武汉正华建筑设计有限公司 湖北武汉 430070
摘要：装配式建筑属于新型的建造模式，具有环保、工期短、质量好等优点。建筑行业的快速发展，对建筑结构设计提出了更严格的要求，为了迎合行业及时代发展步伐，应加强对装配式建筑结构设计的研究，结合建筑发展趋势，将装配式建筑理念融入其中，不断优化建筑结构设计，以充分发挥装配式建筑的特点和优势，从而提升建筑生产效率，促进建筑行业的稳步发展。
关键词：装配式建筑；结构设计
引言
现阶段，绝大多数建筑工程项目在实际施工过程中均会使用现浇建筑模式，这种模式不仅会造成各种资源的浪费，而且施工周期长，非常不利于实现贯彻落实“环保”“绿色”等理念。在此环境背景下，装配式建筑应运而生，目前已经成为建筑行业发展的主流趋势。装配式建筑既可以满足消费者对建筑物的安全、舒适性、实用性等需求，又可以降低对城市生态环境的破坏，从源头上杜绝建筑垃圾的产生[1]。
1装配式建筑的发展
装配式建筑是指预制构件在工地装配而成的建筑。在信息化时代，现代信息技术给建筑行业注入了科技的力量，正在逐步推动传统建筑行业转型升级，争取早日实现绿色建筑、绿色建造的长远目标。很早之前，英、法等发达国家开始率先尝试在建筑工程项目中采用装配式建筑的方法，并取得了不错的成效。装配式建筑经过大量的真实案例得出结论，其具有建造速度快、建造质量良好、投入成本低、建材损耗低、绿色环保等优势。因为我国建筑垃圾占城市垃圾的份额比较大，所以建筑垃圾在得不到有效处理的前提下会给城市生态环境造成影响。建筑行业要想从源头上彻底解决产生的建筑垃圾问题，需要贯彻落实绿色节能建筑理念，装配式建筑模式是一种有效途径。现阶段，装配式建筑已经深受国家、当地政府、人民群众的青睐，在推动建筑行业的升级转型中起到重要作用，可以说，装配式建筑的发展前景非常乐观[2]。
2装配式建筑结构设计
2.1框架结构体系设计
框架结构体系仅限于应用大空间建筑，如商场、展厅、博物馆等，这种结构体系具有明显的优势，如成品构件质地较轻、抗震性能好、长途运输比较便捷、结构比较稳定。因为装配式建筑所使用的框架均是由专业工厂成批成套生产的成品，所以部分框架成品可以直接运输到施工场地，如叠合板、合梁。当部分成品框架进入施工场地之后，安装人员需要通过多种方式对其进行处理。只有保质保量地完成对部分框架成品的处理，才能进行下一阶段的设计工作。设计师要想大幅度提高装配式建筑物的受力，在设计装配式建筑建造方案时应重点关注以下方面：首先，需要科学控制钢筋、混凝土构件的强度，务必保证构件强度等级在 C30 左右；其次，需要高度重视预埋件处理工作，保证不同区域的预埋件均可以用不同的连接方式更好地连接在一起；最后，需要始终坚持平面设计原则，确保梁柱中心线可以做到对称。
2.2剪力墙结构体系设计
剪力墙结构应用比较广泛，多用于住宅类建筑工程项目建造中，这种结构体系具有明显的优势，如技术成熟、应用范围广、满足使用需求、结构质量良好等。设计师需要根据住宅类建筑工程项目实际情况选择适宜的模式，通常情况下，有两种备选模式，分别为半预制模式、全预制模式。设计师要想保证装配式建筑剪力墙结构的稳定性和抗震性，需要科学设计承重墙，尤其是两侧山墙的抗侧力；严格控制钢筋的强度与直径；随时注意施工现场情况，保证各个构件的连接更加紧密，有效避免出现钢筋变形的情况。
2.3预制梁柱的拆分与设计
预制梁柱拆分时应尽量统一梁、柱的截面尺寸，并尽量减少次梁的数量。预制构件拆分时还应考虑塔吊的吊装能力，避免少数构件特别重而增加塔吊费用。由于预制的特殊性，模具成本占预制构件总成本的比例相对较高，故采用规整的结构构件、规格较少的预制构件能大幅节约模具成本。预制柱设计时，应尽量采用大直径钢筋，减少钢筋根数的配筋方式。此方式可减少钢筋连接根数，且方便现场安装和施工。
柱的钢筋连接方式一般建议采用套筒灌浆连接方式，预制柱底部应设置键槽且建议同时设置粗糙面，柱顶部应设置粗糙面[3]。
3我国装配式建筑的发展对策
3.1发挥保障房建设与装配式建筑的互促关联性
一方面，保障房具有是建筑规模大、房屋户型相对较小、住户对房屋的个性化需求较低、建筑设计简单、结构设计标准化程度高等特点，与装配式建筑的结构标准化程度高、模数化生产的要求高度契合，非常适合标准化设计、工业化生产的装配式建设。另一方面，装配式保障房建设能够保证工程质量，缩短工期，降低成本，节约资源，减少环境污染。两者特征类似，内在的互促关联性较强。通过装配式保障房的建设，逐步改进相关财税政策和完善行业管理制度，总结施工工艺和管理经验，不断完善和健全相关技术标准体系。此外，保障性住房作为政府提供的公益性住宅，社会各界的关注程度较高，能够提高开发商、企业及消费者的认可度，在行业发展中可以发挥较好的引领和示范作用。
3.2坚持工程建设与科学研究双轨并进制的思路
推动装配式建筑的发展，既要在试点城市和产业基地先行发展，又要同步加大科研力度。工程实践为科学研究提供方向和题材，科学研究为工程实践提供理论依据和指导，两者互为依托，相互促进，实现“1+1>2”的效果。根据已建装配式项目的资料，其科研内容应主要从以下几方面开展：一是通过力学分析原理和结构试验，正确合理地划分结构构件的组合形式，建立系统的设计模型，进一步完善构造和施工工艺的具体技术要求，研发高抗震性能结构，推行混凝土、木材、钢材等多种混合新型结构；二是依据当今的新技术、新材料、新工艺，提出新型连接结点的形式和具体构造，改善和提高结点的延性、抗渗性、保温性，开发高强、抗震、可拆卸的构件标准化连接技术；三是与建筑设备、装修等专业配合，研究总体纳入工业化体系的具体方法和技术难点；四是研究建立工业化生产的运行机制和操作程序[4]。
3.3强化现代信息技术与装配式建筑的高效融合
BIM 技术是实现新型建筑工业化的重要工具。我国在发展装配式建筑的过程中应该适时纳入 BIM 技术，强化两者的高效融合，有序推进装配式建筑的设计、生产、施工、运营、维护等全周期生命的一体化。首先，基于 BIM 技术的设计阶段，其流程应趋于合理高效，既要与传统设计充分融合，又要考虑施工阶段对 BIM 模型的要求，将 BIM 技术有机融于建筑设计、结构设计、施工二次设计等各阶段，充分发挥 BIM 的优化设计和辅助深化设计的作用，最终得到适于施工高质量的设计成果。其次，在施工和后期运营阶段，通过 BIM 三维模型和信息化平台实现可视化、虚拟施工、碰撞检查、施工进度和质量控制、造价管理、安全管理、三维技术交底、信息实时共享等应用，推进设计、生产、施工、运营、维护的一体化进程。
结束语
设计人员在装配式建筑设计时需要考虑的因素比较多，比如合理的确定结构形式和抗震等级、合理的选择预制构件连接节点、合理的拆分预制构件、合理的选择预制构件类型和材料、合理的进行预制构件设计等。是否合理的设计对工程造价、生产及安装效率甚至结构的安全性均有较大影响，广大设计人员在进行装配式设计时，应充分考虑所有因素，使设计经济、安全、合理[5]。
参考文献：
[1]吴晓.浅谈装配式建筑设计的注意点[J].江西建材,2021(04):63-64.
[2]马丽.建筑结构设计中的问题与对策分析[J].江西建材,2021(04):68-69.
[3]曲圣晴.装配式建筑结构设计分析[J].住宅与房地产,2021(09):113-114.
[4]陈锦.装配式集装箱建筑适应性设计与快速建造技术[J].福建建筑,2021(03):61-66.
[5]焦杨,潘悦,王凌云.装配式超低能耗建筑外围护设计研究[J].城市住宅,2021,28(02):74-77+91.