淺談裝配式建筑結構設計優化路徑

劉紀恩

摘要：抗震設計既是房屋建筑結構設計的重點，又是設計的難點，對于強化房屋建筑抗震性能具有重要的作用。通過優化房屋建筑結構，完善房屋結構設計，提高建筑結構抗震設計水平，可增大建筑結構的安全系數，提高建筑物的穩定性與安全性，進而保障人民的生命財產安全。鑒于此，文章主要對房屋結構抗震設計原則進行了闡述，同時對其應用價值進行了總結，并對抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用展開深入研究。

關鍵詞：裝配式;建筑結構;優化路徑

1裝配式建筑結構設計思路和要求

1.1思路

在采用裝配式結構進行設計的過程中，首先要明確設計思路，因為裝配式建筑的結構構件具有獨立性，合理的設計可以減少異形構件，從而保障裝配式建筑整體結構的質量，同時也能降低建設成本。在設計的過程中，應該從尺寸、配筋等多個方面著手考慮，同時還要做好節點錨固、構配件拆分等工作[1]。如果采用程序化的設計方式，會導致建筑外形過于單一，梁、板、柱等內部結構尺寸保守單一，不利于房間利用率的提升。所以，可以利用BIM技術來優化設計，從項目規劃、概算、預算、物業等多個環節入手，實現全生命周期智能動態控制和管理。在BIM技術應用的過程中，可以采用revit+國內插件進行建筑的創建和設計。在結構設計的過程中，可以采用PKPM計算配筋量，同時也可以對層側移剛度進行計算。以BIM技術為基礎，進行裝配式建筑結構設計，可以使設計思路更加清晰、合理。

1.2要求

在裝配式建筑結構設計的過程中，設計人員要要采用科學合理的設計方案，如上文所述，可以基于BIM技術進行設計規劃。結構設計不僅要保障結構質量，還要增強建筑功能性，同時控制工程成本，確保各類資源的合理配置和應用，進而使裝配式工程的整體效益得到提升，同時也可以促進裝配式結構設計方案的改進和優化。通常，裝配式建筑結構設計包括兩個方面：一方面，要明確功能需求，合理進行結構布局，詳細分析柱節點等內部結構分布情況;另一方面，根據工程整體水平，對結構體系、材料等參數進行配置和設計，確保設計的科學合理。

2裝配式建筑結構設計的參數選取

2.1參數設計

以某建筑工程為例，該建筑工程中的樓宇一共分為兩類，分別是A樓和B樓，A樓有6棟，共20層，采用25.6m×17.2m的框支剪力墻結構。以A樓為例進行分析，利用分析程序計算各項參數，具體輸入參數包括結構重要性系數、場地類別、設防烈度、設計地震加速度、嵌固端位置等等。采用BIM模型計算的方式可以獲得相應的參數數據：以結構重要性系數來說，部分框支剪力墻的系數為1.0，地震作用計算信息為地震作用夾角，單向/雙向/偶然偏心的角度為0°/90°。

2.2結構選型

在工程設計的過程中，為了減少塔樓沉降差異，進而出現各類問題。塔樓規范裙房外會設置沉降縫，塔樓一層結構樓板比裙房高1.2m，所以在周圍設置水平加腋大樣，以此確保水平力可以順利傳遞。不僅如此，核心筒采用細腰型布置的方式，結構在核心筒外墻兩側增加了寬度為1m的結構連板，以此確保樓板寬度在5m以上。為了滿足裝配和預制的要求，預制構件選擇凸窗、陽臺和部分樓板。

3裝配式建筑結構設計的優化路徑

3.1優化內容

從前文可以看出，裝配式建筑結構設計要對多項內容進行優化和完善，包括設計流程、計算方式、設計體系、技術體系、預制構件等等。在設計流程方面，技術人員不僅要做好結構本身的設計和規劃，還要了解工程生產水平和生產效率，分析工程生產作業對裝配式建筑結構設計造成的影響。也就是說，要對生產、運輸、裝配等工作進行有效的規范和設計，確保各個環節的順利銜接，尤其要做好構建設計、拆分設計等工作，保障建筑設計的合理性，同時也可以促進生產工序的簡化、裝配效率的提升，進而不僅降低投入成本，還能提升建筑的使用壽命;在計算方式方面，設計人員應該充分考慮結構特征，然后采用合理的計算方式。例如，要合理計算大型構件數量、位置、連接等參數。如前文所述，可以采用BIM技術進行管理和計算，建立真實的建筑模型，利用軟件計算模型中的各個參數，并進行模擬分析;在設計體系優化方面，設計人員要充分了解裝配式建筑結構的特點和優勢，著重優化結構標準設計體系，了解居民對建筑的需求，增加結構設計種類，并不斷完善走廊式組合、單元式組合等構件的功能，使其可以更好的發揮作用;在技術體系優化方面，設計人員不僅要了解工程要求，還要結合實際施工情況，選擇最合理的結構體系。例如，在實際施工的過程中，設計人員可以根據剪力墻預制形式的差異性選擇不同的剪力墻形式，可以采用單一預制疊加剪力墻，也可以采用雙預制疊合剪力墻;在預制構件優化方面，可以從構件拆分、構件節點兩個方面進行優化。根據工程實際要求和相應的裝配率，綜合衡量預制組合梁、樓梯等構件，盡可能減少外腳手架的使用次數。可以采用鋼筋套筒的方式，同時做好成本控制工作。此外，可以應用射頻技術、網絡技術進一步促進裝配式建筑結構的優化和改進。近年來，這兩種技術的應用十分廣泛，已經逐漸成為裝配式建筑結構設計優化過程中不可或缺的兩種應用技術。利用這兩種能夠技術，可以實時監控檢組構建的生產、存放、檢測、安裝等工作，檢測流程、結構、信息數據等可以存儲在計算機中，并利用網絡技術進行信息資源的共享，從而為裝配式建筑結構設計優化提供更多參考依據。

3.2優化路徑

要實現設計優化，就要從多個方面入手：首先，保障設計資料完整可靠。設計人員要做好資料的收集和管理工作，根據相關的規范要求進行資料的審核和存儲，明確外界因素、人文因素、技術因素、計算誤差等條件對項目的影響，同時采取有效的預防措施，確保設計的合理可靠;其次，加強生產廠家管理工作。從目前的發展情況來看，要提升裝配式建筑結構的設計質量，強化生產廠家管理力度十分重要。只有落實有效的管理工作，才能保障廠家嚴格按照規范要求進行設計和生產;最后，做好設計監管工作。企業管理部門要明確自身職能，采取有效的管理措施，建立完善的管理機制，確保設計人員有足夠的能力和職業素養，進而保障裝配式建筑結構設計的合理性。

4結語

綜上所述，隨著裝配式建筑的不斷增多，人們對建筑質量的要求也在不斷提高。為了滿足人們對建筑的要求，設計人員要不斷進行結構設計的優化和改進。通常要從設計流程、計算方式、設計體系等方面著手優化，通過有效的監督和管理工作確保設計優化的有效性，從而促進裝配式建筑工程項目效益的全面提升。

參考文獻

[1]馬彬.裝配式建筑的結構設計優化探討[J].名城繪，2018（5）：471-471.

身份證號碼：412825197811235710 浙江杭州