[摘要] 装配式建筑相比传统建筑更加节能环保，且操作方便，因为有必要对装配式建筑的结构设计原理进行研究分析。本文阐述了装配式建筑结构设计的内容和不同部件的设计要点，并进行深层次讨论
[摘要]围绕装配式建筑结构设计展开分析，简要阐述了装配式建筑结构设计相关内容，分析了装配式建筑结构设计要点，旨在为设计人员优化装配式建筑结构设计提供一些具有参考价值的建议。
[关键词]装配式;建筑结构;设计要点
近年来，建筑行业发展迅速，建筑施工质量问题频繁出现，直接威胁到了人们的生命财产安全，对建设和谐社会产生了较大的负面影响。建筑施工质量控制也随之引起相关人员高度重视，装配式建筑也随之走进人们视野中，并在近些年来得到了快速发展。装配式建筑相比传统建筑，可在控制建筑整体质量的同时，发挥节能减排作用，符合当前新发展理念。正因如此，未来建筑行业的发展，必然会朝装配式建筑方向发展。基于此，本文对“装配式建筑结构设计要点”展开深层次分析，对促进建筑行业健康可持续发展有着十分重要的现实意义。
1装配式建筑结构设计相关内容分析
1.1装配式建筑相关概念简介
装配式建筑的结构形式主要包含装配式混凝土结构、装配式钢结构以及装配式木结构，本文以使用较为普遍的装配式混凝土结构为研究对象，其结构构件主要包括梁、板、柱、墙等，上述结构构件全部是在构件预制厂完成规模化生产，然后借助运输工具，将其运输到现场，各构件通过可靠方式进行连接，并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成完整的结构体。
1.2装配式建筑设计特点
装配式建筑设计受到多个方面因素的影响，如设计、生产等。在实践中，需结合设计形式、生产制造等因素的影响程度，做好后续的设计监督管理工作，并对装配式建筑结构设计展开分析，进一步优化装配式建筑结构设计，确保装配式建筑结构设计作品具有更高的适应性，以此促进其整体性能的优化。建筑设计本身相比其他领域的设计，具有一定的特殊性，装配施工管理与控制中，需采取一体化形式进行指导，确保建筑主体可实现同步施工。此外，装配式建筑结构设计，在现代先进技术的支撑下，具有信息化、标准化等方面的优势，可在设计分析阶段，对装配式建筑结构整体设计进行优化，进一步规范装配式建筑结构，使其满足安全需求。
1.3装配式建筑结构设计基本原理概述
装配式建筑结构设计原理与混凝土结构原理保持一致，其主要是在施工建设全过程中，选择一个科学合理的方式，同时在其他结构与构造方式共同作用下完成。装配式建筑结构设计有着较多的节点，结构刚度的差异对装配式建筑结构稳定性将会产生不同程度的影响，同时对装配式建筑整体抗震性能也有着较大的影响。在实践中，为保证装配式建筑结构抗震设计达到现行国家抗震设计标准，通常需结合建筑相关信息，如建筑用途、建筑所处区域地质条件等，进行合理的节点设计。
2装配式建筑结构设计要点分析
装配式建筑结构设计要点众多，为保证装配式建筑结构整体稳定性和安全性。相关人员在装配式建筑结构设计中，须明确装配式建筑结构设计要点，并在设计实践中，引起高度重视，并针对一些细节问题，予以有效措施妥善解决，才能保证装配式建筑结构设计质量。
2.1设计结构构件节点分析
装配式混凝土结构受力情况与现浇混凝土结构受力情况基本保持一致，意味着在装配式建筑结构设计计算中，可借用现浇混凝土结构计算方法。同时，连接区域钢筋的锚固连接，也与现浇混凝土结构一致。但装配式建筑结构构件设计中，预制构件的连接计算不可忽视，同时相关结构构件节点详细图纸，也需要绘制出来，其主要装配节点有叠合梁、叠合楼板、预制梁柱拼接等，上述结构构件在实践中具有制作简单、安装方便等特点，然而需要引起高度重视的是节点需满足结构构造要求。关于节点处所使用混凝土，在强度方面有着一定的要求，通常情况下，不得少于预制构件混凝土强度等级;接缝处坐浆材料强度等级不得低于预制构件混凝土强度等级。节点连接方式多种，常用的连接方式主要有套筒灌浆连接、螺栓连接、结合面构造和浆锚搭接等。
(1)套筒灌浆连接主要是向套筒中的环形空隙中填充水泥等灌浆材料，连接上下2根钢筋。套筒灌浆连接技术在装配式建筑中广泛应用在装配式结构竖向及水平接缝部分钢筋的连接，其连接强度高，连接可靠性强相比其他连接方式，有着显著的优势，但其操作较为复杂。在实践中，套筒灌浆连接技术的应用，需严格按现行相关规定，注明灌浆料的性能指标，在此基础上，严格控制灌浆时间以及灌浆的饱满度，并保证套筒与灌浆料相匹配，保证连接的有效性。
(2)螺栓连接方式主要以普通螺栓或高强度螺栓，在施工现场连接，以传递轴力、剪力等连接方式，将节点有效连接起来。螺栓连接方法广泛应用在钢结构的梁、柱等节点连接中，在装配式建筑混凝土结构中的应用，集中体现在预制楼梯安装连接中。
(3)结合面构造。结合面的设计，通常通过设置粗糙面，或者设置键槽来保证后浇混凝土与预制构件的紧密结合。粗糙面的面积不宜小于结合面的80%，预制板粗糙面凹凸深度不应小于4mm，预制梁端、预制柱端、预制墙端粗糙面凹凸深度不应少于6mm。
(4)浆锚钢筋搭接。这种节点连接方式在装配式建筑结构竖向连接中应用也较为广泛，并且相比其他连接方式其操作较简单，但其运用的范围有一定限制。实践操作具体为：在混凝土中预埋波纹管，并在混凝土硬化达到一定相应的硬度指标之后，将钢筋插入波纹管中，待完成上述操作之后，紧接着需要在波纹管中注入灌浆料，通常以高强度的收缩灌浆料为主，待灌浆完成之后，需做好相应的养护工作，才能保证锚固钢筋效果，进而可发挥出锚固钢筋的既有作用。除此之外，这种节点连接方式在实践应用中，对钢筋有着一定的要求，通常情况下，钢筋直径超过20mm不宜采用金属波纹管浆锚搭接连接方式。同时，这种节点连接方式在直接承受动力荷载构件的纵向钢筋中不具备实用性。
2.2预制剪力墙结构设计要点分析
预制剪力墙结构是装配式混凝土结构的一种常用结构形式，在工厂完成预制混凝土剪力墙体在施工现场，通过预埋件、预留插孔灌浆、钢套筒及混凝土后浇段连接等方法，将结构构件全部连接成为整体。在实践应用中预制混凝土剪力墙结构相比现浇结构有众多优势，如结构刚度大、承重能力强、保温效果好和围护性能优越等，因此，预制剪力墙结构在现代居住建筑中得到推广应用，尤其是一些保障性住房和经济住房，预制剪力墙结构的应用更是广泛。预制剪力墙结构在抗震设计中应重点关注其接缝的抗剪能力，其水平接缝受剪承载力可按下式计算：VuE=0.6fyAsd+0.8N式中：VuE为剪力墙水平接缝受剪承载力;fy为垂直穿过结合面的钢筋抗拉强度设计值;N为剪力设计值V相应的垂直于结合面的轴向力设计值;Asd为垂直穿过结合面的抗剪钢筋截面面积。
2.3结构构件预制设计要点分析
预制结构构件作为装配式建筑基础工作，要想保证预制结构设计的合理性，需对预制结构构件展开深入分析。通常情况下，预制构件结构设计中，所需要考虑的问题，主要涉及到以下3个方面的内容。(1)预制结构构件持久性设计参数分析，具体涉及到预制结构构件承载力、变形以及裂缝等，对上述内容展开验算，确保上述参数符合国家现行规范的具体要求。(2)地震设计参数分析，建筑结构抗震能力的强弱，取决于建筑结构的稳定性与可靠性。对于装配式建筑而言，预制结构构件的设计须保证构件承载力达到相关标准要求，需进行反复验算。(3)关于制作、运输、堆放以及安装等环节的预制构件的验算，需保证各项指标符合国家现行相关要求，确保其达到相应的标准。上述环节之所以加强预制构件的验算，是因为在上述环节中具有较大的几率出现预制结构构件损坏现象，情况严重的将影响后续施工质量。因此针对制作、运输、堆放以及安装等环节，均需进行结构验算，确保其质量符合相关要求，才能为后续的生产、施工质量提供有效保障。对于上述环节的验算，可采用构件自重标准值乘以动力系数后作为等效静力荷载标准值的方法。动力系数的选择需结合构件具体施工情况，首先是构件运输、吊运等，动力系数通常选择1.5;其次构件翻转、安装中的就位与临时固定，动力系数通常选择1.2。预制构件进行脱模验算时，等效静力荷载标准值应取构件自重标准值乘以动力系数后与脱模吸附力之和，且不宜小于构件自重标准值的1.5倍。动力系数与脱模吸附力应符合下列规定：(1)动力系数不宜小于1.2;(2)脱模吸附力应根据构件和模具的实际状况取用，且不宜小于1.5kN/m2。
2.4建造成本控制要点
建筑工程施工成本也是影响设计的重要因素之一。基于此，在设计实践中，相关设计人员需要高度意识到成本控制的重要性，并在实践中，采取优化措施，控制成本。装配式建筑结构设计中，需参照预制结构构件加工厂现有加工工艺及其加工水平，设计出标准的构件尺寸，同时需保证结构构件尺寸的精准性。装配式建筑结构设计时，通常需严格遵循一定原则，主要有模数协调原则、“少规格，多组合”原则，以此保证装配式建筑结构设计施工产品满足耐久性、稳定性和美观性等多方面的要求，同时结合装配式建筑结构设计情况，建立与之相适应的建筑技术通用体系，其主要目的是保障装配式建筑结构设计得以顺利施工完成。除此之外，设计人员需对施工现场、构件加工厂的吊装水平、生产能力等进行摸排，并对此形成一个较为深刻的认识，才能在装配式建筑结构设计中，综合考虑各项因素，保证装配式建筑结构设计质量。
3结束语
总而言之，装配式建筑结构设计要点关键在于采取优化措施，解决设计中的问题，通过全面控制预制构件、结构构件节点设计要点，结合建筑结构实际情况，不断优化装配式建筑结构设计方案，以此全面优化装配式建筑结构性能，确保其安全性、稳定性。
作者：陈春涛 单位：中国水利水电第七工程局有限公司
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