装配式建筑结构设计浅谈

冯兴佳

武汉天华嘉易建筑设计有限公司 湖北武汉 430000

1 设计流程

与常规建筑设计方式相比，全新的装配式建筑设计在流程上与之存在明显差别。关于工程方案以及图纸的制定，需广泛涉及装配式设计的各项具体内容，并包含装配式结构的深化设计方案。实际工作中，设计单位要兼顾工程规模、使用功能、成本等多方面因素，形成合适的设计方案，确保各项要素达到相均衡的状态。装配式建筑对于结构的选择提出较高要求，需满足抗震设计规范，较为可行的有框架柱、剪力墙等结构形式，且各类预制构件都要与设计规范相符[1]。

纵观装配式建筑的发展状况，其己经衍生出多种结构形式，如装配整体式框架结构等，各自均存在鲜明特点，适用条件也不尽相同。设计单位需立足于实际情况做出合理选择，并积极与建设单位商讨，对装配式技术方案形成共同认知，以便更好地展开各环节施工作业。做好常规结构设计工作，需充分考虑到各类构件生产与运输状况等多方面因素，设计方案要与实际生产、施工作业紧密关联，提升各环节的配合效率。基于装配式结构施工图，实现各类构件工业化预制的效果，在设计工作中要注重受力合理、操作便捷的基本原则，并与各专业设备之间形成紧密配合关系，注重对各类管线的预埋处理。针对装配式结构的已有方案做出深化设计，设计单位要充分考虑到预制作业的实际要求，各项操作与设计方案间应达到相配合的效果。关于各类预制构件的运输以及安装作业，都要充分考虑到现场的实际情况，以便提升各环节施工效率。从施工图的构成要素来看，最为关键的当属各预制构件的平面布置图（涉及具体编号等内容）以及预留插筋布置图等。基于装配式结构的实际特点形成计算书，需充分考虑到接缝以及预埋件承载力、连接节点等多部分内容，确保各部分受力的合理性。

2 分析装配式建筑结构设计要点

2.1 构件拆分设计

预制构件设计期间要参考生产单位生产工艺水平，确立最为合理的尺寸，最大限度减少建筑结构间的误差，努力避免因尺寸问题而造成的质量问题。同时，设计人员还要关注施工单位吊装工作水平，合理选择吊运方式、位置等细节。部分单位将构建进行拆分主要是为了降低工程建设成本和优化施工流程，利于对各个现场施工节点进行把控。另外，还要关注装配式建筑结构的安全性，确保建筑施工过程中具备良好的可靠性、安全性。而且，设计人员要考虑结构安全性及构件运输、安装等方面的问题，综合多种环节的需求，不断调整预制构件拆分设计，才可以使设计更为合理。对于预制构件的拆分需要以把握装配式建筑主体结构受力情况为前提，在掌握现浇与预制范围时，明确构件拆分位置，明确后浇区与预制构件间的关联。结构拆分时还要根据实际情况减少构件类型，确保建筑结构总体的合理性，必须掌握相邻构件拆分情况，合理选择构件接缝位置。例如：剪力墙结构拆分装配设计时，要尽量选择T 型剪力墙，避免拆解得较为分散；对于需要增加翼缘的剪力墙，要保证翼缘长度设计合理，减少边缘构件浇筑长度影响现场施工。

2.2 剪力墙结构设计

剪力墙是装配式建筑中主要承受风荷载、地震荷载的结构，具有防止结构剪切破坏的重要作用。剪力墙结构设计也是装配式建筑结构的设计要点，设计时需要把握以下几点：全面考虑空间与结构问题，对于装配式建筑而言，其剪力墙施工方式为对称样式；避免单方向的剪力墙设置，在地震概率较高的区域，需要根据装配式建筑的抗震性能确定剪力墙最有效的厚度；在设计纵墙时，应结合实际计算结果进行布置；注重剪力墙边缘构造设计，可在剪力墙边缘配置端柱，进而提高该部位的抗震能力，同时也要根据该部位实际受力情况加强端部与洞口两侧[2]。

2.3 框架结构设计

装配式建筑框架结构应用非常广泛，特别是各类高层装配式建筑当中应用更多。因此，必须重视装配式建筑框架结构设计工作。在开展框架结构设计时，要注意 “刚柔并济”，避免出现结构太柔容易变形或结构太刚容易局部受损的情况。设计时注意分清框架结构主次，分清不同构建部分的重要性及作用，确保重要构件的稳定性和可靠性。若装配式建筑结构布局存在问题，需要根据实际情况对布局进行调整，同时关注框架体系结构的调整情况；若建筑所在区域的地下水位偏高，应注意在混凝土材料中添加一定比例的膨胀剂，若建筑框架结构体系长度无法满足伸缩缝间距标准时，需要提升配筋率或调节保温措施，若装配式建筑梁截面过大，设计过程中应注意对配筋率、变形情况进行分析、计算，必要情况下要采取有效的补强措施。对于入口位置的女儿墙需要考虑增加构造柱，做好加密处理措施[3]。

2.4 构造节点设计

装配式建筑防水性能较差的构造节点要重点关注，做好构造节点设计。在设计前充分掌握建筑所在区域的气候、地理等条件，确保各个构造节点满足区域使用要求。还要掌握建筑所在区域的水文地质条件，做好装配式建筑的一般设计，重点考虑风荷载的作用。一般情况下，建筑在风荷载作用下，建筑结构会处于弹性状态，各个构造节点设计需满足内力标准动作要求。

3 结语

装配式建筑相较于传统建筑环保节能、建设周期短，具有很好的发展空间和前景，已经得到了越来越多的推广和应用。但装配式建筑设计、生产等环节仍存在一些问题，各个环节之间的配合程度较差，甚至影响建筑结构的科学性、合理性。因此，在针对装配式建筑结构进行设计时，要充分掌握设计流程，了解其布局、标准、技术等要点内容，确保设计出来的建筑结构满足装配式建筑结构的使用要求。