摘要：装配式建筑是近几年发展起来的，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。
关键词：装配式建筑；结构设计；要点
1装配式建筑简介
所谓装配式建筑，简单来说就是指的预先制造好建筑结构中的各个构件，再统一将构件运送到施工场地，在施工现场用它们装配成形的建筑。早上个世纪初，人们就已经提出了装配式建筑的概念，但是最初由于装配式建筑的外表形式比较单一，所以未能得到广泛的推广和应用。而到了现代，随着建筑行业的不断发展及科技与材料的不断进步，装配式建筑的结构形式有了不断的改进，时至今日，装配式建筑结构已经变得非常灵活和多样。我们可以将整个装配式建筑的施工过程，比喻成为一项设备生产活动，先成批量地加工好零件，再用零件拼装成最终的产品。所以，相较于传统形式的建筑而言，装配式建筑的最大优点体现在其的施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳。就建筑行业的发展形势来看，装配式建筑将成为未来的主要发展趋势。
2装配式建筑结构设计要点
2.1结构构件预制设计
预制结构构件是装配式建筑的基础工作，对预制结构的设计要更加科学合理，对预制结构的构件要进行充分的分析。预制构件结构设计中应考虑如下问题：1）对持久的设计状况分析，对预制构件的承载力、变形及裂缝等展开科学合理的验算，保证满足国家规范要求。2）对地震设计状况分析，要保证预制构件承载力的稳定性与可靠性，对其进行反复的验算。3）关于制作、运输、堆放以及安装等短暂的设计情况下的预制构件验算，要符合国家的相关要求，使其达到标准。4）关于施工验算，构建自重标准值乘以动力系数可作为等效静力荷载标准值。构件的运输、吊运，动力系数应选择1.5；构件翻转、安装中的就位和临时固定，动力系数应选择1.2。5）关于脱模验算，等效静力荷载的标准值是由构建自重标准值乘以动力系数后与脱膜吸附力的和，其标准值应不小于自重标准值的1.5倍。
2.2平面模数化
现阶段在建筑行业内多是以300为模数来统一建筑各方面。不过，随着近年来装配式建筑的不断发展及广泛应用，根据装配式建筑的实际需求，模数的实际意义又有了更多的拓展。一方面，相同构件数量决定了具体的模板数量；另一方面，模板数量又影响着项目周期和整体投资。可见，这一过程是互相影响、环环相扣的。在装配式建筑结构设计过程中，应当尽量采用相同模数，因为这样可以有效提升模板的重复利用率。同时还要配合好插座和设备开口等要素，以方便后期的施工安装。
2.3建筑结构体系的设计要点
首先，平面角度的规划设计预制装配建筑的设计角度中，平面角度的规划设计相对比较基础，具体的设计内容和要点包括设计的数据要具有准确性以保证设计效果的协调。另外，对于设计中的具体构件，在进行成品制作时，一定要参照相应的标准要求对其进行验收和保障。最后，为了提高整体的建筑质量，缩减建筑成本，需要选取适宜的建筑需求类型实施平面角度的设计。普遍情况下，具有较大空间余地的建筑，适合以平面的形式进行布局。除此之外，在建筑内部的管道、承重墙等关键结构的设计中，也应当注意其应用的功能性和调节的灵活性，以确保其能够适应不同的内部环境中的应用需求。最后，为了体现出装配式建筑的优势，在进行平面规划设计时，可考虑将常用的承重墙变换为内隔墙进行应用。使建筑内部的空间划分和转变更加便利。
2.4构件设计的要点分析
装配式建筑中的构件是影响建筑水平和质量的主要因素。因此，这部分部件的设计也是整个建筑设计中最重要的核心部分。在进行具体构件的设计时，应当注意根据不同构件类型的标准化要求，应用专业的、标准化的生产形式进行相应构件的生产。另外，还应当适当地考虑到其在具体施工中的运输、吊装需求，构件的原材料应用和外形设计上进行改善和优化，以确保设计效果尽可能的满足其在应用中的便捷性需要。而且，设计中对构件的功能设计也是一个重点，应当在设计时充分考虑设计后其耐火、耐腐蚀等性能，为这种建筑构件的长期有效使用提供保障。最后，由于构件在具体应用时需要经过一定的运输环节才能到达施工现场进行应用，因此，设计人员应当结合不同构件在运输时的要求和要点，对其外部采取一定的防护措施，避免影响其正常应用。
2.5预制剪力墙结构
预制混凝土剪力墙结构是将全部或部分预制混凝土剪力墙体在工厂加工制作后运至施工现场通过预埋件、预留插孔灌浆、钢套筒或少量混凝土后浇部分等将结构构件连为整体的混凝土结构形式。预制混凝土剪力墙结构具有刚度大、承重能力强、保温围护性能好等优点，并且在我国的居住建筑中应用非常广泛，尤其是保障性住房以及经济住房。
如果同一层中包含了现浇剪力墙与预制剪力墙，这样的装配式整体剪力墙结构，其现浇剪力墙主要负责承担的水平地震作用弯矩、剪力应乘以大于1.1的增大系数；在地震设计时，剪力墙水平接缝受剪承载力的计算方式应如下：
式中，VuE为剪力墙水平接缝受剪承载力，N；fy为垂直穿过结合面的钢筋抗拉强度设计值，MPa；N为与监理设计值V相应的垂直结合面的轴向力设计值，N；Asd为垂直穿过结合面的抗剪钢筋面积，mm2。
2.6构造节点的设计要点
构件的构造节点设计是混凝土剪力墙结构设计过程中的关键性内容，其中预制外墙板的防水薄弱部位构造节点、材料选择过程中要充分考虑建筑物理性能、耐久性、装饰性要求。各类接缝要充分依据工程实际施工情况、所处环境条件合理设计，以便满足防水和节能要求，针对外墙板的垂直缝，可使用材料、构造防水两相结合的方式进行处理，预制外墙板水平缝构造防水时可采用企口缝或高低缝来进行处理。各部位的接缝宽度要满足材料受环境影响情况下的变形要求。外墙板连接节点的密封要能与混凝土相容，并满足有关性能要求，对于门窗要确保安装稳固、安全、封闭性好。外围围护结构要依照国标进行严格计算，保温层要保持连续，满足围护结构节能标准。
2.7建筑成本控制
对于建设单位来说，控制好建筑工程的成本也是设计要求中的一个重要的环节。因此为了更好地推动装配式建筑的成本控制，设计单位需要对PC构件的生产、运输、和安装的成本进行精确的预估，综合考虑项目所在地区构件加工厂的生产能力，施工单位的运输、吊装等施工条件。在施工前对于整体工程项目进行成本预算，并且还要考虑在施工过程中减少不必要的开支。目前，我国相关部门对于PC构件生产的相关标准并没有统一制定，因此，这就导致了PC构件的生产市场比较混乱，相关构件的成本高，进而会限制相关行业的发展规模。这就需要设计单位在工作中提高预制构件的标准化程度，优化预制构件种类，减小构件的生产成本，进而可以以此为基础实现工程造价的有效控制。作为装配式建筑施工环节中的关键技术，预测构件安装技术水平的高低和安装的质量好坏也影响着建筑成本的高低。因此在结构施工图中，还要对预测构件的运输方式，安装施工提出明确的技术要求，进而实现对于成本的控制。
3发展前景分析
3.1国外发展现状观察
从国外的角度进行观察，目前这类建筑形式多见于美国和日本的建筑行业中。在日本，其装配式建筑的主要特点是以钢结构体系为主体结构，但在建筑主体的平面设计和室内外装修设计中，会融入一部分装配式建筑的构件。比较典型的是目前已经获得专利的，基于B型传统功法基础上加入了合成板的装配式建筑。其中应用的设计技术主要是米制整数值模数，可满足多种形式的装配式建筑要求。而在美国，装配式建筑则更为成熟和完善，常规的构件类型已经向着商品化的方向发展。在构件生产完成后，即可直接在装配式建筑中进行应用。
3.2我国发展前景
装配式建筑绿色环保和高效节能的优势是非常显而易见的。但是目前我国的装配式建筑发展仍处于初期阶段，在政策法规、市场管理、规模化推广、专业化分工等方面都需要进一步完善，尤其在产业链各环节之间缺少实质性纽带，在设计、构件生产、施工安装的过程中，各个环节还是以传统的条块分割为主。但随着现有装配式建筑技术体系、标准体系、结构体系日趋成熟，在我国未来追求可持续发展的基本国策下，装配式建筑必将迎来较大的发展前景。
结论
综上所述，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、布局方式、标准化类型、平面模数化、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。
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论文作者:冯星
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/24
标签：建筑论文; 构件论文; 结构论文; 预制构件论文; 要点论文; 结构设计论文; 标准论文; 《基层建设》2019年第11期论文;