許 龍

（蘭州市城市建設(shè)設(shè)計(jì)院，甘肅 蘭州 730050）

裝配整體式的混凝土結(jié)構(gòu)就是通過可靠的方式，將預(yù)制的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來，之后再配合施工現(xiàn)場的后澆混凝土所打造而成的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在實(shí)際的工程建設(shè)中，具有廣泛的應(yīng)用范圍，在該種結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)時(shí)，首先要進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的確定，之后根據(jù)具體的建設(shè)要求，結(jié)合過去的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)對于各個(gè)環(huán)節(jié)細(xì)微之處的質(zhì)量控制。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，促進(jìn)施工方案設(shè)計(jì)水平的提升。

1 裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

近些年，隨著建筑領(lǐng)域的快速發(fā)展，裝配式結(jié)構(gòu)的發(fā)展速度也越來越快，在實(shí)際的工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。這一建筑結(jié)構(gòu)類型具有鮮明的特點(diǎn)，文章就從優(yōu)點(diǎn)和缺陷兩個(gè)方面，對于該種建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)展開具體的論述。

首先，從優(yōu)點(diǎn)上來看，在裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)中，融合了預(yù)制裝配式以及現(xiàn)澆整體式兩種建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，通過現(xiàn)場裝配的方式構(gòu)成了整體的結(jié)構(gòu)，因此其自身也具有現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在工廠中完成預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)，到施工現(xiàn)場只需要進(jìn)行裝配，能夠大大的節(jié)省施工時(shí)間，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。同時(shí)，裝配整體式結(jié)構(gòu)還具有良好的質(zhì)量。由于各種裝配構(gòu)件都是通過工廠生產(chǎn)，因此構(gòu)件從外觀、尺寸及施工質(zhì)量等多方面，都能夠通過工廠化生產(chǎn)，進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把控，提高各項(xiàng)參數(shù)的精準(zhǔn)性，有利于集約化管理的順利實(shí)現(xiàn)，保障所有預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量都能夠符合工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，避免其由于質(zhì)量原因，對于工程的結(jié)構(gòu)性能造成不利影響。而且由于工業(yè)化的生產(chǎn)，能夠有效地降低對人工的依賴，因此該種結(jié)構(gòu)具有更高的資源生產(chǎn)率和利用率，能夠?qū)崿F(xiàn)對于施工工期的有效控制。

其次，從缺陷上來看，裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)在施工設(shè)計(jì)的過程中，具有較大的難度。在我國當(dāng)前的建筑領(lǐng)域發(fā)展背景之下，該結(jié)構(gòu)作為一種新型的建筑結(jié)構(gòu)，參與設(shè)計(jì)的人員往往沒有豐富的經(jīng)驗(yàn)積累。而且，目前我國的相關(guān)設(shè)計(jì)驗(yàn)收規(guī)范也不夠完善，所以對于設(shè)計(jì)及施工而言，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，具有較大的設(shè)計(jì)難度。而且相較于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)，裝配整體式結(jié)構(gòu)的預(yù)留洞口尺寸及位置需要非常精準(zhǔn)，否則將要在現(xiàn)場重新開洞，增加施工難度。裝配整體式的混凝土建筑結(jié)構(gòu)所應(yīng)用的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要在工廠加工完成，因此在施工現(xiàn)場運(yùn)輸?shù)倪^程中，會(huì)產(chǎn)生一定的運(yùn)輸費(fèi)用，而且在運(yùn)輸?shù)耐局?，也有一定的幾率?huì)造成部件的損壞。所以為了做好運(yùn)輸工作，就要對于各種外部因素進(jìn)行充分的考慮，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施，盡可能地避免長距離運(yùn)輸。不僅要有效地控制運(yùn)輸成本，同時(shí)還要確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量。

2 國內(nèi)外裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的常用設(shè)計(jì)方法

2.1 國外設(shè)計(jì)方法

為了在實(shí)際建筑工程施工建設(shè)的過程中，充分的應(yīng)用裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)，就需要采用科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，確保設(shè)計(jì)方法的可行性和合理性，這樣才能夠保證施工效果。當(dāng)前，國外在該種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，主要的設(shè)計(jì)方法具有非線性特點(diǎn)，要對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形進(jìn)行有效控制，讓其基本處于線彈性范圍之內(nèi)，能夠具有較為優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)恢復(fù)性能。在該種方法之下所進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如果受到外力的作用和影響，一般只會(huì)在構(gòu)件的連接處出現(xiàn)彈塑性變形，不會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件本身發(fā)生損壞。所以如果遇到地震等較強(qiáng)的外力情況，通過這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式的應(yīng)用，也能夠讓整個(gè)建筑具有較好的可修復(fù)性。

2.2 國內(nèi)設(shè)計(jì)方法

相比較國外對于該種建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究，國內(nèi)所采用的設(shè)計(jì)方法與其依然具有一定的差距，有待進(jìn)一步的完善。當(dāng)前，在我國的裝配整體式混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，所采用的設(shè)計(jì)方法近似于整體現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，只是在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了設(shè)計(jì)任務(wù)量的增加。同時(shí)，還要結(jié)合當(dāng)前的工程建設(shè)現(xiàn)狀，強(qiáng)化在設(shè)計(jì)過程中多方之間的協(xié)調(diào)和參與。在這種設(shè)計(jì)方法之下所形成的建筑結(jié)構(gòu)，如果受到地震等外力作用，其預(yù)制構(gòu)件更加容易出現(xiàn)損壞。所以現(xiàn)階段我國必須要持續(xù)地推進(jìn)對于裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地深入研究和探索，不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法?；诋?dāng)前的建筑新形勢，在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，也要從“裝配”及“整體”兩個(gè)方面的特點(diǎn)進(jìn)行充分考慮，優(yōu)化設(shè)計(jì)理念。

3 裝配整體式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在具體的裝配整體式的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首要的任務(wù)就是進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)。只有在設(shè)計(jì)的早期階段，重視對于整體現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這樣才能夠基本確定工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)框架。所以要在有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和要求的基礎(chǔ)之上，結(jié)合實(shí)際的建設(shè)情況，在設(shè)計(jì)規(guī)劃的初期，提出一個(gè)可靠的建設(shè)方案，這樣才能夠?qū)τ诤罄m(xù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)，打下良好的鋪墊。

3.2 預(yù)制構(gòu)件拆分、歸并

對于裝配整體式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，預(yù)制構(gòu)件的拆分和歸并這一環(huán)節(jié)的內(nèi)容在其中占據(jù)著重要的地位，具體的注意事項(xiàng)如下：首先，在拆分工作開始之前，要促進(jìn)施工方和設(shè)計(jì)方之間的有效溝通，并對施工條件進(jìn)行充分的考慮。①施工單位要提出切實(shí)可行的施工方案及建議，并征求業(yè)主及設(shè)計(jì)方的同意，之后再根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，展開構(gòu)件拆分和歸并。②對于參與設(shè)計(jì)工作的人員而言，不僅要能夠全面地了解和掌握預(yù)制構(gòu)件在制作過程中的方法，同時(shí)還要獲取構(gòu)件加工的精度和參數(shù)。在此基礎(chǔ)之上，就能夠針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期方案，展開進(jìn)一步的分析，從而明確方案中各部分構(gòu)件的功能，并且加強(qiáng)各個(gè)部位之間的聯(lián)系，提出一個(gè)科學(xué)的預(yù)制構(gòu)件的安裝以及裝配方案。其次，在預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行拆分、歸并時(shí)，也要在最大程度上保持截面形狀的一致，降低彎鉤的數(shù)量。而且還要盡可能地縮減種類，按照少規(guī)格、多組合的設(shè)計(jì)原則，實(shí)現(xiàn)模板種類的最小化。在做好澆筑工作以后，通過合理的交通運(yùn)輸工具，進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸，讓其到達(dá)施工現(xiàn)場，進(jìn)行現(xiàn)場裝配。為了保障工程質(zhì)量，在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的拆分、歸并設(shè)計(jì)時(shí)，也要確保其能夠符合后續(xù)的運(yùn)輸擺放的條件要求，滿足質(zhì)量控制的需要。最后，在拆分、歸并工作完成以后，需要展開重新地計(jì)算。所應(yīng)用的方法為整體現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，按照所得到的計(jì)算結(jié)果，判斷是否能夠順利地進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。如果計(jì)算結(jié)果存在一定的問題，就要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和完善，確保其符合設(shè)計(jì)要求。

3.3 三維碰撞檢測

在完成預(yù)制構(gòu)件的拆分、歸并之后，就要著手于構(gòu)件的裝配方案。要想保障預(yù)制構(gòu)件裝配施工的順利開展，就要引入先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，比如說在當(dāng)前的裝配整體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較常采用的BIM技術(shù)，通過BIM技術(shù)開展三維碰撞檢測，結(jié)合實(shí)際的要求，對于所開展的碰撞檢測進(jìn)行規(guī)則的設(shè)置，再通過對于所提交的檢測結(jié)果的查看和分析，進(jìn)一步得到碰撞檢測的報(bào)告。圖1為運(yùn)用BIM技術(shù)所開展的三維碰撞檢測。

圖1 三維碰撞檢測

3.4 預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)

在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對于預(yù)制構(gòu)件所開展的深化設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，具有重要的意義，其中涉及到多方面的內(nèi)容，分別為吊裝圖、模具圖、鋼筋組裝圖的設(shè)計(jì)。一般來說，在工程建設(shè)中，依靠構(gòu)件廠實(shí)現(xiàn)對于構(gòu)件的深化設(shè)計(jì)。在具體的設(shè)計(jì)過程中，以鋼筋組裝圖作為重點(diǎn)內(nèi)容，要按照具體的鋼筋類型，做好編號標(biāo)注，確保每一種類型的鋼筋都能夠具有唯一的編號，防止出現(xiàn)編號錯(cuò)亂的問題，這也是在深化設(shè)計(jì)的過程中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性內(nèi)容。對模具設(shè)計(jì)而言，也要做好相關(guān)參數(shù)的計(jì)算工作，其中包括穩(wěn)定性、強(qiáng)度、剛度。同時(shí)還要讓構(gòu)件和模具之間能夠緊密的連接，并強(qiáng)調(diào)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。在吊裝圖的設(shè)計(jì)中，涉及到兩方面內(nèi)容，分別為水平構(gòu)件以及豎向構(gòu)件的吊裝設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，針對構(gòu)件的裝配和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，要重點(diǎn)關(guān)注構(gòu)件堆放、吊具承載力種類等因素，對其所產(chǎn)生的限制性影響。

3.5 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對于裝配整體式結(jié)構(gòu)而言，不具有較強(qiáng)的整體性，因此這種建筑結(jié)構(gòu)在抗震性能上有待增強(qiáng)。為了保障工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，維護(hù)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，就必須要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，確保各個(gè)連接部位的施工質(zhì)量，能夠符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。參與設(shè)計(jì)的人員要在對抗震規(guī)范做到全面了解和掌握的基礎(chǔ)之上，確保所開展的工程設(shè)計(jì)能夠符合具體的規(guī)范要求。同時(shí)，還要加強(qiáng)對于各項(xiàng)參數(shù)的總結(jié)，在實(shí)際情況的基礎(chǔ)之上，展開綜合性的分析，促進(jìn)抗震設(shè)計(jì)方案的健全和優(yōu)化。另外，要盡可能地讓建筑平面具有規(guī)則性和對稱性，這樣豎向抗側(cè)力構(gòu)件就能夠更加均勻、連續(xù)的受力，讓整個(gè)結(jié)構(gòu)工程具有更高的整體性，確保工程抗震性能的實(shí)現(xiàn)。

4 總結(jié)

綜上所述，在當(dāng)前的建筑工程建設(shè)過程中，裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)屬于一種新型的結(jié)構(gòu)類型，在實(shí)際施工中也凸顯出了諸多的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠滿足當(dāng)前我國現(xiàn)代化建筑的標(biāo)準(zhǔn)要求，符合建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。因此，為了優(yōu)化對于該種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，就要重點(diǎn)加強(qiáng)對設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的把握，促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，提高裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。