关键词：预制装配；混凝土结构；设计研究
1预制装配式混凝土结构体系
在结构体系分类中，对于装配整体式混凝土结构来说，根据使用特点，应用在具体的施工中，装配式混凝土分别包含了剪力墙、核心筒、装配整体式框架、剪力墙结构等。在进行装配过程中，使用装配式混凝土结构，高层建筑对其质量提出了较高的要求。由于装备整体混凝土结构具有很多优点，因此在去除很多不足的前提下，经过研究得到优化，对于传统的设计理念，已经可以满足当代预制装配式混凝土结构体系设计要求。
2预制装配式住宅的设计要点
2.1结构设计的可行性
装配式住宅建立的前提是整个结构体系必须满足规范的具体要求，具有其自身的可行性和实用性，既整个结构具有安全保障。安全性是整个结构设计的前提条件，在前期进行结构选型和整体布置过程中必须将关键性的结构安全隐患排除掉。因此，结构设计要贯穿整个建筑设计和施工生命周期全过程。在装配式结构设计的方案制定阶段，就要与建筑及设备专业及时沟通，要确保整个结构体系的可行和合理性。在方案阶段将分缝、柱网布置、户型、大致梁格、里面造型等方面与方案设计部门交流，合理控制安全性、规则性及复杂程度，使装配式结构设计前期大方案方面的准确性。
2.2结构设计的成本控制
装配式混凝土结构设计既传承于传统的现浇混凝土设计又高于传统结构设计。装配式混凝土结构设计直接关系着这个建筑单体的土木施工成本，在设计过程中就要有意的建立标准化户型模块，避免复杂化，多样化板块及节点的存在。
2.3装配式建筑的节点设计要优化归并节点
作为单体结构设计和施工过程中一个比较复杂的一道工序，它的好坏与难易直接影响整个工程的质量以及施工工期。装配式结构设计中的节点部分，要求结构设计人员要对节点进行归并，对连接进行优化。尽量使部分或是大部分节点可以预制，现场浇筑的连接要满足抗震要求。一定要在充分保证安全性的前提下对整个单体的结构节点进行优化。
2.4引入BIM技术
通过Revit和Tekla软件建立整个结构的BIM模型。通过建立BIM模型，不但可以实现与水电建筑专业的三维碰撞检查，还可以将每一个结构构件进行三维的划分。有利于节点的精细化设计分析。
2.5考虑吊装荷载
由于整个混凝土装配式结构的大部分结构构件都需要进行运输和吊装，因此在结构设计和结构构件拆分过程中一定要考虑结构构件的空间尺度以及单个构件的重量，避免尺寸过大或是过重造成运输或是吊装问题。
3预制式装配混凝土结构设计
预制式装配式混凝土结构，按照结构受力体系可以分为装配式混凝土剪力墙，框架剪力墙,框架结构等。在基本设置要点上首先要进行预制构件的设计，按照极限状态进行设计年限和安全等级的布设，从制作到安装完工，整个过程实现荷载组合设计。预制承重构件与主体结构要进行外力的共同承担。应进行非承重外墙板和承重外墙板的设计；考虑到构造问题，还有后期的连接问题，应满足内部预埋件强度位置以及尺寸要求。在悬臂构件、雨篷、楼梯等其它构件上进行钢筋加强处理。
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预制构件设计连接方式有两种，包括湿连接和干连接，湿连接主要通过现浇混凝土将预制构件和现浇构件进行整体的连接；干连接在现场不需要进行混凝土的浇筑，而是采用由工厂制作的全部构件进行连接，通过焊接或者是螺栓将预埋件进行整体连接。两种方法进行连接的时候，可以采用后浇混凝土或者是灌浆连接的方式。灌浆连接，一般根据构件位置进行套筒灌浆，将驻波管等进行搭接。后浇混凝土连接方式则根据不同的装配式结构体系和构建进行螺纹套管钢筋连接以及套管连接，挤压套管连接钢筋焊接等，在进行连接的时候，装配式框架结构的底层体系，主要进行螺栓的焊接，对装配式剪力墙结构和装配式框架要采用降低现浇结构的方式。顶层应采用装配结构，对结构的计算原则上采用与适用于现浇钢筋混凝土构件相同的设计荷载计算方法。整体的计算可不考虑楼板的限位作用，结构计算时应尽可能考虑结构的整体刚度，装配式混凝土结构要进行装配缝，叠合楼板的使用，还要注意装配式剪力墙结构，不应受到墙板间接缝的影响。在材料的方面应使用高强度混凝土，不宜使用低等级混凝土，需要用热扎带肋钢筋的连接，保证连接所需的应力，能够有效的将应力加以传递。构建的连接设计，在连接构造设计上要保证结构的传递途径。例如在进行连接的时候，包括梁端接缝、柱顶底接缝、剪力墙的竖向接缝等处的压力都要进行计算。由钢筋连接传递的剪力墙应由混凝土等构成。钢筋套管灌浆连接的灌浆料应有较高的抗压强度，考虑接缝位置能否进行有效的内力传递。因此在结构连接设计时，剪力墙内部不应设置管设备管线，设置时应避免边缘构件，预制柱内侧不应设计设备管线。
构件的设计要考虑到通常按体积和类型数量进行核算，因此装配式混凝土结构柱的预制构件设计应进行常规的荷载的计算，对预制构件在脱模吊装运输堆放安装过程中的安全性要进行分析，考虑生成费用、加工模式，对于构件进行设计不能超出一定范围，构建的重量应考虑施工起重机的最大起重量，防止出现无法顺利施工的情况。进行预制构件的运输和堆放的时候，预制墙板构件要采用竖向立放的方式，在运输过程中固定好，构建选择的运输车辆，要满足安全运输的要求，构建运输过程中以及装卸过程中要防止产生移动或者是倾覆，设置专用运输架。运输预制墙构件，尤其使用带有装饰面的墙板构件装车，外装饰面要向外用紧绳进行固定。预制混凝土构件现场堆放要满足承载力要求，运输道路要平整，设置专门的堆放场地。在现场的调试时，进场构件堆放间隔保持一定间距，并做好防倾覆的措施，预制外墙板，预制内墙板，柱梁、采用叠放的方式，横向预制构件堆放时底下应放置垫木，防止出现下坠缓冲的情况。
4 BIM技术在建筑设计中的优势
BIM技术有效的提升了不同专业设计人员的交流质量，随着当前建筑工程施工规模的不断扩大，建筑的结构也不断的复杂化，功能逐渐增加。因此，为了提升建筑的设计质量，不同技术专业的人员开始加入设计工作中。但是，以往的设计中，不同专业的设计人员缺乏充足的交流，导致设计上存在较大的分歧和误差，影响了设计工作的进行质量，也增加了施工中存在的风险。BIM技术在设计中的应用有效的避免了这一问题的出现。BIM技术可以借助网络来实现不同专业设计人员的实时交流，并能对整体的设计布局进行显示，方便设计人员明确设计方向，避免了设计分歧给工作进行带来的负面影响，保证了施工设计工作的高效完成。BIM技术不仅在工程设计中有着应用，其还能在造价管理工作中进行使用。在施工中，工程管理人员可以将不同构件的价格在三维模型中进行显示，以便借助计算机设备实现对工程造价成本的精确计算，以此来支持造价管理工作的进行。计算机获取的造价数据可以作为管理工作的进行基础，有助于管理人员发现施工中存在的问题，有效的实现了工程成本的控制。
5结束语
随着我国装配式混凝土结构的研究不断加深，在实际的施工中，工程设计人员要不断的强化知识学习和工程实践的锻炼，在丰富设计经验的同时也要具备施工技术能，为推动预制式装配混凝土结构设计科学化高效化，提供技术支持。
参考文献：
[1]朱冬然.水利施工围堰技术运用分析[J].南方农机,2018,49(24):106.
[2]李旭.预制装配式混凝土结构设计施工[J].建筑工程技术与设计,2018,(34):1636.
[4]李旭.预制装配式混凝土结构设计施工[J].建筑工程技术与设计,2018,(34):1636.
论文作者:郎颂
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第24期
论文发表时间:2020/1/16
标签：构件论文; 结构论文; 混凝土论文; 结构设计论文; 预制构件论文; 节点论文; 混凝土结构论文; 《城镇建设》2019年第24期论文;