關(guān)于裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

谷春華

【摘要】當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度非?？?，人們十分重視城市建設(shè)，由此產(chǎn)生了預(yù)制裝配式建筑。預(yù)制裝配式建筑包含了兩個環(huán)節(jié)，分別為預(yù)制、裝配。裝配式建筑是當(dāng)今時代的新生產(chǎn)物，它有著巨大的發(fā)展?jié)撃?，可產(chǎn)生較高的發(fā)展價值，有利于建筑領(lǐng)域更快實現(xiàn)革新。裝配式建筑具備建設(shè)快、品質(zhì)高的特點，然而對于裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計而言也有著諸多的難題存在。本文對于裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點做出了淺要分析，期望能夠為相結(jié)構(gòu)設(shè)計人員帶來幫助。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;要點

裝配式結(jié)構(gòu)是結(jié)合相關(guān)設(shè)計方案，進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的一種裝配施工方式，這種結(jié)構(gòu)能夠充分滿足建筑的功能要求。在設(shè)計裝配式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)時，要保證其有良好的承重結(jié)構(gòu)質(zhì)量特點，同時不斷的優(yōu)化設(shè)計環(huán)節(jié)，這樣才能充分保障裝配式結(jié)構(gòu)的有卓越的質(zhì)量。裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計工作有著更高的設(shè)計難度和設(shè)計要求，基于裝配式結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展越來越普遍的情況下，如何滿足客戶高層次的不同生活需求成為了裝配式建筑設(shè)計的重點任務(wù)，這就需要廣大裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計人員做進(jìn)一步的研究和探索。

1、裝配式建筑結(jié)構(gòu)簡述

裝配式建筑即對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外墻維護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備綜合管線系統(tǒng)以及內(nèi)裝系統(tǒng)等主要部件采用預(yù)制裝配集成的一種建筑形式。裝配式建筑不僅僅是指預(yù)制的梁、板、柱等構(gòu)件，它是一個系統(tǒng)的工程，是將預(yù)制構(gòu)件模塊化生產(chǎn)，工地現(xiàn)場高效組裝而成的一體化建筑，主要有以下幾個特點：

（1）設(shè)計精細(xì)化程度要求比較高，專業(yè)協(xié)同要求比較高，嚴(yán)禁后鑿后開孔現(xiàn)象，構(gòu)件一旦生產(chǎn)出來就難以再修改;

（2）工廠化生產(chǎn)能夠提高混凝土產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo);

（3）施工人員的工程實踐經(jīng)驗以及技術(shù)水平、管理能力要求更高，安裝誤差以毫米為單位;

（4）要求建筑全裝修，相比較現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，裝配式混凝土建筑的后期隨意裝修造成的結(jié)構(gòu)破壞更容易引起重大質(zhì)量事故;

（5）信息化程度較高，結(jié)合BIM技術(shù)，集成了建筑全壽命周期的重要信息。裝配式建筑的特殊性使其能夠?qū)⒃O(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修、管理等建造環(huán)節(jié)全部打通，從而實現(xiàn)對建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)整合。

2、裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用優(yōu)勢

（1）節(jié)能環(huán)保。裝配式建筑使用的材料大多為綠色環(huán)保類材料，因此最符合環(huán)保建筑理念的要求。同時，在材料、施工方式、設(shè)備等層面的選擇余地較大，因此不受材料單一性的束縛，進(jìn)而更能全面凸顯各項施工操作的環(huán)保性、節(jié)約性等方面的特征。

（2）操作簡單。拼裝形式最大的優(yōu)勢是操作簡單，污染小、產(chǎn)生的垃圾也少，因此可以讓環(huán)境的保護(hù)工作踐行的更加完全。

（3）節(jié)約成本。因為節(jié)約人力、物力、設(shè)備使用等，間接地減少了建筑設(shè)計與建設(shè)中的成本。同時，機(jī)械化設(shè)備的參與度更高，因此效率也較高。

（4）政策支持。其可推動裝配式建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展更迅速，進(jìn)而更為全面地滿足對建筑的需求，讓人們的生活更便利、生活水平更高。

3、裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

我國于2014年正式頒布了《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，設(shè)計裝配式混凝土結(jié)構(gòu)一般以此為依據(jù)。規(guī)程系統(tǒng)規(guī)定了裝配式結(jié)構(gòu)、整體式結(jié)構(gòu)，同時規(guī)定了剪力墻結(jié)構(gòu)，如建筑材料、設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計與安裝施工，以及工程驗收等多個環(huán)節(jié)。

3.1技術(shù)策劃

技術(shù)策劃對裝配式建筑的預(yù)制起著決定性作用，因此設(shè)計單位必須清楚建筑項目的成本限額、外部條件以及產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)，同時了解項目定位、建設(shè)規(guī)模等，這樣才能得到標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制構(gòu)件。設(shè)計單位應(yīng)及時聯(lián)系建設(shè)單位，以此確定有效可行的技術(shù)實施方案，這樣才能順利完成裝配式建筑的預(yù)制。

3.2方案設(shè)計

裝配式建筑需進(jìn)行技術(shù)策劃，遵循少規(guī)格、多組合的設(shè)計原則，對立面、平面設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，使裝配式建筑具備良好的使用性能，這樣才能得到標(biāo)準(zhǔn)的裝配式建筑。通過對立面設(shè)計進(jìn)行重點分析，制造出不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，按照裝配式建筑所采用的建造方式，以便設(shè)計出個性化的立面。

3.3施工圖設(shè)計

初步設(shè)計階段需采取相應(yīng)的技術(shù)措施，設(shè)計預(yù)制構(gòu)件、內(nèi)裝部品以及設(shè)備設(shè)施，包括施工圖在內(nèi)，應(yīng)結(jié)合預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋要求。此外，裝配式建筑必須采取相應(yīng)的防火、防水措施。

3.4設(shè)計構(gòu)件加工圖

構(gòu)件加工廠必須與設(shè)計單位保持密切聯(lián)系，以此設(shè)計出構(gòu)件加工圖，按照建筑項目的實際需求，將預(yù)制構(gòu)件的尺寸與類型提交給設(shè)計單位。通過對預(yù)制構(gòu)件門窗、機(jī)電管線進(jìn)行精確定位，保證預(yù)制構(gòu)件的正常運(yùn)輸，將裝配式建筑附近的臨時設(shè)施考慮在內(nèi)。

3.5設(shè)計預(yù)制構(gòu)件

預(yù)制構(gòu)件是裝配式建筑的一個重要階段，設(shè)計過程中必須遵循模數(shù)化原則，盡可能減少構(gòu)件類型，以便得到精確、標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)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?，F(xiàn)澆施工是最常采用的方式，當(dāng)然也要考慮當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)輸條件，包括加工生產(chǎn)能力、構(gòu)件吊裝等因素。與此同時，預(yù)制構(gòu)件應(yīng)充分體現(xiàn)耐久、耐火等性能，設(shè)計預(yù)制構(gòu)件時，需保證生產(chǎn)可行性、成品安全性。對于尺寸較大的預(yù)制構(gòu)件，可增加相應(yīng)的構(gòu)件脫模、預(yù)埋吊點等，根據(jù)具體的隔熱保溫要求，以此對預(yù)制外墻板進(jìn)行設(shè)計，使之與空調(diào)、散熱器的安裝要求相符。建筑結(jié)構(gòu)若包含非承重內(nèi)墻，應(yīng)選擇質(zhì)量較輕、易于安裝且隔聲性好的隔墻板。

3.6構(gòu)造節(jié)點設(shè)計

裝配式建筑在設(shè)計過程中，應(yīng)重點設(shè)計構(gòu)造節(jié)點，以及外墻板的接縫、門窗洞口進(jìn)行預(yù)制。有的材料不具備良好的防水性，或構(gòu)造節(jié)點達(dá)不到建筑的力學(xué)要求，可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?，結(jié)合項目的具體情況，對構(gòu)造節(jié)點設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，使其滿足防水、節(jié)能要求。外墻板垂直縫需設(shè)置在合適的位置，可采用構(gòu)造防水結(jié)合材料防水的方式，同時考慮風(fēng)荷載、地震作用以及熱脹冷縮等因素，對接縫進(jìn)行設(shè)置。

4、裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施分析