杨琼
上海中建建筑设计院有限公司华中分公司 湖北省武汉市 430014
摘要：预制装配式建筑具有施工方便、工程进度快、对周围环境影响小的显著优势，随着近年来城市化进程的加快，其在住宅建筑中得到了广泛的应用。但考虑到预制装配式建筑需要经历较多的预处理环节，为保证施工质量，避免后续施工出现质量问题，充分做好预制装配式建筑结构的设计工作尤为关键。文章重点从技术策划、平面设计、结构节点设计、框架结构体系设计、预制构件设计、标准化类型设计、防水性设计七个方面分析综述预制装配式建筑结构设计要点与策略。
关键词：预制装配式建筑；建筑结构；结构设计；设计要点
1 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。
2 装配式建筑设计的意义
在装配式建筑结构设计中，技术策划发挥着重要作用，应当规范装配式结构的设计流程，对装配式建筑的工程规模、成本等充分掌握，重视结构设计的具体要求，科学布置建筑结构的户型、分缝等，提升预制构建的规范化流程，对装配式建筑的建筑构建、结构整体性进行科学规划，从而确保结构整体模型与现实一致，为装配式建筑结构设计做参考。该装配式建筑结构设计过程中，以安全、经济、合理为原则，对建筑的外部与内部条件进行了分析，结合建筑主人诉求与相关工程建设标准，对装配式建筑结构框架体系、关键区域的连接方式、预制构件类型、管线预埋设计等进行了预先设计，如选用大空间的平面布局方式、轻钢结构+SIP板3D模块化设计技术，保障装配式建筑结构达到专业化与标准化水平，为后续设计工作提供依据。
3 装配式建筑结构设计的具体表现特征
在装配式建筑后期的施工环节中，像预制板和钢构件这类的建筑材料可以进行规模化的生产加工，那么在安装工作上可以节省一大部分时间。同时装配式建筑使设计工作和施工工作完美结合在一起，在各个环节的衔接工作上起到了促进作用，保证了后期建筑物的质量。随着当今社会信息技术的不断提高，在装配式建筑预制加工工厂可以对传统工艺进行深度优化。在预制零部件的安装工作中可以采取焊接配合螺栓固定的方式进行，通过此方法可以让生产标准达到一个规范的水平，促进建筑行业的长期发展。最后，在装配式建设的设计工作中，可以运用标准化、模块化的设计方式，这样能够让设计效率得到有效提高，施工周期也能比预算时间有所缩短，节约了时间成本，工厂在预制构件的生产过程中可以和三维立体模型进行配合工作，加快生产效率，保证产品质量。
4 装配式建筑设计科学的要点分析
4.1 平面设计要点
对于预制装配式建筑来说，其在开展平面设计工作时需要始终遵循模数协调性的原则，以此保证平面设计满足施工质量要求。在平面设计过程中重点做好以下几点工作：（1）及时优化和完善套型模块的种类与尺寸，把控好住宅内部预制构件与内装元素的设计工作，采用多种应用型技术完善设计质量；（2）在布局设计中，应将大空间布局作为设计的首选，根据建筑特点合理布设管井、承重墙等相关结构的位置。同时合理布局室内结构，对住宅内部的空间布局开展灵活性处理，突出室内各个结构的功能，可以考虑采用结构选型来控制套内承重墙的量。
4.2 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。
4.3 剪力墙结构设计
剪力墙结构是装配式建筑结构的重要组成，主要指支撑上部楼层的墙体，主要用于承载各种荷载，具有防止结构剪切破坏的作用。装配式建筑结构设计中要重视剪力墙的设计，应当全面考虑空间与结构的问题，如注重剪力墙边缘的构造设计，同时也应当结合装配式建筑结构特征，将双面叠合剪力墙结构、纵肋叠合剪力墙结构、叠合剪力墙技术体系等先进剪力墙结构融入到装配式建筑结构中，以便减少各种荷载对墙体结构产生的压力，提升装配式建筑结构的整体性能。
4.4 对构件拆分进行设计
预制构件设计的过程一定要参考生产单位的工艺生产水平，保证尺寸的合适，最大程度降低建筑物结构之间存在的误差，尽量避免尺寸导致的质量问题。同时，对于施工单位的吊装水平也要重点监督，应当采取合理的位置和方式来进行吊运。大部分单位对构件进行拆分设计是为了降低施工成本和保证施工流程，这样有利于在施工现场对各个施工点进行掌控。设计工作人员也要考虑安全性和构件运输方面的工作，不断对预制构件进行凋整拆分再设计，这样才能使施工合计更为合理。
4.5 防水性设计要点
预制装配式建筑的预制楼板、外墙均是与外部环境接触的重要位置，考虑到均邻近于预制构件的连接性设计部位，因而做好防水性设计尤为关键。对于高层建筑来说，常用的防水设计主要是三明治预制外墙板，这种防水形式有三方面的防水优势，其最外侧是高力泡沫棒或者耐候型聚酯；中间部位是减压空间，通过配合防水胶条可以实现压紧处理的目的；最内侧是灌浆层的砂浆封堵。实践应用发现，这种防水设计在预制装配式建筑结构设计有较强的优势，可以大大提升预制装配式建筑的防水性能，对提升整个建筑质量有十分重要的作用。
5 结束语
综上所述，目前我国的房屋建筑工程已经随着社会的发展，取得了超越预期的进步，随着人们生活水平的提高，我国居民生活正在朝着城市化的方向发展，城市化的深入发展也让房屋建筑工作越来越艰巨。装配式建筑在现代化社会中满足了“绿色建筑”的环保要求，是我国建筑行业持续发展的必然选择。因此在装配式建筑的设计过程中，设计人员要充分掌握设计流程，对整体布局和技术等重点内容进行保障，最终使设计出来的建筑结构能够满足装配式建筑的基本要求。
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