傳統(tǒng)建筑存在工期長(zhǎng)和效率較低的問(wèn)題，裝配式建筑解決了這些問(wèn)題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，裝配式建筑也有優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，闡述裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

目前，新建筑技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是向輕建筑系統(tǒng)發(fā)展，并正在努力將這種技術(shù)應(yīng)用于多層建筑。裝配式建筑順應(yīng)了這一發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也滿足了“綠色建筑”的要求，這也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程項(xiàng)目重要組成部分，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要綜合考慮項(xiàng)目要求、項(xiàng)目地附近地質(zhì)條件等因素，將設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑物的表達(dá)反映在設(shè)計(jì)圖紙上。本文將重點(diǎn)對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

　　一、裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)

　　相比于傳統(tǒng)建筑類型，裝配式建筑具有自身特色優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)為：一是環(huán)保程度高。裝配式建筑在施工過(guò)程中可以根據(jù)實(shí)際需求選擇不同的材料，材料選擇方面的限制較小，綠色環(huán)保類建筑材料的使用率也相對(duì)較高。因此，裝配式建筑在施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢舊材料等建筑垃圾相對(duì)更少，減少了工程施工過(guò)程中的粉塵污染等現(xiàn)象，對(duì)自然環(huán)境造成的影響較小。二是用工人數(shù)少，效率高。裝配式建筑大多采用現(xiàn)場(chǎng)吊裝拼接方式進(jìn)行建設(shè)，這一方式可以大幅減少施工人數(shù)，同時(shí)也減輕了施工人員的工作負(fù)荷，提高了項(xiàng)目的施工效率[1]。三是工期較短。相比于傳統(tǒng)建筑類型，裝配式建筑在施工過(guò)程中可以拆分并行施工，加快了施工進(jìn)度，縮短了工程工期。四是施工作業(yè)強(qiáng)度低。裝配式建筑在施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)施工一般包括原材料的運(yùn)輸、配比與使用，以及根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙安裝相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)，工程施工作業(yè)強(qiáng)度相對(duì)較低。隨著裝配式建筑的發(fā)展，行業(yè)人士以及政府部門都認(rèn)識(shí)到其優(yōu)勢(shì)，政府也出臺(tái)了一些政策為裝配置建筑的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。這一技術(shù)綠色環(huán)保、效率高，較好地滿足了我國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，順應(yīng)了工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)。相比于傳統(tǒng)建筑技術(shù)，這一技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為行業(yè)與政府十分推崇的施工技術(shù)�，F(xiàn)階段，人們對(duì)建筑行業(yè)的要求越來(lái)越高，城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)快速發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)展前景廣闊，這也意味著裝配式建筑有著極大的發(fā)展空間。

　　二、裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

　　(一)設(shè)計(jì)流程要點(diǎn)

　　裝配式建筑的設(shè)計(jì)流程增加了深化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了原有的設(shè)計(jì)內(nèi)容，還增加了新的設(shè)計(jì)要求。在方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)工程項(xiàng)目的規(guī)模、成本控制要求等較為熟悉。建筑物結(jié)構(gòu)類型應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)文件要求選用，要對(duì)剪力墻、柱體等構(gòu)件的連接、位置合理設(shè)計(jì)，例如剪力墻的相對(duì)尺寸應(yīng)該滿足預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)裝配式建筑過(guò)程中需要與施工單位共同確定設(shè)計(jì)與施工細(xì)節(jié)，共同商討技術(shù)實(shí)施方案，為之后的設(shè)計(jì)提供有效的參考。在施工圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要熟悉裝配式建筑的構(gòu)件生產(chǎn)等方面的技術(shù)要求，在設(shè)計(jì)施工圖時(shí)要依據(jù)受力合理等原則合理選擇預(yù)制構(gòu)件的類型，并且協(xié)調(diào)好其與管線預(yù)埋的設(shè)計(jì)要求[2]。在結(jié)構(gòu)深化環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員要注意與加工廠積極聯(lián)系，雙方共同設(shè)計(jì)構(gòu)件加工圖紙，必要時(shí)還需要進(jìn)行構(gòu)建脫模，并考慮吊鉤等工件的預(yù)留。

　　(二)預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)與拆分

　　預(yù)制構(gòu)件在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)單位的工藝水平合理設(shè)計(jì)其尺寸，最大限度地減少尺寸誤差，盡量避免因尺寸未達(dá)標(biāo)而產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還需要根據(jù)施工單位的吊裝水平等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。一些單位拆分預(yù)制構(gòu)件主要是為了減少施工成本，出于對(duì)項(xiàng)目工程的成本控制的需要，也有部分施工單位拆分預(yù)制構(gòu)件是為了施工能夠順利進(jìn)行，優(yōu)化施工流程，也有利于節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)更為科學(xué)。建筑物在施工以及后續(xù)使用過(guò)程中會(huì)受到人為因素、自然因素以及特色因素的影響，而建筑物的可靠性與安全性也是行業(yè)、用戶最為看重的指標(biāo)之一，因此必須確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)的安全性。拆分預(yù)制構(gòu)件是為了進(jìn)一步把握裝配式建筑主體結(jié)構(gòu)受力情況，也是為了了解預(yù)制構(gòu)件的承載能力。例如在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，要確定現(xiàn)澆與預(yù)制的范圍，要明確結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拆分位置、構(gòu)件之間的拆分位置，同時(shí)要明確后澆區(qū)與預(yù)制構(gòu)件之間的關(guān)系。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)拆分時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況盡可能地減少構(gòu)件規(guī)格，要考慮結(jié)構(gòu)是否合理，要對(duì)相鄰構(gòu)件的拆分進(jìn)行了解，要合理選擇構(gòu)件接縫位置。例如在拆分裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該多安排T型剪力墻，避免拆墻時(shí)拆分零散。對(duì)于需要添加翼緣的剪力墻，要合理設(shè)計(jì)翼緣長(zhǎng)度，避免因邊緣構(gòu)件現(xiàn)澆長(zhǎng)度太長(zhǎng)影響澆筑[3]。除了考慮結(jié)構(gòu)安全性問(wèn)題以外，設(shè)計(jì)人員還需要考慮到構(gòu)件運(yùn)輸、安裝等方面的問(wèn)題，要綜合考慮這些環(huán)節(jié)的需要，不斷調(diào)整預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)，才可以使設(shè)計(jì)更為合理。

　　(三)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

　　裝配式建筑門窗等防水性能較差部位的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)應(yīng)該加強(qiáng)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)項(xiàng)目工程所在氣候區(qū)、地理區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足建筑物防水的需求。例如，預(yù)制外墻板水平縫可以采用高低縫提高防水性能。在設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)裝配式建筑物不考慮抗震要求時(shí)，結(jié)構(gòu)的主要荷載為風(fēng)荷載，風(fēng)荷載作用時(shí)結(jié)構(gòu)大多處于彈性狀態(tài)，故而構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一般僅需滿足內(nèi)力要求。當(dāng)建筑物需要考慮抗震要求時(shí)，建筑物結(jié)構(gòu)的主要荷載為地震荷載，若地震荷載過(guò)大則結(jié)構(gòu)極有可能進(jìn)入塑性狀態(tài)，因此構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)在前者的基礎(chǔ)上還有著特殊設(shè)計(jì)要求，即要根據(jù)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)極限承載力設(shè)計(jì)，要考慮到構(gòu)建塑性時(shí)的局部穩(wěn)定情況，要保證梁塑性時(shí)的側(cè)向穩(wěn)定。為了盡可能防止梁發(fā)生側(cè)向彎扭失穩(wěn)，在設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件塑性區(qū)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)兩相鄰支撐點(diǎn)間的間距、受壓翼緣的寬度設(shè)置側(cè)向支撐點(diǎn)。在設(shè)計(jì)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)時(shí)，還應(yīng)該使節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于就位與調(diào)整，設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)時(shí)還應(yīng)注意避免厚鋼板層狀撕裂。同時(shí)，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的接縫寬度與應(yīng)該考慮地震荷載、風(fēng)荷載的影響。在構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員一定要關(guān)注不同連接節(jié)點(diǎn)的安全性能以及受力情況，要能夠依據(jù)不同的連接方式采用不同的技術(shù)要求。

　　(四)框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)

　　框架結(jié)構(gòu)體系在所有的建筑結(jié)構(gòu)體系中應(yīng)用最為廣泛，大多被應(yīng)用于高層建筑中，因此框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)必須引起我們的重視。在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)體系時(shí)，要注意“剛?cè)岵��?jì)”，若結(jié)構(gòu)太柔則容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象，若結(jié)構(gòu)太剛則容易出現(xiàn)局部受損等情況[4]。在設(shè)計(jì)時(shí)，還需要分清主次，要分清各部分構(gòu)件的重要性，要盡可能確保重要構(gòu)件在意外發(fā)生時(shí)不會(huì)垮塌、發(fā)生破壞，盡可能避免造成嚴(yán)重的后果。在設(shè)計(jì)時(shí)，倘若建筑布局不合理、較為混亂，則應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)有的布局設(shè)計(jì)框架體系結(jié)構(gòu)，當(dāng)建筑布局為啞鈴狀時(shí)，中間部位結(jié)構(gòu)的板厚應(yīng)該增加厚度，調(diào)整配筋。倘若地下水位偏高時(shí)，應(yīng)該注重框架體系的防水性能設(shè)計(jì)。對(duì)于地下室，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有較強(qiáng)的抗?jié)B性能，在配置混凝土材料時(shí)應(yīng)該按照一定比例加入膨脹劑�？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系建筑長(zhǎng)度若難以達(dá)到伸縮縫間距要求，則應(yīng)該增大配筋率，或者調(diào)節(jié)保溫措施。當(dāng)裝配式建筑物梁截面過(guò)大時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該認(rèn)真計(jì)算變形、配筋率，必要時(shí)需采用加強(qiáng)措施。在設(shè)計(jì)出入口位置的女兒墻時(shí)，均考慮加構(gòu)造柱，做好加密處理。

　　(五)剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)

　　剪力墻是建筑物中主要承受風(fēng)荷載與地震荷載的結(jié)構(gòu)，具有防止結(jié)構(gòu)剪切破壞的作用。剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)也是一重點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)需要把握以下重點(diǎn)：一是要全面考慮空間與結(jié)構(gòu)問(wèn)題。對(duì)于高層裝配式建筑，其剪力墻的施工方式為對(duì)稱樣式。二是要避免單方向的剪力墻設(shè)置，在地震發(fā)生可能性較高的地區(qū)，需要根據(jù)建筑物的抗震需要確定剪力墻的厚度。三是在設(shè)計(jì)縱墻時(shí)，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際計(jì)算結(jié)果布置。四是要注重剪力墻邊緣的構(gòu)造設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)可在剪力墻邊緣配置端柱，進(jìn)而提高該部位的抗震能力，同時(shí)也要根據(jù)該部位實(shí)際受力情況加強(qiáng)端部與洞口兩側(cè)。