装配式建筑结构设计浅谈

何康明

摘要：近年来，科学技术的发展迅速，伴随着市场不断改善劳动力成本，普及节能环保理念。在这种环境下装配式建筑就此诞生，装配式建筑有效地解决了长周期、大工程、多材料的一系列问题。不过，因为我国的装配建筑还有待改进，许多开发商不了解装配式建筑的特点，建筑设计、施工和抗震设计还存在许多不足，导致结构设计和实际施工出来就会存在较大的差异，从而就提高了建设成本。所以在进行施工之前，要先进行科学有效的设计规划，然后按照设计规划进行分配和部件生產、装配。因此，为了保证建筑结构的实用性和安全性，是非常有必要优化建筑结构的装配，以此来确保建筑最终的安全与质量，促进整个装配建筑行业的可持续发展。

关键词：装配式;建筑结构;设计浅谈

引言

装配式建筑的施工难度低、步骤少，同时与其他建设方式相比，更加节能环保。因此，其适用性范围较广，可以获得较好的使用效果。但需要注意的是，要高效协调结构的设计与施工，对其中潜藏的问题与阻碍进行全面挖掘，而后配合专业解决方法，防患于未然。

1装配式建筑结构设计的应用优势

（1）节能环保。装配式建筑使用的材料大多为绿色环保类材料，因此最符合环保建筑理念的要求。同时，在材料、施工方式、设备等层面的选择余地较大，因此不受材料单一性的束缚，进而更能全面凸显各项施工操作的环保性、节约性等方面的特征。（2）操作简单。拼装形式最大的优势是操作简单，污染小、产生的垃圾也少，因此可以让环境的保护工作践行的更加完全。（3）节约成本。因为节约人力、物力、设备使用等，间接地减少了建筑设计与建设中的成本。同时，机械化设备的参与度更高，故效率也较高。（4）有政府层面的政策支持。其可推动装配式建筑结构的发展更迅速，进而更为全面地满足对建筑的需求，让人们的生活更便利、生活水平更高。

2装配式建筑设计存在的问题

2.1 设计施工中的问题

在实际的施工过程中，往往也会因为一些不稳定的外在因素产生各类问题，首先是装配式建筑最关键的接缝和节点问题，这两个问题不仅会带来建筑的安全性、可靠性降低，还有可能会出现不防水、耐久性与抗震不足等安全问题。另一方面就是建筑构件方面所产生的问题，建筑构件如果在运输过程中遭到损坏就会使得装配式建筑的设计质量严重不达标。

2.2 较高的经济成本

我国多用于传统的建筑，装配式建筑的规模尚处于一个还在发展的初始阶段，装配式建筑材料的不普遍应用大大提高了在材料方面的成本，其次就是人工方面的成本。装配式建筑中一些特殊的节点不但需要设计以及施工人员做到充分的了解，还需要在一些装备的使用上进行拆解设计，这在一方面限制了设计和施工人员的专业上限。

2.3 专业人才方面的缺乏

提到专业设计，就不得不说我国目前由于传统建筑行业的冲击，装配式建筑面临着专业设计人才、专业施工人才以及专业管理人才极其缺乏的瓶颈。在大多数的高校建筑类课程中，关于装配式建筑介绍寥寥无几，在已开设的高校课程中，也仅仅是做个简单的介绍一笔带过，关于实际问题如何解决并未有任何涉及。并且在实际施工上，由于要把许多人工环节去除，这就进一步减少了对人员的需求量，但是在对施工人员的专业素质上却并没有因此而降低，反而大大的提升了对施工人员的素质要求。

3装配式建筑结构设计

3.1结构设计中的钢结构施工因素

建筑结构的风荷载影响较为深远，因此必须配合适宜的设计方案。在设计中必须遵循相应的设计需求，全面考虑建筑的局部稳定情况，同时结合装配式构造的极限承载能力落实设计。在实际施工中，要保证梁塑形时的各项性能作用稳定发挥，防止侧向弯矩失稳情况。同时对各个支撑点的间距数据进行明确，并根据宽度设置侧向支撑点。在钢结构节点设置过程中，要尽量避免出现层状撕裂问题。同时在对构造节点进行接缝宽度设置时，要全面考量建筑自身承受的地震荷载与风荷载，并根据不同部位连接点的安全性与承重情况选择技术，配合最为合适的连接方式。通常情况下，高层建筑的框架结构形式应用最为常见，框架结构的设计会采用刚柔并济的方式，在保证硬度的同时使其具备一定的韧性。因为过硬或是韧度过高都可能导致结构受损。根据现有布局设计框架构建体系结构时，要明确建筑的承重需求，而后精确配合构件的厚度，防止结构的稳定性受到构件质量的影响。

3.2根据实际情况合理选择框架结构

一般在施工过程中，为了保障工程结构体系的健全制度，必须要满足所设计建筑的抗侧力和它承载重力的要求，这需要设计人员对房屋结构的薄弱处环节进行优化设计。在通过对框架的相关的一个应用当中，以此来促进解决这些难题。在建筑框架的每个具体的方向上设计人员都要进行相应的接模。在这个过程当中，如果没有其他的抗侧力体系，就可以把它叫做纯框架结构。这种结构的抗侧力和它的承载力都是需要实现对刚接框架的有效控制。在工程建设当中承重墙这个地方也是需要优化提升的，优化提升后有利于让建筑空间得到一个有效的应用而不是做无用功，还能够大大提升这栋建筑的实用性和功能性。让建筑的空间功能变得有实用价值，还可以提升建筑多面设计环节的优化性。以此方便建筑结构的一个有效的控制，也方便优化实施建筑设计环节。

3.3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。

3.4防雷在预制装配式建筑中的设计

根据《民用建筑设计统一标准》GB50352-2019中规定，防雷接闪器在住宅屋面上的设置，应满足明敷设的要求。大部分住宅装配式建筑中，女儿墙为预制构件。沿女儿墙明敷设热镀锌圆钢时，应提前在其外墙垂直面上预留好接闪带支撑钢板。在屋面叠合板上明敷的接闪带，可直接在叠合板现浇层上做好接闪带支撑柱墩，与普通建筑做法相同。通常利用柱内两根Φ≥16钢筋焊接做防雷引下线时，优先选用现浇柱内钢筋或预制墙板之间后浇带内钢筋做引下线。但由于在建筑构造中，转角处存在为预制剪力墙结构的情况，该部位也为电气防雷的关键点，应利用预制墙内钢筋做防雷引下线，但由于预制墙上下连接安装，钢筋并不处于连通状态，钢筋之间的连接通过套筒灌浆纵向连接，此时需要在预制墙柱内额外增设附加导体，附加导体与预制板内利用作为防雷引下线的钢筋焊接联通，并引出与其他预制板内附加导体焊接联通，附加导体之间的电气联通可通过设置连接板实现。

结语

装配式建筑结构设计过程中，必须结合实际施工操作的各种因素才能保证设计更合理、更科学。设计人员管线预埋、混凝土构件的装配施工、剪力墙配置、门窗的防水等每个施工种类与环节都应得到设计与施工人员的重视，以保证技术交底工作的水平。

参考文献：

[1]  中国建筑标准设计研究院.装配式建筑系列标准应用实施指南：装配式混凝土结构建筑[M].北京：中国计划出版社，2016.4：97-134.

[2]  邢卫荣.装配式住宅建筑电气设计管理及要点分析[J].现代建筑电气，2017，8（11）：52-54+61.

（作者身份证号码：142723199104051811）