預制裝配式建筑的發展前景及結構設計要點

侯雪

摘 要：伴隨著我國經濟迅猛進步，建筑行業也迎來重要發展契機，而其中預制裝配式建筑更是受到人們的青睞。預制裝配式建筑在西方很多發達國家都已經得到了廣泛應用，并且結合本國家實際情況進行不斷的創新與改進，提高了整個行業的效率，也促進了建筑工業化的健康發展。本文在研究過程中就對預制裝配式建筑在未來的發展前景以及結構設計要點進行簡單分析。

關鍵詞：預制裝配式建筑;發展前景;結構設計

引言

預制裝配式建筑在西方有很多年的發展歷史，從整體看，已經十分成熟。尤其是在最近幾年，包括美國、英國在內的很多發達國家通過不懈努力，在預制裝配式建筑領域都取得了十分明顯提高，因此，對預制裝配式建筑的發展前景及結構設計要點分析有鮮明現實意義。

一、裝配式建筑在國內外的發展狀況

（一）國外發展狀況

自上個世紀七十年代起，裝配式建筑發展逐漸成型，并且美國提出了《國家工業化住宅建造及安全法案》，此法案中不僅定義了裝配式建筑基本內容，而且提出了一整套裝配式建筑建造標準以及流程。

就美國裝配式建設發展情況而言，在經過初期發展階段之后，當代裝配式建筑不僅僅質量過關，而且美學特征的表現也十分明顯，并且對于建筑主體舒適度的體現更加直接。進入到二十一世紀之后，裝配式建筑的發展更加迅速，無論是相關建筑產業，還是建設規模都已經發生了巨大改變。根據不完全統計，迄今為止，美國裝配式建筑住宅數量已經超過經1000萬套，基本占據了美國總住宅的7%左右。除此之外，該國家裝配式建筑市場發展狀態良好，并且已經成型，任何裝配建筑構件都會以商品的形式進行出售，建造者只需要結合圖紙信息到市場中進行購買即可，然后在施工場地直接進行組裝。

（二）國內發展狀況

我國裝配式建筑的發展歷史可以追溯到上個世紀，最早出現在七十年代，但是經過短暫的發展之后，裝配式建筑迅速走向消亡。造成此種現狀的原因在于，該類型建筑在我國唐山大地震中沒有表現出良好的抗震性能，因此在我國市場中，一直對裝配式建筑存在抵觸。在相同的建設條件下，即使裝配式建筑省時省力，建筑者也不會選擇此種方法進行建設。經過三十幾年的沉淀，我國裝配式建筑發展得到了緩和，開始陸續的出現在人們的視野當中，雖然經歷了幾十年的發展斷層，導致技術、人才等方面發展相比于外國而言比較落后，但是隨著裝配式建筑建設數量提升，以及政府扶持力度的加大，裝配式建筑技術開始迅速發展起來。

二、裝配式建筑發展前景

現如今，全國的大多數省市都建立了裝配式建筑的地區性指導意見和相關的獎罰措施，不少地方更是提出了發展裝配式建筑的具體建設目標。例如上海市規定，如果建筑面積滿足規定需求，并且預制裝配比滿足了最低要求，可以每平方米給予60元到100元不等的獎勵，單個項目最高補貼1000萬元，另外對自愿實施裝配式建筑的項目給予不超過3%的容積率獎勵。通過上述激勵性政策，極大的調動了裝配式建筑在上海的發展。北京市明文規定納入保障性住房年度建設計劃的項目，全面推行裝配式裝修成品房交房。

就上述分析結果而言，我國預制裝配式建筑發展情況良好，無論是工業生產，構件設計又或是運輸與安裝水平都在不斷提升，這其中即借鑒了國外先進技術也立足于我國建筑特征進行了改造，雖然起步時間較短，但是發展狀態良好。作為我國現階段大力扶持的一項建筑技術，此類技術不僅可以滿足居民的大規模住房需求，還可以提升建筑建設水平。可以預見，在將來此類建筑必將會廣泛應用到建筑工程當中。

三、預制裝配式建筑結構設計要點分析

（一）框架結構體系的設計要點

就目前裝配式建筑發展情況而言，框架結構是目前應用較為廣泛的一種結構體系，因為此類結構的整體質量要小于剪力墻結構，所以無論是配件的制作、運輸又或者是安裝都更加便捷。并且隨著建筑技術的進一步發展，此類結構體系已經可以被應用到高層建筑設計當中，目前國內高層建筑對此類結構體系的應用情況較為良好。

立足于框架結構本身內容而言，最為主要的兩個構件便是疊合梁以及疊合板，通常情況下會在車間生產，完成之后在運輸到施工現場進行安裝。結合國內外裝配式建筑設計安裝案例，框架結構設計要點可以分為以下幾個方面：①預制的結構質量需要良好，這樣才能保證結構設計安裝之后平面規則。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，并且中心點需要位于一條直線;②框架節點全部為剛節點，預制的混凝土構建強度需要大于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，合理選擇焊條以及焊接溫度，保證焊接質量;④對于目前的裝配式建筑而言，預埋件是整體結構體系中一個重要組成部分，其存在的基本意義在于傳導結構受力，因為不同位置結構受力情況也會不同，因此在預埋件的設計中，需要合理計算各個部位的彎矩、剪力以及軸力等。

（二）剪力墻結構體系的設計要點

在剪力墻的設計過程中，首先需要了解整體結構受力情況，其中主要受力部位有墻、梁、板。這些部位全部為裝配式混凝土結構，在實際建設過程中，通常情況下應用現場澆筑與綁扎方法進行連接。如果按照建筑形式進行劃分，可以將其分為全預制、半預制兩種結構體系。此類結構體系在應用過程中需要滿足國家規定的抗震標準（GB50011-2010）以及混凝土結構技術規范（JGJ3-2010）。除此之外，施工建設中還需要注意以下幾方面內容。

①主體結構設計形狀需要與方案內容一樣，并且結構縱橫方向所具有的動力特性需要相似。②橫墻布置過程中，應該在縱橫向端部山墻、內墻位置事先布置好承重墻板。需要注意，內墻承重板提前計算應力大小，以免影響工程質量。③結構縱向墻體設計中，應該結合應力計算結果進行綜合分析與考慮。④豎向的抗側力構件需要采用現場澆筑連接帶的方式進行處理，并且需要應用鋼筋進行連接。為保證結構整體抗震質量，要求進一步明確各個構件之間的連接應力，通過反復的計算確定最優應力結果，以此保證結構整體應力傳導流暢，進而提升主體穩定性。⑤各個構件之間的連接設計，需要滿足規定的設計需求。如果建筑結構應該滿足某種等級的抗震需求，構件連接設計

還應該滿足相應的抗震設計要求。各個構件在應用鋼筋進行捆綁連接之后所具有的強度與直徑，不能小于沒有應用鋼筋連接時的強度與直徑。⑥應用到的各類預制構件應該采用分塊設計進行，并且需要合理考慮到建筑整體類型，結構特點，建筑房間的具體開間大小、進深，以及構件起吊位置和拼接位置等多種因素。應用到的墻板高度，可以以一層樓高或者是二倍樓高為基礎進行劃分。豎向接縫位置要避開暗柱位置，盡量減少構件類型及型號。⑦預制構件配筋設計除應滿足現行國家標準《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）的相關規定外，尚應進行施工階段的受力及變形驗算。⑧房屋的頂層、開大洞或平面復雜樓層、作為上部結構嵌固端部位的地下室頂板均應采用現澆樓蓋結構，以此保證建筑主體結構穩定。

四、結束語

綜上所述，近年來預制裝配式建筑項目逐漸增加，并取得了一定成果。從預制裝配式建筑施工現狀來分析，還存在諸多問題有待解決，若不及時管理便會對預制裝配式建筑工程質量造成影響，因此建筑企業應加強對預制裝配式建筑的研究。

參考文獻：

[1]湯清平.預制裝配式建筑的發展前景和結構設計要點的思考[J].建筑知識，2017，37（10）：81.

[2]陳凌.試述預制裝配式建筑的發展前景及結構設計要點[J].四川水泥，2016（08）：82.