济南鲁构建筑科技有限公司250101
摘要：近年来，预制建筑已成为中国建筑业的发展趋势。国家出台了一系列鼓励和推广预制建筑的相关政策。所谓装配式建筑是指全部或部分建筑构件在工厂预制，然后运输到施工现场，通过可靠的连接将构件组装成一个整体。本文研究预制混凝土结构的设计。
关键词：装配式混凝土;结构设计；要点
引言
中国经济的快速发展促进了建筑业的发展。国内外相关部门对预制建筑的结构设计和实践表现出极大的兴趣。整体预制结构已成为建筑行业发展的必然趋势。因此，提出整体预制结构的设计与实现进行研究。
1、装配整体式混凝土结构特点
1)规模化生产。事实上，装配整体式混凝土结构并非一次完成，它需要在指定的加工区域进行各类构件的预制处理，在此基础上展开装配施工，各环节之间的规模化作业可以显著提升生产效率。2)产品质量佳。所有预制构件均以工业化的生产方式获得，科学规范的操作可以确保构件的尺寸精度，这种集约化的方式还可以降低构件对结构整体质量的影响。3)工程成本低。由于采用的是工业化大规模生产方式，因此，对材料的利用更为充分，所得到的产品生产效率较高，能够精准地控制生产成本。4)施工难度小。整体结构基于对构件的装配方式而获得，此时只需要对施工人员进行科学的培训，便可以确保装配式混凝土结构的各环节质量。总体来说施工难度偏低，可操作性良好，现场监管工作能够顺利地进行。5)外部干扰少。在前期设计过程中，便可以将各类水电管道考虑到整体结构中，此时能够实现管道与主体之间的完好结合，为后续施工创造了良好的便捷性，施工过程中不容易受到外部因素的干扰。
2、预制装配式建筑结构体系分析
2.1装配式结构的分类
我国最初利用的装配式建筑结构，主要是基于装配式结构的大板住宅建筑，建筑结构体系构件包括大型圆板、圆孔板及槽形板等，但是由于技术落后，导致这类建筑体系存在抗震能力薄弱和承载能力差的缺陷，已不适应现代建筑结构施工要求。目前建筑工程中运用的预制装配式结构种类进一步丰富，能针对不同功能的建筑物提供恰当的结构类型，其中城镇建筑大多具有低层和多层的特点，可优先选择轻钢和木质材料结合的装配式结构，以及轻钢和混凝土组成的结构体系，能很好应用在建筑施工中。为了保证建筑业长远发展，在施工中要加强环保意识，从装配式结构科学选择角度出发，缓解工程施工和环境破坏间的冲突，注重上述结构在建筑施工中的使用，以便实现建筑施工成本目标和质量目标。
2.2装配式混凝土结构分析
装配式混凝土建筑结构，是指在工厂加工多个混凝土模块，运输至施工现场完成装配，这一结构相较于现浇混凝土结构来讲，在构件连接方面更加复杂，强调结构强度和刚度，能满足建筑项目运行中对混凝土结构抗震性能及防渗性能的要求。在采用装配式混凝土建筑结构施工方法时，要将施工重点放在构件连接上，需要不断改进连接技术，实现最终的结构体系构建目的。实践表明，当前一些高安全等级的建筑工程中，普遍选用装配式混凝土结构的方式，根据建筑施工实情，不断调整结构体系设计方案，能减轻施工强度，在统一标准下进行混凝土模块加工，强化结构性能。另外，还有学者提出装配式板柱结构体系，是指将建筑中运用的板柱由一整块划分成多个小块，共同组成板柱体系，方便板柱的运输和组装。在安装板柱体系时，需要借助斜撑确保结构体系可靠性，相对来讲组装工艺复杂，但是具有抗震能力好的优势，能和混凝土结构紧密连接形成新的结构体系，这一应用优点使其在建筑工程中取得了广泛应用。
2.3结构体系划分
从装配式混凝土结构来说，可将其分成部分装配和全装配两类，在此基础上，针对构件连接节点进行细致划分，具体分为刚性连接、铰链连接、柔性连接和混合连接四种结构体系，确保各个结构类型，有助于装配式结构的推广和应用。其中混合连接结构在建筑工程中体现出明显应用优势，是综合物理性能及施工经济性等因素提出的结构体系，能保证混凝土建筑结构体系中各个构件的可靠连接。从装配式结构在建筑项目中的实际应用看，国外建筑施工中主要将该结构运用在楼板和屋面梁项目上，而国内建筑业主要采用装配式的混凝土建筑结构。
3、预制装配式住宅的设计要点
3.1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，既整个结构具有一定的安全保障。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。
3.2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。
3.3结构设计深度及设计标准应符合相应的结构图纸设计标准
装配式混凝土结构，除了要完成正常的结构设计工作外，还需要对结构图纸进行精细化设计，因此结构设计的图纸的精细化，标准化是必须要达到的，否则不但会造成一定的经济损失，还会严重影响整个施工工期的完成。
3.4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。
3.5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。
3.6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。
结束语
国家进入改革开放以来，经济发展已经不再是现代化建设的唯一目标，人们对环境和质量的要求越来越高，传统预制装配式结构建筑的质量和性能无法满足人们日益增长的需求，因此新型的预制装配式结构建筑得到了国家和有关部门的大力支持。所谓预制装配式建筑，就是将建筑所需的部分构件或者全部构件先送到工厂进行预加工，加工完成后，将这些构件送到施工地点进行组装，有效减少了构件加工所消耗的时间，从而缩短工期。通过对新型的预制装配式结构的设计与实践进行研究，对整体预制装配式结构设计作简要分析，运用新概念和新方法来提高整体预制装配式结构的质量和性能，以推动我国建筑行业的全新变革。
参考文献
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