试述预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点

陈 凌

（山西中方森特建筑工程设计研究院 山西 太原 030002）

试述预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点

陈 凌

（山西中方森特建筑工程设计研究院 山西 太原 030002）

预制装配式建筑形式的出现使得传统建筑施工耗时、零散以及水平低下的困境得到了很大的缓解。预制装配式建筑通常可划分为预制以及装配两个环节，由于其可以保证建筑项目施工建设速度，和现代社会发展需求相一致，所以其应用范围正在不断扩宽。本文先是对预制装配式建筑展开论述，说明了其发展前景，最后论述了在结构设计过程中，预制装配式建筑形式的具体运用。

预制装配式技术；结构设计；发展前景

1、前言：

现在我国社会经济正在不断发展前进，城市化进程正在逐步增快，由此对于建筑项目的需求也在不断增多。为了在保证建筑施工作业质量的前提下，提升施工作业速度，预制装配式建筑形式应运而生，并且其应用范围正在逐步的扩宽，已经成为当前主流的建筑施工形式。

2、浅述的预制装配式技术发展前景

现在我国已经出台了一系列规定要求大力推广运用预制装配制结构形式和钢结构，这些建筑结构形式均符合我国工业化发展以及生产需求。通过不断发展预制装配制结构形式可以使我国建筑行业拥有更强的集成水平，并且工业化技术的发展力度也会提升。在使用预制装配式技术建造建筑时，由于大部分的建筑构件可以根据工业化、标准化以及精确化的前提下在工厂进行预制加工，并在制作好之后通过运输的方式达到施工作业现场，之后可以基于建筑设计规定来装配以及就位。预制装配式技术的使用使得传统建筑施工方法技术水平低、施工分散以及施工效率低的困境得到了很大的环节，其已经成为我国正在大力推广实施的重要建筑施工方法。通过科学运用预制装配式技术并对结构技术、构件与各个材料展开科学整合，可以在提升建筑结构性能以及施工质量的前提下，促进建筑行业更为迅速的实现工业化水平。早在上世纪八十年代左右我国就已经开始使用预制装配式技术，当时主要应用的是预制装配形式的框架结构，但是由于由于技术水平的限制造成预制装配式技术的优势得不到体现。并且虽然当前初期预制产品已经投入应用到了我国一些地区，但由于很多建筑结构体系只能够通过现浇方式进行处理，在预制装配式技术方面的研究还相对落后，没有有效的科研支持，造成预制装配式技术得不到建筑设计人员的认可接受，这使得预制装配式技术的推广应用受到了很大程度的阻碍。

建筑业作为我国重要的支柱性产业之一，各种高新技术的不断应用使我国建筑行业得到了很大的发展、推动。预制装配式建筑以及建筑工业化作为世界发展的趋势以及潮流，同时也已经成为我国建筑行业实施改革、追求发展的重要一步，传统的现浇技术已经不符合当今建筑的施工需求，而随着科学技术的不断发展前进，预制装配式技术现在在我国已经得到了很大的发展，我国多个公司均已经在开发使用预制装配式技术。预制装配式技术具有众多优势，比如说应用了更多的轻质墙板材料，不仅节省了物力以及人力，同时也使建筑空间结构具有灵活性以及自由性；施工速度快并可以保证施工质量，可以使建筑企业获得更多的经济效益；不需要过多的施工材料以及施工人员，使施工现场的安全程度以及绿色环保性大大提升，再加上预制装配式技术可以满足建筑异形结构需求。现在我国正在大力推广住宅产业化和绿色建筑，预制装配式技术将的应用范围会不断的扩大，将会更多的应用在追求个性化同时注重自身发展的建筑设计中，也会使用在住宅建筑、高层建筑等普通建筑中。

3、预制装配式建筑形式的结构设计方法

虽然预制装配式建筑形式已经在我国得到了很大的应用，但是在应用力度上来看，只有钢结构体系以及混凝土结构体系得到了大力的应用。现在由于我国住宅建筑产业的发展力度相对较大，以此为基础探究论述预制装配形式的剪力墙结构以及框架结构的设计要点。

3.1 预制装配式框架结构体系的设计

该结构体系是现在应用力度相对较大的预制装配式结构形式，这是由于不同于预制装配形式的剪力墙结构，该结构体系要更轻，同时在构件的运输方面该结构体系的运输难度更小。另外框架结构形式的预制装配式体系属于是重要的高层框架结构，无论是国外还是国内均已经这种结构体系应用在高层建筑项目中。在设计使用该类结构体系时，预制叠合板以及预制叠合梁等框架结构构件需要于工厂内进行生产，并在运输到现场之后需要通过现浇的方式处理节点以及梁端键槽，对于框架结构中的柱构件需要根据项目的实际情况以及需求来选择预制方式或者是现浇措施。

从该结构体系的受力机制上来看，在进行结构设计时该需要注意以下几个方面：柱混凝土、预制框架柱底以及基础固接梁结构的强度等级需要维持在C30以上；结构平面需保持规则，梁柱中心线不仅需要处于一个相同的竖向平面之中同时还需保持对齐状态，纵横向框架柱需保持对齐；在对梁柱交接部分的框架节点展开设计时需考虑使用刚节点；在对预制梁柱接头区域进行焊接施工时一定要保证焊接质量；在设计过程中需要注重处理连接构造之中的各个预埋件。预埋件作为新型连接构造必不可少的传力构件这一，在将预埋件应用到连接构造中的不同区域时其会起到承受轴力、弯矩或者是剪力的作用，所以在设计过程中需要根据各个最不利组合情况展开分别的计算。

3.2 预制装配式剪力墙结构体系的设计

该结构形式所涉及到的受力构件主要有板结构、剪力墙结构以及梁结构，也可以全部由叠合板、预制墙板以及叠合梁等预制混凝土构件组成。在对该结构形式展开设计时需要根据好工厂化程度选择半预制或者是全预制形式的剪力墙结构。为了保证设计质量除了需确保设计方案符合JGJ3-2010和GB50011-2010规定要求之外，还需要考虑到以下内容：平面形状需保持规则，同时两个方向上的动力特性需尽可能的接近；在对结构横墙展开设计时，要求将预制承重墙板应用到两侧端部山墙，在对预制承重墙板结构或者是轻质填充墙板展开设计时需要考虑到内力计算结果或者是结构抗侧力构件的实际需求；在对结构竖向抗侧力的各个构件展开设计时，需要确保可以通过现浇方式将竖向的各个主承力钢筋浆锚以及连接带结合在一起，同时在展开抗震设计的过程中需要注重连接构造的设计以保证其受力整体性以及连续性；为了确保预制构件间可以可靠连接，在展开设计时需要同时保证传力明确以及构造可靠，并且若结构存在抗震设防要求同时尚未达到该抗震要求时，应当确保预制构件间所使用的连接钢筋需超过该部位所应用的不连续钢筋结构的直径与其强度大小；在对预制结构构件展开设计时可以进行分块设计，并在设计过程中需要综合考虑分析现场吊装条件、房间的开间以及拼缝位置等。在对墙板高度进行设计时需要根据一层或者是两层楼的层高度进行划分，在对竖向接缝位置进行布置时应防止其应用到暗柱上，同时还需尽可能的避免应用过多的构件类型或者是不同型号的构建；在对预制构件配筋展开设计时不仅需遵守相关规定要求，还需要对施工阶段可能该预制构件配筋可能会出现的变形情况与其受力情况进行验算；在对建筑中的各个平面复杂楼层、顶层以及开大洞区域展开设计时均需要考虑选取现浇楼盖结构。

4、结语

预制装配式技术在我国应用的历史还相对较短，还需要很长一段时间的发展历史，未来随着我国科学技术的不断进步，预制装配式技术的的工厂预制件以及现场装配的优势将会得到充分的体现，同时各种新技术方法和新材料的出现也会使预制装配式技术功能更为完善，优势更多，可以充分的体现出建筑性能以及功能。现在我国在预制装配式技术方面已经有一系列的优惠政策，设计人员在对预制装配式建筑展开结构设计时一定要密切关注结合国家在建筑产业方面的政策，不断的改革创新，推动发展进程。

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1007-6344（2016）08-0082-01