预制装配式建筑结构体系与设计探究

应洪波 韩斐

【摘要】近年来在我国城市快速发展的过程中，较多的建筑得到了建设，在建筑建设技术方面也获得了快速的发展。其中，预制装配式建筑是一种新型建筑技术类型，在实际应用当中具有较好的表现。在本文中，将就预制装配式建筑结构体系与设计进行一定的研究。

【关键词】预制装配式建筑;结构体系;设计

在建筑项目建设中，将涉及到多个作业环节，如果其中一个环节存在问题，将对整个建筑工程的质量、成本与进度产生影响。其中，预制装配式建筑是近年来兴起的一种新的建筑建设方式，在具体应用当中能够对工程建设效率、质量进行有效的提升，最大程度降低工程施工安全隐患以及质量问题的发生几率，保证工程在规定时间内完成建设，具有较好的应用价值。

1、预制装配式建筑概念

在现今建筑建设中预制装配式建筑是一种新的建筑形式，在该方式中，将在构建生产厂中直接生产工程建设的大部分构件，之后统一运输到施工现场进行拼装以及吊装处理，以此完成整个建筑工程的施工。在该种建筑形式中，主要结构包括有：第一，钢结构。包括有钢梁，钢柱以及钢材等结构组成部分;第二，混凝土结构。混凝土是该类结构的主要原材料，在具体对混凝土构件加工时，将在工厂对相关构件进行预制，同样的在制作完成后运输到施工现场进行混凝土材料的浇筑作业，以此完成结构预制工作;第三，集装箱式结构。对于该种结构来说，可以将其视作为完整的集装箱，统一在工厂生产线中生产，当相关构件运输到现场后，则可以结合实际以多种方式进行相应的拼接处理。

2、预制装配式建筑体系发展

在上世纪80年代，我国即已经对装配式建筑结构体系进行了应用，主要应用在大板建造等领域当中。受到当时经济环境的影响，在建筑领域当中虽然也具有装配式建筑结构体系的应用，并获得了一定的效果，但受到经济条件的限制，则无法保证其中部分结构体系施工环节的施工质量，并因此对该技术的进一步推广应用产生了影响。而在近年来我国经济不断发展的过程中，该类结构体系在发展中也获得了充分的经济保障，以此为该类结构体系的进一步应用打下了良好的基础。

3、预制装配式建筑结构设计标准

在我国，对预制装配建筑制定了相应的技术规程，从整体上对预制装配建筑结构的设计进行了规划与要求，包括有剪力墙结构以及框架的设计等方面，在技术体系方面也覆盖到了结构设计以及建筑设计等方面，且在建筑后续的施工验收等环节都进行了明确的规划。在具体建筑建设当中，需要能够满足以下标准要求：第一，在我国混凝土结构技术规程中，仅仅在装配整体式剪力墙以及框架结构等方面具有说明，在具体工程建设中需要注意，不能对现浇刚性节点进行过多的应用，也不能多次进行叠合，避免因此影响到整体结构的稳定性而对工程质量产生影响。从该方面考虑，则需要设计人员在具体工作当中能够对存在的问题进行积极的考虑，在设计阶段做好成本控制，充分发挥出建筑结构类型优势;第二，在预制装配建筑发展当中，同我国经济水平的进一步提升具有密切的联系，在具体施工中，该方式能够对环境可能产生的破坏进行有效的避免，良好的实现绿色施工目标。但同传统混凝土浇筑方式相比，在单位成本方面依然相对较高，在具体设计当中则需要能够做好设立理念的把握，在对结构优质性、先进性特征充分结合的基础上，发挥出结构应用优势。

4、预制装配式建筑结构体系设计

4.1 立面设计

在立面设计当中，需要对多样的组合方式进行使用，如可以通过标准化预制模块，根据不同的组合排列方式对建筑的整体形体进行优化，形成立体三维的视觉效果，充分体现出建筑的特色。同时，也需要能够打造层次，在建筑立面当中，通常所具有的结构包括有阳台、空调板以及外墙等等，对于这部分结构元素来说，所具有的形态将对立面设计效果产生影响。在实际设计当中，需要保证不同元素在形态尺寸等方面具有良好的搭配特点，在对立面层次有效丰富的基础上，为后续构件的标准化生产活动提供便利。此外，也可以在设计当中做好纹理质感相关元素的应用，进一步提升建筑立面的美感。

4.2 平面设计

在平面设计当中，协调性是需要重点把握的一项原则。具体来说，即需要通过反复的测量与比对，对最佳的类型设计方案与尺寸进行寻找，充分体现出装配式建筑的应用优势，同时达到降低成本以及提升质量的效果。在设计活动进行前期，則可以根据建筑区域功能分布情况对空间进行划分，在做好模块类型确定的基础上做好相应组合方法的设计。具体来说，要根据标准功能模块套型模块做好整体结构的打造，保证同工业化生产相关要求具有较好的适应性。

4.3 连接设计

在装配式建筑当中，连接方式、技术以及对于连接点位置的选择十分重要，都需要能够充分联系建筑功能需求，保证连接设计具有较好的可靠性以及标准性。在连接构造设计当中，需要充分结合建筑连接技术水平。在具体工作当中，工作人员则需要能够根据操作要求、技术标准制定相应的技术方案，对于钢筋混凝土装配式建筑而言，在具体设计当中也需要能够充分分析好结构的受力情况，保证不同节点能够较好的承载应力，保证结构在稳定性与安全性方面具有好的表现。

4.4 管线设计

在建筑施工当中，管线施工是一项重点且复杂的内容，且需要相关施工部门能够进行有效的配合。在工程的设计阶段，需要能够充分把握管线的走向，规划系统位置等等，一是做好管线排布空间的预留，包括有电线电缆铺设、排水管道排布以及电气系统接地等等。在具体管线预留设计当中，首先要充分确认不同类型管线所处的位置以及所在区域，以此为基础做好管线预留方案的设计。同时需要能够根据装配式建筑施工要求做好预留合理性的检验，避免对其他建筑功能的实现以及相关环节的工作产生影响。在设计完成后，也需要以BIM技术对系统当中可能存在的遗漏部分与碰撞点进行验证。

结论：

在上文中，我们对预制装配式建筑结构体系与设计进行了一定的研究。可以说，在预制装配式建筑施工中，设计是其中的一项重点内容，通过设计工作的科学进行，对预制装配式结构建筑的顺利建设以及建设质量的提升都具有十分重要的意义。对此，在具体工作开展中，需要能够充分把握设计要点，切实提升设计水平。

参考文献：

[1]雷振海.装配整体式剪力墙结构体系构件标准化设计实践[J].科学技术创新，2019，（16）.104-105.

[2]张鑫，隗鸢翀.预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点[J].绿色环保建材，2019，（6）.68.

[3]胡国建.预制装配式建筑结构体系与设计[J].工程建设与设计.2019，（19）.104-105.