全預制裝配式陽臺結構設計探究

徐學坤

摘 要：陽臺是建筑室內室外溝通的一個紐帶，同時它也是每一個住宅建筑當中必須要重視的一個環節，以往的陽臺結構采用的大多是挑梁的形式或者是挑板式現澆鋼筋混凝土結構，在施工的過程中，現場的工作量非常大，同時要完成這項施工也需要相對較長的周期，所以無法體現出住宅產業化的功能。

關鍵詞：全預制裝配式陽臺；結構設計；構造設計

住宅產業化通常就是指采用產業化生產的模式進行住宅的建設，這樣就能非常顯著的提升住宅的生產效率和生產水平，從而使得住宅的整體質量也能得到顯著的提升，其中的一些建筑形式具有獨立的單元，它也是住宅產業化建設過程中優勢較為明顯的部分，在工廠內進行預制處理之后，其會以完整的個體形式運到施工現場當中，其組裝方便，施工效率高，同時還能有效的提高施工的質量。當前我國住宅產業化的建設質量和建設水平在不斷的發展，越來越多的企業進入到了產業化建設當中，而全預制裝配式陽臺的設計也成為了非常重要的一個內容。

1、陽臺概述

陽臺是建筑物室內的延伸，是居住者呼吸新鮮空氣、晾曬衣物、擺放盆栽的場所，其設計需要兼顧實用與美觀的原則。陽臺一般有懸挑式、嵌入式、轉角式三類。陽臺不僅可以使居住者接受光照、吸收新鮮空氣、進行戶外鍛煉、觀賞、納涼、晾曬衣物，如果布置得好，還可以變成宜人的小花園，使人足不出戶也能欣賞到大自然中最可愛的色彩，呼吸到清新且帶著花香的空氣。房屋建筑規范規定：在主體結構內的陽臺，應按其結構外圍水平面積計算全面積；在主體結構外的陽臺，應按其結構底板水平投影面積計算1/2面積。露臺不計算建筑面積。

2、工程概況

某住宅工程建筑高度67米，總層數22層，建筑主體為全框架結構體系，樓面為現澆混凝土樓板，樓體四周設計為單元式幕墻，主體結構未設置陽臺承重的懸臂挑梁或挑板，陽臺設計時需著重考慮與主體結構的固定問題。

3、陽臺結構設計

3.1概念設計

概念設計的過程中，一定要充分的保證其設計的具體形式要符合當地建筑的具體規范以及設計的相關標準，同時還要考慮到業主所提出的各項功能性的要求，在確保陽臺的安全性和耐久性的同時，也要保證其施工工藝的便捷性和可操作性，此外，站在外觀層面上來說，其也具有非常好的美觀性，此外還能在各種顯著和要求當中找到一個非常合理的平衡點。

在該工程設計的過程中，應該充分的結合建筑框架結構和外裝飾幕墻自身的具體特點去完成設計工作。首先一定要有一個比較完備的陽臺結構設計方案，保證其能夠滿足建筑結構的安全性和施工工藝及技術的要求。同時在選擇方案的過程中一定要在工程造價、工程綜合性能等諸多方面進行更加全面的對比，從而能夠更好的去確定全預制裝配式鋁型材陽臺的具體結構形式，協同單元式幕墻進行標準化和規范化的設計，采用工廠預制的形式，將其作為一個有機的整體完成運輸環節，在材料到達施工現場之后就地組裝，這樣一來也就使得住宅產業化技術方面的諸多優勢都得到了充分的展現和發揮。其次是要在柱結構體系和結構的主要材料方面多下功夫，在設計的過程中如果采用的是敞開式的陽臺形式，就能夠非常充分的享受到周邊的美景和溫暖的陽光。鋁型材的框架底座能夠減少材料的故事，鋼化玻璃護欄具有很好的通透性和安全性，鋁制的彩色扶手可以使得整個陽臺結構更加的鮮明，防腐木地板能夠在保證其自身性能的同時也使得其美觀性大大提升。

3.2計算分析

通過有限元軟件分析計算，從數值上定量地印證先期的設計理念，確定主要構件的截面尺寸和連接做法。建筑風載荷按照BS6399-2：1997取值，活荷載按照BS6399-1（1996）取值，雪荷載按照BS6399-3（1988）取值，鋁型材結構設計按照BS8118規范，建筑用鋼制結構設計按照BS5950規范。

在這一環節當中，我們必須要螺栓、混凝土樓板和鋼結構支架的強度進行全面計算，此外在必要的時候還要對鋼結構支架分解處理之后的每一個構件都進行十分全面和準確的計算，從而也能夠對構件的布置形式和構件自身的尺寸進行適當的調整和改變，這樣也就能夠使得計算過程中的諸多因素都能充分的滿足設計的相關標準和施工的具體要求。

3.3構造設計

在構造設計的過程中，設計單位和業主一定將設計方案直接送到審核的部門，在審核通過之后，設計中所有的重點問題都得到了改進和解決，這樣就能有效的保證之后的細節調整不會對工程整體的設計產生非常重大的影響。在這一階段的設計工作中，我們必須要有大局觀念和整體觀念，在思維方式上也要有所改變，在實際的工作中要對所有構件的細節設計予以重視，在設計中，扶手的固定方式是值得關注的一個問題，玻璃的固定連接形式也是不容忽視的，因此，我們在設計的過程中，必須要仔細，這樣才能更好的保證設計的質量和設計的效果。

4、結構設計關鍵問題

4.1價值工程理論在產品設計方案中的應用

使用價值工程理論當成是一個參考和指導所設計和改進的方案能夠實現以最低的成本來實現產品必須要具備的各項功能，篩除不必要的功能，在滿足所有使用功能的情況下，盡最大努力減少設計中對材料的消耗。

在該工程的設計當中，陽臺在設計初期就將照明系統、雨水調蓄排放系統等綜合性的設施一一排除，這樣一來也就在很大程度上減少了工程的造價和成本。

4.2改進產品零部件結構

零部件是組成產品的重要單元。為了提高產品性能，簡化裝配工作，在保證機械性能和某些特殊功能的情況下，盡可能地簡化結構，節約材料。

在該工程的建設中，陽臺地面結構是工程設計方案當中優化次數最多的部分，從鋼筋混凝土結構到壓型鋼板輕質填料結構，之后又將其改進成相對較為簡單的鋁框架結構，在這些變化當中，結構的功能也在隨之變化。

4.3產業化理念設計

我國目前正在大力推進的住宅產業化，就是要把過去生產效率低下、工程質量難以保證的現場濕法施工轉變為工廠化生產、裝配式施工。陽臺作為標準化或通用化的建筑部品體系，可組織專業化大批量生產，既便于控制產品質量，縮短生產周期，提高生產效率，降低能源及原料消耗，又便于裝配、維修，縮短工期，還降低了施工揚塵，減少了建筑垃圾，改善了人居環境。

5、結束語

陽臺采用上述結構設計形式，在國內尚無先例，此結構方案，具有良好的抗震性能及抗風壓能力。設計中充分運用了現代建筑材料和先進的技術手段來表達現代建筑形象，以合理的結構形式滿足建筑功能的實際需求，融技術美學和建筑美學于一身，獨特的建筑形象，使之與周邊環境相協調并成為當地的亮點工程。

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