预制装配式建筑结构体系与设计

　　摘要：就加工步骤来说，预制装配建筑主要分为两个部分，分别是预制和装配，这样的施工方式可以说是建筑行业的一个壮举。在过去，建筑施工过程中步骤分散，同时耗时较长，水平无法得到有效提高，在预制装配建筑的施工中可以很好地避免这些问题，可以说预制装配建筑代表着我国建筑行业的发展方向。但是从另一方面来说，我们也需要深入分析预制装配建筑的特点，这样才能对现有的施工工艺进行提高和改善。本文针对预制装配工的体系特点和设计要点进行分析和总结。

　　关键词：预制装配建筑;体系发展;设计要点

　　在社会发展过程中，我国城市建设水平在不断提高，同时随着人们生活水平的改善，也对自身的居住环境提出了新的要求。在这种情况下，传统的施工方式当中的不足也就引起了人们的重视，而预制装配建筑结构开始成为了新时期建筑工程施工中的重点技术。这种建筑形式有着更不快捷的施工速度，同时也由于实现了工厂化制作，所以构件的质量也得到了保证，在新时期针对这种建筑结构进行分析，探究其施工要点有相当的现实意义。

　　1预制装配建筑简介

　　预制装配建筑在建筑领域是一种新的建筑形式，具体来说，其应用的主要构件都是在工厂内拼装完成的，在现场施工阶段可以应用可靠的连接方式来进行拼装。当前投入使用的预制装配建筑工程主要类型有三种，分别是预制装配混凝土结构建筑、预制装配钢结构建筑以及集装箱结构建筑。具体来说，预制装配混凝土建筑也可以被称为装配整体钢筋混凝土结构，在具体施工中，其主要构成部件就是预制的混凝土构件，首先在工厂进行预制生产，之后在施工现场进行拼装，在浇筑混凝土之后即可完成施工。

　　预制装配钢结构主要由钢柱和钢梁构成。预制集装箱建筑，其构成最基本的单位就是集装箱，在工作方式上也和其他预制装配建筑结构有一定区别，本结构的预制构件和其他结构形式有一定的区别。虽然同样是在工厂进行加工预制，但是在现场有很多种拼接类型，可以结合具体需要来选择拼装方式，自主决定装修风格。

　　2预制装配式建筑结构的发展

　　和国外相比起来，我国的预制装配结构建筑的发展时间较短，所以很多行业标准也不够完善。至2013年为止，我国才发布了相关方案，正式确定了预制装配式建筑的概念、对本类型建筑工程建设的鼓励。具体来说，我国提出了对工业化生产进行管理的一系列要求，一方面鼓励建筑企业在建设工作中积极应用预制装配式建筑结构来解决当前建筑行业能源消耗过高、建设过程中存在的污染严重的问题，同时也鼓励在预制装配建筑的建设过程中不断应用新技术和新工艺。

　　相比之下，预制装配建筑和传统的建筑施工方式有很大区别，在工厂完成主体部件的加工之后，即可运抵施工现场来进行组装。这样一来，施工过程的步骤可以大幅简化，节约工期的同时，也可以通过技术的改善来不断提高建筑工程的质量。

　　其实追溯预制装配建筑工程的历史，最早在八十年代，就在我国形成了雏形，其主要表现形式是建造大板。但是由于当时技术以及经济条件以及技术条件的限制，所以预制装配建筑的发展仍然十分有限。在进入新世纪以来，我国经济建设取得了很大的成就，社会各界对于低能耗以及低污染的建筑施工方式也有了越来越强的诉求，因而给了预制装配建筑工程的发展以相当广阔的发展空间。举例来说，在我国部分经济社会较发达地区已经有了一部分预制装配建筑群，给人们带来了实质上的便利。

　　和传统的建筑工程相比起来，预制装配建筑的优势体现在多个方面，不仅仅体现在建设过程中，在使用中也会给人们带来一定的便利。具体表现为以下几个方面：其一，预制装配建筑工程的结构应用的墙板和传统施工方式下所形成的墙板相比，其结构较轻，可以节约大量人力和物力，不仅仅减轻以了建筑工程的负荷，同时也有效地压缩了建筑工程的成本，并且可以结合具体空间的实际需求来进行调整，为用户的使用带来了更大的自由度以及便利性。

　　其二，预制装配建筑工程的应用可以很好地提高施工效率，也不会影响到工程的质量，有助于建筑企业营造社会和经济效益;最后，预制装配建筑工程在施工过程中，对于施工人员数量的要求并不高，不仅仅节约了人工成本，同时也可以简化施工现场管理流程，提高施工安全性。另外，在施工中，预制装配建筑过程中所应用的原材料类型和数量较少，可以很好地发挥出环保特性。

　　3预制装配建筑结构设计要点分析

　　3.1设计标准。

　　我国在2013年颁布了预制装配建筑的相关方案之后，于次年发布了技术规程，从整体上对预制装配建筑结构设计要点进行了规划和要求，如框架、剪力墙结构的设计等等，同时技术体系覆盖到了建筑设计以及结构设计体系当中，对于施工以及后续的验收环节都做出了相应的规划。但是除此之外，在具体的施工当中仍然需要从以下三个方面来进行严格要求。

　　其一，我国出台的混凝土结构技术规程当中，仅仅对于装配式以及装配整体式的框架和剪力墙结构进行了说明，但是在实际使用过程中，也需要注意，不能过多地应用现浇刚性节点，也不可多次进行叠合，否则将会使整体结构的稳定性受到一定的影响，降低工程质量。这就需要设计人员在施工方案的设计过程中，积极考虑其中可能存在的问题，在设计阶段积极控制成本，更好地将这种建筑结构类型的优势发挥出来，实现经济效益和社会效益的双赢。

　　其二，预制装配建筑的发展和应用是基于我国社会经济的建设以及技术水平的提高，在具体施工过程中，这种施工方式可以避免对环境形成破坏，实现绿色施工的目标。总结起来，就单体造价的价格来说，其价格和传统的混凝土浇筑相比，成本仍然较高，所以作为设计人员来说，需要改换设计理念，将结构的先进性和整体使用的优质性结合起来，才能更好地发挥出此结构的优势。

　　最后，预制装配建筑结构对设计有较高的要求，作为设计人员来说，一方面需要对设计中涉及到的力学知识有一定的了解和认识，同时也需要对这种结构的具体特点有足够的掌握，保证在工作中可以应用自如。

　　3.2预制装配式框架结构体系的设计。

　　由于预制装配式框架建筑结构重量轻的缘故，其在运输方面难度较小，与过去常见的剪力墙结构相比更受当今工程人士的欢迎，在近几年得到了广泛的推广和应用。另外，这一建筑结构体系在国内外高层、超高层及大跨度建筑结构中应用较多，但需要注意的是要结合工程实际情况来选择柱构件，避免因为承重不足给工程质量埋下隐患。

　　在工程项目中，通过分析这一结构的受力构件，我们发现其在设计的时候有着不少需要注意的环节，主要包含以下五个方面：a.柱混凝土、预制框架柱底和基础接梁的强度等级应该保持在一个相对稳定并且合适的程度，最好是C30以上;b.预制装配式框架结构的平面一定要保持规则，尤其是梁柱的中心线既要处于同一个竖向平面，又要保持对齐。

　　除此之外，纵横向框架柱也要保持对齐;c.在设计梁柱交接部分的框架节点时必须要把刚节点考虑在内;d.在对预制梁柱接头区域进行焊接施工时一定要保证焊接质量;e.预埋件是一个非常重要的传力构件，它在整个新型连接构造中都不能缺少，所以在设计预制装配式框架结构时一定要处理好连接构造中的各个预埋件，充分发挥预埋件的优势。

　　3.3预制装配式剪力墙结构体系的设计要点。

　　预制装配式剪力墙结构体系的设计主要有三个:a.在设计预制装配式剪力墙结构的时候一定要从实际出发，考虑施工的需求，以及内力对内外纵墙的不同影响;b.工作人员在布置结构墙时，两侧的山墙应该选用承重性能较好的墙板，而内墙则需要根据构件需要和内力大小来决定墙板的类型;c.预制装配式剪力墙的连接设计必须要考虑承受力的影响，依据实际的连接设计要求进行设计。

　　4结论

　　在前文分析中我们不难发现，预制装配这样的建筑结构优势是非常明显的，一方面可以保证施工的节能环保特性，同时更可以保证施工效率和质量。在这个过程中，也需要我们综合地发挥工厂预制和现场装配的优势，在施工当中积极应用新材料以及新工艺，在设计和施工中，也需要结构设计部门和施工部门积极配合，从而有效地提高结构体系应用面，为建筑行业的工业化发展创造条件。本文结合预制装配建筑结构体系特点和设计要点进行了分析，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

　　参考文献

　　[1]刘文吉.关于预制装配式建筑结构体系与设计的分析[J].住宅与房地产,2018,No.500(15):75.

　　[2]张永初.预制装配式建筑便捷式防护体系的研究与应用[J].建材与装饰,2017(50):16-17.

　　[3]孙小勇.预制装配式建筑施工技术的研究与运用[J].建材与装饰,2018,No.538(29):50.

　　[4]曹晓晨.装配整体式剪力墙结构体系的高层住宅电气设计实例解析[J].科技创新与应用,2017(20).

　　[5]陈俊杰,盛松源,黄达余.变电站装配式建筑物建筑结构一体化研究[J].电力勘测设计,2018,117(S2):76-81,141.

　　[6]王可卿,盛超,朱忠阳,etal.装配式建筑单元设计及其结构试验研究[J].南京工业大学学报(自然科学版),2017(6):133-138.

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