基于裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

葛勇飛

摘要：傳統(tǒng)建筑存在著施工周期較長、現(xiàn)場質(zhì)量難以控制等缺點。目前，裝配式建筑的崛起有效規(guī)避了這些缺點。此外，裝配式建造方式能夠通過科技和管理方面的加強，提升建筑業(yè)的整體建筑水平。在節(jié)約能源方面，裝配式建筑能夠節(jié)約在建筑過程中所消耗的資源，讓建筑業(yè)的發(fā)展一直處于一個持續(xù)發(fā)展的趨勢，滿足了我國建筑行業(yè)快速發(fā)展所需要的一切條件。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就是設(shè)計人員將自己的想法和創(chuàng)意體現(xiàn)在建筑當(dāng)中，設(shè)計者在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要考慮建筑場地地質(zhì)、抗震防裂能力等因素，將這些外界因素融入最終的設(shè)計圖紙當(dāng)中。本文根據(jù)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的流程和設(shè)計要點進行深入分析。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;技術(shù)應(yīng)用;結(jié)構(gòu)設(shè)計;澆筑

1 關(guān)于裝配式建筑的概述

裝配式建筑就是指在建筑過程中，先提前制造好建筑所需要的各個構(gòu)件，然后將這些構(gòu)件統(tǒng)一運輸?shù)浇ㄖF(xiàn)場，通過設(shè)計圖紙進行裝配，最終完成整體建筑。最早提出裝配式建筑的時間是20世紀(jì)初期，那時候裝配式建筑的建筑外觀還比較單一，沒有得到廣泛的推廣。一直到近幾年，隨著社會整體經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，裝配式建筑的施工工作也在不斷完善。在施工方面，裝配式的建筑速度非常迅速，完工的建筑質(zhì)量也相對較高，而且還有很高的環(huán)保性。結(jié)合目前裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，裝配式建筑一定能夠成為建筑業(yè)未來的主要發(fā)展方向。

2 裝配式建筑的基本特點以及技術(shù)應(yīng)用

近幾年來，裝配式建筑已經(jīng)在我國建筑業(yè)中取得了廣泛地應(yīng)用，這樣的發(fā)展離不開我國各個地區(qū)相關(guān)政策的大力支持。目前為止，裝配式建筑已經(jīng)成了社會各界關(guān)注的焦點。我國大多數(shù)建筑的施工過程中，都會在規(guī)范操作和施工設(shè)計上涉及具體的施工項目。雖然裝配式建筑具有非常強的新穎力，但是很多建筑施工單位還是會選取傳統(tǒng)的建筑施工模式，這也導(dǎo)致了裝配式建筑技術(shù)后期的技術(shù)水發(fā)展緩慢。為了在施工中更好地應(yīng)用裝配式建筑技術(shù)，整個施工過程都要嚴(yán)格按照圖紙施工，保證后期的施工與前期建筑設(shè)計保持一致。同時最重要的是技術(shù)在應(yīng)用時要保證每一個步驟都按照基本要求履行，這樣才能保證后期的建筑工作高效進行。

3 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體表現(xiàn)特征

在裝配式建筑后期的施工環(huán)節(jié)中，像預(yù)制板和鋼構(gòu)件這類的建筑材料可以進行規(guī)模化的生產(chǎn)加工，那么在安裝工作上可以節(jié)省一大部分時間。同時裝配式建筑使設(shè)計工作和施工工作完美結(jié)合在一起，在各個環(huán)節(jié)的銜接工作上起到了促進作用，保證了后期建筑物的質(zhì)量。隨著當(dāng)今社會信息技術(shù)的不斷提高，在裝配式建筑預(yù)制加工工廠可以對傳統(tǒng)工藝進行深度優(yōu)化。在預(yù)制零部件的安裝工作中可以采取焊接配合螺栓固定的方式進行，通過此方法可以讓生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)達到一個規(guī)范的水平，促進建筑行業(yè)的長期發(fā)展。最后，在裝配式建筑的設(shè)計工作中，可以運用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計方式，這樣能夠讓設(shè)計效率得到有效提高，施工周期也能比預(yù)算時間有所縮短，節(jié)約了時間成本，工廠在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程中可以和三維立體模型進行配合工作，加快生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

4 裝配式建筑設(shè)計科學(xué)的要點分析

4.1 分析預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)設(shè)計

從預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)總體來看，框架結(jié)構(gòu)體系占有重要地位。與剪力墻結(jié)構(gòu)相比，框架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量相對較輕，而且在材料的運輸過程中也比較方便。此外，類似的框架結(jié)構(gòu)在樓層偏低的建筑施工中應(yīng)用較多，迎合了目前綠色環(huán)保的基本理念?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在施工過程當(dāng)中的預(yù)制疊合板和疊合梁都是提前從工廠生產(chǎn)出來的，之后再通過運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場通過焊接和澆筑最終完成施工?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)該重點包括以下內(nèi)容。一是要在框架結(jié)構(gòu)中的焊接設(shè)計上要重點關(guān)注，充分考慮其能夠承受的受力情況，針對位置的差異也要采取不同的焊接方法。第二點就是要保證框架的整體設(shè)計一定要有平整性，尤其是要保證框架內(nèi)部支柱的穩(wěn)定程度。這里需要注意的是，框架內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的梁柱中心線一定要處于同一平面內(nèi)，并且方向一致。第三點，對于裝配式建筑中的梁和柱來講，在交接處要以剛接點的方法進行，使底部筑基更加牢靠，混凝土的等級一定要在C30以上。

4.2 分析預(yù)制裝配剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計

預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)主要是以剪力墻和梁板作為建筑物的主要受力結(jié)構(gòu)。預(yù)制剪力墻可以分為全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)和半預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)，具體的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計一定要滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011—2010）和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3—2010）這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在結(jié)構(gòu)體系設(shè)計中一定要遵循以下幾點。一是剪力墻在橫縱布置的安排上一定要根據(jù)實際情況進行，最好是在端部山墻結(jié)構(gòu)的兩側(cè)設(shè)置預(yù)制承重板。內(nèi)部墻體可以用預(yù)制承重板和預(yù)制輕質(zhì)填充物進行設(shè)置。第二點，豎向的抗側(cè)力構(gòu)件可以利用澆筑連接帶與受力鋼筋漿錨融為一體，以確保結(jié)構(gòu)的整體性。三則是在構(gòu)件連接節(jié)點設(shè)計上，一定要傳力明確、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使裝配式建筑結(jié)構(gòu)具備良好的抗震能力。

4.3 控制建筑成本

合理控制建筑工程成本是設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。為了能夠讓裝配式建筑在建筑成本上得到一個良好的控制，設(shè)計單位在PC構(gòu)件的生產(chǎn)、運送和安裝環(huán)節(jié)就要進行準(zhǔn)確地預(yù)算，從多方面角度考慮當(dāng)?shù)毓S的構(gòu)件生產(chǎn)能力、施工單位的運輸能力和吊裝能力。在施工之前就要對此次工程進行合理的造價預(yù)算，避免在施工過程中產(chǎn)生不必要的開支。目前PC構(gòu)件的生產(chǎn)并沒有受到統(tǒng)一的規(guī)范，導(dǎo)致PC構(gòu)件的生產(chǎn)市場不穩(wěn)定十分混亂，構(gòu)件成本偏高，從而阻礙了相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。面對這樣的情況就需要設(shè)計單位在施工之前進行精準(zhǔn)的施工預(yù)算，在構(gòu)件的種類上進行優(yōu)化，減小生產(chǎn)成本，從而使工程造價得到有效控制。同時在裝配式建筑施工當(dāng)中，安裝的質(zhì)量也直接影響著建筑成本。所以在結(jié)構(gòu)施工圖紙上也要對運輸方式進行預(yù)估，最終實現(xiàn)成本的控制。

4.4 對構(gòu)件拆分進行設(shè)計

預(yù)制構(gòu)件設(shè)計的過程一定要參考生產(chǎn)單位的工藝生產(chǎn)水平，保證尺寸的合適，最大程度降低建筑物結(jié)構(gòu)之間存在的誤差，盡量避免尺寸導(dǎo)致的質(zhì)量問題。裝配式建筑設(shè)計應(yīng)遵循少規(guī)格、多組合的原則。同時，對于施工單位的吊裝水平也要重點監(jiān)督，應(yīng)當(dāng)采取合理的位置和方式來進行吊運。大部分單位對構(gòu)件進行拆分設(shè)計是為了降低施工成本和保證施工流程，這樣有利于在施工現(xiàn)場對各個施工點進行掌控。設(shè)計工作人員也要考慮安全性和構(gòu)件運輸方面的工作，不斷對預(yù)制構(gòu)件進行凋整拆分再設(shè)計，這樣才能使施工合計更為合理。

5 結(jié)束語

綜上所述，目前我國的房屋建筑工程已經(jīng)隨著社會的發(fā)展，取得了超越預(yù)期的進步，隨著人們生活水平的提高，我國居民生活正在朝著城市化的方向發(fā)展，城市化的深入發(fā)展也讓房屋建筑工作越來越艱巨。裝配式建筑在現(xiàn)代化社會中滿足了“綠色建筑”的環(huán)保要求，是我國建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展的必然選擇。因此在裝配式建筑的設(shè)計過程中，設(shè)計人員要充分掌握設(shè)計流程，對整體布局和技術(shù)等重點內(nèi)容進行保障，最終使設(shè)計出來的建筑結(jié)構(gòu)能夠滿足裝配式建筑的基本要求。

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