装配式建筑结构设计的要点分析

胡春燕

摘要：随着建筑行业的高速发展，它已经成为了我国的基础行业，正在不断的推动着整体社会经济的发展以及国民生计的发展。目前我国的装配式建筑物由于它独特的应用优势，受到了广大人民的喜爱。相较于传统形式的建筑而言，装配式建筑的最大优点体现在它的施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳。但是国内的装配式建筑还处于发展阶段，其的结构设计上还有着很多的问题，我们必须把握住它的设计要点，提出更好的结构设计方案。基于上述情况，本文将对装配式建筑结构设计要点进行深入的分析，希望能给相关工作带来一些启发和助益。

关键词：装配式建筑；结构设计；要点分析

进入21世纪以来，装配式建筑越来越多，被广泛的应用起来，它相较于传统的建筑而言，能够更加有效地控制建筑的质量，提升建筑业整体的水平，同时还能节约资源的浪费，为此，装配式建筑将是我国建筑行业未来发展的必要趋势。而建筑结构设计指的就是设计人员对施工建筑的表达，根据实际的自然地质地貌，将建筑的重要性、抗震防裂度等因素融合进自然中，避免建筑物的外貌与实际场地有突兀感。本文作者就谈谈装配式建筑结构设计的要点，仅作抛砖引玉之用。

1、装配式建筑简介

装配式建筑主要就是指预先制造好建筑结构中的各个构件，再统一将构件运送到施工场地，在施工现场用它们装配成形的建筑。装配式建筑的概念很早以前就被提出来了，但其真正的被广泛应用却是在建筑行业高速发展的现今。当然，随着建筑行业的不断发展及科技与材料的不断进步，装配式建筑的结构也有着翻天覆地的变化，装配式建筑结构如今已经变得非常灵活和多样，这就使得装配式建筑拥有了施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳的优点。纵观我国的建筑行业发展形式来看，装配式建筑将成为未来建筑行业发展的必然趋势。

2、装配式建筑结构设计要点

2.1 设计流程

在装配式建筑结构设计的过程中，首先要把握好的一项要点是其设计流程，只有对设计流程进行不断优化，才能够设计出符合要求的结构方案。装配式建筑本身就与传统形式的建筑存在很大的差异，所以在具体的结构设计过程中也有所不同。在对装配式建筑进行结构设计之时，仅考虑建筑自身的功能、质量及美观是远远不够的，还需要充分考虑到各类预制构件的工厂生产、运输及现场装配等问题。在整个装配式建筑的施工过程中，无论哪一项环节中的工作都必须要做好，否则任何一项环节出现了差错，都会直接影响到建筑质量。尤其是装配式建筑结构设计需要贯穿于建筑施工全过程当中，而非仅仅在前期进行设计。再者，还要在保证装配式建筑结构设计方案可行性的同时，对各个部分的构件进行进一步细化设计，并根据实际情况适当简化生产工序，以尽可能地降低施工成本及现场装配难度。

2.2 布局方式

就现状来看，由于受高容积率的影响，我国很多建筑都在规划布局上面受到许多限制，特别是对于装配式建筑而言，其不但要考虑到规划布局问题，还需要考虑到工艺流程的问题。例如预制构件的运输车流线、塔吊位置以及构件堆场等的布局，均是重点内容。布局设计上必须要易于装配，这样才能够优化施工流程，降低施工难度。并且还应当要对套型的组合拼接方式和体型系数等进行合理设计，在保证装配化与功能性的同时，尽量避免对立面的影响。由于装配式建筑的整个布局过程往往会涉及到很多方面的协调，所以必须要多方协调妥当，这样才能够保证后续工作的良好配合。

2.3 标准化类型

在装配式建筑结构设计中，只有尽量达成更多的标准构件，才能够有效缩短施工工期、减少模板用量以及降低建筑成本。由于我国的装配式建筑起步较晚，目前尚处于初级发展阶段，所以在施工工艺等方面尚不够完善，这导致了部分主要的承载构件还不能实现装配化生产。而现阶段的装配化主要指的是两部分：现浇和装配。在具体的结构设计过程中，只有保证结构空间规整，才能够满足建筑要求。这需要不断提升其标准化程度，如将多个标准单元通过拼合复制的方式组成标准层平面。还要提前根据具体的户型模块和交通核模块等来规范空间结构设置；一般对于户型模块的设置，可以参考室内空间结构，对客厅、卧室开间等进行合理的布置；而对于交通核模块的设置，应当重点对楼梯、走道、电梯井、机电管井等进行合理的布置。再者由于现代人对建筑空间的个性化需求越来越高，所以在设计时还应当要考虑到业主的个性化需求，应用不同的平面组合类型。另外，在设计中还需要注意的几点问题是：门窗洞口应保证上下对齐，有水房间应进行集中布置，外墙要做好防水处理。

2.4 平面模数化

现阶段在建筑行业内多是以300为模数来统一建筑各方面。不过，随着近年来装配式建筑的不断发展及广泛应用，根据装配式建筑的实际需求，模数的实际意义又有了更多的拓展。一方面，相同构件数量决定了具体的模板数量；另一方面，模板数量又影响着项目周期和整体投资。可见，这一過程是互相影响、环环相扣的。在装配式建筑结构设计过程中，应当尽量采用相同模数，因为这样可以有效提升模板的重复利用率。同时还要配合好插座和设备开口等要素，以方便后期的施工安装。

2.5 结构技术体系

在装配式建筑结构设计中，结构技术体系是一项非常关键的问题，也是必须要把握好的要点之一。只有对结构技术体系进行不断优化，才能够满足实际设计要求。所谓“结构技术体系”，可以泛指为所有与结构设计有关的技术体系。结构技术体系的合理与否，直接关系着装配式建筑结构设计的成败。一般情况下，在我国的装配式建筑中最常用的结构技术体系主要有三种：一是整体框架结构，二是装配整体式剪力墙结构，三是叠合剪力墙结构。在具体的设计过程中，应当要充分考虑到实际情况，进行合理的选择。例如，如果在装配式建筑中应用平面构件，则可采用叠合板和叠合梁；如果在装配式建筑中应用剪力墙，则可采用单面或双面预制的叠合剪力墙。另外，连接形式也要进行合理的选择，有时需要采用逐根连接，有时需要采用集束连接，这些都很关键。

2.6 预制构件

预制构件是装配式建筑中十分关键的一项环节，预制构件质量的好坏直接决定着装配式建筑的成败。在预制形式和预制部位的设计过程中，都应当要根据建筑的特征、结构体系以及预制装配率等进行合理设计。最先要考虑的是叠合梁、楼梯、阳台等水平构件的预制问题；再就是预制式外墙的设计，一般外墙保温都是与装饰为一体，但注意在施工过程中应当尽量减少使用外部脚手架。

2.7 预制构件节点

在装配式建筑工程中，对于预制构件的连接节点的设计，是装配式建筑设计过程中的重中之重，同时也是在工程项目整体完成后极其容易出现质量问题的环节。所以，在进行结构的施工图设计过程中，一定要注重设计中各个连接节点的结构安全性能，以保证在使用过程中传力合理并且明确，节点处的计算分析与实际受力情况相符合。除此之外，还要做好节点位置的防水、防火等一系列的功能性设计。在现阶段，装配式建筑结构设计的基本原理是等同现浇。其意思是，在施工过程中，通过采用可靠地连接方式以及必要的结构与构造措施，使得装配式混凝土结构的作用基本上和现浇混凝土结构的效果基本等同。除结构构件的连接方式之外，在施工过程中，必须根据建筑项目的具体情况和规范的要求做一些改善。

结语：

综上所述，随着建筑行业的不断发展，装配式建筑在我国得到了越来越广泛的应用，为此我们对于装配式建筑的结构设计就要做到最好。装配式建筑结构设计是个系统的工作，它对于设计人员的要求是很高的，其必须具有十分扎实的理论基础及自身极强的责任心。在进行装配式建筑的结构设计时，我们一定要抓住它的要点，根据人们的生活需求需要，设计出受到人们的喜欢以及认可的装配式建筑物，促进建筑行业的长久稳定发展。

参考文献

[1]装配式建筑结构部品施工的质量评价[J].吴水根，柏建韦.建筑施工.2013（02）

[2]建筑结构设计中应注意的问题探讨[J].赵洋.山西建筑.（01）

[3]建筑结构设计的基本概念与要点[J].何炳贵.智能城市.2018（06）

（作者单位：江苏龙腾工程设计股份有限公司）