裝配式建筑結構設計優化路徑分析

周毅雷

摘要：當前，在建筑工程領域，裝配式的建筑得到了越來越多的推廣和使用，因為裝配式建筑在經濟、社會和環保效益等方面具有比傳統建筑更為突 出的優勢。而當下的技術發展并不成熟，使得部分裝配式建筑存在結構方面的不足。所以，在未來的不斷發展過程中，各個工程企業都應該根據裝配式建 筑的設計、施工要求，做好結構設計的優化和改進，充分提升裝配式建筑的結構性能，提高裝配式建筑整體的經濟效益。下文針對裝配式建筑整體的結構 以及優化路徑展開進行分析，以便后期形成參考。

關鍵詞：裝配式建筑;結構設計;優化路徑

引言

近年來，裝配式建筑逐年增多，而結構設計一直是裝配式建筑的優化 重點。優化裝配式建筑結構設計，對保證施工質量，縮短工期，降低成本 等方面皆有非常重要的意義。基于此，開展裝配式建筑結構設計的優化策 略探討就顯得尤為必要。

1 裝配式建筑的特點

在傳統施工過程中，采用裝配式建筑，一方面可以有效的降低整個施 工的工期，更是保持了不同施工模塊和流程之間的協調性。首先，在施工 作業開展時，預先制定的構件使得施工企業在施工現場有足夠的時間和精 力來完成其他環節的施工作業。因此，裝配式建筑可以提高施工效率，不 同施工流程之間的銜接更好。其次，因為裝配式建筑在構件生產時采用的 是標準化方式，各個構件更具先進性和環保性，從而帶動了整個建筑行業 的發展。最后，裝配式建筑在計算機技術等的輔助下，精度控制更為便捷，不僅提高了設計施工水平，同時提高了工程質量和效益。

2 裝配式建筑結構設計要點分析

對于裝配式建筑最大的設計要求就是滿足實用性。另外，在整個結構 設計當中，應當全面考慮裝配式建筑的建筑環境以及其功能要求、安全穩 定性和抗震性等相關因素是否滿足標準;制定精準化的設計方案，來將裝 配式建筑的優勢和價值全面發揮;另外還需要將能源的使用和消耗以及環 保等因素考慮到;而且裝配式建筑整體的安全穩定性以及對不規則的結構 的設計和復雜程度應該滿足國家制定的相關標準和當地的建造規范。處版 方案的制定需要將裝配式建筑所使用的材料，以及整個結構體系和布局都 要進行明確的規劃。對于設計方案最終的選擇和確定，需要統籌考慮經濟 成本以及安全，實用性和抗震性等因素進行全面的比對，選出整體設計最 優的方案;裝配式建筑整體的結構設計，應當嚴格按照國家現有的法律法 規執行。

3 裝配式建筑結構設計的思路和要求

3.1 結構規劃設計理念

在整個設計工作當中需要負責人通過建筑物形狀和尺寸以及內部鋼筋?含量等多方面來進行計算，而且還應該將節點和構件搭配的位置進行明確?的標注和說明。如果采用傳統化的模式來對涉及進行規劃，那最終的建筑?物在外觀上形狀比較單一，并且內部梁，板，柱等位置和尺寸都相對固定，不利于對整個建筑物空間的利用。所以設計師在設計時要使用 BIM 等技術?來進行實際的設計優化，從整個項目工程整體的規劃到工程的預算，以及?內部物業分部等多方面入手，努力達到通過智能化監管整個項目的生命周?期以及其運營動態的目的。設計師可以采用 BIM 技術，然后在模擬建筑物?內部構件結構和整體規劃時可以使用 revit 插件進行設計，也可以使用 pkpm?技術計算構件內部鋼筋配比，而且還可以根據樓層實際的側向移動數值來?精確的計算其受力數值。對于 BIM 技術的引進和使用，一方面可以提高裝?配式建筑物整體的結構設計效率，實現現代化發展，另一方面還能使建筑?物整體的設計理念以及所展示的思路更加直觀和清晰，也更加合理和科學。

3.2 裝配式建筑的結構設計需求

在設計裝配式建筑物的結構時，相關設計人員應根據實際的設計需求，采用先進的結構設計技術，例如，可以使用 BIM 技術來對裝配式建筑整體 的設計進行合理的優化。在此工作中，不僅要關注結構的整體質量，更要 注重建筑功能性的考慮，實現裝配式建筑施工過程中的資源合理配置與利 用，提高裝配式建筑的經濟、社會與環保效益。在開展裝配式建筑結構設 計的過程中，專業設計人員應首先了解結構的功能需求和特性，對整個裝 配式建筑開展科學的結構布局;其次，專業設計人員應依據結構標準，對 結構體系中相關參數加以科學配置，保障各個設計細節的優化。

4 裝配式建筑結構設計的優化路徑

4.1 優化構件設計、拆分設計工作

在整個設計工作當中，相關的技術人員不但要將建筑物本身進行規劃 和設計，還需要對相關的工藝技術以及施工效率有一定的了解，并且掌握實際的施工過程中影響裝配式建筑結構設計的因素。總體來說，就是需要 對整個生產和裝配等相關的工作環節，都要進行合理的設計，以此來保證 每個環節之間的相互銜接。另外，還需要將設計交底的工作配合好，這樣 一方面可以使整體的結構設計更加科學合理。另一方面還可以簡化整體的 施工工序，提升裝配的工作效率，從而有效減少建筑成本的投入，還可以 提高建筑物整體的使用壽命。比如對于體型較大的構件，所分布的位置以?及其數量等參數，都要合理準確。上文所提到的能使用 BIM 基數來對構件 的配筋數和數量進行精算和管理，從而確保模型建立更加有依據性，通過 軟件進行各個參數的計算和分析模擬;在針對整個設計結構進行優化，使 相關的負責人需要全面的了解裝配式建筑物自身的結構特點，對于結構體 系進行重點優化，在了解建筑物的性能以及相關的使用要求后，可以對設 計的種類進行增多，并且還可以對一些大型的構建以及組合來進行優化和 完善，確保其作用的充分發揮;對于技術的改進和優化，要求，設計人員?不但要掌握整體的施工要求，而且還要學會從實際的施工進度和質量等角 度出發來選取最佳的技術體系。比如在施工場景當中，對于剪力墻形式的 選擇，設計人員可以從剪力墻不同形式的差異來進行分析，可以采用疊加 式的剪力墻，也可以采用雙域制形式的剪力墻;對于優化預制構件，一般 可以從每個構件的節點進行優化，或者將構建進行拆分優化單個部位這兩 種形式。可以根據工程施工的實際需求來對一些預制組件進行合理的分析，比如對于預制梁和預制樓梯這些構件一般都是盡量降低腳手架的使用頻 率。鋼筋套筒的形式可以對該部分構件進行有效的改善，能夠合理的控制?施工的成本。此外，還可以采用射頻或者網絡技術，來對裝配式建筑結構 來進行進一步的改進和完善。

4.2 裝配式建筑主體結構優化方案研究

對于裝配式建筑主體結構優化方案的研究，可以從下述幾方面入手：

一，對于設計時所參考的資料，以及相關的技術要求和標準規范，確 保其嚴謹性。工作人員需要對所參考的資料和行業技術規范進行合理的分 類和歸檔，并且根據國家現行標準以及地方規定來對技術資料進行評審，從而減少信息差，另外，還需要制定相關的解決措施，以此來確保整個設 計工作的順利開展。

二，對建筑施工單位內部的管理工作不斷規范和嚴格要求。對于目前 建筑行業發展的現狀來看，對于裝配式建筑的結構需要有一個整體質量的 提升，所以對相關企業嚴格規范，嚴格管理就起著很關鍵的作用。只有將 日常的管理不斷規范化，才能確保施工單位對于行業現行的建設標準嚴格 執行。

三，在設計工作過程當中，制定相應的監管措施。監管部門的各個職 員需要明確自身的工作責任，確保施工和設計當中的每一個環節都在實時 監控范圍內，形成完整的監管體系。

結束語

為了能讓裝配式建筑更加穩定長久的發展，需要不斷的針對其結構設 計進行優化，在實際工作中結合項目特點，通過制定主體結構優化方案、 裝配式結構拆分、結構體系與系統優化等方式，使設計、生產與施工有機 結合起來，由此提高建筑質量，節約成本投入，取得更多的建設效益。

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