)具有建造速度快、質(zhì)量易于控制、節(jié)省材料、構(gòu)件外觀質(zhì)量好、耐久性好以及減少現(xiàn)場濕作業(yè)、有利環(huán)保等優(yōu)點。

為了進一步加強低碳、綠色、環(huán)保理念,促進裝配式建筑發(fā)展,住建部和地方政府多次出臺政策,鼓勵和強制使用裝配式建筑。

時隔多年,PC建筑在國內(nèi)再次受到重視。這似乎是歷史的輪回,但它不是簡單的重復(fù),PC技術(shù)和建造方式已經(jīng)有了根本性變化。

PC結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

1、抗震性能

PC結(jié)構(gòu)計算主要按照每個構(gòu)件本身的承載力進行,通過適當(dāng)方式連接成整體。節(jié)點、接縫壓力通過后澆混凝土或灌漿或座漿直接傳遞;拉力由連接筋、預(yù)埋件焊接件傳遞。當(dāng)預(yù)制混凝土接縫界面的粘結(jié)強度高于構(gòu)件本身混凝土抗拉、抗剪強度時,可視為等同于現(xiàn)澆混凝土。

連接部位根據(jù)變形的方向和大小可做成滑動、鉸接或者固支(裝配式很難做成剛接)。當(dāng)出現(xiàn)地震等災(zāi)害的時候,PC結(jié)構(gòu)主要通過節(jié)點處的應(yīng)變來消除應(yīng)力,不至于讓應(yīng)力在結(jié)構(gòu)內(nèi)部持續(xù)傳遞,防止結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌。

2、工廠化生產(chǎn)

PC構(gòu)件由于工廠化生產(chǎn),可以采用干硬性混凝土、擠壓成型、高頻振搗、高溫養(yǎng)護、離心成型等工藝,混凝土的抗壓強度可以輕松做到80MPa以上。而現(xiàn)場現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)限于條件,很難做到。同時,由于工藝不同,在不增加成本的前提下很容易做成“清水混凝土”和“裝飾混凝土”,以減少后續(xù)粉飾和裝修的成本。PC構(gòu)件由于規(guī)模式自動化流水作業(yè)生產(chǎn),其成品生產(chǎn)成本遞減。

3、PC構(gòu)件產(chǎn)品化

一些工業(yè)廠房和一些民用建筑中的構(gòu)件屬于高度標(biāo)準化的產(chǎn)品,可以按制造業(yè)生產(chǎn)方式批量化連續(xù)性生產(chǎn),形成工業(yè)品庫存進行采購和銷售。訂單定制一定是增加生產(chǎn)成本。

PC的優(yōu)點也恰恰是現(xiàn)澆混凝土所難以具備的。