預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計探究

應(yīng)洪波 韓斐

【摘要】近年來在我國城市快速發(fā)展的過程中，較多的建筑得到了建設(shè)，在建筑建設(shè)技術(shù)方面也獲得了快速的發(fā)展。其中，預(yù)制裝配式建筑是一種新型建筑技術(shù)類型，在實際應(yīng)用當中具有較好的表現(xiàn)。在本文中，將就預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計進行一定的研究。

【關(guān)鍵詞】預(yù)制裝配式建筑;結(jié)構(gòu)體系;設(shè)計

在建筑項目建設(shè)中，將涉及到多個作業(yè)環(huán)節(jié)，如果其中一個環(huán)節(jié)存在問題，將對整個建筑工程的質(zhì)量、成本與進度產(chǎn)生影響。其中，預(yù)制裝配式建筑是近年來興起的一種新的建筑建設(shè)方式，在具體應(yīng)用當中能夠?qū)こ探ㄔO(shè)效率、質(zhì)量進行有效的提升，最大程度降低工程施工安全隱患以及質(zhì)量問題的發(fā)生幾率，保證工程在規(guī)定時間內(nèi)完成建設(shè)，具有較好的應(yīng)用價值。

1、預(yù)制裝配式建筑概念

在現(xiàn)今建筑建設(shè)中預(yù)制裝配式建筑是一種新的建筑形式，在該方式中，將在構(gòu)建生產(chǎn)廠中直接生產(chǎn)工程建設(shè)的大部分構(gòu)件，之后統(tǒng)一運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行拼裝以及吊裝處理，以此完成整個建筑工程的施工。在該種建筑形式中，主要結(jié)構(gòu)包括有：第一，鋼結(jié)構(gòu)。包括有鋼梁，鋼柱以及鋼材等結(jié)構(gòu)組成部分;第二，混凝土結(jié)構(gòu)?；炷潦窃擃惤Y(jié)構(gòu)的主要原材料，在具體對混凝土構(gòu)件加工時，將在工廠對相關(guān)構(gòu)件進行預(yù)制，同樣的在制作完成后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行混凝土材料的澆筑作業(yè)，以此完成結(jié)構(gòu)預(yù)制工作;第三，集裝箱式結(jié)構(gòu)。對于該種結(jié)構(gòu)來說，可以將其視作為完整的集裝箱，統(tǒng)一在工廠生產(chǎn)線中生產(chǎn)，當相關(guān)構(gòu)件運輸?shù)浆F(xiàn)場后，則可以結(jié)合實際以多種方式進行相應(yīng)的拼接處理。

2、預(yù)制裝配式建筑體系發(fā)展

在上世紀80年代，我國即已經(jīng)對裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系進行了應(yīng)用，主要應(yīng)用在大板建造等領(lǐng)域當中。受到當時經(jīng)濟環(huán)境的影響，在建筑領(lǐng)域當中雖然也具有裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用，并獲得了一定的效果，但受到經(jīng)濟條件的限制，則無法保證其中部分結(jié)構(gòu)體系施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，并因此對該技術(shù)的進一步推廣應(yīng)用產(chǎn)生了影響。而在近年來我國經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，該類結(jié)構(gòu)體系在發(fā)展中也獲得了充分的經(jīng)濟保障，以此為該類結(jié)構(gòu)體系的進一步應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

3、預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計標準

在我國，對預(yù)制裝配建筑制定了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程，從整體上對預(yù)制裝配建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行了規(guī)劃與要求，包括有剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架的設(shè)計等方面，在技術(shù)體系方面也覆蓋到了結(jié)構(gòu)設(shè)計以及建筑設(shè)計等方面，且在建筑后續(xù)的施工驗收等環(huán)節(jié)都進行了明確的規(guī)劃。在具體建筑建設(shè)當中，需要能夠滿足以下標準要求：第一，在我國混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中，僅僅在裝配整體式剪力墻以及框架結(jié)構(gòu)等方面具有說明，在具體工程建設(shè)中需要注意，不能對現(xiàn)澆剛性節(jié)點進行過多的應(yīng)用，也不能多次進行疊合，避免因此影響到整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性而對工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。從該方面考慮，則需要設(shè)計人員在具體工作當中能夠?qū)Υ嬖诘膯栴}進行積極的考慮，在設(shè)計階段做好成本控制，充分發(fā)揮出建筑結(jié)構(gòu)類型優(yōu)勢;第二，在預(yù)制裝配建筑發(fā)展當中，同我國經(jīng)濟水平的進一步提升具有密切的聯(lián)系，在具體施工中，該方式能夠?qū)Νh(huán)境可能產(chǎn)生的破壞進行有效的避免，良好的實現(xiàn)綠色施工目標。但同傳統(tǒng)混凝土澆筑方式相比，在單位成本方面依然相對較高，在具體設(shè)計當中則需要能夠做好設(shè)立理念的把握，在對結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)性、先進性特征充分結(jié)合的基礎(chǔ)上，發(fā)揮出結(jié)構(gòu)應(yīng)用優(yōu)勢。

4、預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計

4.1 立面設(shè)計

在立面設(shè)計當中，需要對多樣的組合方式進行使用，如可以通過標準化預(yù)制模塊，根據(jù)不同的組合排列方式對建筑的整體形體進行優(yōu)化，形成立體三維的視覺效果，充分體現(xiàn)出建筑的特色。同時，也需要能夠打造層次，在建筑立面當中，通常所具有的結(jié)構(gòu)包括有陽臺、空調(diào)板以及外墻等等，對于這部分結(jié)構(gòu)元素來說，所具有的形態(tài)將對立面設(shè)計效果產(chǎn)生影響。在實際設(shè)計當中，需要保證不同元素在形態(tài)尺寸等方面具有良好的搭配特點，在對立面層次有效豐富的基礎(chǔ)上，為后續(xù)構(gòu)件的標準化生產(chǎn)活動提供便利。此外，也可以在設(shè)計當中做好紋理質(zhì)感相關(guān)元素的應(yīng)用，進一步提升建筑立面的美感。

4.2 平面設(shè)計

在平面設(shè)計當中，協(xié)調(diào)性是需要重點把握的一項原則。具體來說，即需要通過反復的測量與比對，對最佳的類型設(shè)計方案與尺寸進行尋找，充分體現(xiàn)出裝配式建筑的應(yīng)用優(yōu)勢，同時達到降低成本以及提升質(zhì)量的效果。在設(shè)計活動進行前期，則可以根據(jù)建筑區(qū)域功能分布情況對空間進行劃分，在做好模塊類型確定的基礎(chǔ)上做好相應(yīng)組合方法的設(shè)計。具體來說，要根據(jù)標準功能模塊套型模塊做好整體結(jié)構(gòu)的打造，保證同工業(yè)化生產(chǎn)相關(guān)要求具有較好的適應(yīng)性。

4.3 連接設(shè)計

在裝配式建筑當中，連接方式、技術(shù)以及對于連接點位置的選擇十分重要，都需要能夠充分聯(lián)系建筑功能需求，保證連接設(shè)計具有較好的可靠性以及標準性。在連接構(gòu)造設(shè)計當中，需要充分結(jié)合建筑連接技術(shù)水平。在具體工作當中，工作人員則需要能夠根據(jù)操作要求、技術(shù)標準制定相應(yīng)的技術(shù)方案，對于鋼筋混凝土裝配式建筑而言，在具體設(shè)計當中也需要能夠充分分析好結(jié)構(gòu)的受力情況，保證不同節(jié)點能夠較好的承載應(yīng)力，保證結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定性與安全性方面具有好的表現(xiàn)。

4.4 管線設(shè)計

在建筑施工當中，管線施工是一項重點且復雜的內(nèi)容，且需要相關(guān)施工部門能夠進行有效的配合。在工程的設(shè)計階段，需要能夠充分把握管線的走向，規(guī)劃系統(tǒng)位置等等，一是做好管線排布空間的預(yù)留，包括有電線電纜鋪設(shè)、排水管道排布以及電氣系統(tǒng)接地等等。在具體管線預(yù)留設(shè)計當中，首先要充分確認不同類型管線所處的位置以及所在區(qū)域，以此為基礎(chǔ)做好管線預(yù)留方案的設(shè)計。同時需要能夠根據(jù)裝配式建筑施工要求做好預(yù)留合理性的檢驗，避免對其他建筑功能的實現(xiàn)以及相關(guān)環(huán)節(jié)的工作產(chǎn)生影響。在設(shè)計完成后，也需要以BIM技術(shù)對系統(tǒng)當中可能存在的遺漏部分與碰撞點進行驗證。

結(jié)論：

在上文中，我們對預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計進行了一定的研究。可以說，在預(yù)制裝配式建筑施工中，設(shè)計是其中的一項重點內(nèi)容，通過設(shè)計工作的科學進行，對預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑的順利建設(shè)以及建設(shè)質(zhì)量的提升都具有十分重要的意義。對此，在具體工作開展中，需要能夠充分把握設(shè)計要點，切實提升設(shè)計水平。

參考文獻：

[1]雷振海.裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系構(gòu)件標準化設(shè)計實踐[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2019，（16）.104-105.

[2]張鑫，隗鳶翀.預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展前景及結(jié)構(gòu)設(shè)計要點[J].綠色環(huán)保建材，2019，（6）.68.

[3]胡國建.預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計[J].工程建設(shè)與設(shè)計.2019，（19）.104-105.