装配式建筑结构设计要点分析

石 华，黄 俊

重庆市设计院有限公司，重庆 400015

1 装配式建筑概述

装配式建筑是一种新型的整体式建筑，其将预先定制的各种结构经过运输和转移之后，将其组合在具体的建筑位置，从而可以更好地发挥每一个装配结构的优越性。现阶段，各种建筑企业为节省资源和修建成本，在装配式建筑中投入了更多的精力，但在具体的方案落实上，现实与计划的差距仍然较大，这就导致整个装配式建筑产业体系在推广时受到限制。但在实际的装配式建筑结构运用中，由于整个体系内缺乏各类解决问题的具体措施，且工作人员没有丰富的经验积累和知识储备，在进行原材料的选择时也可能会与实际需求形成一定的误差，最终可能会对装配式建筑的发展造成影响。因此，为了促进装配式建筑在我国的发展，行业内设计人员必须结合实际情况制订出符合现实的设计方案，还要不断顺应我国时代发展的潮流和社会的需求进行优化创新。

2 装配式建筑结构的特点

装配式建筑不同于传统的建筑结构，主要是对已加工完成的生产构件进行运输和组装，能够有效地提高建筑速度和质量，具有以下特点：

（1）所需建筑时间较短。这主要是因为装配式建筑不受外界因素和人为因素的影响，在进行实际的安装装配工作时，所采用的技术手段科技含量较高，不仅可以有效地为企业节约一定的人力成本和资金，还可以推动整个建筑施工效率的提高。

（2）建筑质量较高。人为的破坏性因素是传统建筑构造中面临的主要问题，但装配式建筑预制构件可以有效地降低人为因素对后期质量产生的影响。同时，通过智能化的手段对各预先准备好的构件进行组装，可以有效地提高后期建筑的隔热隔音性能。

（3）具有较高的环保性。装配式建筑工程能够有效地降低因施工场地所形成的各类废弃物对环境造成的破坏，提高周围居民对装配式建筑施工过程的满意度，还能使整个装配式建筑企业拥有较高的社会信誉度。

3 装配式建筑结构的设计原则

装配结构设计是一门严谨的工作，最根本的四大原则分别为标准化、规模化、少规格和多组合，工作人员必须严格按照这四大类原则进行设计施工，还需要根据实际情况进行协商和调整。对于材料的选择，最好根据合理性和适用性两个方面进行配件的制作，从而有效地提高建筑施工的整体效率和质量，进而提高建筑的防震性能和抗压性能。

4 装配式建筑结构的设计要点

4.1 预制构件构造设计

在对预制楼板进行具体的施工时，工作人员要严格按照计划方案内的步骤进行底板的开洞处理，还需要严格按照洞宽应用具体方式。当洞宽小于300mm时，应该尽量避免与洞口的接触，降低对洞口的压力和作用；而当洞宽大于300mm时，需要利用钢筋的铺设加强洞口的承压能力，通常会采用2根附加筋的方式。当屋面与立面之间表现为收进式状况时，就要利用圈梁使整个楼层处于浑然一体的状态。对于情况较为特殊的剪力墙，则需要对其进行水平后浇带的设置，还可以在此基础上增加2根纵向筋来提高剪力墙的承压，参数指标在计划方案内都有明确的规定。

4.2 连接性设计

在进行装配式建筑结构安装工作时，可以使用灌浆的方式增加钢筋之间的稳定性，避免因钢筋破损和接头不稳固出现安全事故，符合装配式建筑设计的具体性要求和原则，为企业节约一定的生产成本。对于建筑内部的剪力墙设计，通常要通过套管来增加对连接处的保护，包括后浇混凝土，要进行有效叠合，叠合为结合面之后，方可对平面进行粗植处理。对于建筑内部的预制梁体断面处，必须对其开展粗糙面处理，结合具体的参数要求提高其质量和效果，主要表现为对键槽和粗糙面之间进行有效的对接。

4.3 预制构件的防水设计

装配式建筑使用时间越久，受周围环境的侵蚀影响就越大，主要表现为因天气变化而对建筑表面所造成的侵蚀和磨损现象。尤其是在雨雪天气，可能会导致建筑体内部渗水，因此施工中所用混凝土的防水性能尤为关键，要减少因自然环境的改变而对建筑内部的整体性和稳定性产生的破坏。对于楼板和外墙，必须选择防水性能优良的材料对其进行连接和稳固作业，还需要使用封闭式的连接方式提升整个墙面的承压性。另外，也可利用橡胶条来提高整个建筑体内部的密闭性，不断地加强整个建筑内部的防水效果。

4.4 整体构造设计

装配式建筑设计师在选择叠合板时，通常使用的是单向板，需要在底板预先开洞，并使钢筋与具体的开洞位置之间存在合理的距离。根据洞口的宽度采取不同措施，钢筋的选择和位置的安置也各有差异，这就要求装配式建筑设计人员紧随时代潮流，不断更新设计理念，对于建筑施工过程中面临的各种挑战，要及时找出相关的解决方法，从而提高计划方案的适应性和科学合理性，更好地提高整个结构性建筑的稳定性和承压能力，同时减少因结构问题而出现的经济利益损失。设计人员在对立面楼层进行具体设计时，必须利用钢筋混凝土的密封性措施来提高整个楼层的整体性。

4.5 楼梯结构设计

对于装配式建筑内部的楼梯结构设计，必须考虑到混凝土构件，主要采用预埋钢板和平台焊接，要结合实际情况对各个参数进行适当的调整和改进，从而有效提高楼梯的承压能力，保障施工人员的人身安全。对于楼梯内部的栏杆扶手等的设计，设计人员必须深入实际进行考察，从而合理地筛选和运用混凝土结构。

（1）对吊装内部各个步骤和环节对楼梯造成的后期影响做出明确分析，不仅包含钢筋孔道与扶手之间的紧密联系，还需要确保栏杆和安全通道之间能够相互适应。

（2）将防水、防滑等安全性问题考虑在内，为使用者的生命安全提供保障。

（3）要考虑特殊群体的需求，如儿童和腿脚不便的老人，利用特殊的设计方案来提高整个楼道的使用效率和适应性，满足不同人群的需求，推动整个装配式建筑的可持续发展。

4.6 总设计图设计

装配式建筑的总设计图设计是落实设计理念，然后对整体建筑的各个步骤做出明确且细致的划分。在处理特殊的建筑空间时，必须考虑到空间的充足性，提高整个装配任务的效率，从而保障后期工作处于安全和高效的状态中，保障现场施工人员的生命安全，同时确保现场施工设备和器械的完整性。在具体的施工过程中，必须严格按照计划方案内的步骤和环节确定预制构件的顺序，对可能会造成后期安全事故的因素进行及时排查，还需要在此基础上保持现场施工环境的清洁性，减少因周围环境变化而对预制构件设施产生的影响，有效发挥整个建筑内部各空间的结构性能，推动我国装配式建筑结构的可持续发展。

5 结束语

装配式建筑相较于传统建筑标准化程度高、环保节能、建设周期短，具有良好的发展前景，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，保证建筑结构设计能够达到施工要求。