裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

于昊

（山西省陽(yáng)泉市建筑設(shè)計(jì)院，山西 陽(yáng)泉045000）

0 引言

在當(dāng)前我國(guó)建筑市場(chǎng)蓬勃發(fā)展背景下，為能從整體上提升建筑工程施工質(zhì)量，需要在裝配式混凝土建筑的各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)加強(qiáng)質(zhì)量控制，為保障工程的質(zhì)量打下基礎(chǔ)。隨著人們對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)的要求愈來(lái)愈高，在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中要注重從多角度出發(fā)，保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。為能從整體上提升裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，從設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用以及設(shè)計(jì)人員的質(zhì)量控制等各方面都需要加強(qiáng)重視，保障各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，從而真正提高裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平。

1 設(shè)計(jì)重點(diǎn)

1.1 重點(diǎn)體現(xiàn)

（1）保障設(shè)計(jì)質(zhì)量這就需要從準(zhǔn)備環(huán)節(jié)加強(qiáng)重視，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)制作是要點(diǎn)，所以要注重明確施工計(jì)劃，以及重視混凝土構(gòu)件運(yùn)輸計(jì)劃，對(duì)運(yùn)輸和保存等基礎(chǔ)工作的質(zhì)量加強(qiáng)重視。

（2）建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝以及操作和安裝等操作，相關(guān)工作人員的安排工作要加強(qiáng)重視，構(gòu)件的安裝前要有人員對(duì)關(guān)鍵位置和重點(diǎn)構(gòu)件實(shí)驗(yàn)，保障構(gòu)件的質(zhì)量，安裝中存在問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整[4]。明確了工作的流程，才能為實(shí)際操作工作提供工作的方向，有助于工作的順利開展。

（3）具體的設(shè)計(jì)工作中不只是要對(duì)原有設(shè)計(jì)內(nèi)容加強(qiáng)重視，也要結(jié)合需求增加新的要求，方案設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員對(duì)工程的規(guī)模以及成本控制相應(yīng)的要求都要有清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)類型的選擇要和文件要求相結(jié)合選擇，對(duì)于剪力墻以及柱體構(gòu)件連接以及位置的設(shè)計(jì)等，都需要按照實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.2 階段性設(shè)計(jì)重點(diǎn)

裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計(jì)中會(huì)涉及不同環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，這就需要從多角度出發(fā)保障設(shè)計(jì)重點(diǎn)控制，按照《裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T 398—2017）以及《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)規(guī)范》。如：①戶主結(jié)合需求提出建議以及可行要求，合理區(qū)域內(nèi)控制設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及平衡度，達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)（見表1）；②設(shè)計(jì)最終施工圖環(huán)節(jié)要注重設(shè)計(jì)當(dāng)中能保障標(biāo)準(zhǔn)配筋以及精確計(jì)算控制。

2 裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的控制，需要從技術(shù)要求層面加強(qiáng)重視，按照技術(shù)要求落實(shí)，才能有助于提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平，可從以下技術(shù)要求層面加強(qiáng)重視：

2.1 預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)難點(diǎn)

（1）為保障裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量有效控制，這就需要從不同的環(huán)節(jié)加強(qiáng)重視，預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)中需要結(jié)合生產(chǎn)大內(nèi)工藝水平來(lái)保障設(shè)計(jì)尺寸，能最大化減少誤差，避免由于尺寸因素影響出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

（2）設(shè)計(jì)工作者要能和施工單位吊裝水平相關(guān)因素緊密結(jié)合起來(lái)，保障設(shè)計(jì)的適用以及合理。有的單位拆分預(yù)制構(gòu)件為的是減少施工成本，有的是為提高施工效率，以及優(yōu)化施工流程。建筑結(jié)構(gòu)的可靠安全性作為關(guān)鍵性指標(biāo)，為能保障裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)的安全，這就需要對(duì)拆分預(yù)制構(gòu)件分析建筑主體受力狀況進(jìn)行了解，對(duì)預(yù)制構(gòu)件承載力有明確認(rèn)識(shí)。

案例：2020年7月某裝配式混凝土建筑工程設(shè)計(jì)中，將BIM技術(shù)作為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性技術(shù)，工程總面積1523.26m2，11層。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中將BIM設(shè)計(jì)軟件加以科學(xué)應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，對(duì)構(gòu)件之間的拆分位置、預(yù)制構(gòu)件和后澆區(qū)的關(guān)系要加強(qiáng)控制，結(jié)構(gòu)拆分過(guò)程中，結(jié)合具體狀況減少構(gòu)件規(guī)格，對(duì)結(jié)構(gòu)合理性進(jìn)行考慮，多安排T型剪力墻的方式避免發(fā)生拆分凌塞。保障合理設(shè)計(jì)翼緣長(zhǎng)度，避免由于受到邊緣構(gòu)件現(xiàn)澆長(zhǎng)度影響工程質(zhì)量，采用從預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)的方式，保障設(shè)計(jì)更為合理。

表1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案分析

2.2 預(yù)制外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

（1）構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，只有這些基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作方面得以控制，才能真正有助于保障設(shè)計(jì)質(zhì)量。設(shè)計(jì)中對(duì)預(yù)制混凝土外墻規(guī)格設(shè)計(jì)是比較重要的，結(jié)合混凝土外墻的作用選擇相適應(yīng)的類型，有圍護(hù)板混凝土外墻以及裝飾板混凝土外墻。外墻規(guī)格設(shè)計(jì)中，要注重從建筑自身設(shè)計(jì)特性出發(fā)，裝配式建筑橫向力是主受力的時(shí)候，通過(guò)橫條版為預(yù)制件，豎向力主受力的時(shí)候，通過(guò)豎條板作為預(yù)制件。

（2）從構(gòu)造設(shè)計(jì)方面按照實(shí)際技術(shù)要求落實(shí)，保障設(shè)計(jì)質(zhì)量。

（3）外墻材質(zhì)設(shè)計(jì)中要注重從質(zhì)量和美觀度的角度進(jìn)行考慮設(shè)計(jì)，裝飾混凝土外墻和直接運(yùn)用混凝土自身紋理結(jié)構(gòu)的方式設(shè)計(jì)是兩種常見的方式，需要結(jié)合具體的外墻設(shè)計(jì)的需要，因地制宜進(jìn)行選擇。

（4）外墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是一個(gè)難點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員要注重各結(jié)構(gòu)間連接，結(jié)構(gòu)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定性是設(shè)計(jì)的基本要求，這也是影響整體建筑結(jié)構(gòu)的重要因素。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中要從物理因素的角度進(jìn)行考慮，將施工氣候條件和地質(zhì)狀況進(jìn)行結(jié)合起來(lái)設(shè)計(jì)，保障節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。預(yù)制構(gòu)件的連接設(shè)計(jì)中，垂直和水平方向接縫采用套筒灌漿連接，接頭質(zhì)量控制要能保證。預(yù)制剪力墻鋼筋接頭混凝土灌注厚度至少要有1.5cm，保護(hù)層要達(dá)到2.0cm，套筒間凈距要保持2.5cm。而在預(yù)制梁端面要設(shè)置粗糙鍵槽。

2.3 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是比較重要的內(nèi)容，尤其是高層建筑當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛，設(shè)計(jì)人員自身要能從剛?cè)岵?jì)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)當(dāng)中如果是結(jié)構(gòu)比較柔，會(huì)容易發(fā)生變形的狀況，如果結(jié)構(gòu)是比較剛，這就會(huì)發(fā)生局部受損的問(wèn)題。

（1）設(shè)計(jì)人員在對(duì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中要能夠明確主次，將各部分構(gòu)件的作用功能都要能加以明確化。框架結(jié)構(gòu)作為常見的結(jié)構(gòu)方式，相應(yīng)設(shè)計(jì)人員要能對(duì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)有充分的了解認(rèn)識(shí)，能從實(shí)際出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從整體上提升框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平。

（2）框架體系建筑長(zhǎng)度如果不能達(dá)到伸縮縫間距的要求，這就需要將配筋率進(jìn)行增大，以及將保溫的措施積極調(diào)整，在裝配式建筑物梁截面比較達(dá)到額時(shí)候，相關(guān)設(shè)計(jì)人員就要從配筋率以及變形方面精確計(jì)算，為施工的質(zhì)量控制打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.4 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

做好剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員自身能夠增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，設(shè)計(jì)中能從不同的角度出發(fā)進(jìn)行考慮，對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素詳細(xì)分析，從整體上提升剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。但從實(shí)際的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀能發(fā)現(xiàn)，其中存在的設(shè)計(jì)難點(diǎn)是比較突出的，設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)由于建筑類型的不同，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式也不同，為能保障整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，這就需要避免單方向剪力墻的設(shè)計(jì)，地震高發(fā)區(qū)結(jié)合建筑物抗震需求對(duì)剪力墻厚度進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。縱墻的設(shè)計(jì)中需要和計(jì)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在對(duì)剪力墻邊緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，配置端柱能提高這一位置抗震性能，只有從設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)加強(qiáng)控制，才能有助于保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

2.5 預(yù)制構(gòu)件構(gòu)造設(shè)計(jì)難點(diǎn)

預(yù)制構(gòu)件構(gòu)造設(shè)計(jì)過(guò)程中，要盡可能在底板部位進(jìn)行預(yù)留孔洞，盡量不在桁架鋼筋處開動(dòng)，避免影響正常施工。預(yù)留洞寬度＜30cm直接插入受力鋼筋，洞寬在30～100cm的范圍，這就要在洞兩側(cè)設(shè)置兩根附加筋，總截面積要大于所截?cái)噤摻罱孛娣e。建筑的屋面以及立面收進(jìn)的，樓層在預(yù)制剪力墻頂部進(jìn)行設(shè)計(jì)封閉的后澆鋼筋混凝土圈梁，并能促使其和連接部位的穩(wěn)定。各樓面在預(yù)制剪力墻的頂部沒(méi)有設(shè)計(jì)后澆圈梁的時(shí)候，要設(shè)計(jì)連續(xù)水平后澆帶，配置兩根連續(xù)縱向鋼筋。裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)質(zhì)量控制，需要從幾個(gè)方面加強(qiáng)重視：如人員的專業(yè)素質(zhì)提升方面，保障設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平和實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量控制相符合。另外，要能和實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程相結(jié)合，保障按照既定流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，為保障裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，保障各設(shè)計(jì)要點(diǎn)的有效控制，這就需要從多角度出發(fā)，優(yōu)化各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)合理性和科學(xué)性。裝配式混凝土建筑有環(huán)保以及施工效率高等優(yōu)勢(shì)，在設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員自身要能把控整體工程的設(shè)計(jì)要求，突出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，為工程施工質(zhì)量控制打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。