裝配式混凝土建筑結構設計技術要點

于昊

（山西省陽泉市建筑設計院，山西 陽泉045000）

0 引言

在當前我國建筑市場蓬勃發展背景下，為能從整體上提升建筑工程施工質量，需要在裝配式混凝土建筑的各設計環節加強質量控制，為保障工程的質量打下基礎。隨著人們對建筑工程結構的要求愈來愈高，在實際設計當中要注重從多角度出發，保障結構設計的質量。為能從整體上提升裝配式混凝土建筑結構設計的質量，從設計技術的應用以及設計人員的質量控制等各方面都需要加強重視，保障各結構設計的整體質量，從而真正提高裝配式混凝土建筑結構設計的質量水平。

1 設計重點

1.1 重點體現

（1）保障設計質量這就需要從準備環節加強重視，預制混凝土結構制作是要點，所以要注重明確施工計劃，以及重視混凝土構件運輸計劃，對運輸和保存等基礎工作的質量加強重視。

（2）建筑結構構件吊裝以及操作和安裝等操作，相關工作人員的安排工作要加強重視，構件的安裝前要有人員對關鍵位置和重點構件實驗，保障構件的質量，安裝中存在問題要及時進行調整[4]。明確了工作的流程，才能為實際操作工作提供工作的方向，有助于工作的順利開展。

（3）具體的設計工作中不只是要對原有設計內容加強重視，也要結合需求增加新的要求，方案設計中，設計人員對工程的規模以及成本控制相應的要求都要有清晰的認識，對建筑結構類型的選擇要和文件要求相結合選擇，對于剪力墻以及柱體構件連接以及位置的設計等，都需要按照實際需要進行設計。

1.2 階段性設計重點

裝配式混凝土建筑結構在實際設計中會涉及不同環節，每個環節都是設計的重點，這就需要從多角度出發保障設計重點控制，按照《裝配式住宅建筑設計標準》（JGJ/T 398—2017）以及《裝配式建筑評價標準》《裝配式混凝土結構建筑技術規范》。如：①戶主結合需求提出建議以及可行要求，合理區域內控制設計結構以及平衡度，達到節能降耗的目標（見表1）；②設計最終施工圖環節要注重設計當中能保障標準配筋以及精確計算控制。

2 裝配式混凝土建筑結構設計難點

裝配式混凝土建筑結構設計質量的控制，需要從技術要求層面加強重視，按照技術要求落實，才能有助于提高結構設計的質量水平，可從以下技術要求層面加強重視：

2.1 預制構件拆分設計難點

（1）為保障裝配式混凝土建筑結構設計質量有效控制，這就需要從不同的環節加強重視，預制構件設計中需要結合生產大內工藝水平來保障設計尺寸，能最大化減少誤差，避免由于尺寸因素影響出現質量問題。

（2）設計工作者要能和施工單位吊裝水平相關因素緊密結合起來，保障設計的適用以及合理。有的單位拆分預制構件為的是減少施工成本，有的是為提高施工效率，以及優化施工流程。建筑結構的可靠安全性作為關鍵性指標，為能保障裝配式混凝土建筑結構的安全，這就需要對拆分預制構件分析建筑主體受力狀況進行了解，對預制構件承載力有明確認識。

案例：2020年7月某裝配式混凝土建筑工程設計中，將BIM技術作為設計的關鍵性技術，工程總面積1523.26m2，11層。設計人員在設計中將BIM設計軟件加以科學應用，結合實際設計的內容進行模擬設計，對構件之間的拆分位置、預制構件和后澆區的關系要加強控制，結構拆分過程中，結合具體狀況減少構件規格，對結構合理性進行考慮，多安排T型剪力墻的方式避免發生拆分凌塞。保障合理設計翼緣長度，避免由于受到邊緣構件現澆長度影響工程質量，采用從預制構件拆分設計的方式，保障設計更為合理。

表1 建筑結構設計方案分析

2.2 預制外墻結構設計難點

（1）構件的節點設計工作過程中，只有這些基礎設計工作方面得以控制，才能真正有助于保障設計質量。設計中對預制混凝土外墻規格設計是比較重要的，結合混凝土外墻的作用選擇相適應的類型，有圍護板混凝土外墻以及裝飾板混凝土外墻。外墻規格設計中，要注重從建筑自身設計特性出發，裝配式建筑橫向力是主受力的時候，通過橫條版為預制件，豎向力主受力的時候，通過豎條板作為預制件。

（2）從構造設計方面按照實際技術要求落實，保障設計質量。

（3）外墻材質設計中要注重從質量和美觀度的角度進行考慮設計，裝飾混凝土外墻和直接運用混凝土自身紋理結構的方式設計是兩種常見的方式，需要結合具體的外墻設計的需要，因地制宜進行選擇。

（4）外墻節點設計是一個難點，設計人員要注重各結構間連接，結構構件節點穩定性是設計的基本要求，這也是影響整體建筑結構的重要因素。所以在實際設計當中要從物理因素的角度進行考慮，將施工氣候條件和地質狀況進行結合起來設計，保障節點結構設計質量。預制構件的連接設計中，垂直和水平方向接縫采用套筒灌漿連接，接頭質量控制要能保證。預制剪力墻鋼筋接頭混凝土灌注厚度至少要有1.5cm，保護層要達到2.0cm，套筒間凈距要保持2.5cm。而在預制梁端面要設置粗糙鍵槽。

2.3 框架結構設計難點

裝配式混凝土建筑結構的設計中，框架結構設計是比較重要的內容，尤其是高層建筑當中應用較為廣泛，設計人員自身要能從剛柔并濟的要求進行設計，設計當中如果是結構比較柔，會容易發生變形的狀況，如果結構是比較剛，這就會發生局部受損的問題。

（1）設計人員在對框架結構設計當中要能夠明確主次，將各部分構件的作用功能都要能加以明確化。框架結構作為常見的結構方式，相應設計人員要能對結構的特點有充分的了解認識，能從實際出發進行優化設計，從整體上提升框架結構設計的質量水平。

（2）框架體系建筑長度如果不能達到伸縮縫間距的要求，這就需要將配筋率進行增大，以及將保溫的措施積極調整，在裝配式建筑物梁截面比較達到額時候，相關設計人員就要從配筋率以及變形方面精確計算，為施工的質量控制打下堅實基礎。

2.4 剪力墻結構設計難點

做好剪力墻結構的設計工作，需要相關設計人員自身能夠增強質量意識，設計中能從不同的角度出發進行考慮，對設計質量產生影響的因素詳細分析，從整體上提升剪力墻結構設計的質量。但從實際的設計現狀能發現，其中存在的設計難點是比較突出的，設計中剪力墻結構由于建筑類型的不同，結構設計的方式也不同，為能保障整體設計結構的質量，這就需要避免單方向剪力墻的設計，地震高發區結合建筑物抗震需求對剪力墻厚度進行科學設計。縱墻的設計中需要和計算結構進行設計，在對剪力墻邊緣結構的設計中，配置端柱能提高這一位置抗震性能，只有從設計的技術要點加強控制，才能有助于保障結構設計的質量。

2.5 預制構件構造設計難點

預制構件構造設計過程中，要盡可能在底板部位進行預留孔洞，盡量不在桁架鋼筋處開動，避免影響正常施工。預留洞寬度＜30cm直接插入受力鋼筋，洞寬在30～100cm的范圍，這就要在洞兩側設置兩根附加筋，總截面積要大于所截斷鋼筋截面積。建筑的屋面以及立面收進的，樓層在預制剪力墻頂部進行設計封閉的后澆鋼筋混凝土圈梁，并能促使其和連接部位的穩定。各樓面在預制剪力墻的頂部沒有設計后澆圈梁的時候，要設計連續水平后澆帶，配置兩根連續縱向鋼筋。裝配式混凝土建筑結構設計技術質量控制，需要從幾個方面加強重視：如人員的專業素質提升方面，保障設計人員的專業水平和實際建筑結構的設計質量控制相符合。另外，要能和實際建筑結構設計的流程相結合，保障按照既定流程進行優化設計。

3 結語

總而言之，為保障裝配式混凝土建筑結構設計的質量，保障各設計要點的有效控制，這就需要從多角度出發，優化各設計環節的質量，提高設計合理性和科學性。裝配式混凝土建筑有環保以及施工效率高等優勢，在設計中設計人員自身要能把控整體工程的設計要求，突出結構設計的優勢，為工程施工質量控制打下堅實基礎。