基于裝配式建筑結構設計要點分析

葛勇飛

摘要：傳統建筑存在著施工周期較長、現場質量難以控制等缺點。目前，裝配式建筑的崛起有效規避了這些缺點。此外，裝配式建造方式能夠通過科技和管理方面的加強，提升建筑業的整體建筑水平。在節約能源方面，裝配式建筑能夠節約在建筑過程中所消耗的資源，讓建筑業的發展一直處于一個持續發展的趨勢，滿足了我國建筑行業快速發展所需要的一切條件。建筑結構設計就是設計人員將自己的想法和創意體現在建筑當中，設計者在建筑結構設計過程中要考慮建筑場地地質、抗震防裂能力等因素，將這些外界因素融入最終的設計圖紙當中。本文根據裝配式建筑結構設計的流程和設計要點進行深入分析。

關鍵詞：裝配式建筑;技術應用;結構設計;澆筑

1 關于裝配式建筑的概述

裝配式建筑就是指在建筑過程中，先提前制造好建筑所需要的各個構件，然后將這些構件統一運輸到建筑現場，通過設計圖紙進行裝配，最終完成整體建筑。最早提出裝配式建筑的時間是20世紀初期，那時候裝配式建筑的建筑外觀還比較單一，沒有得到廣泛的推廣。一直到近幾年，隨著社會整體經濟水平的不斷發展，裝配式建筑的施工工作也在不斷完善。在施工方面，裝配式的建筑速度非常迅速，完工的建筑質量也相對較高，而且還有很高的環保性。結合目前裝配式建筑的發展現狀，裝配式建筑一定能夠成為建筑業未來的主要發展方向。

2 裝配式建筑的基本特點以及技術應用

近幾年來，裝配式建筑已經在我國建筑業中取得了廣泛地應用，這樣的發展離不開我國各個地區相關政策的大力支持。目前為止，裝配式建筑已經成了社會各界關注的焦點。我國大多數建筑的施工過程中，都會在規范操作和施工設計上涉及具體的施工項目。雖然裝配式建筑具有非常強的新穎力，但是很多建筑施工單位還是會選取傳統的建筑施工模式，這也導致了裝配式建筑技術后期的技術水發展緩慢。為了在施工中更好地應用裝配式建筑技術，整個施工過程都要嚴格按照圖紙施工，保證后期的施工與前期建筑設計保持一致。同時最重要的是技術在應用時要保證每一個步驟都按照基本要求履行，這樣才能保證后期的建筑工作高效進行。

3 裝配式建筑結構設計的具體表現特征

在裝配式建筑后期的施工環節中，像預制板和鋼構件這類的建筑材料可以進行規模化的生產加工，那么在安裝工作上可以節省一大部分時間。同時裝配式建筑使設計工作和施工工作完美結合在一起，在各個環節的銜接工作上起到了促進作用，保證了后期建筑物的質量。隨著當今社會信息技術的不斷提高，在裝配式建筑預制加工工廠可以對傳統工藝進行深度優化。在預制零部件的安裝工作中可以采取焊接配合螺栓固定的方式進行，通過此方法可以讓生產標準達到一個規范的水平，促進建筑行業的長期發展。最后，在裝配式建筑的設計工作中，可以運用標準化、模塊化的設計方式，這樣能夠讓設計效率得到有效提高，施工周期也能比預算時間有所縮短，節約了時間成本，工廠在預制構件的生產過程中可以和三維立體模型進行配合工作，加快生產效率，保證產品質量。

4 裝配式建筑設計科學的要點分析

4.1 分析預制裝配式框架結構設計

從預制裝配式建筑結構總體來看，框架結構體系占有重要地位。與剪力墻結構相比，框架結構的質量相對較輕，而且在材料的運輸過程中也比較方便。此外，類似的框架結構在樓層偏低的建筑施工中應用較多，迎合了目前綠色環保的基本理念。框架結構在施工過程當中的預制疊合板和疊合梁都是提前從工廠生產出來的，之后再通過運輸到施工現場通過焊接和澆筑最終完成施工。框架結構的設計環節應該重點包括以下內容。一是要在框架結構中的焊接設計上要重點關注，充分考慮其能夠承受的受力情況，針對位置的差異也要采取不同的焊接方法。第二點就是要保證框架的整體設計一定要有平整性，尤其是要保證框架內部支柱的穩定程度。這里需要注意的是，框架內部結構中的梁柱中心線一定要處于同一平面內，并且方向一致。第三點，對于裝配式建筑中的梁和柱來講，在交接處要以剛接點的方法進行，使底部筑基更加牢靠，混凝土的等級一定要在C30以上。

4.2 分析預制裝配剪力墻的結構設計

預制裝配剪力墻結構主要是以剪力墻和梁板作為建筑物的主要受力結構。預制剪力墻可以分為全預制剪力墻結構和半預制剪力墻結構，具體的結構體系設計一定要滿足《建筑抗震設計規范》（GB50011—2010）和《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3—2010）這些標準規范。在結構體系設計中一定要遵循以下幾點。一是剪力墻在橫縱布置的安排上一定要根據實際情況進行，最好是在端部山墻結構的兩側設置預制承重板。內部墻體可以用預制承重板和預制輕質填充物進行設置。第二點，豎向的抗側力構件可以利用澆筑連接帶與受力鋼筋漿錨融為一體，以確保結構的整體性。三則是在構件連接節點設計上，一定要傳力明確、結構穩定，使裝配式建筑結構具備良好的抗震能力。

4.3 控制建筑成本

合理控制建筑工程成本是設計中的一個重要環節。為了能夠讓裝配式建筑在建筑成本上得到一個良好的控制，設計單位在PC構件的生產、運送和安裝環節就要進行準確地預算，從多方面角度考慮當地工廠的構件生產能力、施工單位的運輸能力和吊裝能力。在施工之前就要對此次工程進行合理的造價預算，避免在施工過程中產生不必要的開支。目前PC構件的生產并沒有受到統一的規范，導致PC構件的生產市場不穩定十分混亂，構件成本偏高，從而阻礙了相關企業的發展。面對這樣的情況就需要設計單位在施工之前進行精準的施工預算，在構件的種類上進行優化，減小生產成本，從而使工程造價得到有效控制。同時在裝配式建筑施工當中，安裝的質量也直接影響著建筑成本。所以在結構施工圖紙上也要對運輸方式進行預估，最終實現成本的控制。

4.4 對構件拆分進行設計

預制構件設計的過程一定要參考生產單位的工藝生產水平，保證尺寸的合適，最大程度降低建筑物結構之間存在的誤差，盡量避免尺寸導致的質量問題。裝配式建筑設計應遵循少規格、多組合的原則。同時，對于施工單位的吊裝水平也要重點監督，應當采取合理的位置和方式來進行吊運。大部分單位對構件進行拆分設計是為了降低施工成本和保證施工流程，這樣有利于在施工現場對各個施工點進行掌控。設計工作人員也要考慮安全性和構件運輸方面的工作，不斷對預制構件進行凋整拆分再設計，這樣才能使施工合計更為合理。

5 結束語

綜上所述，目前我國的房屋建筑工程已經隨著社會的發展，取得了超越預期的進步，隨著人們生活水平的提高，我國居民生活正在朝著城市化的方向發展，城市化的深入發展也讓房屋建筑工作越來越艱巨。裝配式建筑在現代化社會中滿足了“綠色建筑”的環保要求，是我國建筑行業持續發展的必然選擇。因此在裝配式建筑的設計過程中，設計人員要充分掌握設計流程，對整體布局和技術等重點內容進行保障，最終使設計出來的建筑結構能夠滿足裝配式建筑的基本要求。

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