試析裝配式建筑結構的設計要點及相關探討

田增健

【摘 要】近些年來，隨著國家建筑業深化改革的有序推進，裝配式建筑由于具有節能高效、綠色環保、品質優良等特點，可以最大限度地滿足國家政策的要求，是我國建筑行業未來可持續發展的主要途徑與必然趨勢。相對于傳統的建筑來說，能夠更好地控制建筑的施工質量，并且能夠較大提升整個建筑行業的建設水平。裝配式建筑可以起到節省能源的效果，促進建筑行業的健康可持續發展，這也是未來建筑行業發展的必然趨勢。本文根據以往的經驗以及實際案例對裝配式建筑結構的設計要點展開探討。

【關鍵詞】裝配式建筑；結構設計；設計要點

1引言

裝配式建筑的建設施工過程，以不同組裝結構和部件的設計、生產和最終的組裝完成為主要內容，但前期的設計流程對于整個建筑的質量會產生很直接的影響。另外，這類建筑類型是一種基于更加綠色環保而出現的新的建筑形式，因此，其未來發展前景也值得專業人士進行探討研究。

2裝配式建筑結構的特點

第一，施工作業強度低。裝配式建筑中，其不同的建筑環節和結構都是進入專項的生產車間進行標準化的批量生產的。因此，在施工現場的工作內容，往往只包括了根據具體的項目施工進度和所運輸到位的原材料，將相應的建筑結構進行安裝組建即可，這就大大降低了實際施工環節的工作強度。第二，建筑垃圾少。在裝配式建筑的背景下，由于各個建筑結構和部件都是在工廠完成了標準化生產后運送到施工現場進行應用的，因此，其在建筑施工過程中并不會產生過多的垃圾。這也是其與傳統的建筑項目作業最大的區別，在傳統建筑的背景下，施工過程中產生的建筑垃圾不僅總量較大，還有可能存在一些難以降解和處理的垃圾類型。

第三，環保程度高。這里所講的較高的環保程度與這類建筑建設時產生較少的垃圾也有一定的關系。因為垃圾如果得不到及時的處理，最終也會對自然環境造成污染。而其環保特點更加典型的體現是，這類建筑在施工中所應用的原材料，由于裝配式的特點，選擇空間更大，相應的綠色環保材料的利用率也就更高。正是基于裝配式建筑的以上特點，使其能夠成為現代建筑中受到認可的一類建筑方式。

3裝配式建筑結構的設計流程

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。

4裝配式建筑結構的設計要點

4.1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。

4.2構件設計

模塊化原理和標準化原則是設計預制構件時應遵循的主要原則，使構建更符合使用標準并適當的減少構件的類型，可以有效的降低工程的成本。在對構件的大小和重量進行設計和生產時應與建筑項目所在地的構建生產能力和運輸能力相結合。還應進一步確保預制建筑的質量，施工期間使用的建筑構件可滿足建筑防火要求。在設計組件時，應保證組件的安全性，可行性和便利性。首先，在進行預制外墻設計時，應保證其具有一定的保溫性和隔熱性，并根據建筑項目所在區域選取適合其使用的建筑結構。在進行內墻材料選擇時如果不是承重墻那么可以選擇安裝便利、隔音效果較好、可隨時拆除的隔墻板。并根據實際需要對空間和使用功能進行合理的劃分，利用科學合理的方式將主體結構與承重墻進行連接，以提升墻體的使用功能和抗震能力。其次，潮濕環境的設計，潮濕的環境是指廚房，衛生間等的環境，在設計時首先要考慮其防水性能，應對其進行及時的清理保證清潔度，應巧妙的將空調和設備、衛浴和構件進行連接。在選擇樓蓋時應盡量選擇疊合樓板，如果樓層的平面設計相對復雜且開放性空間較大可以及時的進行現澆樓蓋施工，保證板與墻之間，板與板之間的完整性。最后，空調外機架，可以采取與預制陽臺相組合的設計形式，在陽臺區域應先進行立管孔、地漏等相關區域的設置。

4.3構件節點設計

預制構件節點及接縫處后澆混凝土強度等級應不低于預制構件的混凝土強度等級；接縫坐漿材料的強度等級應不低于預制構件的混凝土強度等級。節點連接方式有很多種，如套筒灌漿連接、漿錨搭接、螺栓連接、結合面構造等。灌漿套筒連接技術的應用則是通過向內、外套筒間的環形間隙填充水泥基等灌漿料的方式，連接上、下兩根鋼筋。裝配式結構豎向及水平接縫部位的鋼筋選用套筒灌漿連接的方式是最好的選擇。套筒灌漿連接應按JG/T408—2013《鋼筋連接用套筒灌漿料》注明套筒連接灌漿料的性能指標，套筒與灌漿料應相匹配，并對灌漿時間提出要求。漿錨鋼筋搭接是裝配式混凝土結構鋼筋豎向連接的主要方式之一，主要是在混凝土中預埋波紋管，在混凝土的硬度達到一定程度后，再將鋼筋穿入波紋管中，最后，將高強度的無收縮灌漿料注入波紋管養護中，這樣就可以起到一定的錨固鋼筋的作用。另外，直徑大于20mm的鋼筋不應運用到金屬波紋管漿錨搭接的連接方式，而該方式同樣不適合直接承受動力載荷構件的縱向鋼筋。螺栓連接即連接節點以普通螺栓或高強度螺栓現場連接，以傳遞軸力、彎矩與剪力的連接方式。螺栓連接主要應用于框架結構的梁、柱的連接中，裝配整體式剪力墻結構中預制樓梯的安裝連接等。結合面構造：預制構件、后澆混凝土、灌漿料和坐漿材料的結合面應設計為糙面、鍵槽，并且要保證粗糙面的面積大于結合面的80%，同時，預制板粗糙面的凹凸深度應大于4mm，預制梁端、預制柱端、預制墻端的粗糙面凹凸深度應大于或等于6mm。

5結束語

現如今，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。裝配式建筑與傳統建筑形式相比，具有施工速度快、施工效率高、施工質量好以及環保性能佳等優點，因此具有很好的發展空間和前景。但是，前提是要對裝配式建筑結構進行優化設計，保證其結構的科學性與合理性。在具體的裝配式建筑結構設計中，主要需要把握好設計流程、結構技術體系、預制構件以及預制構件節點等要點，這樣才能夠設計出符合要求的裝配式建筑結構方案。

參考文獻：

[1]徐有明.實例探析裝配式建筑結構設計與施工要點[J].智能城市，2018，419：28-29.

[2]江輝.簡析預制裝配式建筑結構體系與設計[J].江西建材，2018，02：59-60.

[3]徐立偉，楊如茵.預制裝配式建筑結構體系改革設計與發展[J].住宅與房地產，2018，18：12.

（作者身份證號碼：13062119790201183X）