装配式建筑结构体系设计要点及发展趋势

装配式建筑结构体系设计要点及发展趋势

苏伟权

广州城建开发设计院有限公司 广东省  510000

摘要：我国当前的建筑行业已经朝着现代化的方向发展，很多先进的建筑技术应用到建筑的建造中，对于装配式建筑结构工程，如果没有做好有效设计工作，会对建筑物的使用功能有一定程度的影响，还会影响到人们日常的生产和生活需求。因此，需要进一步提高装配式建筑结构的设计水平，促进装配式建筑结构工程的进一步发展，可以保障建筑的安全性。

关键词：装配式建筑结构体系；设计要点；发展趋势

1导言

装配式建筑结构有不同的结构类型，适用范围很广，各种结构类型各有特征，从不同方面推动了装配式结构的发展；从分析装配式结构的设计入手，可以看出，在进行装配式结构的设计时，应先确定其设计原理，并强化装配式建筑结构体系设计，并对其进行细致的分析，以保证其使用性能。

2装配式建筑结构的特性

传统建筑行业中的建筑存在较大的不足之处，主要是传统建筑存在高耗能和高污染现象，而且传统建筑的现场浇筑作业整体运行过程中会消耗大量的自然资源，很多物质资源也被消耗掉，而且建筑建造过程中还会产生很多高危害的物质，其中会造成白色泡沫污染。建筑物装配结构中各个部件的加工是比较便利的，会给建筑的整体建造提供一个比较规范的建筑结构，通过对各部分部件进行有效整合，可以组合成一个完整的整体。建筑结构在建造的过程中，会与预期设定的参数进行有效契合，充分满足建筑结构的实际需求，而且装配式建筑结构在整个建筑的建造中应用可以缩短建筑工程施工的周期，建筑装配式结构的有效应用，只需要按照对应的尺寸对建筑装配式结构进行设计，加工过程中将各部分构件有效组合在一起，可以有效实现对整个建筑结构的加工和组装。对于装配式建筑结构，应用到建筑行业是十分重要的。例如，建筑装配式结构的设计与施工可以进行有效组合，只需要将施工现场需要的各个部件以图纸的形式画出来，通过装配式结构生产出来，可以有效提高建筑的整体生产效率。建筑结构的深加工可以实现规模化生产，装配式建筑部件在生产过程中需要对预制模型进行参数和尺寸的确定，然后对建筑构件进行整体化生产，可以实现批量化生产，也进一步提高了装配式建筑的发展。

3装配式建筑结构体系设计要点

3.1设计预制构件

在预制构件设计过程中，设计人员需要严格按照科学化设计原则开展相应的工作，在标准化设计的基础上，有效控制构件的类型以及成本。例如，预制楼板可直接采用叠合楼板的形式。在设计内墙预制构件时，设计人员需要采用隔音效果良好、容易拆装的隔音板，如陶粒混凝土板、蒸压轻质加气混凝土条板（ALC板）等。厨卫等区域的渗漏风险较大，因此这些区域的防渗漏设计也至关重要。对于阳台区域，设计人员则需要提前做好栏杆孔、管流洞、开关孔等设计工作。在设计楼梯时，设计人员可在预制楼梯上直接设置滑动铰，并采用防滑落的措施来保证楼梯使用安全。对于预制楼梯的制作，设计人员还应该做好梯段重量的控制工作，将其重量控制在合理的范围之内；对于较长的预制楼梯，设计人员可以考虑将其分成两个部分来进行制作，然后分别进行吊装，从而保证预制楼梯安装的效率和质量。

3.2楼梯结构设计

在装配式结构设计中，为了增强结构的稳定性和整体的抗压承载力，通常采用预埋钢板和平台进行焊接。设计者在设计时应留意混凝土结构和护栏之间的细微差异。在吊装过程中，要考虑预制楼梯的升降通道，同时考虑钢筋通道、扶手等，确保在吊装过程中不会对预制楼梯造成损伤，同时保证楼梯的安装是一致的。在设计楼梯时，应充分考虑施工安装的要求，比如当建筑层高较高时，楼梯梯板相对较长，单个梯板构件重量一般会有3～4t，重量超过一般常规的塔吊规格。为节省人员、提高工程质量，建筑结构应按人的功效进行设计。

3.3规范的设计过程

各有关企业应加强对设计单位的管理，不断优化与完善设计过程与制度，从制度上为设计企业提供有效保障。为设计者提供设计流程，并为他们的设计工作提供指导。同时，要加强对设计者的管理，使其能够更好地按照规范进行设计。在进行装配式建筑结构设计时，必须综合考虑各种因素对工程质量和抗震性能的影响。使其符合工程整体的要求，同时还要兼顾工程造价，防止工程造价与预算偏差。因此，设计者在设计时应尽量避开设计流程中的复杂构件，以保证构件的加工与生产与建筑进度同步。

3.4节点部位设计技术

装配式建筑各个节点部分的有效设计，可以进一步增强建筑的稳固性，加强建筑各个构件之间的有效连接，双皮墙的设计注重做好对混凝土结构的特点设计，要在设计中对实际的设计需求进行明确，合理确定外墙和内墙之间的受力情况，确保受力的设计满足一定的规范和要求。对于混凝土浇筑环节技术的应用，需要选择比较合理的方式，结合装配式建筑的整体结构形式，提升建筑整体的质量，在进行设计过程中要注重混凝土浇筑的质量，确保施工过程各个环节的质量，框架采用的是钢筋混凝土材料，加强节点之间的有效连接，也使得结构的整体刚度进一步提升。该种设计方法可以将各个部分的节点有效连接起来，在水平方向上对构件材料的连接可以使用钢梁，这样也能够进一步降低自重，达到一种大的跨度。

3.5装配式框架剪力墙结构设计

在实际应用装配式框架剪力墙结构时，设计人员不仅需要保证装配率能够达到相关标准要求，还需要尽可能地减少造价。在前期设计方案的过程中，设计人员可以采用等跨柱网来提高施工效率。在布置柱网时，设计人员应考虑到结构内力分布的均匀性，并且控制好隔墙的间距。如果柱网位于楼板受力方向，设计人员可将柱网长度控制在4.5m内，并采用预制混凝土楼板技术进行处理。如果柱网长度超过4.5m，那么设计人员可以选用钢结构施工技术或者预制叠合板施工技术来进行装配式施工。而对于装配率的具体要求，设计人员还需要结合装配式建筑工程的实际情况，选择合适的连接技术，以保障构件连接处的连接强度。

4装配式建筑结构体系设计的发展趋势

相比于传统建筑工程，装配式建筑工程的施工建设具有明显的节能、环保优势，能够紧密贴合绿色可持续的发展理念。现阶段，我国装配式建筑工程的建设施工技术仍不成熟，整体还处于初期发展阶段。要想推动此类建设施工模式在建筑行业内快速发展，还需加快完善政策法规，以及相应的市场管理规范，同时重视对规模化推广工作的组织与开展，针对整个工程的设计与施工，做好专业化合理化的分工。一方面加强产业链各环节间的有效衔接，另一方面逐步构建并完善实质性纽带。贴合图纸设计、构件生产以及现场安装等各个作业环节的实际需求，按照传统的条块分割方式合理布置各项工序，逐步推进装配式建筑结构设计体系的成熟化发展，完善构建质量安全标准，助力建筑工程设计与施工迈向绿色可持续的发展道路，拓宽其在整个建筑市场内的发展空间。

结束语

总之，在装配式建筑结构设计中，保证结构设计的有效性具有重要意义，此项工作是装配式建筑设计中不能忽视的重点。它不仅需要满足当前装配式建筑使用方面的功能要求，还要确保在结构上的合理性和安全性，同时要兼顾经济、社会、环境等多方面效益。有效开展装配式建筑结构设计管理，可以从多方面加强装配式建筑质量，也能推动装配式建筑行业的健康发展。

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