探析裝配式建筑結構的設計要點

張榮杰

摘要：在我國經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，建筑形式及建筑規(guī)模均處于持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)中，建筑結構設計的應用形式偏向于更為便利的形式，裝配式建筑以其便利經(jīng)濟的特點，在建筑施工結構設計中發(fā)揮重大作用。裝配式結構設計的應用，使得建筑設計的工作更為簡易，有利于施工效率的提升，滿足我國建筑行業(yè)的要求?；诖耍敬窝芯恳匝b配式建筑結構為研究對象，集中分析裝配式建筑結構的設計要點，以期為改善裝配式建筑結構的設計要點提供相應的參考。

關鍵詞：裝配式建筑;結構設計;分析要點

現(xiàn)階段，伴隨著廣大群眾經(jīng)濟水平的提升，對建筑功能需求日漸增加。對此，我國建筑形式以及建筑規(guī)模都在持續(xù)的發(fā)展中，建筑結構設計的應用形式偏向于更為便利的形式，裝配式建筑以其便利經(jīng)濟的特點，在建筑施工結構設計中發(fā)揮重大作用。裝配式建筑作為一類新型建筑形式，逐漸呈現(xiàn)在大眾視野之中，其具有施工效率高、施工質量高、經(jīng)濟環(huán)保等特點，滿足廣大群眾現(xiàn)階段的建筑功能需求。裝配式建筑結構設計具有一定的難度，探索裝配式建筑結構要點對推動裝配式建筑進一步發(fā)展有著積極的現(xiàn)實意義?；诖?，本次研究以裝配式建筑結構為研究對象，集中分析裝配式建筑結構的設計要點，以期為改善裝配式建筑結構的設計要點提供相應的參考。具體分析如下：

1裝配式建筑概述

裝配式建筑工程首先需要在建筑構件預制場內提前完成預制梁結構、預制板、預制柱以及預制墻體等主要結構構件，然后將預制構件統(tǒng)一運輸轉移，到施工現(xiàn)場之后通過焊接、澆筑或者螺砼連接等多種方式實現(xiàn)構件的組裝連接，從而形成完整的建筑結構。裝配式建筑在我國建筑領域已有多年的發(fā)展歷史，相比傳統(tǒng)建筑，其具備突出的應用優(yōu)勢，同時也是未來工程的主流建筑之一。裝配式建筑構件的預制過程中都是在專業(yè)廠房內部完成，然后在施工現(xiàn)場進行安裝操作，此過程不易受到外界天氣情況的干擾。裝配式建筑整體的施工方式整體能夠降低工程對于人力成本和施工成本的投入，在施工過程中，裝配式建筑相比傳統(tǒng)建筑不會產(chǎn)生較多施工噪聲以及可以控制現(xiàn)場的揚塵情況。

裝配式建筑是由結構系統(tǒng)、內裝系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、設備管線系統(tǒng)組成。設計是所有建筑工作的源頭，是建造活動的起點，也是后續(xù)工作的依據(jù)和信息數(shù)據(jù)的來源。為了提高建造活動的效率，提高建筑產(chǎn)品和建筑物的質量，提高建筑項目的經(jīng)濟效益，滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求，裝配式建筑必須進行標準化設計，即以少量規(guī)格的部品部件，通過排列組合，以模數(shù)化、集成化、模塊化的方式，形成多樣化、適應性強的建筑功能和建筑形態(tài)，以滿足成本、功能和審美的需求。標準化設計是提高裝配式建筑質量、效率、效益的重要手段，是建筑設計、生產(chǎn)、施工、管理之間技術協(xié)同的橋梁，是裝配式建筑在生產(chǎn)活動中能夠高效率運行的保障。因此，發(fā)展裝配式建筑必須以標準化設計為基礎。

2裝配式建筑結構設計要點

2.1構件拆分設計要點

標準化設計是裝配式結構的一大特點，即采用標準化的部品部件，形成標準化的模塊，進而組合成標準化的樓棟，在部品部件、功能模塊、單元樓棟等層面上進行不同的組合，形成多樣化的建筑成品，這種具有工業(yè)化特征的建筑成品也稱作建筑產(chǎn)品。

標準化設計首先要堅持“少規(guī)格、多組合”的原則?！吧僖?guī)格”的目的是為了提高生產(chǎn)的效率，減少工程的復雜重度，降低管理的難度，降低模具的成本，為專業(yè)之間、企業(yè)之間的協(xié)作提供一個相對較好的基礎。“多組合”是以少量的部品部件組合成多樣化的產(chǎn)品，滿足不同的使用需求

2.2預制剪力墻結構設計要點

預制結構構件作為裝配式建筑基礎工作，要想保證預制結構設計的合理性，需對預制結構構件展開深入分析。通常情況下，預制構件結構設計中，所需要考慮的問題，主要涉及到以下3個方面的內容。（1）預制結構構件持久性設計參數(shù)分析，具體涉及到預制結構構件承載力、變形以及裂縫等，對上述內容展開驗算，確保上述參數(shù)符合國家現(xiàn)行規(guī)范的具體要求。（2）地震設計參數(shù)分析，建筑結構抗震能力的強弱，取決于建筑結構的穩(wěn)定性與可靠性。對于裝配式建筑而言，預制結構構件的設計須保證構件承載力達到相關標準要求，需進行反復驗算。（3）關于制作、運輸、堆放以及安裝等環(huán)節(jié)的預制構件的驗算，需保證各項指標符合國家現(xiàn)行相關要求，確保其達到相應的標準。上述環(huán)節(jié)之所以加強預制構件的驗算，是因為在上述環(huán)節(jié)中具有較大的幾率出現(xiàn)預制結構構件損壞現(xiàn)象，情況嚴重的將影響后續(xù)施工質量。因此針對制作、運輸、堆放以及安裝等環(huán)節(jié)，均需進行結構驗算，確保其質量符合相關要求，才能為后續(xù)的生產(chǎn)、施工質量提供有效保障。對于上述環(huán)節(jié)的驗算，可采用構件自重標準值乘以動力系數(shù)后作為等效靜力荷載標準值的方法。動力系數(shù)的選擇需結合構件具體施工情況，首先是構件運輸、吊運等，動力系數(shù)通常選擇1.5;其次構件翻轉、安裝中的就位與臨時固定，動力系數(shù)通常選擇1.2。預制構件進行脫模驗算時，等效靜力荷載標準值應取構件自重標準值乘以動力系數(shù)后與脫模吸附力之和，且不宜小于構件自重標準值的1.5倍。動力系數(shù)與脫模吸附力應符合下列規(guī)定：（1）動力系數(shù)不宜小于1.2;（2）脫模吸附力應根據(jù)構件和模具的實際狀況取用，且不宜小于1.5kN/m2。

2.3結構構件連接節(jié)點設計要點

在裝配式建筑結構中，其構件連接部分的計算環(huán)節(jié)是非常重要的，設計人員需根據(jù)相關參數(shù)完成預制構件相關連接節(jié)點圖紙的繪制，其中主要的預制裝配連接節(jié)點主要包括疊合梁結構節(jié)點、預制梁柱拼接節(jié)點以及疊合樓的拼接點等，以上幾種結構構件類型在進行連接節(jié)點選擇的時候，需根據(jù)結構實際特點進行設計。構件連接節(jié)點部分使用混凝土材料，其中混凝土強度有嚴格的參數(shù)要求，一般來說必須要超過預制砼結構的強度。預制構件節(jié)點連接的方式有很多，最常見的有螺砼連接方式、套筒灌漿連接方式、結合面構造方式以及漿錨搭接方式等等。工程設計人員需結合實際需求對于以上連接方式進行選擇。

2.4預制結構構件設計要點

裝配式建筑的核心工作內容是預制結構設計，要想保證裝配式建筑的建筑質量，首先需要確保構件設計的合理性。工程設計人員進行預制結構構件設計時，需重點考量以下三方面的內容。第一，工程設計人員需針對建筑的預制結構構件的持久性進行專業(yè)測算分析，其中主要參數(shù)包括構件的承載力、變形參數(shù)以及開裂概率等。第二，工程設計人員需對構件的抗震參數(shù)進行計算分析，測算構件的穩(wěn)定性和實際受力狀態(tài)，同時根據(jù)相關參數(shù)對構件抗震性能進行強化處理。第三，工程設計人員需對預制構件制作參數(shù)、運輸模式選擇以及構件安裝等重要環(huán)節(jié)，設計人員需進行科學計算和反復校驗，以此避免預制構件在生產(chǎn)、運輸、后續(xù)安裝期間出現(xiàn)問題或者出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差，導致裝配式施工質量造成較大不良影響。

結語

本次研究分析了裝配式建筑結構的設計要點，對構件拆分設計要點、剪力墻結構設計要點、結構構件連接節(jié)點設計要點、預制結構構件設計要點進行詳細分析，豐富了預制結構構件設計要點的研究成果，并為其他裝配式建筑改善預制結構構件設計提供了參考，關于這一問題還可以從根據(jù)傳統(tǒng)建筑對比角度進行分析，以此進一步凸顯裝配式建筑的發(fā)展空間和前景。

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