裝配式建筑結構設計要點摘要：裝配式建筑具有可量產(chǎn)且成品質量高、縮短工期、施工現(xiàn)場噪音少粉塵少等諸多優(yōu)點，符合綠色建筑發(fā)展理念，目前全國各地裝配式建筑項目數(shù)量與日俱增。本文將從結構設計的角度出發(fā)淺析裝配式建筑的設計要點，主要包括以下內容：一是區(qū)分預制率和裝配率兩個不同的概念；二是結合項目實際需求，對現(xiàn)澆部分和裝配部分進行合理劃分；三是裝配式建筑結構設計的概念需清晰明確、計算結果能如實反映結構的真實受力狀態(tài)；四是裝配式建筑施工圖紙繪制中應注意的細節(jié)，涉及構件拆分圖和深化詳圖兩類圖紙。關鍵詞：裝配率；預制構件；結構計算；拆分詳圖前言裝配式建筑憑借綠色又快速的生產(chǎn)方式成為了綠色建筑的典型代表，各地住建部門在國家綠色建筑理念的倡導下大力支持當?shù)匮b配式建筑發(fā)展，提出了分期繳納土地出讓金、容積率獎勵、商品住宅預售許可提前等激勵措施，因此，短時期內裝配式建筑已經(jīng)從理論層面迅速發(fā)展到了施工現(xiàn)場，各地的裝配式工廠也如雨后春筍一般成長起來，裝配式建筑開始進入程序化量產(chǎn)模式。掌握裝配式建筑結構設計要點，是綠色建筑發(fā)展趨勢對結構設計行業(yè)從業(yè)者提出的必然要求。1.區(qū)分預制率和裝配率的概念在各地的裝配式項目中裝配率是一個金標準，作為衡量項目裝配化程度的指標，是各項政策申報的一項重要數(shù)據(jù)。但在實際設計工作中，往往有設計者不能清楚區(qū)分“預制率”和“裝配率”這兩個概念。預制率是指單位建筑±0.000標高以上，結構構件采用預制混凝土構件的混凝土用量占全部混凝土用量的體積比。裝配率是單位建筑±0.000標高以上，圍護和分隔墻體，裝修與設備管線采用預制部品部件的綜合比例。國標《裝配式建筑評價標準》中對裝配率有統(tǒng)一規(guī)定，各省市如北京、上海、江蘇、湖北也出臺了針對當?shù)氐难b配率計算細則，只不過各地方標準在計算的構件范圍和各類構件重要性占比中有所區(qū)別。一般來說，裝配式混凝土單體建筑需同時滿足結構預制率和裝配率的要求；鋼結構單體建筑則應滿足裝配率的要求，裝配式鋼結構的裝配率體現(xiàn)在圍護結構、管線分離及設備等方面。1.合理劃分現(xiàn)澆部分和裝配部分從結構設計角度來看，裝配式預制結構構件可以分為水平構件、豎向構件、空間構件三大類，水平構件主要包括樓板、陽臺板、空調板、樓梯梯段板等，而豎向構件主要包括框架柱、剪力墻、女兒墻等，空間構件則包括飄窗、轉角墻、衛(wèi)生間、廚房等。目前裝配式項目常規(guī)的做法是僅做水平構件預制，主要是樓板預制加上樓梯梯段板預制。僅做水平構件預制，相對于豎向構件來說，其結構整體穩(wěn)定性更好；相對于空間構件來說，其運輸、堆載、吊裝等施工過程會更容易。當然在預制率要求較高時，也會考慮豎向構件和空間構件進行預制。在明確預制構件的類型基礎上，要進一步對結構的現(xiàn)澆部分和裝配部分進行空間和平面上詳細劃分，形成構件拆分圖，以便預制工廠形成深化詳圖和制作預制產(chǎn)品。在劃分現(xiàn)澆部分和裝配部分，需遵循以下原則：（一）合理選擇預制構件的范圍。地下室、底部加強部位等樓層；框架首層柱;結構轉換層、上部結構嵌固部位、屋面板及其他受力復雜樓層的樓蓋；公共前室、降板衛(wèi)生間等特殊區(qū)域應盡量采用現(xiàn)澆。另外在預制率達到要求時首層頂板一般不做預制樓板。（二）選擇合適的構件接縫位置，避開洞口、異形、降板及其他受力復雜的部位，接縫宜設置在次要受力方向且避開最大受力截面。（三） 考慮批量生產(chǎn)的可行性。盡量減少構件類型，提高構件標準化程度，即盡可能減少預制工廠的預制模板數(shù)量。（四） 最好劃分成一字型的預制構件，避免形成空間構件，降低運輸、堆載及吊裝的難度。1.設計概念清晰明確，計算結果如實反映結構的真實受力狀態(tài)裝配式建筑核心的設計觀念是“等同現(xiàn)澆”，如何做到與現(xiàn)澆一致，同時保障結構安全可靠，需要我們在設計時概念清晰明確，計算結果能如實反映結構的真實受力狀態(tài)。常規(guī)的做法是先對結構進行整體計算，再針對預制的情況進行計算復核。對于疊合板，需要利用理正等軟件按單向板復核計算；對于預制樓梯，需要進行挑耳的抗剪計算。對于裝配整體式剪力墻結構，根據(jù)《裝配式混凝土建筑技術標準》GB/T51231-2016規(guī)定，一是在結構模型中定義清楚同一層內現(xiàn)澆墻肢和預制墻肢，并對現(xiàn)澆墻肢水平地震作用彎矩、剪力宜乘以不小于1.1的增大系數(shù)；二是需要針對單片預制墻肢進行剪力墻的水平接縫受剪計算。對于預制女兒墻，一般由剪力墻的后澆段延伸至女兒墻頂（壓頂下）作為女兒墻的支座，女兒墻下端的漿錨連接僅作為構造連接，那么此時需要對后澆段進行抗剪承載力驗算。1.構件拆分圖及深化詳圖的繪制裝配式項目圖紙表達的思路一般是平面圖紙表達構件拆分，詳圖表示單個預制構件的做法，具體做法可參考國標圖集。構件拆分圖常由設計單位完成；詳圖常由預制構件加工廠完成，也可由設計單位與預制構件加工廠配合設計完成。在制作構件拆分圖紙時，設計人員一方面要充分考慮構件運輸、堆載、吊裝等問題，明確塔吊型號、進場路線及堆放位置（如果堆放區(qū)域超過覆土荷載，經(jīng)復核承載能力不足時可在車庫頂板下做支撐）；另一方面要加強與預制加工廠的聯(lián)系，溝通預制件模板制作及脫模可行性等問題。根據(jù)實際情況，不斷調整預制構件拆分設計，才可以使設計更為合理。設計人員還可借助BIM技術，通過構建仿真模型的方式，自動展開設計檢查，完善構件拆分。在制作深化詳圖時，設計人員需要保證圖紙的深化程度達到可直接生產(chǎn)及施工的要求，需表達清楚鋼筋的排布及節(jié)點構造等諸多細節(jié)。如疊合樓板深化詳圖要包含預制底部布置圖、現(xiàn)澆鋼筋圖及吊點圖，此外還有預制底板剖面詳圖、配件表、鋼筋表、說明等內容。對于預制構件需要預留洞口、預埋管線等情況，應該與機電、水、暖、建筑各專業(yè)提前溝通清楚，保證預留位置可操作性，并及時將洞口及管線預留反映到預制構件詳圖中，在現(xiàn)場施工中未經(jīng)設計允許，嚴禁對預制構件留洞或切割。結語從《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》到《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》，再到今年4月住建部最新發(fā)布的《裝配式住宅設計選型標準》（JGJ/T494-2022），可以看到綠色建筑是近些年一直在積極倡導的建筑理念，符合綠色建筑理念的裝配式建筑其設計也會更趨向于標準化發(fā)展。作為結構設計從業(yè)者，需盡早掌握裝配式結構設計要點，適應建筑行業(yè)發(fā)展新趨勢；此外，還可在實際設計工作中積累經(jīng)驗，不斷完善，推動裝配式建筑不斷向更好更優(yōu)的方向發(fā)展。參考文獻：1.