简析预制装配式建筑结构体系与设计

周涛勇 王海龙

（弘宇建筑设计有限公司潍坊分公司 山东潍坊 261000）

随着城市化进程的加速，城市人口越来越多，以往传统的建筑模式已经无法满足时代发展的需求和人们对建筑功能性的新要求，预制装配式建筑结构是基于节能减排的新型建筑结构体系，是未来建筑业发展的趋势，因此，如何根据具体工程特点，分析预制装配式建筑结构的设计要点，促进建筑业的可持续发展是值得探究的问题。现将自己在实际工作中的一些体会总结如下：

1 设计要点

1.1 框架结构设计

在预制装配式建筑结构体系中框架结构占相当的比例，特别是在一些大型商场、体育馆以及其他公共建筑中运用较为广泛。框架结构具有结构简单、运输方便、性能良好等优势，在设计时首先要确保框架结构的强度等级，柱混凝土和框架柱底的强度等级不能低于C30；平面设计应遵循规则，梁柱的中心线与竖向的平面中心线重合，预埋件是框架结构的重要组成部分，设计时，做好预埋件的连接处理，使其均匀受力，更好的发挥对力的传递作用。

1.2 做好接缝、节点处的技术处理

装配式建筑构件在进行重新组装后接缝、节点处的技术处理是保证建筑质量控制的关键，装配式建筑构件在组装过程中接缝、节点等处在建筑受力、建筑防水、抗震能力等方面都相对较弱，也最容易被忽视，一旦出现问题，建筑的使用将受到严重影响，甚至会因存有结构安全隐患而引发各种事故的发生。通常情况下，节点、接缝处采用焊接进行技术处理，具体程序是：先连接拆分构件的预留钢筋，然后选用比被连接构件高一个等级的混凝土并掺一定量的微膨涨剂进行浇筑，振捣密实，提高进建筑构件的耐久性、抗振性能、安全性和防水效果，使其满足相关要求；为预防质量离散性，需把拆分构件的预留连接钢筋设计的稍微长些。

1.3 剪力墙的结构设计

剪力墙结构是预制装配式建筑结构设计中的另一个重要环节，包括板结构、梁结构等多种形式。主要运用于民宅建筑，根据具体建筑施工的需求，选择半预制和全预制的结构体系。对于剪力墙结构设计，承重墙是重要的设计内容，设计前做好承重力能力的计算，并与抗震设计与连接设计相结合。钢筋是剪切墙的主要结构部件，设计时适当加大所用钢筋的强度，保证连接的更紧密，使建筑更加安全可靠。此外还要了解施工现场的实际情况，做好现场勘察，全面考虑建筑结构和拼接的位置，规避一个建筑结构中反复运用多个构件，使设计更科学更合理。

1.4 做好构建开裂的技术处理

装配式建筑结构需通过运输、吊装等工序才能完成施工，根据行业规范要求，装配式建筑结构应在运输、吊装前做好模拟受力分析，理论上只要运输、吊装过程的实际受力情况能和设计模拟时相同或相近，构件开裂问题一般就不会发生，但受所选择的运输方式以及外界环境条件等的影响，要杜绝开裂十分困难，为了减少和避免开裂现象在构建在吊装、运输过程中出现，通常选择加大被拆分构件的构造配筋的方式进行技术处理。

2 优化建议

2.1 提高重视程度

预制装配式建筑结构是建筑业向工业化发展的具体体现，也是提高建筑质量、满足人们个性化需求的有效途径。自上而下应提高对预制装配式建筑结构的重视程度，正确认识预制装配式建筑对促进建筑业发展、提高经济效益的重要意义。加大政府扶植力度，为企业提供更多的资金和一些倾斜政策的支持，保障科技研发和降低成本模式的探索。结合装配式建筑的发展趋势，对于装配式建筑的工程设计给予优先处理，为预制装配式建筑的发展开辟绿色通道，简化各种审批程序，为企业管理者节约出时间和精力进行新技术的研发和优化方案的设计。加强城乡基础建设，激励企业积极参与各类保障房或者政府基础设施的建设当中，为国家基础建设做贡献。

2.2 加强工作人员的队伍建设

预制装配式建筑设计是靠工作人员来完成的，他们自身的素质和设计水平直接关系到设计的优劣以及建筑的整体质量，因此应通过集中业务培训、网上自学、外出参观、经验交流等多种形式，提高设计人员的专业水平和综合素质，重视人才的培养，从高校相关专业抓起，合理安排课程结构，加大实践课时比例，给学生更多实践机会，通过顶岗实习、校企合作等多元化形式，提高学生的实践能力，为将来从事建筑设计工作打下坚实的基础。严格人员录用，新人的选用要从学历、理论考试、设计方案、设计理念等多方面进行考核，并入职前参加岗前培训，了解职业特点和工作性质，为从事预制装配式建筑设计工作做好准备。定期进行工作人员的业务考核，并把考核结果和绩效相关联，激励设计工作人员树立终身学习的正确意识，增强危机感和紧迫感，注重后续的自我提升。在可能的情况下，加大资金投入，多为预制装配式建筑设计工作人员提供更多外出参观、经验交流以及研讨的机会，使他们拓展思路，开阔视野，更新设计理念，优化设计方案，促进设计水平的不断提高。加大人才引进力度，聘请行业知名度较高的专业人员担任重要岗位工作，加强工作人员队伍建设。促进工作人员整体素质的提高。

2.3 创新装配式建筑技术，优化设计方案

装配式建筑只有加快技术创新，进一步规范装配式建筑的操作流程和技术水准，提升装配式建筑的承载能力，优化力学性能，进行更严密更科学的装配式建筑结构设计，不断进行新技术、新材料、新工艺的研发才能适应时代发展的需要。近年来大数据、BIM技术等技术已广泛运用于各行各业，装配式建筑结构设计也应紧跟时代的步伐，结合我国建筑业的发展现状，发掘机械设备资源、原材料资源，做好人才储备，建立具有我国自身特点的预制件产品档案，通过科学的组合与分类，为施工企业提供最优质的装配式建筑设计，满足不同企业、不同建筑的个性化需求。

3 结束语

建筑业在我国经济中占重要地位，在创造巨大效益的同时也存在着高能耗、高排放、环境污染等问题，预制装配式建筑结构恰恰缓解了这些问题，是节能环保的具体应用，也是时代发展的必然选择。本文从框架结构设计、做好接缝、节点处的的技术处理、剪力墙的结构设计、做好构建开裂的技术处理等方面分析了预制装配式建筑结构设计的要点，采取提高重视程度、加强工作人员的队伍建设、创新装配式建筑技术，优化设计方案等优化措施，降低工程造价，提高建筑质量。预制装配式建筑结构是我国建筑业未来发展的必然趋势，让我们齐心合力，为预制装配式建筑结构设计更优化和我国建筑业的稳定、可持续发展做出应有的贡献。