装配式建筑结构设计中必须考虑的施工因素

装配式建筑结构设计中必须考虑的施工因素

洪国棋、韩冰

远大住宅工业（杭州）有限公司 浙江省杭州市 310000

摘要：随着社会经济的发展，我国的装配式建筑有了很大进展，传统建筑结构在施工工期、施工效率方面的劣势越来越明显，而在此过程中，人们对于居住场所的要求方面却是处于高涨的局面，不仅对于环保方面有要求，而且要有舒适度方面的享受。为了满足人们对于建筑方面的需求，一种全新的建筑模式被开发出来——装配式建筑结构设计，此全新建筑模式的开发，将从根本上解决传统建筑结构所拥有的不利因素，带给人们更新、更舒适的生活环境

关键词：装配式建筑；结构设计；施工因素

引言

现阶段的建筑施工技术逐渐朝着轻建系统方向进步，在多层建筑的建设中为施工方式的优化提供了实践基础。装配式建筑要积极的响应绿色建筑的施工号召，为国内建筑行业的可持续发展提供方向。建筑结构设计是建筑工程项目重要组成部门，在实际的设计过程中需要对于综合项目内容进行分析。建筑的设计人员通过图纸将思路表达出来，结合地质条件附近的因素进行综合性管理。传统的现浇钢筋混凝土结构形式将逐渐地被替代传统的混凝土浇筑的建筑形式逐渐地被替代，装配式建筑更好地促进了国内绿色建筑的发展。装配式建筑的施工工序是：先将建筑的各种基础构件在工厂制作完成，然后将其运输到现场进行组装。遵照装配式的建筑思路，可以很大程度的缩短建筑的施工周期。装配式建筑结构形式是时代发展的必然，将会对于建筑行业的发展起到推动作用。

1装配式建筑发展前景

现如今，全国的大多数省市都建立了装配式建筑的地区性指导意见和相关的奖罚措施，不少地方更是提出了发展装配式建筑的具体建设目标。例如上海市规定，如果建筑面积满足规定需求，并且预制装配比满足了最低要求，可以每平方米给予60元到100元不等的奖励，单个项目最高补贴1000万元，另外对自愿实施装配式建筑的项目给予不超过3%的容积率奖励。通过上述激励性政策，极大的调动了装配式建筑在上海的发展。北京市明文规定纳入保障性住房年度建设计划的项目，全面推行装配式装修成品房交房。就上述分析结果而言，我国预制装配式建筑发展情况良好，无论是工业生产，构件设计又或是运输与安装水平都在不断提升，这其中即借鉴了国外先进技术也立足于我国建筑特征进行了改造，虽然起步时间较短，但是发展状态良好。作为我国现阶段大力扶持的一项建筑技术，此类技术不仅可以满足居民的大规模住房需求，还可以提升建筑建设水平。可以预见，在将来此类建筑必将会广泛应用到建筑工程当中。

2装配式建筑结构初步设计的优化需考虑施工条件的影响

2.1装配式建筑的设计流程的优化为施工做好基础性准备

在设计的过程中，要对于原有的设计方案进行严格的审核。灵活地对设计要求进行更新，强调工程的规模、成本控制等内容。建筑物结构要严格的遵循相关标准进行施工，合理的对剪力墙、柱体的连接处进行优化设计并运用到施工中去。剪力墙的尺寸要满足预制构件的施工需求，设计人员要针对施工的细节进行更加详尽的讨论。制定出更具针对性的施工方案，为后续的工作开展提供理论支撑。在施工图设计阶段，设计人员要结合装配式建筑构件生产的需求进行分析，要遵循受力原则进行构件类型的合理选择。积极的对管线预埋的设计需求进行协调，设计人员和加工厂的沟通交流也要加深。双方合作对图纸进行改进，必要时构建脱模，同时要对吊钩等工作位置进行科学预留。

2.2框架结构体系的设计要点

就目前装配式建筑发展情况而言，框架结构是目前应用较为广泛的一种结构体系，因为此类结构的整体质量要小于剪力墙结构，所以无论是配件的制作、运输又或者是安装都更加便捷。并且随着建筑技术的进一步发展，此类结构体系已经可以被应用到高层建筑设计当中，目前国内高层建筑对此类结构体系的应用情况较为良好。立足于框架结构本身内容而言，最为主要的两个构件便是叠合梁以及叠合板，通常情况下会在车间生产，完成之后在运输到施工现场进行安装。结合国内外装配式建筑设计安装案例，框架结构设计要点可以分为以下几个方面：①预制的结构质量需要良好，这样才能保证结构设计安装之后平面规则。无论是纵向框架中的支撑柱，还是横向框架中的支撑柱都需要一一对应，并且中心点需要位于一条直线；②框架节点全部为刚节点，预制的混凝土构建强度需要大于C30；③各个连接部位通常采用焊接方法，在开始之前需要分析两个部分的材质，合理选择焊条以及焊接温度，保证焊接质量；④对于目前的装配式建筑而言，预埋件是整体结构体系中一个重要组成部分，其存在的基本意义在于传导结构受力，因为不同位置结构受力情况也会不同，因此在预埋件的设计中，需要合理计算各个部位的弯矩、剪力以及轴力等。

2.3装配式建筑门窗的防水性能较差，对于工程质量控制造成了负面影响

在设计阶段就要结合项目所在的现实环境因素进行装配式设计，从而去满足建筑物的防水需求。比如要求建筑外墙的水平缝满足建筑的防水性能，就可以考虑采用高低缝的技术来实现。在实际的设计方案中，如果不考虑抗震的要求，就要对结构的风载荷进行高效管理。对于建筑的节点设计要遵循相应的设计需求。考虑到建筑的局部稳定情况，还需要结合装配式构造极限承载力进行设计。要确保梁塑形时的各项性能满足需求，要尽可能地防止侧向弯矩失稳的情况出现。要结合支撑点之间的间距等数据，进行宽度设置的侧向支撑点。在进行钢结构节点设置时还要避免层状撕裂的情况出现。构造节点的接缝宽度要考虑建筑自身需要承受的地震荷载和风荷载进行考量设计，不同连接点的安全性能和受力状况，也要根据不同的连接方式进行技术要求的差异性选择。

2.4剪力墙结构体系的设计要点

在剪力墙的设计过程中，首先需要了解整体结构受力情况，其中主要受力部位有墙、梁、板。这些部位全部为装配式混凝土结构，在实际建设过程中，通常情况下应用现场浇筑与绑扎方法进行连接。如果按照建筑形式进行划分，可以将其分为全预制、半预制两种结构体系。此类结构体系在应用过程中需要满足国家规定的抗震标准（GB50011-2010）以及混凝土结构技术规范（JGJ3-2010）。

结语

综上所述，装配式结构设计具有传统建筑无法比拟的优势，但相应的施工过程，由于所受外界影响的方面存在大量的不确定性，且总是处于变化中。因此，需要对于施工过程中的不利因素进行提前性的发掘与考量，避免不利因素的影响，以使得整个工程的工期能够顺利进行。而此方面，将是对于设计方面的重大考验，只有对于施工地的外界条件及影响因素等有了深入化的分析与了解，在设计的过程中才能够以不变应万变。

参考文献

[1]陈波.关于对推行建筑工程设计施工一体化的若干思考[J].中国勘察设计，2011（7）：52-55.

[2]熊远勤，冯力.建筑工程施工安全与建筑设计的关系研究对灾后重建工程施工安全管理的思考[J].软科学，2010，24（11）：142-144.

[3]赵芳，袁月山.关于提高建筑结构设计安全度的意见[J].科技致富向导，2011（3）：186.

[4]方鄂华.高层建筑钢筋混凝土结构概念设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

[5]叶列平，AsadUQ，马千里，等.高强钢筋对框架结构抗震破坏机制和性能控制的研究[J].工程抗震与加固改造，2006，28（1）：18-24.

[6]刘伯权.关于钢筋混凝土框架抗震设计的几个问题[J].西安建筑工程学院学报，1994，22（1）：123.