预制混凝土结构与抗震

预制混凝土结构与抗震

预制混凝土结构的初步运用阶段是从预制构件开始的，1891年巴黎公司Ed.coignet在Biarritz的俱乐部建筑中率先使用了预制混凝土梁。20世纪初，美国、德国等西方国家，开始建造由预制混凝土构件组成的结构。第二次世界大战结束之后，由于战争的破坏，急需建造大量建筑物，促使预制混凝土结构以其施工速度快、建设工期短、产品质量高，并能节约大量劳动力等优点长期处于发展和应用阶段，在工程领域中发挥着较大的怍用。

1 预制混凝土结构的建造和效益评价

预制混凝土结构的建造方法，简单说来，就是用起重机及其他运载施工机械将工厂化生产的预制混凝土构件(如梁、板、柱)进行组合安装的一种快速施工技术。其施工分为两个阶段：第一阶段在工厂制作预制构件，第二阶段在现场安装。预制混凝土结构的建造工序为：设计、制作、运输、安装、装饰等。

1.1 预制混凝土技术的经济优势

1.1.1混凝土预制产品在工厂控制条件下生产，质量保证率高

与传统的建筑工地现场浇筑混凝土工艺相比，工厂化生产劳动效率高，生产环境稳定。由于构件的定型化和标准化，预制构件比用其他施工方法生产的等效构件可节省较多的材料和人工，且产品按既定标准严格检验出厂，故质量保证率高。

位于美国夏威夷檀香山的阿拉莫那旅馆，是一座38层的全预制的混凝土建筑，其楼板的整体厚度为152mm，包括63mm厚的预制预应力混凝土底板和89 mm厚的现浇叠合面层。若使用现场浇筑混凝土结构，按照楼面荷载和跨度计算，楼板厚度要达到229mm。由于该建筑总体采用预制混凝土结构，楼板采用预应力混凝土叠合结构，仅楼盖结构就节省2 500mm厚的混凝土，不仅减轻了结构自重，还节约柱、梁、抗震墙和基础支撑体系的费用。

1.1.2建造速度快，对周围的工作和生活影响小

预制构件制作完成后，先临时存放，然后直接运到施工现场安装，可以缓解现场施工场地紧张的压力，方便快捷。对于闹市区的百货公司、停车场、过街天桥这类工期紧、施工文明要求高的工程，尤其适用。预制构件可在非交通高峰时刻运输，如午夜车少的时候，可有效减少对周围工作和生活的影响。如在洪都拉斯San Pedro Sula市Bufalo工业园区建造的预制预应力混凝土悬索人行挢，桥中央的桥塔由两根柱支撑，主跨的预制桥面板和梁采用预制结构，整座桥的组合安装仅用时一个星期，而且施工过程中始终保证有两个逆向的车道通行。

1.1.3使用材料、人工少，投资回收快

国外大量工程实例表明，采用预制混凝土结构代替现浇结构可以节约550%，的混凝土和40％的钢筋。据欧洲国家统计，按传统建筑方法，每平方米建筑面积可节约人工25％～30％，降低造价10％一15％，缩短工期约50％左右。另外，预制混凝土结构由于减少了现浇结构的支模、拆模和混凝土养护等时间，施工速度大大加快。从而缩短了贷款建设的还贷时间，缩短了投资回收周期，减少了整体成本投入，具有明显的经济效益。澳大利亚悉尼有一栋13层的楼房，上部结构均采用预制构件，梁柱接头采用的是预埋件焊接方法，柱与柱接头采用预应力钢筋连接(即通过施加预应力使柱与柱连接紧密)，采用预制的楼板和墙板，基础采用预制桩基础，仅承台和基础用现浇混凝土施工，其全部施工工期仅用了三个月。

1.2预制混凝土技术的环境效益

1.2.1建筑材料的节约可减少环境污染

建筑材料(如水泥、石子、砂子、钢材、木材等)的节约不仅降低了采矿、加工和处理过程中的能耗，而且也由于能耗的降低而减轻了空气的污染。实验表明，生产一吨水泥大约有一吨的C02会释放到大气中。另外，节省建筑材料不仅节约了自然资源，也节约了能源，这种节约一直贯穿在建筑材料的开发、生产、运输和安装的全过程中。例如在现浇混凝土结构施工中，临时支撑、脚手架、模板等会耗费掉大量的木材、钢材。

1.2.2施工技术的革新有利于工厂化生产

采用预制及半预制混凝土结构，将减少现浇混凝土作业，结构构件和建筑构件实行工厂化生产，还可以将装修和设计、施工一体化，有利于环境保护和减少施工扰民。