基于装配式建筑结构设计要点分析

伊运恒

运城职业技术大学/运城市建筑设计研究院 山西 运城 044000

引言

现阶段建筑逐渐朝着轻型建筑的方向发展，受到这种趋势的影响，更多的建筑施工技术和建筑形式被研发了出来，并被运用到了不同类型的建筑工程当中。而装配式建筑正是这一时期的产物，这种建筑既符合绿色环保的建设需求，也促进了国内建筑领域发展。对于建筑工程来说，其自身结构的规划和设计也成为工程设计工作的主要内容，这就需要设计团队对装配式建筑结构规划的要点内容进行全面剖析。

1 预制元件的拆分和规划

首先，在设计预制元件的时候，设计师需要基于生产厂家的制造能力来对元件的尺寸进行科学设计，从而尽可能将尺寸的误差控制在合理范围，以免由于尺寸不符合规范要求而导致质量方面出现问题[1]。其次，设计师要在制定设计方案时充分考虑到施工团队的吊装能力。部分施工团队对预制元件进行拆分的目的，是想要降低施工的开销和控制施工成本，而另一部分施工团队对预制元件进行拆分是想要保证施工进度，对工作流程进行优化，在施工期间和完工后的运行期间，各种因素都会影响到装配式建筑。比如人工因素、地域特色因素或者自然环境因素，但是因为使用者极其关注建筑的安全性和稳定性，所以设计团队必须在设计阶段为建筑工程的稳定性提供保障。对预制元件进行拆分，能够让设计团队更加了解装配式建筑结构的承载力和受力程度。不过，设计师不仅需要考虑建筑结构的稳定性和安全性，还要对元件的安装和运输等问题进行考虑，保证各个环节都能够百密无一疏，并对对预制元件的规划和拆分进行持续调整，提升设计工作的科学性。

2 框架体系结构的设计

近年来，随着我国高层及超高层建筑数量的增多，相关领域中也出来了一种较为广泛的建筑体系结构，即框架式体系结构。因此，在开展装配式建筑结构的规划工作时，设计师需要重点考虑到框架体系结构设计的相关内容，控制好结构的刚柔程度，以免发生变形、受损等问题。同时，在设计工作中，设计师需要对不同元件的重要程度进行明确，保证即使出现意外情况，那些占据重要地位的元件不会出现损坏，在绝大程度上控制隐患[2]。其次，当设计师在面对混乱且合理程度低的建筑布局时，需要基于这一布局的具体特征来对框架式体系结构进行设计。比如，在面对哑铃式布局的建筑时，设计师可以重点考虑增加中间结构区域的板厚，对配筋进行调整。如果所在区域的地下水位不低，设计师可以对防水设计等方面的内容进行考虑。比如，在设计装配式建筑的地下室时，因为这个区域的混凝土土层的抗渗能力较好，所以设计师关注混凝土材料的制作工作，并且在制作混凝土的时候基于比例来添加相应的膨胀剂。

3 剪力墙体系结构的设计

在现阶段的建筑物中存在一种荷载能力较强的体系结构，即剪力墙体系结构，这种结构能够对结构剪切进行防范，所以剪力墙体系结构的规划也被作为装配式建筑设计工作中的重要内容之一[3]。首先，设计师需要对结构和空间等方面的问题进行全面考虑。比如，如果装配式建筑的楼层数量较多，设计师可以将对称样式的方法作为主要的施工方法。其次，设计师要尽可能规避对于单项剪力墙的规划，尤其是处在地震频发的区域，设计师要严格按照抗震需要来对剪力墙的薄厚程度进行规划。另外，设计师需要重点关注剪力墙的边缘区域，可以根据施工需要来装配相应的端柱，从而有效提升此区域的抗震性能。

4 对于构造节点的设计

在装配式建筑中总会存在一些防水能力欠佳的区域，对于这些区域，设计师可以重点开展构造节点规划工作，基于建筑工程施工场地的地理条件和气候条件来完成设计工作，从而提升建筑的防水性能[4]。如果建筑工程没有对结构的抗震能力做出要求，那么风荷载会成为该结构的重要荷载来源，其会导致结构处在弹性状态，所以在设计装配式建筑的构造节点时，设计师的关注重点可以集中在构造节点是否符合内力的规范要求。如果建筑工程对抗震性能做出了要求，那么地震荷载将会成为该机构的重要荷载来源，并且当地震荷载超过一定标准时，就有一定的概率出现塑性结构，此时设计师不仅需要符合内力的规范要求，还要对特殊方面的内容进行考虑，比如节点的最大承载力。同时，设计师在开展对于受力弯曲元件设计工作的时候，必须基于受压意愿的实际宽度和不同支撑点的间距来确定侧向梁柱的支撑点。另外，设计师还需要注意对于构造节点复杂程度的控制，尽可能规避厚钢板破裂等情况的出现。除此之外，设计师需要根据风荷载和地震荷载的实际情况来考虑节点处接缝的宽度，并且对各个连接区域的节点的稳定性和受力程度进行考察，按照连接方式的特征来运用对应的技术标准。

5 结束语

综上所述，装配式建筑结构设计工作的要点内容包括预制元件的拆分和规划、框架体系结构的设计、剪力墙体系结构的设计、构造节点的设计等方面的内容。而为了提升装配式建筑的设计质量，设计师需要对这些要点内容进行了解和分析，保证自己能够在第一时间内掌握最新的设计方法和理念，这样才能利用更加科学的设计工作提升装配式建筑的完工质量。