装配式建筑结构设计浅谈

魏蓉

摘 要： 在建筑行业蓬勃发展的今天，模块化、产业化等新型建筑形式不断增多，充分展现出建筑行业的快速发展现状。装配式建筑就孕育而生，其具备建设快、品质高的特点，然而对于装配式结构的设计而言也有着诸多的难题存在。

关键词： 装配式;建筑结构;设计

0 引言

在我国经济实力逐渐壮大，科学技术不断创新的今天，装配式钢结构主要以预制构件的形式进行施工作业，因此其设计涵盖施工全过程，同时可借助信息化技术，实现工程建造的信息平台化搭建，将传统的建筑设计及施工转变成为“工厂化、自动化”形式，不仅符合建筑发展的先进理念，同时也顺应了“绿色建筑”发展思路。

1 装配式钢结构建筑的结构节点设计

（1）可借助工程设计软件，对设计对象进行建模分析，以实现设计周期的缩短;（2）将装配式建筑施工与设计相互结合，以提高生产效率;（3）在装配式构件的標准化生产中，可高效地提高施工工业化程度，由于构件的工厂化生产模式比传统的工艺生产更加先进，因此，可通过产品质量和性能的提升为基准，将生产后的构件结构按照施工的进度要求，安全运输到施工现场，以完成焊接或者螺栓的配套化安装施工。

2 装配式建筑结构设计

2.1 柱节点设计

柱截面结构主要以H形为主，利用高强螺栓实现腹板连接，在翼缘间连接处主要使用全焊透的坡口结构，用以对接焊缝。在柱截面结构的形状主要以H形为主时，腹板和翼缘板结构的连接主要以高强螺栓为主。在柱截面体系中，箱形截面和圆管形截面的焊缝主要以全焊接式来实现焊缝的焊接。如某钢结构大厦，柱-柱连接的设计要点主要包含：（1）科学合理地设计箱形截面结构的钢柱拼接位置，并在柱脚处进行承台面的设计，主要设置在承台面以上1.5m附近位置;（2）在钢柱的侧板与节点位置处的连接设计，应以实现坡口的全焊接为主;（3）在钢柱结构的连接设计中，应以全熔透焊接缝为主，采用全焊或者栓焊的连接方式，将翼缘板结构采用坡口的全熔透焊接模式，实现焊接体系的高强度螺栓焊接。

2.2 钢筋混凝土楼板拆分设计

在钢筋混凝土楼板拆分设计时，建议设置施工临时支撑，在此状况下考虑施工阶段预制底板的受力计算（同时需要进行脱模、吊装等环节的验算），以及使用阶段作为叠合楼板的整体受力分析。现行装配式结构技术规范主要采用的是钢筋桁架混凝土叠合楼板，接缝形式主要有密拼式分离接缝和整体式接缝两种。采用整体式接缝拆分的楼板周边有很多的胡子筋伸出，生产和安装的效率都相对较低，而分离式接缝的楼板仅两侧有钢筋伸出，大大提高了生产和安装的效率。我国的住宅建筑大多层高较低，没有吊顶，故采用整体式接缝，房屋顶部相对分离式接缝观感质量较好，用户满意度相对较高;对于工业建筑、办公楼等建筑则可以采用密拼式分离接缝，虽然有一定的观感质量略差，但可以大幅提高装配式建筑构件厂的生产效率和施工现场的安装速度，充分发挥装配式建筑的工业化优势。

2.3 贯彻以人为本的可持续发展思想

贯彻以人为本的人文原则。要知道，建筑是通过满足人们对于生活的品质追求，是我们社会发展进步的标志之一。所以在进行建筑物设计时，要达到建筑物与大自然的有机结合是非常重要的。还可以帮户主利用能源来节约资源，目前来说，太阳能、水能、风能潮汐能和地热能等等都属于可再生能源。如果能将这些能源很好地利用起来，那可以为我国资源问题提供许多帮助，省去很多烦恼。利用太阳能解决我国某些地区生活当中的水源的提供问题，尽管一开始可能会花费大量的人力、物力和财力，但是经过长期的验证可以得出能够为人们的生活提供巨大的帮助，在一定程度上，利是大于弊的。风能也可以为人们提供很好的资源，许多偏远城市没有大城市发展的快，许多资源问题跟不上，比如夏天没有空调，电风扇风力太小，就可以在房顶安装风能发电机。通过这种方式对将自然风力利用起来，这样既节约了电能，还为居民解决了问题，这同时也代表了不可再生资源能够被再生的风能所代替，这都是能够帮助户主有效节约资源。

2.4 结构设计中的剪力墙施工因素

剪力墙结构的设计与施工更加科学，才能让建筑的风荷载与地震荷载得到更为稳定的承接，保证结构的进一步稳定。在设计与施工操作协调过程中，需要重视以下几个方面的工作。首先，需要考虑整个建筑的整体结构与空间布局，剪力墙施工方式的选取上必须结合实际，最好采用对称的施工方式。其次，避免单方向剪力墙设计，尤其是地震多发区，必须从结构整体的角度进行设计，同时增加剪力墙的厚度。最后，对建筑的剪力墙的边缘构造进行设计时，要强调边缘配置，保证建筑的抗震能力足够强。

2.5 设计预制构件

预制构件是装配式建筑的一个重要阶段，设计过程中必须遵循模数化原则，尽可能减少构件类型，以便得到精确、标准的构件，这样工程造价才能有所降低。装配式建筑的主要部位有降板、开洞，还包括异形等。现浇施工是最常采用的方式，当然也要考虑当地的运输条件，包括加工生产能力、构件吊装等因素。与此同时，预制构件应充分体现耐久、耐火等性能，设计预制构件时，需保证生产可行性、成品安全性。对于尺寸较大的预制构件，可增加相应的构件脱模、预埋吊点等，根据具体的隔热保温要求，以此对预制外墙板进行设计，使之与空调、散热器的安装要求相符。

3 结语

现阶段，我国十分重视装配式建筑建设。为顺利开展建筑项目施工，必须按照相关设计要求，考虑多方面的因素。首先，最重要的就是设计施工环节，只有认真分析预制装配式建筑并展开深入研究，以便获得更多的技术资源。其次，对装配式建筑进行优化设计，确保我国的建筑行业朝着产业现代化的方向发展。

参考文献

[1]董月琴.预制装配式建筑结构设计与施工关键技术研究[J].绿色环保建材，2019，（2）：138，141.

[2]刘海第.关于预制装配式建筑施工技术的研究与应用分析[J].居舍，2019，（6）：57.