装配式建筑结构设计优化探讨 林圣绘

装配式建筑结构设计优化探讨林圣绘

发表时间：2018-10-01T18:28:46.600Z 来源：《基层建设》2018年第23期作者：王琳林圣绘

[导读] 摘要：由于传统的建筑结构设计已无法满足经济发展的需求，而装配式建筑物具有独特的应用优势，当前被越来越多的人接受与重视。装配式结构建筑作为一种全新的建筑形式,对于提升我国建筑行业的经济效益,改善传统的建筑施工方法,对建筑行业中的资源进行优化分配、提升建筑工程的施工质量发挥着重要作用。

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摘要：由于传统的建筑结构设计已无法满足经济发展的需求，而装配式建筑物具有独特的应用优势，当前被越来越多的人接受与重视。装配式结构建筑作为一种全新的建筑形式,对于提升我国建筑行业的经济效益,改善传统的建筑施工方法,对建筑行业中的资源进行优化分配、提升建筑工程的施工质量发挥着重要作用。装配式建筑物目前在我国上尚处于推广阶段，在节能环保理念的兴起下，装配结构的设计研究也越来越深入。然而，由于装配式建筑物的结构与制作工艺跟传统建筑物相比有着较大的差异，且设计过程中缺乏总体考虑，制作成本较大，导致其应用范围有效，不能得到大力发展。因此，对装配式建筑物进行结构的优化设计就显得尤为重要。

关键词：装配式建筑结构设计优化

0前言

随着我国市场经济的不断发展，国民经济水平的不断提升，市场经济对建筑制造业的迫切需求，从而对装配式结构的需求进一步加大。建筑行业作为我国市场经济中的一个非常重要的核心领域，采用装配式结构对于建筑行业的发展有着非常重要的意义。采用这种新型的建筑施工方法不仅能够替代传统的现场施工作业方法，对于降低建筑工程造价和材料费用，提高建筑工程的整体建设进度是非常重要，进一步保障建筑施工质量安全是非常重要的。然而，由于我国的装配式建筑产业还处于待完善阶段，很多开发商对于装配式建筑物的特征不够了解，在建筑设计、构建制作及抗震设计上经验较为缺乏，导致结构设计与实际生产存在较大的差异，并大大增加了建筑成本。而装配式建筑首先需要进行有效设计，再依循设计方案进行拆分与构件制作、组装。因此，要确保装配式建筑物的稳定性、安全性、实用性，还需要对装配式建筑的结构进行优化设计，才能保证建筑物质量，推动整个装配建筑行业的发展。

1关于装配式结构建筑的基本概述

装配式结构建筑主要体现的是“绿色建筑”的施工理念，它所涉及到的范围是十分广泛的，其中大体上包括施工安装、生产、设计等环节。通过进一步采用工厂化的生产结构，一方面不断地缩短设计周期，对构件内力和构件几何尺寸进行快速修复，还能够在制作构件的过程中，将三维模型与数控机床进行组合，从而保证在提升建筑工程精确度的基础上，缩短建筑工程的设计周期，提高装配式结构的施工效率。除此之外，对于建筑钢结构和预制钢板而言，通过采用装配式结构，从而将设计和安装进行有机结合，加强工程项目之间的协调性，最终提升建筑工程的生产效率。

2关于装配式结构建筑的特点

2.1加强施工和设计之间的紧密结合，提高生产效率在进行建筑工程装配式结构施工的过程中，由于预制板和建筑工程的钢构件能够在工厂中进行制作，进一步进行施工安装操作。因此，装配式结构建筑能够有效地将施工和设计紧密地联系起来，是建筑工程施工项目中各个环节之间进行密切联系的粘合剂，从而有效地提高了工程施工的生产效率。

2.2标准化生产进一步提升了建筑施工的工业化

随着我国信息科技的进一步发展，建筑施工过程中采用装配式结构构件工厂化制作方式比传统工艺更为先进。对于一些预制构件可以直接通过焊接螺栓进行相关的配套安装，对其工程进行相关的标准化生产进一步推动了我国建筑施工的工业化进程。这对于提升我国建筑行业的长远发展是非常重要的。

2.3进一步缩短建筑工程的设计周期

在建筑工程施工过程中，采用装配式结构建筑能够通过对构件内力和软件进行快速修改从而大大地缩短建筑工程是设计周期。特别是早进行构件制作的过程中，可以通过对数控机床和三维模型的结合，提升设计的生产精度和效率，最终达到虽短建筑工程项目周期的目的。

3装配式建筑的设计要点

在装配式建筑物的设计过程中，要注意对设计方案的可行性、使用性，掌握设计要点在确保建筑物安全性、功能性的前提下，注意能源损耗控制，通过专业、标准、精细的设计，确保设计方案更加全面、标准，达到综合效益最大化。通常，在装配式建筑的方案设计中，首先要结合建筑物的功能需求，对其平面、户型、外观、柱网、分缝布置等进行深入分析，并提出可行性建议与要求，确保建筑物的结构高度与复杂度、不规则度能够控制在合理范围。在进行初步设计时，还要对建筑物的结构体系、建筑材料、结构布置、各参数等进行合理设置，并对多种设计方案进行经济性、可行性比较，进而选出最优设计方案。同时，还要利用标准化配筋原则，进行精确计算，并对设计模型、施工方案进行调整，确保整个过程处于可控范围。

4装配式建筑的结构优化设计分析

(1)优化设计流程。装配式建筑不仅要顾及功能性问题，而且要关注设计对于工厂化生产、装配的施工影响。装配式建筑物从构件生产，到运输、装配都有着严格的要求，因此设计需要涵盖整个过程。从设计阶段，就需要对构件设计、拆分等进行优化设计，确保设计、生产、施工间的连接紧密，能够形成一个完整的流程。在图纸设计上，要确保方案的可行性，还需要对各构件进行细化设计，简化预制构件的生产工序，以控制构件成本，并减小现场施工难度，确保构建稳固性。

(2)建立标准设计体系。装配式建筑结构要想得到优化设计，还需要建立标准的设计体系，对于建筑户型模块、交通核模块进行规范，进而有效减小外墙的构件与楼板的构件种类，提高装配式建筑物的施工效率，以体现建筑物的功能性与经济性。其中，户型模块设置上，需要结合室内空间的结构布置，及客厅、卧室开间布置等进行调整，确保尺寸的精准、合理。而在交通核模块的设置上，要对楼梯、电梯井、机电管井、走道等进行设计规范，使其更加标准，创造出一个板楼、通廊相结合的平面组合类型，满足不同客户的房建要求。

(3)优化结构技术体系。在实际装配式建筑的结构设计优化中，还需要结合实际情况，选择合理的结构技术体系。结构技术体系，简言之就是与结构设计有关的技术体系，包括配整体式的框架结构、装配整体式剪力墙结构、叠合剪力墙等多种体系。若平面构件采取预制形式，则可利用叠合板、叠合梁;若剪力墙采用预制形式，则可利用单面预制的叠合剪力墙或双面预制的叠合剪力墙，而剪力墙竖向连接一般