探討預制裝配式建筑結構體系與設計

邵志姣

北京弘石嘉業建筑設計有限公司 北京 100000

前言

隨著社會的不斷進步，群眾對現代化建筑的生產與建設提出了更高的要求，這也推動了各種先進施工技術的進步，預制裝配式建筑作為新技術的產物，也得到了行業范圍內的大量運用。該建筑結構具有施工作業強度低、建筑垃圾少、綠色節能性好等特征，因此如何將該結構在行業內進行推廣，值得思考。

1.預制裝配式建筑的特征

1.1 施工作業強度低

在建筑工程的施工建設中，裝配式建筑可以說是具有顯著特殊性的一類，與之相關的建設環節和工程構造都是由專項生產車間完成的，因此具有標準化批量生產的特點。而此類建筑結構的現場施工也往往相對簡易，它只需要按照某建筑項目的施工進度、材料需求將裝配式結構運輸到施工現場、并且由專業人員進行直接安裝即可，這就大大降低了現場施工的強度、減少了工作量并且節約了施工時間。

1.2 建筑垃圾少

發展裝配式建筑模式，一大出發點便在于提升工程建設的環保性，事實上，因為該建筑結構中的部件都是提前在工廠進行統一生產的，留給后續現場施工的任務量往往極少，這就避免了將大量建筑材料運到現場進行施工、組裝、作業而產生的固體污染、廢氣排放問題。而這也構成了和傳統建筑結構的顯著不同。在傳統施工模式下，現場甚至會生成許多無法降解的垃圾，這無疑會對環境造成巨大的威脅。

1.3 綠色節能性好

如前文所述，預制裝配式建筑結構可以通過減少廢物排放達到良好的環保效果，不僅如此，該建筑結構還能實現較高的綠色節能標準。這是因為該類建筑結構在設計和施工時，具有極大的材料、技術選擇空間，施工單位可以加大對綠色節能材料的引進以及環保科技的運用，從而達到建筑工程綠色生產的現代化要求。

2 建筑結構體系設計要點闡述

2.1 主體流程的設計

唯有對主體流程進行科學規劃，才能確保整個結構的設計與建筑實際需求相吻合。在主體設計方面，相關單位必須做好方案規劃、技術策劃、圖紙編制、部件設計等多方面內容。其中，技術的策劃是極為關鍵的，它要求在正式的項目建設工作開始前，完成相關的資料收集與分析工作，全面了解工程建設規模、成本信息、施工現場地理環境等相關信息。初步設計工作因為具有一定的專業性和難度，因此必須參考相關技術人員的意見，與其配合，完成對建筑的層高、整體結構、構建類型、現場環境處理等方面內容的設計與把握。此外，在施工圖紙的編制上，與其對設計圖和部件加工圖保持同等重要的關注，對其進行設計必須建立在科學的數據分析及參數項目確認的基礎上，以此確保設計的科學性。

2.2 建筑結構體系的設計要點

在整個裝配式建筑的結構設計中，從平面視角進行設計是最基本的思路，其設計要求在于要確保設計信息的精確性從而達到良好的設計效果。此外，在各個部件的設計尤其是成品制造方面，必須根據有關行業標準進行嚴格的驗收，以免留下嚴重的質量隱患。而為了從整體上達到控制施工質量、節約建設成本的目的，還要選擇符合現實需要的建筑結構類型，以此完成平面角度的設計工作。一般來說，空間面積較大的建筑更適合采取平面方式加以布局。此外，在對建筑內部管道、承重墻等核心結構加以研究設計時，應該確保其功能性良好且便于靈活調節，使其達到各種環境的應用要求。

2.3 構件設計的要點分析

在裝配式建筑結構中，其內部部件的質量是具有決定性意義的方面，因此對部件的設計就顯得極為關鍵。在正式的構件設計過程中，工作人員要結合不同的部件需求及相關的行業標準，采取科學的、專業的生產方法完成相關部件生產任務。此外，要考慮結構產品的運輸、吊裝需求等現實狀況，對其原材料采購、結構外形設計等加以優化，方便產品的順利運輸。此外，為確保構件能在后期使用過程中發揮功能價值，在前期設計環節就要關注部件的耐火、耐腐蝕能力，確保優質裝配式建筑結構的高效生產。

2.4 剪力墻結構體系的設計

加強剪力墻結構的設計，是確保裝配式建筑結構穩固性的重要措施，這首先是因為剪力墻在該結構中屬于承受風力、地震侵襲及負荷的重要結構，可以發揮避免結構剪切破壞的功能，因此需要做好剪力墻結構體系的設計工作。在具體的設計過程中，必須做好幾個方面的工作。首先，要對整個建筑的空間布局與結構安排進行考慮，一般的高層裝配式建筑會采用對稱形式的剪力墻的施工策略；其次，要盡量減少單向剪力墻的運用幾率，尤其是在地震多發地帶，建筑單位要結合建筑的抗震需求明確剪力墻厚度；再者，在對縱墻進行設計時，需要結合數據計算的結果，以免盲目操作。

2.5 框架結構體系的設計

框架結構體系在高層裝配式建筑中運用最為普遍，因此對其進行科學設計也具有重要現實意義。在對該框架結構體系加以設計的過程中，一般會要求遵循“剛柔并濟”的原則，這是因為在結構過柔時會存在變形問題，如太剛則易引發局部結構受損的問題。而分清主次作為另一設計原則，要求設計人員明確裝配式結構內部各部件的特殊性能，保證構件在后期使用時不會出現垮塌現象。建筑結構的設計應該與框架體系結構緊密協調起來，如果整個建筑的結構是啞鈴狀，就要適當增加中間位置的結構厚度，對配筋進行適當的調節處理。總之，只有在做好這一系列工作的基礎上，才能確保框架結構體系的穩定性。

結語

綜上所述，加強對預制裝配式建筑結構體系與設計的探討，意義重大。相關工作人需要明確預制裝配式建筑的特征，并且把握建筑結構體系設計要點——包括主體流程的設計、建筑結構體系的設計、構件設計、剪力墻結構體系的設計、框架結構體系的設計等，在此基礎上對裝配式建筑結構發展前景展開研究。