汤晨，程潜
杭州铜运建设工程有限公司
摘要：装配式建筑是在传统现浇施工技术基础上衍生出来的一种新形式，是建筑业突破性发展的重要标志。本文以装配式建筑为研究对象，明确了其应用优势，体现在经济效益高、能耗低、环境效益好等方面，并着重阐述了装配式建筑的技术设计和施工要点，旨在提高装配式建筑技术的应用水平。
关键词：装配式建筑；结构设计；施工要点
导言
建筑工程施工技术逐渐趋于多样化。在传统混凝土浇筑工艺的基础上，整合了多种新的工艺形式。预制构件作为一种重要的方式，可以有效地优化建筑结构，提高空间利用率。以预制构件为基础的预制构件建筑形式引领着建筑业的发展方向，可以兼顾安全、质量和效率的多重要求。预制构件的顺利施工离不开科学的设计方案。以下是对相关设计工作的探讨。
1 关于装配式建筑的概述
装配式建筑就是指在建筑过程中，先提前制造好建筑所需要的各个构建部分，然后将这些构件统一运输到建筑现场，通过设计的安排进行装配，最终完成整体建筑。最早提出装配式建筑的时间是20世纪初期，那时候装配式建筑的建筑外观还比较单一，没有得到广泛的推广。一直到近几年，随着社会整体经济水平的不断发展，装配式建筑的施工工作也在不断完善。在施工方面，装配式的建筑速度非常迅速，完工的建筑质量也相对较高，而且还有很高的环保性。结合目前装配式建筑的发展现状，在未来装配式建筑一定能够成为建筑业的主要发展方向。
2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。
3装配式建筑结构设计的发展优势
与传统建筑类型相比，装配式建筑有其自身的特点和优势，主要表现在：一是环保程度高。在装配式建筑的施工过程中，可以根据实际需要选择不同的材料，对材料的选择限制较少，绿色建材的利用率相对较高。因此，预制构件建筑施工过程中产生的废料等建筑垃圾相对较少，减少了施工过程中的扬尘污染，对自然环境的影响较小。二是职工人数少，效率高。预制房屋大多采用现场吊装拼接施工，可大大减少施工人员数量，减轻施工人员工作量，提高工程施工效率[1]。三是建设周期短。与传统建筑类型相比，装配式建筑在施工过程中可以分体并行施工，加快了施工进度，缩短了工期。四是建设强度低。在装配式建筑施工过程中，现场施工一般包括原材料的运输、配比和使用，并根据设计图纸安装相应的建筑结构，施工强度相对较低。
随着装配式建筑的发展，工业界和政府部门都认识到了它的优势。政府也出台了一些政策，为发展装配式建筑提供良好的政策环境。该技术绿色高效，符合我国产业转型发展的需要，符合产业可持续发展的趋势。与传统施工技术相比，该技术具有明显的优势，已成为业界和政府高度赞誉的施工技术。现阶段，人们对建筑业的要求越来越高。随着城镇的快速发展，建筑业有着广阔的发展前景，这也意味着服装配套建筑有着巨大的发展空间。
4装配式建筑结构设计要点分析
4.1设计过程要点
在设计过程中，除了原有的设计内容外，还增加了新的设计要求。在方案设计过程中，设计人员应熟悉项目的规模和成本控制要求。建筑结构选型应严格按照有关文件的要求，合理设计剪力墙、柱等构件的连接及位置。例如，剪力墙的相对尺寸应满足预制构件的设计要求。在装配式建筑的设计过程中，设计人员需要与施工单位共同确定设计和施工细节，共同探讨技术实施方案，为今后的设计提供有效的参考。在施工图设计过程中，设计人员在进行结构设计时，需要熟悉预制构件生产的技术要求。在施工图设计中，应根据合理受力的原则，合理选择预制构件的类型，并协调其与管道预埋的设计要求[2]。在结构深化过程中，设计人员应注意主动与加工厂联系，共同设计构件加工图，必要时进行脱模施工，并考虑预留吊钩等工件。
4.2预制构件的设计与拆分
预制构件在设计时应该根据生产单位的工艺水平合理设计其尺寸, 最大限度地减少尺寸误差, 尽量避免因尺寸未达标而产生的质量问题。与此同时, 设计人员还需要根据施工单位的吊装水平等因素进行设计。一些单位拆分预制构件主要是为了减少施工成本, 出于对项目工程的成本控制的需要, 也有部分施工单位拆分预制构件是为了施工能够顺利进行, 优化施工流程, 也有利于节点设计更为科学。建筑物在施工以及后续使用过程中会受到人为因素、自然因素以及特色因素的影响, 而建筑物的可靠性与安全性也是行业、用户最为看重的指标之一, 因此必须确保装配式建筑结构的安全性。拆分预制构件是为了进一步把握装配式建筑主体结构受力情况, 也是为了了解预制构件的承载能力。例如在装配式混凝土结构时, 要确定现浇与预制的范围, 要明确结构构件的拆分位置、构件之间的拆分位置, 同时要明确后浇区与预制构件之间的关系。在进行结构拆分时, 应该根据实际情况尽可能地减少构件规格, 要考虑结构是否合理, 要对相邻构件的拆分进行了解, 要合理选择构件接缝位置。例如在拆分装配式剪力墙结构设计时, 应该多安排T型剪力墙, 避免拆墙时拆分零散。对于需要添加翼缘的剪力墙, 要合理设计翼缘长度, 避免因边缘构件现浇长度太长影响浇筑[3]。除了考虑结构安全性问题以外, 设计人员还需要考虑到构件运输、安装等方面的问题, 要综合考虑这些环节的需要, 不断调整预制构件拆分设计, 才可以使设计更为合理。
4.3构造节点的设计
装配式建筑门窗等防水性能较差部位的构造节点应该加强构造节点设计, 在设计时应该根据项目工程所在气候区、地理区域进行设计, 满足建筑物防水的需求。例如, 预制外墙板水平缝可以采用高低缝提高防水性能。在设计时, 当装配式建筑物不考虑抗震要求时, 结构的主要荷载为风荷载, 风荷载作用时结构大多处于弹性状态, 故而构造节点设计一般仅需满足内力要求。当建筑物需要考虑抗震要求时, 建筑物结构的主要荷载为地震荷载, 若地震荷载过大则结构极有可能进入塑性状态, 因此构造节点设计在前者的基础上还有着特殊设计要求, 即要根据构造节点极限承载力设计, 要考虑到构建塑性时的局部稳定情况, 要保证梁塑性时的侧向稳定。为了尽可能防止梁发生侧向弯扭失稳, 在设计受弯构件塑性区时, 应该根据两相邻支撑点间的间距、受压翼缘的宽度设置侧向支撑点。在设计构造节点时, 还应该使节点构造简单, 便于就位与调整, 设计钢结构构造节点时还应注意避免厚钢板层状撕裂。同时, 构造节点的接缝宽度与应该考虑地震荷载、风荷载的影响。在构造节点设计过程中, 设计人员一定要关注不同连接节点的安全性能以及受力情况, 要能够依据不同的连接方式采用不同的技术要求。
4.4 框架结构体系的设计
框架结构体系在所有的建筑结构体系中应用最为广泛, 大多被应用于高层建筑中, 因此框架结构体系的设计必须引起我们的重视。在设计框架结构体系时, 要注意“刚柔并济”, 若结构太柔则容易出现变形现象, 若结构太刚则容易出现局部受损等情况。在设计时, 还需要分清主次, 要分清各部分构件的重要性, 要尽可能确保重要构件在意外发生时不会垮塌、发生破坏, 尽可能避免造成严重的后果。在设计时, 倘若建筑布局不合理、较为混乱, 则应该根据现有的布局设计框架体系结构, 当建筑布局为哑铃状时, 中间部位结构的板厚应该增加厚度, 调整配筋。倘若地下水位偏高时, 应该注重框架体系的防水性能设计。对于地下室, 混凝土结构应该具有较强的抗渗性能, 在配置混凝土材料时应该按照一定比例加入膨胀剂。框架结构体系建筑长度若难以达到伸缩缝间距要求, 则应该增大配筋率, 或者调节保温措施。当装配式建筑物梁截面过大时, 设计人员应该认真计算变形、配筋率, 必要时需采用加强措施。在设计出入口位置的女儿墙时, 均考虑加构造柱, 做好加密处理。
结束语
综上所述，随着社会的发展，我国的住宅建设工程取得了超出预期的进展。随着人民生活水平的提高，我国居民生活正朝着城市化方向发展。城市化的深入发展也使得住房建设越来越困难。装配式建筑符合现代社会“绿色建筑”的环保要求，是我国建筑业可持续发展的必然选择。因此，在装配式建筑的设计过程中，设计者应充分掌握设计过程，保证整体布局和工艺，最终使设计的建筑结构满足装配式建筑的基本要求。
参考文献
[1]李亚楠.基于装配式建筑结构设计要点分析[J].工程建设与设计，2020(11)：54-55+59.
[2]汤兰，汤宇.装配式建筑结构设计要点分析[J].工程技术研究，2020，5(10)：216-217.
[3]刘洋.基于装配式建筑结构设计要点分析[J].门窗，2019(24)：160.
[4]刘翔青.预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点分析[J].安徽建筑，2019，26(10)：235-236.
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