宁波大学建筑设计研究院有限公司 浙江省宁波市 315211
摘要：随着近年来城市化进程的加快，预制装配式建筑得到了新的发展契机。更为重要的一点是，预制装配式建筑具有很强的环保性，完全符合我国当前绿色可持续发展理念，因而可以得到国家的充分认可与推广。但预制装配式建筑是一种根据施工需求预先生产预制件的施工方法，比如需要预先制作混凝土结构和钢结构，而后将其运输至施工现场，若设计环节存在误差即会导致整个施工质量受到影响，严重时出现预制件结构错位和无法安装的问题。因此，为充分确保预制装配式建筑的施工质量，需要给予设计工作充分的重视，严格把控设计要点，以此保证和提升设计质量。
关键词：预制装配式；建筑结构设计；控制要点
1导言
作为传统建筑业与先进制造业跨界互动的建筑技术，装配式建筑改变了传统建筑的生产方式与性质。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，避免后续作业中出现质量问题，充分做好预制装配式建筑结构的设计工作尤为关键。
2预制装配式建筑基本情况简述
预制装配式建筑是近年来发展起来的新型建筑施工方式，与传统的现场施工方式相比，此项施工技术需要提前在预制厂将重要的建筑结构件进行施工，然后将其运输到建筑施工场地，再对已经加工完成的装配件进行组装。通过拼接与组装可以得到建筑中的外墙、楼梯、阳台、楼板等结构件，最终形成整体建筑。预制装配式建筑施工技术需要提前在预制厂对建筑结构件进行施工，中间需要利用运输工具把结构件运输到施工场地。建筑结构件比较特殊，需要利用专门的运输工具，且在运输过程中务必做好相关保护工作，避免运输过程对建筑结构件造成损伤。为了方便结构件之间的组装与拼接，构件通常都会预留对应的孔洞以及插筋，在施工现场利用这些孔洞和插筋进行浇注灌浆，从而形成整体。基于以上分析可以看出，预制装配式建筑施工技术将很多工作都提前放置在了预制厂，可以使施工场地的管理更加的方便与简单。另外，预制厂通常采用批量的形式对建筑构件进行生产，因此其生产质量更好控制。
3预制装配式建筑结构设计控制要点分析
3.1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：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；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
3.2预制装配式框架结构体系设计
由于非承重部分采用轻质材料，预制装配的框架结构整体均比剪力墙更轻，对运输的难度也较小，其应用范围也较剪力墙结构更广。一般来说，装配式框架结构以预制柱、叠合梁、叠合楼板、现浇节点构成，需要将工厂内制造完成的预制叠合梁和预制叠合板等构件运至施工现场后，再行现场组装，柱纵筋连接采用灌浆套筒连接，并处理梁柱节点和梁端键槽。框架结构中梁柱节点的选择应建立在施工实际需求上，根据不同需求而选取不同的连接方式。在框架结构体系设计中应注意：首先，在具体的框架结构布置上，须尽力遵循平整、规则的要点。在设计梁柱中心线的过程中应做到竖向上下对齐，且在纵向上也要以对齐为主，和现浇结构一样避免偏心过大。其次，对具体构件比如叠合梁拼缝、预制柱拼缝抗剪进行设计，并注明其构造要求。最后，对连接构造中的预埋件进行设计，设计中应对预埋件的承受轴力和剪力的能力做出详细计算，保证其牢固稳定。并对预埋件和钢筋的绑扎或焊接，提出具体要求。
3.3预制构件设计要点
在构件加工设计过程中，需要注意一点，即不仅要对机电管线和门窗洞口作精准的定位，而且要考虑到构件生产运输的方便性，提升加工图设计质量。在预制构件时重点做好以下几点工作：设计预制构件过程中严格遵循两项原则，即模数化和标准化，尽量减少构件类型，以此来保证和提升构件应用过程中的精确性和标准化；对于预制装配式建筑施工所存在的异形、降板及开洞，均可以考虑采用现浇施工的方式对当地的构件吊装、加工及运输能力作全面的考量，同时保证预制构件有充分的耐火性和防水性，设计工作应确保成品有足够的生产可行性、使用便利性；如果生产过程中发现预制构件的尺寸较大，则可以依据施工特点适当增加预埋吊点和构件的脱模数量；另外，结合建筑物的隔热保温需求设计合理的外墙板；对于装配式建筑结构中的非承重内墙来说，为提升整个建筑的质量和舒适性，应尽量选用便于安装、重量轻及隔声性能好的隔墙板。同时可以结合具体的使用功能，灵活处理和分配室内空间，确保非承重隔板与主体结构之间有良好的连接性，可满足预制装配式建筑结构对安全和稳定的需求。
3.4预制装配式剪力墙结构体系设计
该体系主要包括板、剪力墙和梁三种结构，其他还有叠合板、预制墙板、叠合梁等用混凝土组成的预制构件。在实际应用中，应结合实际需要来决定剪力墙是全预制还是半预制。同时应注意结构纵墙、横墙及连接等方面的合理设计。结构纵墙需贴合施工的实际需求，在横墙设计中，应在两侧端部山墙上设置承重墙板，并结合内力计算结果及抗侧力需求来预先布置承重或轻质填充墙板。在结构竖向抗侧力设计的过程中，应保证现浇方式能够将竖向主承力钢筋浆锚与连接带组合在一起，并做好抗震设计与连接设计。构件设计上主要以预制墙板、后浇边缘构件、后浇连接段、叠合楼板等设计为主。连接设计时，应将受力因素对剪力墙结构体系的影响考虑在内，做到合理的连接设计，并保证两个方向的动态特性都能接近平面形式，确保结构的完整和连续性。墙板水平拼缝竖向钢筋一般采用灌浆套筒连接、浆锚搭接连接等方式。所以一般预制墙板水平拼缝的抗剪设计是重点。
3.5节点设计要点
注重装配式结构各个连接节点的安全性能，确保使用过程中受力均匀和传力合理，保证节点部位的计算分析结果与装配式结构实际受力情况一致；节点位置的防水与防火均是需要重点考量的问题之一，结合建筑结构合理应用防水与防火材料，降低施工质量风险，开展一系列的功能性设计；装配式节点的连接需要给予充分的重视，目前来看，预制装配式建筑结构的节点连接技术主要有螺栓连接、浆锚搭接、套筒灌浆连接及抗剪键槽，设计时根据实际需求加以选择；对于预制装配式建筑结构设计来说，其关键在于构造节点设计，要求外墙板的门窗洞口及接缝等部位均需要满足建筑装饰需求、物理性能及力学性能。另外，设计过程中要依据所在地区和项目实际情况，优化构造节点设计，确保可以满足防水和节能需求。可以考虑通过材料防水与构造防水的方式来设置外墙板垂直缝，同时结合建筑的外部环境，比如热胀冷缩、地震作用及风荷载，设计宽度合理的接缝。
结束语
总之，预制装配式建筑有节能环保和施工成本低的显著优势，为更好发挥其优势，满足建筑质量需求，在设计阶段需要重点从平面设计、结构节点设计、框架结构体系设计、预制构件设计等方面着手，提升整个设计方案的合理性与科学性，保证施工质量。
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