預制裝配式建筑結構體系與設計

徐健

摘? ? 要：隨著我國城鎮化水平的不斷提高，建筑行業迎來了前所未有的發展機遇，人們對于預制裝配式建筑的重視程度逐漸增加，通過相關政府機構也頒布了對應的設計標準以及設計準則。但是從目前來看，某些工程技術人員對于預制裝配式建筑結構設計了解不夠深入，在一定程度上阻礙了裝配式建筑的發展。本文主要介紹預制裝配式建筑的優點，并闡述預制裝配式建筑結構體系，在此基礎上對于預制裝配式建筑結構設計要點進行分析，從而為預制裝配式建筑工程設計提供參考和指導。

關鍵詞：預制裝配式建筑;結構體系;設計

1? 引言

在社會發展過程中，我國城市建設水平在不斷提高，同時隨著人們生活水平的改善，也對自身的居住環境提出了新的要求。在這種情況下，傳統的施工方式當中的不足也就引起了人們的重視，而預制裝配建筑結構開始成為了新時期建筑工程施工中的重點技術。這種建筑形式有著更不快捷的施工速度，同時也由于實現了工廠化制作，所以構件的質量也得到了保證，在新時期針對這種建筑結構進行分析，探究其施工要點有相當的現實意義。

2? 預制裝配建筑概述

預制裝配建筑在建筑領域是一種新的建筑形式，具體來說，其應用的主要構件都是在工廠內拼裝完成的，在現場施工階段可以應用可靠的連接方式來進行拼裝。當前投入使用的預制裝配建筑工程主要類型有三種，分別是預制裝配混凝土結構建筑、預制裝配鋼結構建筑以及集裝箱結構建筑。具體來說，預制裝配混凝土建筑也可以被稱為裝配整體鋼筋混凝土結構，在具體施工中，其主要構成部件就是預制的混凝土構件，首先在工廠進行預制生產，之后在施工現場進行拼裝，在澆筑混凝土之后即可完成施工。預制裝配鋼結構主要由鋼柱和鋼梁構成。預制集裝箱建筑，其構成最基本的單位就是集裝箱，在工作方式上也和其他預制裝配建筑結構有一定區別，本結構的預制構件和其他結構形式有一定的區別。雖然同樣是在工廠進行加工預制，但是在現場有很多種拼接類型，可以結合具體需要來選擇拼裝方式，自主決定裝修風格。

3? 預制裝配式建筑結構的發展現狀

預制裝配式建筑結構是將傳統的施工建設分為預制和裝配兩部分，第一，結合建筑的構造特點，在工廠中預先對原材料進行制作和加工;第二，在工地現場將預先制作的構件進行組裝。其優點是時間短，受環境影響小，大幅度節約勞動力，同時保證建筑的質量。上世紀二十年代，開始興起了預制裝配式建筑結構，因為其操作簡單，只需要現場進行裝配，成本也較低，綠色環保，逐漸受到人們的認可和追捧。但是我國的預制裝配式建筑結構起步較晚，應用時間不長，集中應用在預制大板建造方面，發展不健全。隨著經濟的騰飛，國家頒布了《綠色建筑行動方案》，對施工單位使用預制裝配式建筑結構提出了明確要求，以保護環境，節約資源為目的，大力推廣預制裝配式建筑結構。

4? 預制裝配建筑結構設計要點分析

4.1? 設計標準

我國在2013年頒布了預制裝配建筑的相關方案之后，于次年發布了技術規程，從整體上對預制裝配建筑結構設計要點進行了規劃和要求，如框架、剪力墻結構的設計等等，同時技術體系覆蓋到了建筑設計以及結構設計體系當中，對于施工以及后續的驗收環節都做出了相應的規劃。但是除此之外，在具體的施工當中仍然需要從以下二個方面來進行嚴格要求。其一，我國出臺的混凝土結構技術規程當中，僅僅對于裝配式以及裝配整體式的框架和剪力墻結構進行了說明，但是在實際使用過程中，也需要注意，不能過多地應用現澆剛性節點，也不可多次進行疊合，否則將會使整體結構的穩定性受到一定的影響，降低工程質量。其二，預制裝配建筑的發展和應用是基于我國社會經濟的建設以及技術水平的提高，在具體施工過程中，這種施工方式可以避免對環境形成破壞，實現綠色施工的目標?？偨Y起來，就單體造價的價格來說，其價格和傳統的混凝土澆筑相比，成本仍然較高，所以作為設計人員來說，需要改換設計理念，將結構的先進性和整體使用的優質性結合起來，才能更好地發揮出此結構的優勢。

4.2? 預制裝配式框架結構體系設計核心

框架結構在預制裝配式建筑模型中的應用最為廣泛，與剪力墻相比較，既有便于流通、質量輕便、操作簡便的優點?？蚣芙Y構普遍應用于高層建筑中，體現了建筑行業的未來發展方向。預制疊合梁以及疊合板在預制裝配式建筑工程中使用較多，第一需要將部件進行統一的加工，加工完成后再運輸到建筑工地進行施工組裝。下面本文將詳細介紹在其應用中需要注意的細節：首先，框架結構在施工中一定要保持平整，框架的底部需要保證平穩，不易發生擺動，并且將其中心架部分與梁柱保持在同一個平面范圍內。其次，柱和梁接觸地應該使用專用工具對其進行處理。而結構底層的建筑物一定要保證平穩性，穩固程度控制在C30以上。最后，在框架中使用的眾多結構中，預埋件式結構是核心的傳力部位，發揮著重要意義。在建造中具體使用焊接技術需要考慮到部位的具體位置以及抗力的性能，并根據數據參數來排除剪力和軸力的干擾因素，在預制裝配式設計方案中采用分步計算的方法。

4.3? 預制裝配式剪力墻結構體系設計分析

預制裝配式剪力墻結構就是將剪力墻、梁以及板作為主要受力構件，或者采取預制混凝土構件（包括疊合梁、疊合板、預制墻板等）形成的裝配式混凝土結構。預制剪力墻結構可以根據預制情況分成兩種形式，分別為：全預制剪力墻結構體系、半預制剪力墻結構體系。在具體結構體系設計過程中一定要滿足基本的技術標準和規范，例如GB 50011—2010《建筑抗震設計規范》、JGJ 3—2010《高層建筑混凝土結構技術規程》等等。預制裝配式剪力墻結構體系設計中要特別關注如下方面的問題：（1）剪力墻結構的橫縱墻布置時要根據實際情況進行。例如對于結構橫墻來說，最好要在兩側的端部山墻設置預制承重墻板，而對于內墻來說，可以按照結構的抗側力構件需要和內力計算結果的情況來對預制承重墻板以及預制輕質填充墻板進行設置;對于結構縱墻來說，可以按照結構的抗側力構件需要和內力計算結果的情況來設置內外縱墻。（2）對于結構豎向抗側力構件來說，可以利用現澆連接帶、豎向主要受力鋼筋漿錨將其連接為一體。在進行建筑結構抗震設計時，要重點進行連接構造的可靠性驗證，確保結構的整體性。（3）在進行預制構件間連接設計時，需要保證其滿足傳力明確、構造可靠的基本條件。若是裝配式建筑具有抗震性要求需要保證其結構的良好抗震性。另外，要確保預制構件之間的連續鋼筋強度等級和直徑都在該位置預制構件不連續鋼筋之上。

5? 結語

總而言之，對預裝配建筑的設計應該參照傳統的設計理念，用長遠的眼光來看待預制裝配式建筑，拒絕出現因為部分結構的優化而忽略了結構整體的性能。我國在預制裝配式結構的實際應用中，還處在起步階段。關于相關建筑技術的創新可以有效的推進發展，在實現實用性的同時減少建筑企業的費用支出，逐漸優化各個方面的性能，為建筑領域的發展助力。

參考文獻：

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