分析與探討裝配式建筑結構設計關鍵點

　　摘要：1995年建設部印發了《建筑工業化發展綱要》的通知，次年建設部住宅產業化促進中心成立，出臺了《住宅產業現代化試點工作大綱》、《關于推進住宅產業現代化提高住宅質量的若干意見》，并批準建立了多個國家級的住宅產業化試點城市、生產型基地以及以房地產開發商為龍頭的企業聯盟。目前，住宅業作為國民經濟中的支柱產業地位已經確立，住宅建筑工業化必將是今后住宅產業的發展方向，我國建筑工業化已經進入持續、健康發展的新時期。裝配式建筑結構能夠提高建筑的建造效率，通過裝配式建筑結構能夠使建筑施工更加安全，提高了建筑行業的靈活性，同時也更加符合綠色節能環保的建筑要求。

　　關鍵詞：裝配式建筑結構;結構設計;關鍵點

　　引言

　　裝配式建筑有其很大的優勢，但現階段相比傳統建筑業存在不少的劣勢，而創新是解決裝配式建筑劣勢的一個捷徑。

　　一、裝配式建筑結構設計思路

　　在采用裝配式結構進行設計的過程中，首先要明確設計思路，因為裝配式建筑的結構構件具有獨立性，合理的設計可以減少異形構件，從而保障裝配式建筑整體結構的質量，同時也能降低建設成本。在設計的過程中，應該從尺寸、配筋等多個方面著手考慮，同時還要做好節點錨固、構配件拆分等工作。如果采用程序化的設計方式，會導致建筑外形過于單一，梁、板、柱等內部結構尺寸保守單一，不利于房間利用率的提升。

　　建筑論文范例：建筑工程中高層建筑結構施工技術研究

　　所以，可以利用BIM技術來優化設計，從項目規劃、概算、預算、物業等多個環節入手，實現全生命周期智能動態控制和管理。在BIM技術應用的過程中，可以采用revit+國內插件進行建筑的創建和設計。在結構設計的過程中，可以采用PKPM計算配筋量，同時也可以對層側移剛度進行計算。以BIM技術為基礎，進行裝配式建筑結構設計，可以使設計思路更加清晰、合理。

　　二、裝配式建筑的劣勢

　　(一)裝配式建筑對設計問題寬容度底

　　現澆混凝土建筑如果設計出了問題，在現場發現后可以補救。但裝配式建筑等到構件安裝時才發現問題，就很難補救了，會造成質量、工期或成本方面的重大損失。

　　(二)結構設計問題

　　目前外圍護墻基本為PC隔墻為主，PC隔墻與現澆混凝土完全澆筑一體。而結構設計中，PC隔墻一般作為附加荷載輸入，結構周期折減系數比傳統的砌塊墻適當多折減一點。PC隔墻對主體和邊上構件的影響無法準確在計算模型中體現，對主體結構有一定的安全隱患。

　　三、結構設計關鍵點

　　(一)裝配結構設計原則

　　裝配結構設計是一門嚴謹的工作，所以在設計的過程中應當嚴格遵守設計原則進行設計，在裝配設計前需要協調各方面的專業人員進行裝配結構設計的討論，裝配設計應當遵循標準化、規模化、少規格、多組合的設計原則，在材料選擇方面，裝配式設計應當選擇安全度、適用度、耐久度較高的建筑材料構件制作，保障裝配結構整體施工質量，同時在設計過程中還應當對防震工作展開討論，進行細致的構件深化設計。在厘清裝配式結構設計原則之后，下面針對各項設計進行闡述。

　　(二)疊合板與墻體設計

　　在設計過程中受力構件是設計的重點內容，在疊合板進行設計的過程中，應當滿足一定的設計要求，設計要求疊合板的厚度不得小于60mm，并且在采用150板時，應當采用PC層與RC層組合的形式進行設計，確保疊合板的質量。當疊合板跨度高于3m時，設計人員應當選用鋼架混合疊合板，當跨度大于6m時，應當采用預應力鋼筋混凝土預制板設計，增強疊合板的機械強度。

　　預制剪力墻在施工過程中由于結構件較多，導致預制構件之間出現了過多的縫隙，針對這一問題，相關設計人員在進行預制剪力墻設計時應當做好接縫的處理工作，同時保障施工的便易性，達到縮短工期的設計效果，在明確預制剪力墻的相關指標后，應當結合現場施工特點對預制剪力墻做出設計，設計要求中明確指出裝配式結構在設計時應當保障承重構件豎向受力的問題，豎向受力要均勻，且受力程度要低，保證豎向承重構件上下對齊，并且沒有轉換。

　　在一般的情況下護剪力墻結構應當進行優先的設計選擇，便于預制結構件的現場安裝，內部剪力墻設計由于施工安裝較為困難，所以應當予以排除。在進行墻體底端加固作業時，應當對豎向受力構件進行水泥的澆筑工作。在設計過程中應當采用現澆施工技術對混凝土進行安裝施工工作。通過合理的裝配構建結構設計降低預制構件的制作成本，提高了裝配式結構設計的水平，同時現澆結構設計還能夠應用于電梯結構、樓板結構之中，設計師應當保障墻體結構達到抗剪力的要求下，適當采用少量的PC墻，確保預制力墻體的可靠性。

　　(三)預制輕型樓梯

　　傳統的預制剪刀板式樓梯重量在5t左右，需要大型塔吊才能吊裝。針對上述缺點，把剪刀樓梯改為梁式樓梯，梯板最薄處板厚為80mm,梁寬為120mm,且踏步處做斜角以達到減重措施。樓梯重量約2.9t，能滿足一般塔吊的吊重要求。

　　(四)裝配結構細節設計

　　裝配結構是一種預制件安裝的形式，預制件當中難免會存在一些細微的問題，設計工作人員在對裝配結構進行設計的過程中應當對設計環節中的細節進行設計。首先應當注重裝配結構預制件的平面設計，在進行平面設計時要保障平面布局的合理性，建筑門窗應當與平面設計相吻合，使門窗達到安全適用標準，一般采用上下對齊和成列分布的方案進行設計。

　　設計人員還應當對細部結構進行深化設計，要注重預制構件之間的縫隙防水設計，保障預制構件的耐久性，在墻板縫隙處、樓梯接縫處等位置進行防水設計，保障其使用效果。在對一些特殊部位的節點進行設計時要對其精確性進行考量，并且要在接縫處進行防水、防風設計，保障室內的保溫性能。在外墻與立面設計時，要達到美觀整潔經濟的設計要求，墻體與墻體間的連接部分要做好加固工作，使裝配式結構墻體設計達到保溫、隔音、防水等硬性要求。

　　四、裝配式建筑結構設計的優化路徑

　　要實現設計優化，就要從多個方面入手：首先，保障設計資料完整可靠。設計人員要做好資料的收集和管理工作，根據相關的規范要求進行資料的審核和存儲，明確外界因素、人文因素、技術因素、計算誤差等條件對項目的影響，同時采取有效的預防措施，確保設計的合理可靠;其次，加強生產廠家管理工作。從目前的發展情況來看，要提升裝配式建筑結構的設計質量，強化生產廠家管理力度十分重要。只有落實有效的管理工作，才能保障廠家嚴格按照規范要求進行設計和生產;最后，做好設計監管工作。企業管理部門要明確自身職能，采取有效的管理措施，建立完善的管理機制，確保設計人員有足夠的能力和職業素養，進而保障裝配式建筑結構設計的合理性。

　　結束語

　　通過裝配式建筑結構設計的探討可以得知，在進行裝配式結構設計的過程中應當首先厘清裝配式結構設計原則，加強平面圖紙與立體圖紙的設計質量，在疊合板設計的過程中應當結合設計要求選擇合適的疊合板材料，并且注重剪力墻的設計，確保墻體的機械強度，在進行樓體設計時應當注重樓梯的吊裝原裝孔道設計，加強對裝配結構的細節設計，確保裝配結構建筑的適用性。

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　　作者：趙磊

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