试析装配式建筑结构的设计要点及相关探讨

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　　【摘 要】近些年来，随着国家建筑业深化改革的有序推进，装配式建筑由于具有节能高效、绿色环保、品质优良等特点，可以最大限度地满足国家政策的要求，是我国建筑行业未来可持续发展的主要途径与必然趋势。相对于传统的建筑来说，能够更好地控制建筑的施工质量，并且能够较大提升整个建筑行业的建设水平。装配式建筑可以起到节省能源的效果，促进建筑行业的健康可持续发展，这也是未来建筑行业发展的必然趋势。本文根据以往的经验以及实际案例对装配式建筑结构的设计要点展开探讨。
　　【关键词】装配式建筑；结构设计；设计要点
　　1引言
　　装配式建筑的建设施工过程，以不同组装结构和部件的设计、生产和最终的组装完成为主要内容，但前期的设计流程对于整个建筑的质量会产生很直接的影响。另外，这类建筑类型是一种基于更加绿色环保而出现的新的建筑形式，因此，其未来发展前景也值得专业人士进行探讨研究。
　　2装配式建筑结构的特点
　　第一，施工作业强度低。装配式建筑中，其不同的建筑环节和结构都是进入专项的生产车间进行标准化的批量生产的。因此，在施工现场的工作内容，往往只包括了根据具体的项目施工进度和所运输到位的原材料，将相应的建筑结构进行安装组建即可，这就大大降低了实际施工环节的工作强度。第二，建筑垃圾少。在装配式建筑的背景下，由于各个建筑结构和部件都是在工厂完成了标准化生产后运送到施工现场进行应用的，因此，其在建筑施工过程中并不会产生过多的垃圾。这也是其与传统的建筑项目作业最大的区别，在传统建筑的背景下，施工过程中产生的建筑垃圾不仅总量较大，还有可能存在一些难以降解和处理的垃圾类型。
　　第三，环保程度高。这里所讲的较高的环保程度与这类建筑建设时产生较少的垃圾也有一定的关系。因为垃圾如果得不到及时的处理，最终也会对自然环境造成污染。而其环保特点更加典型的体现是，这类建筑在施工中所应用的原材料，由于装配式的特点，选择空间更大，相应的绿色环保材料的利用率也就更高。正是基于装配式建筑的以上特点，使其能够成为现代建筑中受到认可的一类建筑方式。
　　3装配式建筑结构的设计流程
　　在装配式建筑结构设计的过程中，首先要把握好的一项要点是其设计流程，只有对设计流程进行不断优化，才能够设计出符合要求的结构方案。装配式建筑本身就与传统形式的建筑存在很大的差异，所以在具体的结构设计过程中也有所不同。在对装配式建筑进行结构设计之时，仅考虑建筑自身的功能、质量及美观是远远不够的，还需要充分考虑到各类预制构件的工厂生产、运输及现场装配等问题。在整个装配式建筑的施工过程中，无论哪一项环节的工作都必须要做好，否则任何一项环节出现了差错，都会直接影响到建筑质量。尤其是装配式建筑结构设计需要贯穿于建筑施工全过程当中，而非仅仅在前期进行设计。再者，还要在保证装配式建筑结构设计方案可行性的同时，对各个部分的构件进行进一步细化设计，并根据实际情况适当简化生产工序，以尽可能地降低施工成本及现场装配难度。
　　4装配式建筑结构的设计要点
　　4.1结构技术体系
　　在装配式建筑结构设计中，结构技术体系是一项非常关键的问题，也是必须要把握好的要点之一。只有对结构技术体系进行不断优化，才能够满足实际设计要求。所谓“结构技术体系”，可以泛指为所有与结构设计有关的技术体系。结构技术体系的合理与否，直接关系着装配式建筑结构设计的成败。一般情况下，在我国的装配式建筑中最常用的结构技术体系主要有三种：一是整体框架结构，二是装配整体式剪力墙结构，三是叠合剪力墙结构。在具体的设计过程中，应当要充分考虑到实际情况，进行合理的选择。例如，如果在装配式建筑中应用平面构件，则可采用叠合板和叠合梁；如果在装配式建筑中应用剪力墙，则可采用单面或双面预制的叠合剪力墙。另外，连接形式也要进行合理的选择，有时需要采用逐根连接，有时需要采用集束连接，这些都很关键。
　　4.2构件设计
　　模块化原理和标准化原则是设计预制构件时应遵循的主要原则，使构建更符合使用标准并适当的减少构件的类型，可以有效的降低工程的成本。在对构件的大小和重量进行设计和生产时应与建筑项目所在地的构建生产能力和运输能力相结合。还应进一步确保预制建筑的质量，施工期间使用的建筑构件可满足建筑防火要求。在设计组件时，应保证组件的安全性，可行性和便利性。首先，在进行预制外墙设计时，应保证其具有一定的保温性和隔热性，并根据建筑项目所在区域选取适合其使用的建筑结构。在进行内墙材料选择时如果不是承重墙那么可以选择安装便利、隔音效果较好、可随时拆除的隔墙板。并根据实际需要对空间和使用功能进行合理的划分，利用科学合理的方式将主体结构与承重墙进行连接，以提升墙体的使用功能和抗震能力。其次，潮湿环境的设计，潮湿的环境是指厨房，卫生间等的环境，在设计时首先要考虑其防水性能，应对其进行及时的清理保证清洁度，应巧妙的将空调和设备、卫浴和构件进行连接。在选择楼盖时应尽量选择叠合楼板，如果楼层的平面设计相对复杂且开放性空间较大可以及时的进行现浇楼盖施工，保证板与墙之间，板与板之间的完整性。最后，空调外机架，可以采取与预制阳台相组合的设计形式，在阳台区域应先进行立管孔、地漏等相关区域的设置。
　　4.3构件节点设计
　　预制构件节点及接缝处后浇混凝土强度等级应不低于预制构件的混凝土强度等级；接缝坐浆材料的强度等级应不低于预制构件的混凝土强度等级。节点连接方式有很多种，如套筒灌浆连接、浆錨搭接、螺栓连接、结合面构造等。灌浆套筒连接技术的应用则是通过向内、外套筒间的环形间隙填充水泥基等灌浆料的方式，连接上、下两根钢筋。装配式结构竖向及水平接缝部位的钢筋选用套筒灌浆连接的方式是最好的选择。套筒灌浆连接应按JG/T408—2013《钢筋连接用套筒灌浆料》注明套筒连接灌浆料的性能指标，套筒与灌浆料应相匹配，并对灌浆时间提出要求。浆锚钢筋搭接是装配式混凝土结构钢筋竖向连接的主要方式之一，主要是在混凝土中预埋波纹管，在混凝土的硬度达到一定程度后，再将钢筋穿入波纹管中，最后，将高强度的无收缩灌浆料注入波纹管养护中，这样就可以起到一定的锚固钢筋的作用。另外，直径大于20mm的钢筋不应运用到金属波纹管浆锚搭接的连接方式，而该方式同样不适合直接承受动力载荷构件的纵向钢筋。螺栓连接即连接节点以普通螺栓或高强度螺栓现场连接，以传递轴力、弯矩与剪力的连接方式。螺栓连接主要应用于框架结构的梁、柱的连接中，装配整体式剪力墙结构中预制楼梯的安装连接等。结合面构造：预制构件、后浇混凝土、灌浆料和坐浆材料的结合面应设计为糙面、键槽，并且要保证粗糙面的面积大于结合面的80%，同时，预制板粗糙面的凹凸深度应大于4mm，预制梁端、预制柱端、预制墙端的粗糙面凹凸深度应大于或等于6mm。
　　5结束语
　　现如今，随着建筑行业的不断发展，装配式建筑在我国得到了越来越广泛的应用。装配式建筑与传统建筑形式相比，具有施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳等优点，因此具有很好的发展空间和前景。但是，前提是要对装配式建筑结构进行优化设计，保证其结构的科学性与合理性。在具体的装配式建筑结构设计中，主要需要把握好设计流程、结构技术体系、预制构件以及预制构件节点等要点，这样才能够设计出符合要求的装配式建筑结构方案。
　　参考文献：
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　　（作者身份证号码：13062119790201183X）
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