预制装配式建筑结构体系与设计 于德帅

预制装配式建筑结构体系与设计于德帅
发表时间：2019-04-02T17:07:56.783Z 来源：《基层建设》2019年第1期作者：于德帅
[导读] 摘要：随着我国经济的不断发展，社会不断地进步，人民生活水平也在不断地提高。

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摘要：随着我国经济的不断发展，社会不断地进步，人民生活水平也在不断地提高。

与此同时，我国建筑行业也得到了不断地发展，现在建筑工程越来越多，建筑的结构设计也在不断地变化，随着人们对于建筑行业的不断关注，人们对于建筑的要求也是越来越高，传统的建筑结构已经不能够满足现在社会的需求。

因此，在建筑方面，人们正在积极的探索新的建筑模式，预制装配式建筑结构在现在的建筑工程中逐渐突显，为当下的建筑事业做很大的贡献，但预制装配式建筑中仍然存在一定的问题，为了能够更好的推动建筑行业的发展，必须对预制装配式建筑进行充分的分析。

关键词：预制装配式建筑；结构体系；设计
1我国装配式建筑质量管理现状
装配式建筑并不是这几年才提出，也并不是近几年才开始利用实施，但因为这项技术的发展比较缓慢，所以直到现在这项技术还不是很成熟。

由于在这项技术发展的同时政府出台的一些政策，使我国几个一线城市对这项技术的使用比较多，但其他的城市对这项技术的使用则不多。

由于近些年人们对环保意识的提高，使这项技术有了更大的发展前景，但由于早些年这项技术的发展较慢，因此这项技术并不成熟，当中还存在着许多问题，阻碍着技术的顺利发展。

因为问题的数量比较多，专业上对这项技术的需要又比较迫切，这些问题亟待解决，否则会对工程造成一定的损失，不仅会对周围的环境造成比较严重的损害，而且会延误工期，甚至会对工作人员的安全造成威胁。

2预制装配式建筑结构体系概念及意义
将原本在施工现场要做的工作转移到车间来进行，这就是预制装配式建筑的本质，预制装配式建筑的各个构件组成全部都在工厂车间制作，然后将各部位构件运至施工现场进行组装，这种建筑方式可以有效的保证施工进度以及施工质量。

预制装配式建筑主要的类型分别为预制装配式钢结构、预制装配式混凝土结构以及预制集装箱房屋三种，比如这其中的预制装配式混凝土结构就是在工厂先将这种结构的混凝土模块生产完毕，然后再将这些模块运至施工现场进行装配施工。

这种混凝土结构的建筑与传统混凝结构建筑相比，具有以下特点：一、建筑设计的多样化，可以根据现代住房要求进行设计；二、建筑功能现代化，可以采用多种节能环保的新型材料；三、构件制造工厂化，可以使得建筑构配件统一在工厂内标准化生产，一气呵成；四、节省人力物力、施工空间自由、施工速度快、施工质量高、降低企业成本、需要材料的种类和数量少、对环境的破坏程度低等优势。

由此我们可以得知，预制装配式建筑将传统建筑中大量依靠人力的方式转变成为了工厂机械化的方式，对我国建筑行业的发展有着极其深远的历史意义
3预制装配式建筑的结构体系
3.1具体种类
预制装配式建筑结构的种类繁多，按照材料分类，有钢结构、木结构和混凝土三种预制装配式建筑结构；按照高度分类，有低层、多层和高层混凝土三种预制装配式建筑结构，而混凝土预制装配式建筑结构又分为剪力墙式、框架式和剪力墙与框架结合式三种。

综合来看，剪力墙形式的预制装配式建筑结构在我国住宅建筑中应用最多，而框架形式的预制装配式建筑结构普遍应用于公共建筑中。

3.2抗震性能
如今自然灾害频发，这对建筑而言，需要提高性能，尤其是抗震性能。

调查显示，以混凝土为主的预制装配式建筑结构主要有两种装配形式，一种是全装配；另一种是半装配。

这两种装配形式无论装配程度是高还是低，都不会影响建筑刚度，因为影响建筑刚度的只有构件受力的刚度和连接节点的刚度。

试想它们的刚度不合格，那么一旦发生地震，建筑损伤情况一定十分严重，给人们的生命安全带来威胁。

鉴于此，预制装配式建筑结构应该注重和加强提升受力构件和节点的刚度，尤其是那些有多个节点的建筑结构，要充分考虑不同结构刚度对建筑整体的影响，保证抗震性能优良。

4预制装配式建筑结构的体系设计策略
4.1设计标准
因为预制装配式建筑结构设计是实现建筑工业化的必要手段，也是实现建筑产业化的必由之路。

因此，在进行预制装配式建筑的设计工作时，要始终秉承工业化生产的理念，将理念贯穿到整个设计过程中，时刻注意预制装配式建筑结构是否符合生产要求，是否易于操作。

如果与实际情况不符或者有冲突，需要及时调整，与此同时，对标准件的制作，要使用同一尺寸的模数，这样能够提高生产效率。

对一些特殊构件，要参考具体标准，进行创新，使得预制装配式结构建筑个性化和丰富化。

目前，整个建筑行业实施的规章制度绝大多数都是针对那些比较常见的剪力墙形式的预制装配式建筑结构，很少涉及那些复杂的高层建筑，所以现在的高层建筑对预制装配式建筑结构的使用很少，经验也缺乏。

值得注意的是，近年来，万科集团加大了工业化别墅的建筑力度，在建设过程中采用保温板加预制楼盖，配合钢屋架的全装配结构组合，对这种建筑结构，相应的规则也在进一步规范中。

值得一提的是，传统的混凝土结构设计需要进行现场浇筑，技术比较落后，而预制装配式建筑结构的技术相对比较先进。

在设计过程中，要立足工业化设计体系，因为预制构件先要将建筑物拆分成各个部分，这样的布置与传统的结构设计相比肯定大相径庭，设计师要注意原材料的使用，避免无端的浪费，从而降低成本，优化方案。

对节点受力问题，以及力的均匀分布问题，这需要设计师要有良好的物理知识基础，同时熟悉建筑结构，在遇到问题时，能够有效解决，实现装配的高效化。

4.2设计要点
（1）框架结构体系设计。

框架形式的预制装配式建筑结构体系，在我国的公共建筑中占有很大的比例，尤其是大型商场。

因为这种结构体系质地很轻，易于运输，性能优良，而且无论是叠合板还是合梁都可以在工厂进行预制。

为了提高受力程度，在设计中应该把握以下三方面的内容。

第一，保证强度等级，无论是柱混凝土还是框架柱底，必须保证强度等级在 C30 以上；第二，进行平面设计，在梁柱中心线方面，要与竖向的平面相同，并且对齐，纵向也要保持对齐；第三，处理预埋件，预埋件是框架结构体系必不可少的一部分，在设计中，要保证预埋件的连接顺利和通畅，确保受力均匀。

（2）剪力墙结构体系设计。

在日常居民住宅中，大部分使用的是剪力墙形式的预制装配式建筑结构体系。

在设计时，可以根据具体的住宅情况，合理选择半预制和全预制的结构体系。

为了提高建筑质量，保证住宅安全，需要注意以下三种情况。

第一，承重墙，一般情况下，需要将承重墙分别安装在山墙的两侧，在安装之前，要做好内力计算，同时将抗震
设计与连接设计融合到一起，保证建筑的整体性；第二，钢筋，为了确保预制构件之间紧密相连，需要提升所用钢筋的强度，保证连接的可靠性；第三，现场环境，在设计中，要充分考虑现场环境，尤其是分块设计的情况，要参考房间的构造和拼接的位置等因素，尽量避免在一个建筑结构中频繁使用多个构件，保证设计的合理和科学。

结束语
预制装配式结构具有显著的优势，可以提升工程质量，并满足节能和环保的需求。

在未来的预制装配式技术当中，还应该发挥现场装配与工厂预制的特点，将各种新型材料与先进技术运用于建筑施工当中，发挥建筑功能，让结构和建筑专业相互配合，积极推动装配式结构体系的广泛运用，为建筑工业化提供关键的技术支持。

参考文献：
[1]刘红梁，高洁，吴志平，等.预制装配式建筑结构体系与设计[J].上海应用技术学院学报（自然科学版），2015，15（4）：357~361.。