預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

賈岳

摘? ? 要：進(jìn)入新世紀(jì)以來，國內(nèi)的建筑行業(yè)進(jìn)入了一個快速發(fā)展的時(shí)期，并帶動一系列附屬相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。裝配式建筑因?yàn)樵O(shè)計(jì)安裝簡便，廣受建筑行業(yè)青睞。但是就目前發(fā)展情況而言，因?yàn)樘幱诔跗诎l(fā)展階段，所以在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上仍然存在很多問題，限制了裝配式建筑發(fā)揮優(yōu)勢。基于此，本文對預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行研究，以供參考。

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

1? 引言

預(yù)制裝配式建筑在加工廠集中化完成各類建筑構(gòu)件的生產(chǎn)加工活動，將預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝連接。該種形式的建筑極大地減少了施工現(xiàn)場作業(yè)量，減輕了資源浪費(fèi)及環(huán)境污染問題，且各類構(gòu)件在性能、尺寸、外形上更為精確，有利于工程質(zhì)量的整體性提升。后期施工作業(yè)的簡化需要依靠科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)工作才能實(shí)現(xiàn)，為此需要對預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。

2? 預(yù)制裝配式建筑概述

預(yù)制裝配式建筑是當(dāng)前建筑工程施工建設(shè)期間的一種新型建筑形式，用于工程建設(shè)的大部分構(gòu)件，需要在構(gòu)件生產(chǎn)廠家直接進(jìn)行生產(chǎn)制造，再運(yùn)輸至作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行吊裝、拼裝工作，便可以完成整個建筑結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)工作。該種建筑形式的具體分類主要包括：（1）預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)，基于鋼結(jié)構(gòu)的建筑物裝配式結(jié)構(gòu)主要原材料為鋼材，包括鋼梁、鋼柱等結(jié)構(gòu)組成部分。（2）預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)的原材料為混凝土，工廠在加工混凝土構(gòu)件時(shí)，操作順序?yàn)橄仍诠S預(yù)制生產(chǎn)混凝土構(gòu)件，之后將相關(guān)構(gòu)件運(yùn)送到作業(yè)現(xiàn)場后，繼續(xù)進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)，才可以完成一系列的結(jié)構(gòu)預(yù)制工作。（3）預(yù)制集裝箱式結(jié)構(gòu)，可以將此種建筑結(jié)構(gòu)看作為一個完整的集裝箱，在工廠生產(chǎn)線上進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)，將生產(chǎn)出的構(gòu)件全部運(yùn)到施工現(xiàn)場后，便可以利用多種方法進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)拼接工作。

3? 裝配式建筑的主要特點(diǎn)

（1）由于裝配式建筑的操作難度明顯高于傳統(tǒng)的建筑施工方式，因此對其從業(yè)人員的專業(yè)技能與綜合素養(yǎng)有著更加嚴(yán)格的要求，同時(shí)要求操作人員具有較高的技術(shù)管理水平和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。（2）由于裝配式建筑施工的重要構(gòu)件都是在工廠進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場使用機(jī)械吊裝的方式完成，使得其他專業(yè)操作得以同步進(jìn)行，因此裝配式建筑施工技術(shù)的整體施工速度較快，且具體施工受季節(jié)的變化影響不太明顯，能有效縮短建筑工程的施工周期。（3）裝配式建筑的構(gòu)件預(yù)制普遍采用在特有定型的模板上進(jìn)行平面施工的方式操作，故實(shí)際所生產(chǎn)的構(gòu)件不僅低成本，高質(zhì)量，且生產(chǎn)效率理想與安全環(huán)保性能較高。（4）一次性成型的工藝操作或者是立模工藝操作都是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的操作方式，這樣能科學(xué)地提升建筑的保溫功能、裝飾功能以及門窗等附件的各項(xiàng)功能，還能明顯降低施工工藝的流程與資源的消耗。

4? 預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

4.1? 明確設(shè)計(jì)方案進(jìn)行初步設(shè)計(jì)

在預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該以設(shè)計(jì)方案為主，通過對該建筑項(xiàng)目的信息了解與特點(diǎn)分析進(jìn)行全面考慮，不同的行業(yè)領(lǐng)域的預(yù)制裝配式建筑有其不同的差異特征。在設(shè)計(jì)過程中要對預(yù)制裝配式建筑的應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行明確，例如：化工廠、電廠、污處理水廠等。這三個預(yù)制裝配式建筑功能就截然不同。只有對其功能進(jìn)行了解掌握，才能在設(shè)計(jì)過程中融入功能特點(diǎn)與特色元素，提升該建筑項(xiàng)目的實(shí)用性。

4.2? 框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

就目前裝配式建筑發(fā)展情況而言，框架結(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用較為廣泛的一種結(jié)構(gòu)體系，因?yàn)榇祟惤Y(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量要小于剪力墻結(jié)構(gòu)，所以無論是配件的制作、運(yùn)輸又或者是安裝都更加便捷。并且隨著建筑技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，此類結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)可以被應(yīng)用到高層建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，目前國內(nèi)高層建筑對此類結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用情況較為良好。立足于框架結(jié)構(gòu)本身內(nèi)容而言，最為主要的兩個構(gòu)件便是疊合梁以及疊合板，通常情況下會在車間生產(chǎn)，完成之后在運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行安裝。結(jié)合國內(nèi)外裝配式建筑設(shè)計(jì)安裝案例，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)可以分為以下幾個方面：（1）預(yù)制的結(jié)構(gòu)質(zhì)量需要良好，這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝之后平面規(guī)則。無論是縱向框架中的支撐柱，還是橫向框架中的支撐柱都需要一一對應(yīng)，并且中心點(diǎn)需要位于一條直線;（2）框架節(jié)點(diǎn)全部為剛節(jié)點(diǎn)，預(yù)制的混凝土構(gòu)建強(qiáng)度需要大于C30;（3）各個連接部位通常采用焊接方法，在開始之前需要分析兩個部分的材質(zhì)，合理選擇焊條以及焊接溫度，保證焊接質(zhì)量;（4）對于目前的裝配式建筑而言，預(yù)埋件是整體結(jié)構(gòu)體系中一個重要組成部分，其存在的基本意義在于傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)受力，因?yàn)椴煌恢媒Y(jié)構(gòu)受力情況也會不同，因此在預(yù)埋件的設(shè)計(jì)中，需要合理計(jì)算各個部位的彎矩、剪力以及軸力等。

4.3? 平面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

平面設(shè)計(jì)的首要原則為協(xié)調(diào)性，通過反復(fù)的測量、評估和對比，找出最佳尺寸及類型設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而達(dá)到彰顯裝配式建筑優(yōu)勢、提高工程質(zhì)量、降低建設(shè)成本的目的。例如在設(shè)計(jì)之前，依照建筑各區(qū)域功能分布，劃分整個空間，確定模塊類型并設(shè)計(jì)對應(yīng)的組合方法。依照先標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊、后套型模塊、套型模塊組成單元模塊、單元模塊打造整體構(gòu)造的順序進(jìn)行平面設(shè)計(jì)，該原則與工業(yè)化生產(chǎn)的要求相適應(yīng)。以裝配式建筑中相對常用的大空間布局設(shè)計(jì)為例，此種布局設(shè)計(jì)形式能夠?yàn)槌兄貕Α⒐芫€系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)找到最佳的存在位置，整個空間的靈活利用率更高，在實(shí)現(xiàn)建筑工程的基礎(chǔ)上，能夠盡量減少對承重墻結(jié)構(gòu)的需求，為隔板拆卸作業(yè)提供方便。

4.4? 預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸方面與存放方面

（1）運(yùn)輸環(huán)節(jié)的要點(diǎn)。在外界因素的影響下會使得預(yù)制構(gòu)件在運(yùn)輸過程中容易出現(xiàn)構(gòu)件與運(yùn)輸工具間的碰撞現(xiàn)象，從而給預(yù)制構(gòu)件造成不同程度的損壞。通常情況下預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)廠家與實(shí)際安裝存在一定的距離，要有效降低運(yùn)輸環(huán)節(jié)對預(yù)制構(gòu)件的影響，則需要提前了解實(shí)際運(yùn)輸線路的綜合情況，例如線路概況、地質(zhì)情況以及天氣情況等，確保選擇線路的最佳性，降低運(yùn)輸過程對預(yù)制構(gòu)件造成的破損程度。（2）PC剪力墻的存放要點(diǎn)。堆放架是剪力墻堆放儲藏的基本配置，因此在預(yù)制堆放架的過程中，要確保堆放架的實(shí)際承載力。由于PC墻板的外墻側(cè)面度過低，因此不能將其作為建筑的有效支撐面，為此則需要重點(diǎn)防護(hù)預(yù)制構(gòu)件的易損部位，并對其進(jìn)行科學(xué)的存放，提升PC剪力墻的質(zhì)量。

4.5? 管線預(yù)埋的設(shè)計(jì)

管線預(yù)埋位置的預(yù)留是預(yù)制裝配式建筑施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)必須予以充分重視的問題，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)預(yù)制裝配式建筑時(shí)，必須做好接地線路、排水管道、電力管線等安裝位置的預(yù)留工作，避免因?yàn)楣芫€預(yù)留位置不合理，影響預(yù)制裝配式建筑的施工。這就要求，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)管線施工方案時(shí)，必須先確定管線安裝的具體位置，然后再設(shè)計(jì)預(yù)留管線的施工圖紙，最后再按照預(yù)制裝配式建筑施工的實(shí)際情況，檢查預(yù)留管線位置的合理性。在檢查過程中，必須確保各個預(yù)留管線之間不能出現(xiàn)交叉平行或者垂直碰撞的現(xiàn)象，確保預(yù)留位置設(shè)計(jì)合理性，為預(yù)制裝配式建筑施工的順利進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

5? 結(jié)束語

綜上所述，裝配式建筑施工技術(shù)同傳統(tǒng)的建筑施工相比具有明顯的優(yōu)勢，要保障其實(shí)際施工效果則需要全面掌握裝配式施工技術(shù)的各項(xiàng)要點(diǎn)，才能有效提升裝配式建筑的施工質(zhì)量，以此促進(jìn)建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的雙向提升，推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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