装配式结构深化设计要点分析

装配式结构深化设计要点分析

程杰   司政麒 沐国旺  黄卫星   谢文浩

中建八局第三建设有限公司，江苏省南京市 210042

摘要：随着各行业的发展越来越好，人们的环保理念也不断的提高。传统的施工方式受到很大冲击，装配式建筑受到了很多关注。工程量等问题。但是，目前我国装配式建筑业仍处于发展初期，在建筑构件生产、建筑设计、抗震等环节存在一定的短板，导致建筑设计与建筑之间存在较大差距。预期和增加的投资成本。在施工过程中，应遵循“安全、实用”的基本理念，通过科学合理的方案进行施工优化，确保工程施工质量，促进整体健康发展。

关键词：装配式结构；设计；要点

引言

装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件（如楼板、墙板、楼梯、阳台等），然后运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。各地住建部门在国家绿色建筑理念的倡导下大力支持当地装配式建筑发展。装配式建筑开始进入程序化量产阶段。掌握装配式建筑结构设计要点是对建筑结构设计行业从业者提出的必然要求。

1装配式建筑的原则

装配式建筑的基本原则和现浇结构的基本原则是相同的：在混凝土构件厂将拆分的预制构件加工，运输到现场再用可靠的连接方式拼装连接成整体。在装配式建筑中，构件连接节点的数量较多，其连接性能的不同也会对工程质量产生一定的影响。要改善结构的整体抗震性能，必须针对实际情况，合理地进行结构节点的设计。装配式建筑结构既能有效提高建筑的使用效率，又能使建筑设计和建造之间达到整体的和谐统一。在实际施工中，可以预先进行有关构件的设计与预制，以保证在同一时间内完成其他的工作，从而有效地提高工作效率。在这种情况下，利用构件的重复性进行工厂化生产，不但可以大大提高工作效率，还可以保证构件的质量。此外，装配式建筑结构是一种标准化施工技术，它可以推动建筑行业的整体规范。随着社会科学与科技的持续发展，材料与技术的飞速发展，制造结构所需要的零件越来越多，越来越精确。生产和施工技术的规范化，使得施工项目节约了投入资金，同时减少了返工费用。最后，在保证安全和可靠的情况下，装配式建筑的优点将会极大地提高施工效率，缩短工程工期。在实施工程技术作业时，所有施工企业都要进行大量的资料处理与分析，并运用计算机技术对工程整体进行分析与改善。因此，在施工中应用装配式建筑结构设计，既能提高施工质量，又能大大缩短工程工期，确保施工的质量与安全。[1]

2装配式建筑结构体系设计要点

2.1明确设计流程

在对装配式建筑设计的过程中，依照总体设计流程和标准，保障设计出内容能够符合国家相关标准，符合建筑行业的各项规范指标。设计人员在进行装配式建筑设计时，也要充分考虑该建筑的实际应用，结合具体的应用需求开展工程项目设计，防止出现问题和遗漏。这也可以保障建筑项目设计后续施工的顺利开展。在设计装配式建筑时要提前调查和分析施工现场以及周边环境。这样能明确在施工过程中可能会对施工质量造成影响的各项因素，从而让建筑结构设计具有更高的可行性和科学性。参与设计的人员还要了解项目规模以及成本控制等方面的要求，以行业发展的视角，在装配式建筑设计要点的基础上，对建筑结构的设计作出进一步的完善和创新，确保所设计出的建筑方案能够实现最佳的建设效果。

2.2剪力墙结构体系的设计

在设计时，整体设计可按现浇剪力墙混凝土结构进行设计，但要注意相关参数的调整，同时补充预制墙板水平拼缝的抗剪承载力等计算。目前，装配式剪力墙结构体系设计常见问题有结构布置与计算问题、拆分问题、节点连接问题及设计构造问题等。在方案设计时，设计人员应综合考虑使用功能、设计烈度、预制要求、施工、安装水平等因素，遵循少规则、多组合的设计理念，合理选择技术方案与结构布置。在拆分设计时，预制构件及其连接和构造方式除满足规范和图集要求外，还应综合考虑生产制作和施工安装的可行性、便利性，尽可能规避异形构件、标准化程度低的构件、内力大且连接困难的构件。在深化设计时，要加强碰撞干涉检查，重视构件的施工验收。此外，拼缝连接作为装配式剪力墙结构体的关键技术，在设计时应重点关注。[2]

2.3提升预制构件设计的标准化和协调化

标准化的原则为简化、统一、系统、通用。在装配式建筑设计过程中，要确保预制构件可共用模板，达到节约成本的目的。传统项目规划中常见到互为镜像式的楼栋相互拼接，但装配式建筑项目运用最多的是平移式。借助组合化及模块化对单一构件进行变化，借助一种构件或多种构件的巧妙排列组合使之呈现不同变化形式，并将其应用在建筑户型、立面及使用上。运用BIM软件绘制整合三维模型，能够直观观察各构件的布局情况，并分析各构件间的位置关系。装配式建筑工程的相关负责人员还可借助BIM的三维协同环境，提升设计、施工及机电安装等各环节工作的协调性与高效性，并对装配件及管线进行优化布置，提升其合理性及利用率。将BIM技术运用到建筑结构设计中能确保各设计人员集思广益，共同完成设计任务，并整合汇总各项数据信息，提升建筑结构设计的整体协同性，并且通过建设数据库将各项数据信息整合于同一数据处理平台，实现信息共享。

2.4调整结构设计

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。在进行对地梁的设计中需要联系其在结构方面的要求，对地梁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。[3]

结语

总而言之，装配式建筑倾向于与生产相结合，与施工各方面都有密切的关系，但因工程师缺少相关的经验，使得装配式建筑工程造价成本高、建设难度大。与传统现浇混凝土建筑比较，装配式建筑施工节能、工程效率高，因而已逐渐发展为建筑行业的主流。为了促进装配建筑长期稳定发展，必须从结构设计优化入手，在具体工作中，根据工程的特点，制订结构优化方案，拆分装配结构，优化结构体系，使设计、生产和施工相融合，从而达到提升工程施工质量的目的，节省投资成本、增加施工效益的目的。[4]

参考文献

[1]周光禹.基于BIM技术的装配式结构设计方法研究[J].智能建筑与智慧城市,2021(11):37-38.

[2]王振峰.BIM技术在装配式地铁车站施工进度控制的研究[J].建筑节能(中英文),2021,49(07):140-144.

[3]李宇飞.装配式结构工程设计案例研究[J].中外建筑,2021(05):169-172.

[4]王博.基于BIM技术的装配式结构参数化设计应用研究[J].低温建筑技术,2020,42(08):73-76.