裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

胡春燕

摘要：隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展，它已經(jīng)成為了我國(guó)的基礎(chǔ)行業(yè)，正在不斷的推動(dòng)著整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國(guó)民生計(jì)的發(fā)展。目前我國(guó)的裝配式建筑物由于它獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，受到了廣大人民的喜愛。相較于傳統(tǒng)形式的建筑而言，裝配式建筑的最大優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在它的施工速度快、施工效率高、施工質(zhì)量好以及環(huán)保性能佳。但是國(guó)內(nèi)的裝配式建筑還處于發(fā)展階段，其的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還有著很多的問題，我們必須把握住它的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提出更好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案?；谏鲜銮闆r，本文將對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行深入的分析，希望能給相關(guān)工作帶來一些啟發(fā)和助益。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；要點(diǎn)分析

進(jìn)入21世紀(jì)以來，裝配式建筑越來越多，被廣泛的應(yīng)用起來，它相較于傳統(tǒng)的建筑而言，能夠更加有效地控制建筑的質(zhì)量，提升建筑業(yè)整體的水平，同時(shí)還能節(jié)約資源的浪費(fèi)，為此，裝配式建筑將是我國(guó)建筑行業(yè)未來發(fā)展的必要趨勢(shì)。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指的就是設(shè)計(jì)人員對(duì)施工建筑的表達(dá)，根據(jù)實(shí)際的自然地質(zhì)地貌，將建筑的重要性、抗震防裂度等因素融合進(jìn)自然中，避免建筑物的外貌與實(shí)際場(chǎng)地有突兀感。本文作者就談?wù)勓b配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，僅作拋磚引玉之用。

1、裝配式建筑簡(jiǎn)介

裝配式建筑主要就是指預(yù)先制造好建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)構(gòu)件，再統(tǒng)一將構(gòu)件運(yùn)送到施工場(chǎng)地，在施工現(xiàn)場(chǎng)用它們裝配成形的建筑。裝配式建筑的概念很早以前就被提出來了，但其真正的被廣泛應(yīng)用卻是在建筑行業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)今。當(dāng)然，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展及科技與材料的不斷進(jìn)步，裝配式建筑的結(jié)構(gòu)也有著翻天覆地的變化，裝配式建筑結(jié)構(gòu)如今已經(jīng)變得非常靈活和多樣，這就使得裝配式建筑擁有了施工速度快、施工效率高、施工質(zhì)量好以及環(huán)保性能佳的優(yōu)點(diǎn)?？v觀我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展形式來看，裝配式建筑將成為未來建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2、裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 設(shè)計(jì)流程

在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，首先要把握好的一項(xiàng)要點(diǎn)是其設(shè)計(jì)流程，只有對(duì)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行不斷優(yōu)化，才能夠設(shè)計(jì)出符合要求的結(jié)構(gòu)方案。裝配式建筑本身就與傳統(tǒng)形式的建筑存在很大的差異，所以在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中也有所不同。在對(duì)裝配式建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之時(shí)，僅考慮建筑自身的功能、質(zhì)量及美觀是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要充分考慮到各類預(yù)制構(gòu)件的工廠生產(chǎn)、運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)裝配等問題。在整個(gè)裝配式建筑的施工過程中，無論哪一項(xiàng)環(huán)節(jié)中的工作都必須要做好，否則任何一項(xiàng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了差錯(cuò)，都會(huì)直接影響到建筑質(zhì)量。尤其是裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要貫穿于建筑施工全過程當(dāng)中，而非僅僅在前期進(jìn)行設(shè)計(jì)。再者，還要在保證裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案可行性的同時(shí)，對(duì)各個(gè)部分的構(gòu)件進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序，以盡可能地降低施工成本及現(xiàn)場(chǎng)裝配難度。

2.2 布局方式

就現(xiàn)狀來看，由于受高容積率的影響，我國(guó)很多建筑都在規(guī)劃布局上面受到許多限制，特別是對(duì)于裝配式建筑而言，其不但要考慮到規(guī)劃布局問題，還需要考慮到工藝流程的問題。例如預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸車流線、塔吊位置以及構(gòu)件堆場(chǎng)等的布局，均是重點(diǎn)內(nèi)容。布局設(shè)計(jì)上必須要易于裝配，這樣才能夠優(yōu)化施工流程，降低施工難度。并且還應(yīng)當(dāng)要對(duì)套型的組合拼接方式和體型系數(shù)等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，在保證裝配化與功能性的同時(shí)，盡量避免對(duì)立面的影響。由于裝配式建筑的整個(gè)布局過程往往會(huì)涉及到很多方面的協(xié)調(diào)，所以必須要多方協(xié)調(diào)妥當(dāng)，這樣才能夠保證后續(xù)工作的良好配合。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)化類型

在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，只有盡量達(dá)成更多的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，才能夠有效縮短施工工期、減少模板用量以及降低建筑成本。由于我國(guó)的裝配式建筑起步較晚，目前尚處于初級(jí)發(fā)展階段，所以在施工工藝等方面尚不夠完善，這導(dǎo)致了部分主要的承載構(gòu)件還不能實(shí)現(xiàn)裝配化生產(chǎn)。而現(xiàn)階段的裝配化主要指的是兩部分：現(xiàn)澆和裝配。在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，只有保證結(jié)構(gòu)空間規(guī)整，才能夠滿足建筑要求。這需要不斷提升其標(biāo)準(zhǔn)化程度，如將多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元通過拼合復(fù)制的方式組成標(biāo)準(zhǔn)層平面。還要提前根據(jù)具體的戶型模塊和交通核模塊等來規(guī)范空間結(jié)構(gòu)設(shè)置；一般對(duì)于戶型模塊的設(shè)置，可以參考室內(nèi)空間結(jié)構(gòu)，對(duì)客廳、臥室開間等進(jìn)行合理的布置；而對(duì)于交通核模塊的設(shè)置，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)對(duì)樓梯、走道、電梯井、機(jī)電管井等進(jìn)行合理的布置。再者由于現(xiàn)代人對(duì)建筑空間的個(gè)性化需求越來越高，所以在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)當(dāng)要考慮到業(yè)主的個(gè)性化需求，應(yīng)用不同的平面組合類型。另外，在設(shè)計(jì)中還需要注意的幾點(diǎn)問題是：門窗洞口應(yīng)保證上下對(duì)齊，有水房間應(yīng)進(jìn)行集中布置，外墻要做好防水處理。

2.4 平面模數(shù)化

現(xiàn)階段在建筑行業(yè)內(nèi)多是以300為模數(shù)來統(tǒng)一建筑各方面。不過，隨著近年來裝配式建筑的不斷發(fā)展及廣泛應(yīng)用，根據(jù)裝配式建筑的實(shí)際需求，模數(shù)的實(shí)際意義又有了更多的拓展。一方面，相同構(gòu)件數(shù)量決定了具體的模板數(shù)量；另一方面，模板數(shù)量又影響著項(xiàng)目周期和整體投資?？梢姡@一過程是互相影響、環(huán)環(huán)相扣的。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)盡量采用相同模數(shù)，因?yàn)檫@樣可以有效提升模板的重復(fù)利用率。同時(shí)還要配合好插座和設(shè)備開口等要素，以方便后期的施工安裝。

2.5 結(jié)構(gòu)技術(shù)體系

在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)技術(shù)體系是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的問題，也是必須要把握好的要點(diǎn)之一。只有對(duì)結(jié)構(gòu)技術(shù)體系進(jìn)行不斷優(yōu)化，才能夠滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求。所謂“結(jié)構(gòu)技術(shù)體系”，可以泛指為所有與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的技術(shù)體系。結(jié)構(gòu)技術(shù)體系的合理與否，直接關(guān)系著裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成敗。一般情況下，在我國(guó)的裝配式建筑中最常用的結(jié)構(gòu)技術(shù)體系主要有三種：一是整體框架結(jié)構(gòu)，二是裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，三是疊合剪力墻結(jié)構(gòu)。在具體的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)要充分考慮到實(shí)際情況，進(jìn)行合理的選擇。例如，如果在裝配式建筑中應(yīng)用平面構(gòu)件，則可采用疊合板和疊合梁；如果在裝配式建筑中應(yīng)用剪力墻，則可采用單面或雙面預(yù)制的疊合剪力墻。另外，連接形式也要進(jìn)行合理的選擇，有時(shí)需要采用逐根連接，有時(shí)需要采用集束連接，這些都很關(guān)鍵。

2.6 預(yù)制構(gòu)件

預(yù)制構(gòu)件是裝配式建筑中十分關(guān)鍵的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量的好壞直接決定著裝配式建筑的成敗。在預(yù)制形式和預(yù)制部位的設(shè)計(jì)過程中，都應(yīng)當(dāng)要根據(jù)建筑的特征、結(jié)構(gòu)體系以及預(yù)制裝配率等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。最先要考慮的是疊合梁、樓梯、陽(yáng)臺(tái)等水平構(gòu)件的預(yù)制問題；再就是預(yù)制式外墻的設(shè)計(jì)，一般外墻保溫都是與裝飾為一體，但注意在施工過程中應(yīng)當(dāng)盡量減少使用外部腳手架。

2.7 預(yù)制構(gòu)件節(jié)點(diǎn)

在裝配式建筑工程中，對(duì)于預(yù)制構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，是裝配式建筑設(shè)計(jì)過程中的重中之重，同時(shí)也是在工程項(xiàng)目整體完成后極其容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)。所以，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的施工圖設(shè)計(jì)過程中，一定要注重設(shè)計(jì)中各個(gè)連接節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)安全性能，以保證在使用過程中傳力合理并且明確，節(jié)點(diǎn)處的計(jì)算分析與實(shí)際受力情況相符合。除此之外，還要做好節(jié)點(diǎn)位置的防水、防火等一系列的功能性設(shè)計(jì)。在現(xiàn)階段，裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理是等同現(xiàn)澆。其意思是，在施工過程中，通過采用可靠地連接方式以及必要的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造措施，使得裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的作用基本上和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的效果基本等同。除結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式之外，在施工過程中，必須根據(jù)建筑項(xiàng)目的具體情況和規(guī)范的要求做一些改善。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，裝配式建筑在我國(guó)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，為此我們對(duì)于裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就要做到最好。裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)的工作，它對(duì)于設(shè)計(jì)人員的要求是很高的，其必須具有十分扎實(shí)的理論基礎(chǔ)及自身極強(qiáng)的責(zé)任心。在進(jìn)行裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，我們一定要抓住它的要點(diǎn)，根據(jù)人們的生活需求需要，設(shè)計(jì)出受到人們的喜歡以及認(rèn)可的裝配式建筑物，促進(jìn)建筑行業(yè)的長(zhǎng)久穩(wěn)定發(fā)展。

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（作者單位：江蘇龍騰工程設(shè)計(jì)股份有限公司）