基于裝配式建筑結構設計要點分析

伊運恒

運城職業技術大學/運城市建筑設計研究院 山西 運城 044000

引言

現階段建筑逐漸朝著輕型建筑的方向發展，受到這種趨勢的影響，更多的建筑施工技術和建筑形式被研發了出來，并被運用到了不同類型的建筑工程當中。而裝配式建筑正是這一時期的產物，這種建筑既符合綠色環保的建設需求，也促進了國內建筑領域發展。對于建筑工程來說，其自身結構的規劃和設計也成為工程設計工作的主要內容，這就需要設計團隊對裝配式建筑結構規劃的要點內容進行全面剖析。

1 預制元件的拆分和規劃

首先，在設計預制元件的時候，設計師需要基于生產廠家的制造能力來對元件的尺寸進行科學設計，從而盡可能將尺寸的誤差控制在合理范圍，以免由于尺寸不符合規范要求而導致質量方面出現問題[1]。其次，設計師要在制定設計方案時充分考慮到施工團隊的吊裝能力。部分施工團隊對預制元件進行拆分的目的，是想要降低施工的開銷和控制施工成本，而另一部分施工團隊對預制元件進行拆分是想要保證施工進度，對工作流程進行優化，在施工期間和完工后的運行期間，各種因素都會影響到裝配式建筑。比如人工因素、地域特色因素或者自然環境因素，但是因為使用者極其關注建筑的安全性和穩定性，所以設計團隊必須在設計階段為建筑工程的穩定性提供保障。對預制元件進行拆分，能夠讓設計團隊更加了解裝配式建筑結構的承載力和受力程度。不過，設計師不僅需要考慮建筑結構的穩定性和安全性，還要對元件的安裝和運輸等問題進行考慮，保證各個環節都能夠百密無一疏，并對對預制元件的規劃和拆分進行持續調整，提升設計工作的科學性。

2 框架體系結構的設計

近年來，隨著我國高層及超高層建筑數量的增多，相關領域中也出來了一種較為廣泛的建筑體系結構，即框架式體系結構。因此，在開展裝配式建筑結構的規劃工作時，設計師需要重點考慮到框架體系結構設計的相關內容，控制好結構的剛柔程度，以免發生變形、受損等問題。同時，在設計工作中，設計師需要對不同元件的重要程度進行明確，保證即使出現意外情況，那些占據重要地位的元件不會出現損壞，在絕大程度上控制隱患[2]。其次，當設計師在面對混亂且合理程度低的建筑布局時，需要基于這一布局的具體特征來對框架式體系結構進行設計。比如，在面對啞鈴式布局的建筑時，設計師可以重點考慮增加中間結構區域的板厚，對配筋進行調整。如果所在區域的地下水位不低，設計師可以對防水設計等方面的內容進行考慮。比如，在設計裝配式建筑的地下室時，因為這個區域的混凝土土層的抗滲能力較好，所以設計師關注混凝土材料的制作工作，并且在制作混凝土的時候基于比例來添加相應的膨脹劑。

3 剪力墻體系結構的設計

在現階段的建筑物中存在一種荷載能力較強的體系結構，即剪力墻體系結構，這種結構能夠對結構剪切進行防范，所以剪力墻體系結構的規劃也被作為裝配式建筑設計工作中的重要內容之一[3]。首先，設計師需要對結構和空間等方面的問題進行全面考慮。比如，如果裝配式建筑的樓層數量較多，設計師可以將對稱樣式的方法作為主要的施工方法。其次，設計師要盡可能規避對于單項剪力墻的規劃，尤其是處在地震頻發的區域，設計師要嚴格按照抗震需要來對剪力墻的薄厚程度進行規劃。另外，設計師需要重點關注剪力墻的邊緣區域，可以根據施工需要來裝配相應的端柱，從而有效提升此區域的抗震性能。

4 對于構造節點的設計

在裝配式建筑中總會存在一些防水能力欠佳的區域，對于這些區域，設計師可以重點開展構造節點規劃工作，基于建筑工程施工場地的地理條件和氣候條件來完成設計工作，從而提升建筑的防水性能[4]。如果建筑工程沒有對結構的抗震能力做出要求，那么風荷載會成為該結構的重要荷載來源，其會導致結構處在彈性狀態，所以在設計裝配式建筑的構造節點時，設計師的關注重點可以集中在構造節點是否符合內力的規范要求。如果建筑工程對抗震性能做出了要求，那么地震荷載將會成為該機構的重要荷載來源，并且當地震荷載超過一定標準時，就有一定的概率出現塑性結構，此時設計師不僅需要符合內力的規范要求，還要對特殊方面的內容進行考慮，比如節點的最大承載力。同時，設計師在開展對于受力彎曲元件設計工作的時候，必須基于受壓意愿的實際寬度和不同支撐點的間距來確定側向梁柱的支撐點。另外，設計師還需要注意對于構造節點復雜程度的控制，盡可能規避厚鋼板破裂等情況的出現。除此之外，設計師需要根據風荷載和地震荷載的實際情況來考慮節點處接縫的寬度，并且對各個連接區域的節點的穩定性和受力程度進行考察，按照連接方式的特征來運用對應的技術標準。

5 結束語

綜上所述，裝配式建筑結構設計工作的要點內容包括預制元件的拆分和規劃、框架體系結構的設計、剪力墻體系結構的設計、構造節點的設計等方面的內容。而為了提升裝配式建筑的設計質量，設計師需要對這些要點內容進行了解和分析，保證自己能夠在第一時間內掌握最新的設計方法和理念，這樣才能利用更加科學的設計工作提升裝配式建筑的完工質量。