裝配式建筑結構設計淺談

魏蓉

摘 要： 在建筑行業蓬勃發展的今天，模塊化、產業化等新型建筑形式不斷增多，充分展現出建筑行業的快速發展現狀。裝配式建筑就孕育而生，其具備建設快、品質高的特點，然而對于裝配式結構的設計而言也有著諸多的難題存在。

關鍵詞： 裝配式;建筑結構;設計

0 引言

在我國經濟實力逐漸壯大，科學技術不斷創新的今天，裝配式鋼結構主要以預制構件的形式進行施工作業，因此其設計涵蓋施工全過程，同時可借助信息化技術，實現工程建造的信息平臺化搭建，將傳統的建筑設計及施工轉變成為“工廠化、自動化”形式，不僅符合建筑發展的先進理念，同時也順應了“綠色建筑”發展思路。

1 裝配式鋼結構建筑的結構節點設計

（1）可借助工程設計軟件，對設計對象進行建模分析，以實現設計周期的縮短;（2）將裝配式建筑施工與設計相互結合，以提高生產效率;（3）在裝配式構件的標準化生產中，可高效地提高施工工業化程度，由于構件的工廠化生產模式比傳統的工藝生產更加先進，因此，可通過產品質量和性能的提升為基準，將生產后的構件結構按照施工的進度要求，安全運輸到施工現場，以完成焊接或者螺栓的配套化安裝施工。

2 裝配式建筑結構設計

2.1 柱節點設計

柱截面結構主要以H形為主，利用高強螺栓實現腹板連接，在翼緣間連接處主要使用全焊透的坡口結構，用以對接焊縫。在柱截面結構的形狀主要以H形為主時，腹板和翼緣板結構的連接主要以高強螺栓為主。在柱截面體系中，箱形截面和圓管形截面的焊縫主要以全焊接式來實現焊縫的焊接。如某鋼結構大廈，柱-柱連接的設計要點主要包含：（1）科學合理地設計箱形截面結構的鋼柱拼接位置，并在柱腳處進行承臺面的設計，主要設置在承臺面以上1.5m附近位置;（2）在鋼柱的側板與節點位置處的連接設計，應以實現坡口的全焊接為主;（3）在鋼柱結構的連接設計中，應以全熔透焊接縫為主，采用全焊或者栓焊的連接方式，將翼緣板結構采用坡口的全熔透焊接模式，實現焊接體系的高強度螺栓焊接。

2.2 鋼筋混凝土樓板拆分設計

在鋼筋混凝土樓板拆分設計時，建議設置施工臨時支撐，在此狀況下考慮施工階段預制底板的受力計算（同時需要進行脫模、吊裝等環節的驗算），以及使用階段作為疊合樓板的整體受力分析。現行裝配式結構技術規范主要采用的是鋼筋桁架混凝土疊合樓板，接縫形式主要有密拼式分離接縫和整體式接縫兩種。采用整體式接縫拆分的樓板周邊有很多的胡子筋伸出，生產和安裝的效率都相對較低，而分離式接縫的樓板僅兩側有鋼筋伸出，大大提高了生產和安裝的效率。我國的住宅建筑大多層高較低，沒有吊頂，故采用整體式接縫，房屋頂部相對分離式接縫觀感質量較好，用戶滿意度相對較高;對于工業建筑、辦公樓等建筑則可以采用密拼式分離接縫，雖然有一定的觀感質量略差，但可以大幅提高裝配式建筑構件廠的生產效率和施工現場的安裝速度，充分發揮裝配式建筑的工業化優勢。

2.3 貫徹以人為本的可持續發展思想

貫徹以人為本的人文原則。要知道，建筑是通過滿足人們對于生活的品質追求，是我們社會發展進步的標志之一。所以在進行建筑物設計時，要達到建筑物與大自然的有機結合是非常重要的。還可以幫戶主利用能源來節約資源，目前來說，太陽能、水能、風能潮汐能和地熱能等等都屬于可再生能源。如果能將這些能源很好地利用起來，那可以為我國資源問題提供許多幫助，省去很多煩惱。利用太陽能解決我國某些地區生活當中的水源的提供問題，盡管一開始可能會花費大量的人力、物力和財力，但是經過長期的驗證可以得出能夠為人們的生活提供巨大的幫助，在一定程度上，利是大于弊的。風能也可以為人們提供很好的資源，許多偏遠城市沒有大城市發展的快，許多資源問題跟不上，比如夏天沒有空調，電風扇風力太小，就可以在房頂安裝風能發電機。通過這種方式對將自然風力利用起來，這樣既節約了電能，還為居民解決了問題，這同時也代表了不可再生資源能夠被再生的風能所代替，這都是能夠幫助戶主有效節約資源。

2.4 結構設計中的剪力墻施工因素

剪力墻結構的設計與施工更加科學，才能讓建筑的風荷載與地震荷載得到更為穩定的承接，保證結構的進一步穩定。在設計與施工操作協調過程中，需要重視以下幾個方面的工作。首先，需要考慮整個建筑的整體結構與空間布局，剪力墻施工方式的選取上必須結合實際，最好采用對稱的施工方式。其次，避免單方向剪力墻設計，尤其是地震多發區，必須從結構整體的角度進行設計，同時增加剪力墻的厚度。最后，對建筑的剪力墻的邊緣構造進行設計時，要強調邊緣配置，保證建筑的抗震能力足夠強。

2.5 設計預制構件

預制構件是裝配式建筑的一個重要階段，設計過程中必須遵循模數化原則，盡可能減少構件類型，以便得到精確、標準的構件，這樣工程造價才能有所降低。裝配式建筑的主要部位有降板、開洞，還包括異形等。現澆施工是最常采用的方式，當然也要考慮當地的運輸條件，包括加工生產能力、構件吊裝等因素。與此同時，預制構件應充分體現耐久、耐火等性能，設計預制構件時，需保證生產可行性、成品安全性。對于尺寸較大的預制構件，可增加相應的構件脫模、預埋吊點等，根據具體的隔熱保溫要求，以此對預制外墻板進行設計，使之與空調、散熱器的安裝要求相符。

3 結語

現階段，我國十分重視裝配式建筑建設。為順利開展建筑項目施工，必須按照相關設計要求，考慮多方面的因素。首先，最重要的就是設計施工環節，只有認真分析預制裝配式建筑并展開深入研究，以便獲得更多的技術資源。其次，對裝配式建筑進行優化設計，確保我國的建筑行業朝著產業現代化的方向發展。

參考文獻

[1]董月琴.預制裝配式建筑結構設計與施工關鍵技術研究[J].綠色環保建材，2019，（2）：138，141.

[2]劉海第.關于預制裝配式建筑施工技術的研究與應用分析[J].居舍，2019，（6）：57.