分析與探討裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

　　摘要：1995年建設(shè)部印發(fā)了《建筑工業(yè)化發(fā)展綱要》的通知，次年建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心成立，出臺了《住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化試點(diǎn)工作大綱》、《關(guān)于推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化提高住宅質(zhì)量的若干意見》，并批準(zhǔn)建立了多個(gè)國家級的住宅產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)城市、生產(chǎn)型基地以及以房地產(chǎn)開發(fā)商為龍頭的企業(yè)聯(lián)盟。目前，住宅業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)中的支柱產(chǎn)業(yè)地位已經(jīng)確立，住宅建筑工業(yè)化必將是今后住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，我國建筑工業(yè)化已經(jīng)進(jìn)入持續(xù)、健康發(fā)展的新時(shí)期。裝配式建筑結(jié)構(gòu)能夠提高建筑的建造效率，通過裝配式建筑結(jié)構(gòu)能夠使建筑施工更加安全，提高了建筑行業(yè)的靈活性，同時(shí)也更加符合綠色節(jié)能環(huán)保的建筑要求。

　　關(guān)鍵詞：裝配式建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);關(guān)鍵點(diǎn)

　　引言

　　裝配式建筑有其很大的優(yōu)勢，但現(xiàn)階段相比傳統(tǒng)建筑業(yè)存在不少的劣勢，而創(chuàng)新是解決裝配式建筑劣勢的一個(gè)捷徑。

　　一、裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路

　　在采用裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，首先要明確設(shè)計(jì)思路，因?yàn)檠b配式建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有獨(dú)立性，合理的設(shè)計(jì)可以減少異形構(gòu)件，從而保障裝配式建筑整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，同時(shí)也能降低建設(shè)成本。在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該從尺寸、配筋等多個(gè)方面著手考慮，同時(shí)還要做好節(jié)點(diǎn)錨固、構(gòu)配件拆分等工作。如果采用程序化的設(shè)計(jì)方式，會導(dǎo)致建筑外形過于單一，梁、板、柱等內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸保守單一，不利于房間利用率的提升。

　　建筑論文范例：建筑工程中高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

　　所以，可以利用BIM技術(shù)來優(yōu)化設(shè)計(jì)，從項(xiàng)目規(guī)劃、概算、預(yù)算、物業(yè)等多個(gè)環(huán)節(jié)入手，實(shí)現(xiàn)全生命周期智能動(dòng)態(tài)控制和管理。在BIM技術(shù)應(yīng)用的過程中，可以采用revit+國內(nèi)插件進(jìn)行建筑的創(chuàng)建和設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，可以采用PKPM計(jì)算配筋量，同時(shí)也可以對層側(cè)移剛度進(jìn)行計(jì)算。以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使設(shè)計(jì)思路更加清晰、合理。

　　二、裝配式建筑的劣勢

　　(一)裝配式建筑對設(shè)計(jì)問題寬容度底

　　現(xiàn)澆混凝土建筑如果設(shè)計(jì)出了問題，在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)后可以補(bǔ)救。但裝配式建筑等到構(gòu)件安裝時(shí)才發(fā)現(xiàn)問題，就很難補(bǔ)救了，會造成質(zhì)量、工期或成本方面的重大損失。

　　(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

　　目前外圍護(hù)墻基本為PC隔墻為主，PC隔墻與現(xiàn)澆混凝土完全澆筑一體。而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，PC隔墻一般作為附加荷載輸入，結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)比傳統(tǒng)的砌塊墻適當(dāng)多折減一點(diǎn)。PC隔墻對主體和邊上構(gòu)件的影響無法準(zhǔn)確在計(jì)算模型中體現(xiàn)，對主體結(jié)構(gòu)有一定的安全隱患。

　　三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

　　(一)裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

　　裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎�所以在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，在裝配設(shè)計(jì)前需要協(xié)調(diào)各方面的專業(yè)人員進(jìn)行裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的討論，裝配設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、少規(guī)格、多組合的設(shè)計(jì)原則，在材料選擇方面，裝配式設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)選擇安全度、適用度、耐久度較高的建筑材料構(gòu)件制作，保障裝配結(jié)構(gòu)整體施工質(zhì)量，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)當(dāng)對防震工作展開討論，進(jìn)行細(xì)致的構(gòu)件深化設(shè)計(jì)。在厘清裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則之后，下面針對各項(xiàng)設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

　　(二)疊合板與墻體設(shè)計(jì)

　　在設(shè)計(jì)過程中受力構(gòu)件是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，在疊合板進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)滿足一定的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)要求疊合板的厚度不得小于60mm，并且在采用150板時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用PC層與RC層組合的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保疊合板的質(zhì)量。當(dāng)疊合板跨度高于3m時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)選用鋼架混合疊合板，當(dāng)跨度大于6m時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制板設(shè)計(jì)，增強(qiáng)疊合板的機(jī)械強(qiáng)度。

　　預(yù)制剪力墻在施工過程中由于結(jié)構(gòu)件較多，導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件之間出現(xiàn)了過多的縫隙，針對這一問題，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行預(yù)制剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)做好接縫的處理工作，同時(shí)保障施工的便易性，達(dá)到縮短工期的設(shè)計(jì)效果，在明確預(yù)制剪力墻的相關(guān)指標(biāo)后，應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場施工特點(diǎn)對預(yù)制剪力墻做出設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求中明確指出裝配式結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)保障承重構(gòu)件豎向受力的問題，豎向受力要均勻，且受力程度要低，保證豎向承重構(gòu)件上下對齊，并且沒有轉(zhuǎn)換。

　　在一般的情況下護(hù)剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行優(yōu)先的設(shè)計(jì)選擇，便于預(yù)制結(jié)構(gòu)件的現(xiàn)場安裝，內(nèi)部剪力墻設(shè)計(jì)由于施工安裝較為困難，所以應(yīng)當(dāng)予以排除。在進(jìn)行墻體底端加固作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對豎向受力構(gòu)件進(jìn)行水泥的澆筑工作。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)采用現(xiàn)澆施工技術(shù)對混凝土進(jìn)行安裝施工工作。通過合理的裝配構(gòu)建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低預(yù)制構(gòu)件的制作成本，提高了裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，同時(shí)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還能夠應(yīng)用于電梯結(jié)構(gòu)、樓板結(jié)構(gòu)之中，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)保障墻體結(jié)構(gòu)達(dá)到抗剪力的要求下，適當(dāng)采用少量的PC墻，確保預(yù)制力墻體的可靠性。

　　(三)預(yù)制輕型樓梯

　　傳統(tǒng)的預(yù)制剪刀板式樓梯重量在5t左右，需要大型塔吊才能吊裝。針對上述缺點(diǎn)，把剪刀樓梯改為梁式樓梯，梯板最薄處板厚為80mm,梁寬為120mm,且踏步處做斜角以達(dá)到減重措施。樓梯重量約2.9t，能滿足一般塔吊的吊重要求。

　　(四)裝配結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

　　裝配結(jié)構(gòu)是一種預(yù)制件安裝的形式，預(yù)制件當(dāng)中難免會存在一些細(xì)微的問題，設(shè)計(jì)工作人員在對裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)對設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先應(yīng)當(dāng)注重裝配結(jié)構(gòu)預(yù)制件的平面設(shè)計(jì)，在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)時(shí)要保障平面布局的合理性，建筑門窗應(yīng)當(dāng)與平面設(shè)計(jì)相吻合，使門窗達(dá)到安全適用標(biāo)準(zhǔn)，一般采用上下對齊和成列分布的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)對細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，要注重預(yù)制構(gòu)件之間的縫隙防水設(shè)計(jì)，保障預(yù)制構(gòu)件的耐久性，在墻板縫隙處、樓梯接縫處等位置進(jìn)行防水設(shè)計(jì)，保障其使用效果。在對一些特殊部位的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要對其精確性進(jìn)行考量，并且要在接縫處進(jìn)行防水、防風(fēng)設(shè)計(jì)，保障室內(nèi)的保溫性能。在外墻與立面設(shè)計(jì)時(shí)，要達(dá)到美觀整潔經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)要求，墻體與墻體間的連接部分要做好加固工作，使裝配式結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)達(dá)到保溫、隔音、防水等硬性要求。

　　四、裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化路徑

　　要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化，就要從多個(gè)方面入手：首先，保障設(shè)計(jì)資料完整可靠。設(shè)計(jì)人員要做好資料的收集和管理工作，根據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求進(jìn)行資料的審核和存儲，明確外界因素、人文因素、技術(shù)因素、計(jì)算誤差等條件對項(xiàng)目的影響，同時(shí)采取有效的預(yù)防措施，確保設(shè)計(jì)的合理可靠;其次，加強(qiáng)生產(chǎn)廠家管理工作。從目前的發(fā)展情況來看，要提升裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，強(qiáng)化生產(chǎn)廠家管理力度十分重要。只有落實(shí)有效的管理工作，才能保障廠家嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn);最后，做好設(shè)計(jì)監(jiān)管工作。企業(yè)管理部門要明確自身職能，采取有效的管理措施，建立完善的管理機(jī)制，確保設(shè)計(jì)人員有足夠的能力和職業(yè)素養(yǎng)，進(jìn)而保障裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

　　結(jié)束語

　　通過裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探討可以得知，在進(jìn)行裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)首先厘清裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，加強(qiáng)平面圖紙與立體圖紙的設(shè)計(jì)質(zhì)量，在疊合板設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合設(shè)計(jì)要求選擇合適的疊合板材料，并且注重剪力墻的設(shè)計(jì)，確保墻體的機(jī)械強(qiáng)度，在進(jìn)行樓體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注重樓梯的吊裝原裝孔道設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對裝配結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，確保裝配結(jié)構(gòu)建筑的適用性。

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　　作者：趙磊

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