装配式建筑结构体系设计要点及发展趋势

装配式建筑结构体系设计要点及发展趋势

刘祥

北京中健和华建筑设计有限公司青岛分公司 山东省青岛市 266000

摘要：本文先简要阐述了装配式建筑结构，然后对装配式建筑结构体系设计要点进行详细分析，最后对装配式建筑结构体系设计的发展趋势进行了展望。

关键词：装配式建筑；结构设计；发展趋势

引言

传统建筑施工过程中，会涉及到混凝土浇筑等环节，这极易引起环境污染问题，这一问题也导致建筑行业时常受人诟病。在这一基础下，更多专业人才开始寻求施工的新方式，旨在进一步迎合绿色理念，降低污染，同时提高建筑施工效果。绿色装配式钢结构的开发，使得建筑可以利用“拼装”理念来完成施工，这一施工方式耗费时间短，操作较为简便，且不容易引起污染，对其进行应用，加强研究，能够进一步促进建筑水平的提高。

1装配式建筑施工概述

装配式建筑是指在施工环节展开前，生产厂家对施工环节涉及的构件与部件统一进行制作，随后运送至施工现场指定位置，现场施工人员可根据施工标准，对各构件及部件进行组装，使其形成一个完整的建筑结构体系。与传统建筑工程相比，装配式建筑优势显著，应用该项技术能够降低施工工期，提高建筑结构的整体稳定性。此外，施工环节具有明显的环保特征，安全管理工作相对便捷。

2装配式建筑结构体系设计要点

2.1整结构设计

不同构件的衔接是装配式建筑的关键。因此，设计人员必须不断提高自己的洞察力和设计能力，以确保在设计时将结构节点之间的衔接工作做好。目前，许多施工项目的节点衔接工作仍有提升的空间，如叠合梁预留筋在节点内钢筋十分密集，造成施工难度极大。因此，施工单位必须不断地改进应用材料，并在节点技术上进行创新，以确保高质量的装配式结构节点设计。在结构设计之中应加强抗震缝设计，将此项设计中存在的不足之处进行整理，并结合实际问题提出有针对性的处理方案，最终完善设计方案。利用结构功能情况，可探究内部构造以及各种会对装配式建筑结构功能会产生影响的相应因素，联系所掌握的相关内容实现设计方案的优化，降低结构问题的产生。在设计中如果产生不规则情况，应探究连接性能方面的状况，联系结构设计需求进行科学调整，增强设计的可靠性、科学性。在结构设计中想要提升有效性，需要在多个角度着手，结合质量要求科学控制。在进行装配式结构的设计中需要联系其在结构方面的要求，对装配式结构产生负面影响的相关因素进行控制，提升设计工作质量。设计人员需要明确在设计中的相关要求，将框架结构设计调整，以有效控制措施的落实将结构的科学性提高，以免质量问题的产生。

2.2剪力墙结构体系的设计

剪力墙主要承受风荷载与地震作用引起的水平荷载和竖向荷载，防止整体结构发生剪切破坏，对整个建筑结构起到稳固支撑的作用。剪力墙的设计需要把握以下几点原则：一是控制宽度与高度。剪力墙的平面布置应结合建筑物空间的使用功能，针对受力要求及建筑材料特性分析，有效控制剪力墙的宽度和高度，避免剪力墙刚度和承载力发生突变，使其发挥更好的抗震性能和安全性能。二是控制刚度和延展性。剪力墙不与外梁结构产生搭接，因为剪力墙平面内的刚度和承载力较大，而平面外的刚度和承载力则较小。三是控制剪力系数。剪力墙的剪力系数控制应根据建筑结构的抗震需求进行，通过对剪力系数的合理设计来提高剪力墙的抗震能力和倾向刚度能力。通常在剪力墙结构的倾向刚度能力设计时，在内部增加倾覆力矩来达到剪力系数的控制效果。四是注重剪力墙边缘构件及连梁的设计。剪力墙边缘构件的设置对提高墙肢的承载力、增强墙肢的延性、加大墙肢的塑性耗能有非常明显的作用。墙肢和连梁的设计应遵循强剪弱弯的原则，同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服，保证墙肢和连梁具有良好的延性。

2.3装配式钢结构材料加工与现场需求平衡

装配式钢结构住宅体系往往具有，构件数量多，种类多，材料的加工滞后往往成为施工现场顺利实施的掣肘。应提前结合施工既定计划、计划工作量、现场阶段场地布置情况、劳动力机械配备情况，梳理拟定合理的材料供货计划，并根据现场拟定的供货计划匹配满足产能的材料供应单位，防止后续因产能不足造成施工无法正常开展。拟定材料供货计划时应预留充分的准备时间包括图纸深化时间、加工计划单形成时间、原材料采购时间、生产时间和运输到货时间等，此外构件的复杂程度也是影响材料加工实际产能的重要因素。

2.4预制钢结构生产

在完成图纸设计之后，需根据图纸对预制钢结构进行生产。这一过程中，需要相关生产人员明确图纸要求，同时在生产结束之后对构件加以检查，若是发现其中存在着缺陷或者是具有尺寸偏差等问题，还需重新生产。要注意的是，在这一过程中往往会用到较多的人力，这也会容易导致钢结构生产中具有较多的误差，生产质量存在着较多不稳定性。所以为了进一步降低误差，减少失误。相关工作人员可以先构建出较设计图纸更大的模板，并由此来对模板进行处理，为之后的工作指明方向。此外，在钢结构制作之后，还需对其加以合理保存，同时要注意其养护工作。在存放时需要保证钢结构不可直接接触地面，距离地面至少1m，以防止钢材生锈。相关工作人员也需定期对钢材进行检查，对存储地点进行清洁，防止钢材出现质量问题。

2.5做好施工安全交底

在装配式建筑工程施工前，技术人员、管理人员与相关负责人员应对施工图纸内容加以分析及研究，根据图纸内容，拟定科学合理的施工规划，编制相应的施工方案。对于各类技术问题及安全问题来说，应做好相应的交底工作。技术人员、管理人员及各施工组长应充分掌握施工图纸中的各项要点及难点，明确安全技术交底内容，养成良好的安全意识，以施工规范为基础展开各项施工任务，避免施工环节存在隐患问题，强化装配式建筑工程施工水平，为安全管理工作的展开打下坚实的基础。

2.6积极应用新型管理技术

在装配式建筑工程施工期间，安全风险问题极为普遍，管理人员可应用新型管理技术，对安全管理工作加以完善。以BIM技术为例，将BIM技术应用至管理环节中，管理人员能够及时掌握施工环节存在的风险因素及潜在的安全问题，随后采取措施对其加以控制，使建筑工程施工环节更加安全高效。就目前来说，BIM技术已在建筑工程施工环节中实现了广泛的应用，相关技术人员应加强新型管理技术创新及优化，积极研发新型管理技术，应于安全风险管理环节当中，以此强化安全管理工作质量及水平。

结语

在装配式建筑结构设计中，保证结构设计的有效性具有重要意义，此项工作是装配式建筑设计中不能忽视的重点。它不仅需要满足当前装配式建筑使用方面的功能要求，还要确保在结构上的合理性和安全性，同时要兼顾经济、社会、环境等多方面效益。有效开展装配式建筑结构设计管理，可以从多方面加强装配式建筑质量，也能推动装配式建筑行业的健康发展。

参考文献

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