分析与探讨装配式建筑结构设计关键点

　　摘要：1995年建设部印发了《建筑工业化发展纲要》的通知，次年建设部住宅产业化促进中心成立，出台了《住宅产业现代化试点工作大纲》、《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见》，并批准建立了多个国家级的住宅产业化试点城市、生产型基地以及以房地产开发商为龙头的企业联盟。目前，住宅业作为国民经济中的支柱产业地位已经确立，住宅建筑工业化必将是今后住宅产业的发展方向，我国建筑工业化已经进入持续、健康发展的新时期。装配式建筑结构能够提高建筑的建造效率，通过装配式建筑结构能够使建筑施工更加安全，提高了建筑行业的灵活性，同时也更加符合绿色节能环保的建筑要求。

　　关键词：装配式建筑结构;结构设计;关键点

　　引言

　　装配式建筑有其很大的优势，但现阶段相比传统建筑业存在不少的劣势，而创新是解决装配式建筑劣势的一个捷径。

　　一、装配式建筑结构设计思路

　　在采用装配式结构进行设计的过程中，首先要明确设计思路，因为装配式建筑的结构构件具有独立性，合理的设计可以减少异形构件，从而保障装配式建筑整体结构的质量，同时也能降低建设成本。在设计的过程中，应该从尺寸、配筋等多个方面着手考虑，同时还要做好节点锚固、构配件拆分等工作。如果采用程序化的设计方式，会导致建筑外形过于单一，梁、板、柱等内部结构尺寸保守单一，不利于房间利用率的提升。

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　　所以，可以利用BIM技术来优化设计，从项目规划、概算、预算、物业等多个环节入手，实现全生命周期智能动态控制和管理。在BIM技术应用的过程中，可以采用revit+国内插件进行建筑的创建和设计。在结构设计的过程中，可以采用PKPM计算配筋量，同时也可以对层侧移刚度进行计算。以BIM技术为基础，进行装配式建筑结构设计，可以使设计思路更加清晰、合理。

　　二、装配式建筑的劣势

　　(一)装配式建筑对设计问题宽容度底

　　现浇混凝土建筑如果设计出了问题，在现场发现后可以补救。但装配式建筑等到构件安装时才发现问题，就很难补救了，会造成质量、工期或成本方面的重大损失。

　　(二)结构设计问题

　　目前外围护墙基本为PC隔墙为主，PC隔墙与现浇混凝土完全浇筑一体。而结构设计中，PC隔墙一般作为附加荷载输入，结构周期折减系数比传统的砌块墙适当多折减一点。PC隔墙对主体和边上构件的影响无法准确在计算模型中体现，对主体结构有一定的安全隐患。

　　三、结构设计关键点

　　(一)装配结构设计原则

　　装配结构设计是一门严谨的工作，所以在设计的过程中应当严格遵守设计原则进行设计，在装配设计前需要协调各方面的专业人员进行装配结构设计的讨论，装配设计应当遵循标准化、规模化、少规格、多组合的设计原则，在材料选择方面，装配式设计应当选择安全度、适用度、耐久度较高的建筑材料构件制作，保障装配结构整体施工质量，同时在设计过程中还应当对防震工作展开讨论，进行细致的构件深化设计。在厘清装配式结构设计原则之后，下面针对各项设计进行阐述。

　　(二)叠合板与墙体设计

　　在设计过程中受力构件是设计的重点内容，在叠合板进行设计的过程中，应当满足一定的设计要求，设计要求叠合板的厚度不得小于60mm，并且在采用150板时，应当采用PC层与RC层组合的形式进行设计，确保叠合板的质量。当叠合板跨度高于3m时，设计人员应当选用钢架混合叠合板，当跨度大于6m时，应当采用预应力钢筋混凝土预制板设计，增强叠合板的机械强度。

　　预制剪力墙在施工过程中由于结构件较多，导致预制构件之间出现了过多的缝隙，针对这一问题，相关设计人员在进行预制剪力墙设计时应当做好接缝的处理工作，同时保障施工的便易性，达到缩短工期的设计效果，在明确预制剪力墙的相关指标后，应当结合现场施工特点对预制剪力墙做出设计，设计要求中明确指出装配式结构在设计时应当保障承重构件竖向受力的问题，竖向受力要均匀，且受力程度要低，保证竖向承重构件上下对齐，并且没有转换。

　　在一般的情况下护剪力墙结构应当进行优先的设计选择，便于预制结构件的现场安装，内部剪力墙设计由于施工安装较为困难，所以应当予以排除。在进行墙体底端加固作业时，应当对竖向受力构件进行水泥的浇筑工作。在设计过程中应当采用现浇施工技术对混凝土进行安装施工工作。通过合理的装配构建结构设计降低预制构件的制作成本，提高了装配式结构设计的水平，同时现浇结构设计还能够应用于电梯结构、楼板结构之中，设计师应当保障墙体结构达到抗剪力的要求下，适当采用少量的PC墙，确保预制力墙体的可靠性。

　　(三)预制轻型楼梯

　　传统的预制剪刀板式楼梯重量在5t左右，需要大型塔吊才能吊装。针对上述缺点，把剪刀楼梯改为梁式楼梯，梯板最薄处板厚为80mm,梁宽为120mm,且踏步处做斜角以达到减重措施。楼梯重量约2.9t，能满足一般塔吊的吊重要求。

　　(四)装配结构细节设计

　　装配结构是一种预制件安装的形式，预制件当中难免会存在一些细微的问题，设计工作人员在对装配结构进行设计的过程中应当对设计环节中的细节进行设计。首先应当注重装配结构预制件的平面设计，在进行平面设计时要保障平面布局的合理性，建筑门窗应当与平面设计相吻合，使门窗达到安全适用标准，一般采用上下对齐和成列分布的方案进行设计。

　　设计人员还应当对细部结构进行深化设计，要注重预制构件之间的缝隙防水设计，保障预制构件的耐久性，在墙板缝隙处、楼梯接缝处等位置进行防水设计，保障其使用效果。在对一些特殊部位的节点进行设计时要对其精确性进行考量，并且要在接缝处进行防水、防风设计，保障室内的保温性能。在外墙与立面设计时，要达到美观整洁经济的设计要求，墙体与墙体间的连接部分要做好加固工作，使装配式结构墙体设计达到保温、隔音、防水等硬性要求。

　　四、装配式建筑结构设计的优化路径

　　要实现设计优化，就要从多个方面入手：首先，保障设计资料完整可靠。设计人员要做好资料的收集和管理工作，根据相关的规范要求进行资料的审核和存储，明确外界因素、人文因素、技术因素、计算误差等条件对项目的影响，同时采取有效的预防措施，确保设计的合理可靠;其次，加强生产厂家管理工作。从目前的发展情况来看，要提升装配式建筑结构的设计质量，强化生产厂家管理力度十分重要。只有落实有效的管理工作，才能保障厂家严格按照规范要求进行设计和生产;最后，做好设计监管工作。企业管理部门要明确自身职能，采取有效的管理措施，建立完善的管理机制，确保设计人员有足够的能力和职业素养，进而保障装配式建筑结构设计的合理性。

　　结束语

　　通过装配式建筑结构设计的探讨可以得知，在进行装配式结构设计的过程中应当首先厘清装配式结构设计原则，加强平面图纸与立体图纸的设计质量，在叠合板设计的过程中应当结合设计要求选择合适的叠合板材料，并且注重剪力墙的设计，确保墙体的机械强度，在进行楼体设计时应当注重楼梯的吊装原装孔道设计，加强对装配结构的细节设计，确保装配结构建筑的适用性。

　　参考文献：

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　　[4]张昭.装配式建筑结构设计要点分析[J].住宅与房地产,2018(33):67-68.

　　[5]宋京平.装配式建筑是建筑业发展大方向[N].中国建设报,2018-11-12(008).

　　作者：赵磊

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