裝配式建筑結構設計的要點分析

胡春燕

摘要：隨著建筑行業的高速發展，它已經成為了我國的基礎行業，正在不斷的推動著整體社會經濟的發展以及國民生計的發展。目前我國的裝配式建筑物由于它獨特的應用優勢，受到了廣大人民的喜愛。相較于傳統形式的建筑而言，裝配式建筑的最大優點體現在它的施工速度快、施工效率高、施工質量好以及環保性能佳。但是國內的裝配式建筑還處于發展階段，其的結構設計上還有著很多的問題，我們必須把握住它的設計要點，提出更好的結構設計方案。基于上述情況，本文將對裝配式建筑結構設計要點進行深入的分析，希望能給相關工作帶來一些啟發和助益。

關鍵詞：裝配式建筑；結構設計；要點分析

進入21世紀以來，裝配式建筑越來越多，被廣泛的應用起來，它相較于傳統的建筑而言，能夠更加有效地控制建筑的質量，提升建筑業整體的水平，同時還能節約資源的浪費，為此，裝配式建筑將是我國建筑行業未來發展的必要趨勢。而建筑結構設計指的就是設計人員對施工建筑的表達，根據實際的自然地質地貌，將建筑的重要性、抗震防裂度等因素融合進自然中，避免建筑物的外貌與實際場地有突兀感。本文作者就談談裝配式建筑結構設計的要點，僅作拋磚引玉之用。

1、裝配式建筑簡介

裝配式建筑主要就是指預先制造好建筑結構中的各個構件，再統一將構件運送到施工場地，在施工現場用它們裝配成形的建筑。裝配式建筑的概念很早以前就被提出來了，但其真正的被廣泛應用卻是在建筑行業高速發展的現今。當然，隨著建筑行業的不斷發展及科技與材料的不斷進步，裝配式建筑的結構也有著翻天覆地的變化，裝配式建筑結構如今已經變得非常靈活和多樣，這就使得裝配式建筑擁有了施工速度快、施工效率高、施工質量好以及環保性能佳的優點。縱觀我國的建筑行業發展形式來看，裝配式建筑將成為未來建筑行業發展的必然趨勢。

2、裝配式建筑結構設計要點

2.1 設計流程

在裝配式建筑結構設計的過程中，首先要把握好的一項要點是其設計流程，只有對設計流程進行不斷優化，才能夠設計出符合要求的結構方案。裝配式建筑本身就與傳統形式的建筑存在很大的差異，所以在具體的結構設計過程中也有所不同。在對裝配式建筑進行結構設計之時，僅考慮建筑自身的功能、質量及美觀是遠遠不夠的，還需要充分考慮到各類預制構件的工廠生產、運輸及現場裝配等問題。在整個裝配式建筑的施工過程中，無論哪一項環節中的工作都必須要做好，否則任何一項環節出現了差錯，都會直接影響到建筑質量。尤其是裝配式建筑結構設計需要貫穿于建筑施工全過程當中，而非僅僅在前期進行設計。再者，還要在保證裝配式建筑結構設計方案可行性的同時，對各個部分的構件進行進一步細化設計，并根據實際情況適當簡化生產工序，以盡可能地降低施工成本及現場裝配難度。

2.2 布局方式

就現狀來看，由于受高容積率的影響，我國很多建筑都在規劃布局上面受到許多限制，特別是對于裝配式建筑而言，其不但要考慮到規劃布局問題，還需要考慮到工藝流程的問題。例如預制構件的運輸車流線、塔吊位置以及構件堆場等的布局，均是重點內容。布局設計上必須要易于裝配，這樣才能夠優化施工流程，降低施工難度。并且還應當要對套型的組合拼接方式和體型系數等進行合理設計，在保證裝配化與功能性的同時，盡量避免對立面的影響。由于裝配式建筑的整個布局過程往往會涉及到很多方面的協調，所以必須要多方協調妥當，這樣才能夠保證后續工作的良好配合。

2.3 標準化類型

在裝配式建筑結構設計中，只有盡量達成更多的標準構件，才能夠有效縮短施工工期、減少模板用量以及降低建筑成本。由于我國的裝配式建筑起步較晚，目前尚處于初級發展階段，所以在施工工藝等方面尚不夠完善，這導致了部分主要的承載構件還不能實現裝配化生產。而現階段的裝配化主要指的是兩部分：現澆和裝配。在具體的結構設計過程中，只有保證結構空間規整，才能夠滿足建筑要求。這需要不斷提升其標準化程度，如將多個標準單元通過拼合復制的方式組成標準層平面。還要提前根據具體的戶型模塊和交通核模塊等來規范空間結構設置；一般對于戶型模塊的設置，可以參考室內空間結構，對客廳、臥室開間等進行合理的布置；而對于交通核模塊的設置，應當重點對樓梯、走道、電梯井、機電管井等進行合理的布置。再者由于現代人對建筑空間的個性化需求越來越高，所以在設計時還應當要考慮到業主的個性化需求，應用不同的平面組合類型。另外，在設計中還需要注意的幾點問題是：門窗洞口應保證上下對齊，有水房間應進行集中布置，外墻要做好防水處理。

2.4 平面模數化

現階段在建筑行業內多是以300為模數來統一建筑各方面。不過，隨著近年來裝配式建筑的不斷發展及廣泛應用，根據裝配式建筑的實際需求，模數的實際意義又有了更多的拓展。一方面，相同構件數量決定了具體的模板數量；另一方面，模板數量又影響著項目周期和整體投資。可見，這一過程是互相影響、環環相扣的。在裝配式建筑結構設計過程中，應當盡量采用相同模數，因為這樣可以有效提升模板的重復利用率。同時還要配合好插座和設備開口等要素，以方便后期的施工安裝。

2.5 結構技術體系

在裝配式建筑結構設計中，結構技術體系是一項非常關鍵的問題，也是必須要把握好的要點之一。只有對結構技術體系進行不斷優化，才能夠滿足實際設計要求。所謂“結構技術體系”，可以泛指為所有與結構設計有關的技術體系。結構技術體系的合理與否，直接關系著裝配式建筑結構設計的成敗。一般情況下，在我國的裝配式建筑中最常用的結構技術體系主要有三種：一是整體框架結構，二是裝配整體式剪力墻結構，三是疊合剪力墻結構。在具體的設計過程中，應當要充分考慮到實際情況，進行合理的選擇。例如，如果在裝配式建筑中應用平面構件，則可采用疊合板和疊合梁；如果在裝配式建筑中應用剪力墻，則可采用單面或雙面預制的疊合剪力墻。另外，連接形式也要進行合理的選擇，有時需要采用逐根連接，有時需要采用集束連接，這些都很關鍵。

2.6 預制構件

預制構件是裝配式建筑中十分關鍵的一項環節，預制構件質量的好壞直接決定著裝配式建筑的成敗。在預制形式和預制部位的設計過程中，都應當要根據建筑的特征、結構體系以及預制裝配率等進行合理設計。最先要考慮的是疊合梁、樓梯、陽臺等水平構件的預制問題；再就是預制式外墻的設計，一般外墻保溫都是與裝飾為一體，但注意在施工過程中應當盡量減少使用外部腳手架。

2.7 預制構件節點

在裝配式建筑工程中，對于預制構件的連接節點的設計，是裝配式建筑設計過程中的重中之重，同時也是在工程項目整體完成后極其容易出現質量問題的環節。所以，在進行結構的施工圖設計過程中，一定要注重設計中各個連接節點的結構安全性能，以保證在使用過程中傳力合理并且明確，節點處的計算分析與實際受力情況相符合。除此之外，還要做好節點位置的防水、防火等一系列的功能性設計。在現階段，裝配式建筑結構設計的基本原理是等同現澆。其意思是，在施工過程中，通過采用可靠地連接方式以及必要的結構與構造措施，使得裝配式混凝土結構的作用基本上和現澆混凝土結構的效果基本等同。除結構構件的連接方式之外，在施工過程中，必須根據建筑項目的具體情況和規范的要求做一些改善。

結語：

綜上所述，隨著建筑行業的不斷發展，裝配式建筑在我國得到了越來越廣泛的應用，為此我們對于裝配式建筑的結構設計就要做到最好。裝配式建筑結構設計是個系統的工作，它對于設計人員的要求是很高的，其必須具有十分扎實的理論基礎及自身極強的責任心。在進行裝配式建筑的結構設計時，我們一定要抓住它的要點，根據人們的生活需求需要，設計出受到人們的喜歡以及認可的裝配式建筑物，促進建筑行業的長久穩定發展。

參考文獻

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（作者單位：江蘇龍騰工程設計股份有限公司）