裝配式建筑結構設計淺談

馮興佳

武漢天華嘉易建筑設計有限公司 湖北武漢 430000

1 設計流程

與常規建筑設計方式相比，全新的裝配式建筑設計在流程上與之存在明顯差別。關于工程方案以及圖紙的制定，需廣泛涉及裝配式設計的各項具體內容，并包含裝配式結構的深化設計方案。實際工作中，設計單位要兼顧工程規模、使用功能、成本等多方面因素，形成合適的設計方案，確保各項要素達到相均衡的狀態。裝配式建筑對于結構的選擇提出較高要求，需滿足抗震設計規范，較為可行的有框架柱、剪力墻等結構形式，且各類預制構件都要與設計規范相符[1]。

縱觀裝配式建筑的發展狀況，其己經衍生出多種結構形式，如裝配整體式框架結構等，各自均存在鮮明特點，適用條件也不盡相同。設計單位需立足于實際情況做出合理選擇，并積極與建設單位商討，對裝配式技術方案形成共同認知，以便更好地展開各環節施工作業。做好常規結構設計工作，需充分考慮到各類構件生產與運輸狀況等多方面因素，設計方案要與實際生產、施工作業緊密關聯，提升各環節的配合效率。基于裝配式結構施工圖，實現各類構件工業化預制的效果，在設計工作中要注重受力合理、操作便捷的基本原則，并與各專業設備之間形成緊密配合關系，注重對各類管線的預埋處理。針對裝配式結構的已有方案做出深化設計，設計單位要充分考慮到預制作業的實際要求，各項操作與設計方案間應達到相配合的效果。關于各類預制構件的運輸以及安裝作業，都要充分考慮到現場的實際情況，以便提升各環節施工效率。從施工圖的構成要素來看，最為關鍵的當屬各預制構件的平面布置圖（涉及具體編號等內容）以及預留插筋布置圖等。基于裝配式結構的實際特點形成計算書，需充分考慮到接縫以及預埋件承載力、連接節點等多部分內容，確保各部分受力的合理性。

2 分析裝配式建筑結構設計要點

2.1 構件拆分設計

預制構件設計期間要參考生產單位生產工藝水平，確立最為合理的尺寸，最大限度減少建筑結構間的誤差，努力避免因尺寸問題而造成的質量問題。同時，設計人員還要關注施工單位吊裝工作水平，合理選擇吊運方式、位置等細節。部分單位將構建進行拆分主要是為了降低工程建設成本和優化施工流程，利于對各個現場施工節點進行把控。另外，還要關注裝配式建筑結構的安全性，確保建筑施工過程中具備良好的可靠性、安全性。而且，設計人員要考慮結構安全性及構件運輸、安裝等方面的問題，綜合多種環節的需求，不斷調整預制構件拆分設計，才可以使設計更為合理。對于預制構件的拆分需要以把握裝配式建筑主體結構受力情況為前提，在掌握現澆與預制范圍時，明確構件拆分位置，明確后澆區與預制構件間的關聯。結構拆分時還要根據實際情況減少構件類型，確保建筑結構總體的合理性，必須掌握相鄰構件拆分情況，合理選擇構件接縫位置。例如：剪力墻結構拆分裝配設計時，要盡量選擇T 型剪力墻，避免拆解得較為分散；對于需要增加翼緣的剪力墻，要保證翼緣長度設計合理，減少邊緣構件澆筑長度影響現場施工。

2.2 剪力墻結構設計

剪力墻是裝配式建筑中主要承受風荷載、地震荷載的結構，具有防止結構剪切破壞的重要作用。剪力墻結構設計也是裝配式建筑結構的設計要點，設計時需要把握以下幾點：全面考慮空間與結構問題，對于裝配式建筑而言，其剪力墻施工方式為對稱樣式；避免單方向的剪力墻設置，在地震概率較高的區域，需要根據裝配式建筑的抗震性能確定剪力墻最有效的厚度；在設計縱墻時，應結合實際計算結果進行布置；注重剪力墻邊緣構造設計，可在剪力墻邊緣配置端柱，進而提高該部位的抗震能力，同時也要根據該部位實際受力情況加強端部與洞口兩側[2]。

2.3 框架結構設計

裝配式建筑框架結構應用非常廣泛，特別是各類高層裝配式建筑當中應用更多。因此，必須重視裝配式建筑框架結構設計工作。在開展框架結構設計時，要注意 “剛柔并濟”，避免出現結構太柔容易變形或結構太剛容易局部受損的情況。設計時注意分清框架結構主次，分清不同構建部分的重要性及作用，確保重要構件的穩定性和可靠性。若裝配式建筑結構布局存在問題，需要根據實際情況對布局進行調整，同時關注框架體系結構的調整情況；若建筑所在區域的地下水位偏高，應注意在混凝土材料中添加一定比例的膨脹劑，若建筑框架結構體系長度無法滿足伸縮縫間距標準時，需要提升配筋率或調節保溫措施，若裝配式建筑梁截面過大，設計過程中應注意對配筋率、變形情況進行分析、計算，必要情況下要采取有效的補強措施。對于入口位置的女兒墻需要考慮增加構造柱，做好加密處理措施[3]。

2.4 構造節點設計

裝配式建筑防水性能較差的構造節點要重點關注，做好構造節點設計。在設計前充分掌握建筑所在區域的氣候、地理等條件，確保各個構造節點滿足區域使用要求。還要掌握建筑所在區域的水文地質條件，做好裝配式建筑的一般設計，重點考慮風荷載的作用。一般情況下，建筑在風荷載作用下，建筑結構會處于彈性狀態，各個構造節點設計需滿足內力標準動作要求。

3 結語

裝配式建筑相較于傳統建筑環保節能、建設周期短，具有很好的發展空間和前景，已經得到了越來越多的推廣和應用。但裝配式建筑設計、生產等環節仍存在一些問題，各個環節之間的配合程度較差，甚至影響建筑結構的科學性、合理性。因此，在針對裝配式建筑結構進行設計時，要充分掌握設計流程，了解其布局、標準、技術等要點內容，確保設計出來的建筑結構滿足裝配式建筑結構的使用要求。