探讨预制装配式建筑结构体系与设计

邵志姣

北京弘石嘉业建筑设计有限公司 北京 100000

前言

随着社会的不断进步，群众对现代化建筑的生产与建设提出了更高的要求，这也推动了各种先进施工技术的进步，预制装配式建筑作为新技术的产物，也得到了行业范围内的大量运用。该建筑结构具有施工作业强度低、建筑垃圾少、绿色节能性好等特征，因此如何将该结构在行业内进行推广，值得思考。

1.预制装配式建筑的特征

1.1 施工作业强度低

在建筑工程的施工建设中，装配式建筑可以说是具有显著特殊性的一类，与之相关的建设环节和工程构造都是由专项生产车间完成的，因此具有标准化批量生产的特点。而此类建筑结构的现场施工也往往相对简易，它只需要按照某建筑项目的施工进度、材料需求将装配式结构运输到施工现场、并且由专业人员进行直接安装即可，这就大大降低了现场施工的强度、减少了工作量并且节约了施工时间。

1.2 建筑垃圾少

发展装配式建筑模式，一大出发点便在于提升工程建设的环保性，事实上，因为该建筑结构中的部件都是提前在工厂进行统一生产的，留给后续现场施工的任务量往往极少，这就避免了将大量建筑材料运到现场进行施工、组装、作业而产生的固体污染、废气排放问题。而这也构成了和传统建筑结构的显著不同。在传统施工模式下，现场甚至会生成许多无法降解的垃圾，这无疑会对环境造成巨大的威胁。

1.3 绿色节能性好

如前文所述，预制装配式建筑结构可以通过减少废物排放达到良好的环保效果，不仅如此，该建筑结构还能实现较高的绿色节能标准。这是因为该类建筑结构在设计和施工时，具有极大的材料、技术选择空间，施工单位可以加大对绿色节能材料的引进以及环保科技的运用，从而达到建筑工程绿色生产的现代化要求。

2 建筑结构体系设计要点阐述

2.1 主体流程的设计

唯有对主体流程进行科学规划，才能确保整个结构的设计与建筑实际需求相吻合。在主体设计方面，相关单位必须做好方案规划、技术策划、图纸编制、部件设计等多方面内容。其中，技术的策划是极为关键的，它要求在正式的项目建设工作开始前，完成相关的资料收集与分析工作，全面了解工程建设规模、成本信息、施工现场地理环境等相关信息。初步设计工作因为具有一定的专业性和难度，因此必须参考相关技术人员的意见，与其配合，完成对建筑的层高、整体结构、构建类型、现场环境处理等方面内容的设计与把握。此外，在施工图纸的编制上，与其对设计图和部件加工图保持同等重要的关注，对其进行设计必须建立在科学的数据分析及参数项目确认的基础上，以此确保设计的科学性。

2.2 建筑结构体系的设计要点

在整个装配式建筑的结构设计中，从平面视角进行设计是最基本的思路，其设计要求在于要确保设计信息的精确性从而达到良好的设计效果。此外，在各个部件的设计尤其是成品制造方面，必须根据有关行业标准进行严格的验收，以免留下严重的质量隐患。而为了从整体上达到控制施工质量、节约建设成本的目的，还要选择符合现实需要的建筑结构类型，以此完成平面角度的设计工作。一般来说，空间面积较大的建筑更适合采取平面方式加以布局。此外，在对建筑内部管道、承重墙等核心结构加以研究设计时，应该确保其功能性良好且便于灵活调节，使其达到各种环境的应用要求。

2.3 构件设计的要点分析

在装配式建筑结构中，其内部部件的质量是具有决定性意义的方面，因此对部件的设计就显得极为关键。在正式的构件设计过程中，工作人员要结合不同的部件需求及相关的行业标准，采取科学的、专业的生产方法完成相关部件生产任务。此外，要考虑结构产品的运输、吊装需求等现实状况，对其原材料采购、结构外形设计等加以优化，方便产品的顺利运输。此外，为确保构件能在后期使用过程中发挥功能价值，在前期设计环节就要关注部件的耐火、耐腐蚀能力，确保优质装配式建筑结构的高效生产。

2.4 剪力墙结构体系的设计

加强剪力墙结构的设计，是确保装配式建筑结构稳固性的重要措施，这首先是因为剪力墙在该结构中属于承受风力、地震侵袭及负荷的重要结构，可以发挥避免结构剪切破坏的功能，因此需要做好剪力墙结构体系的设计工作。在具体的设计过程中，必须做好几个方面的工作。首先，要对整个建筑的空间布局与结构安排进行考虑，一般的高层装配式建筑会采用对称形式的剪力墙的施工策略；其次，要尽量减少单向剪力墙的运用几率，尤其是在地震多发地带，建筑单位要结合建筑的抗震需求明确剪力墙厚度；再者，在对纵墙进行设计时，需要结合数据计算的结果，以免盲目操作。

2.5 框架结构体系的设计

框架结构体系在高层装配式建筑中运用最为普遍，因此对其进行科学设计也具有重要现实意义。在对该框架结构体系加以设计的过程中，一般会要求遵循“刚柔并济”的原则，这是因为在结构过柔时会存在变形问题，如太刚则易引发局部结构受损的问题。而分清主次作为另一设计原则，要求设计人员明确装配式结构内部各部件的特殊性能，保证构件在后期使用时不会出现垮塌现象。建筑结构的设计应该与框架体系结构紧密协调起来，如果整个建筑的结构是哑铃状，就要适当增加中间位置的结构厚度，对配筋进行适当的调节处理。总之，只有在做好这一系列工作的基础上，才能确保框架结构体系的稳定性。

结语

综上所述，加强对预制装配式建筑结构体系与设计的探讨，意义重大。相关工作人需要明确预制装配式建筑的特征，并且把握建筑结构体系设计要点——包括主体流程的设计、建筑结构体系的设计、构件设计、剪力墙结构体系的设计、框架结构体系的设计等，在此基础上对装配式建筑结构发展前景展开研究。