装配式结构设计的应用与优化

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　　【摘 要】随着我国社会经济的不断发展，以及建筑工程规模的不断增加，装配式建筑结构作为建筑行业的发展趋势，不仅能够提高施工效率，还能够降低对环境的污染，最重要的是还能够提高人们对居住环境的设计需求。因此，通过不断进行装配式设计技术创新，引进先进的设计理念，从而使装配式结构的设计更加完善，保证满足人们的居住结构功能要求，增加施工企业的经济效益，促进我国社会的绿色可持续发展。
　　【关键词】装配式结构设计；应用；优化
　　1装配式结构发展情况概述
　　1.1装配式结构建筑基本概念
　　装配式结构设计过程中，因为其能够降低生产成本投入，减少对环境的污染等问题，因此其应用范围非常广泛。装配式建筑结构的施工流程主要是设计、生产、施工、安装等，首先通过预制工厂根据实际需要对相关构件进行设计，然后再进行相应的建筑构建的不断完善，使其能够保证实际使用的施工质量，降低工程施工工期。另外，通过采用装配式结构进行施工安装时，还可以将整个装配安装施工和装配件设计工作进行有机的结合，从而真正提升装配式建筑工程的建设效率，加强建筑物之间的协调性与安全性。
　　1.2装配式结构建筑特点
　　装配式建筑结构不仅能够提高生产效率，还能够使建筑施工间有效统一协调，所以在实际的建筑项目施工建设过程中，首先，可以通过预先进行相关构件的制定，从而保证施工时有时间、有精力进行一些其他的施工工作。因此，在进行装配式结构的施工过程中，不仅能有效的提高建筑工程的施工效率，还能加强施工步骤直接的结合程度。其次，因为装配式结构建筑，其属于标准化的生产，因此对于建筑行业的标准化发展有着直接的影响。随着我国科学技术的不断发展，使得装配式结构在相关的构件生产上更加先进，而标准化的装配式结构工艺更加环保。最后，装配式建筑设计能够缩短整个工程的建设周期。并且，在实际的施工过程中，能够使整个施工企业对装配式结构进行全面的计算机化处理，从而使设计方案更加完善，对于各个方面的施工操作精度控制更加自如，不仅提升了施工质量，还加快了施工速度。
　　2装配式建筑结构设计要点
　　2.1设计流程
　　在装配式建筑结构设计的过程中，首先要把握好的一项要点是其设计流程，只有对设计流程进行不断优化，才能够设计出符合要求的结构方案。装配式建筑本身就与传统形式的建筑存在很大的差异，所以在具体的结构设计过程中也有所不同。在对装配式建筑进行结构设计之时，仅考虑建筑自身的功能、质量及美观是远远不够的，还需要充分考虑到各类预制构件的工厂生产、運输及现场装配等问题。在整个装配式建筑的施工过程中，无论哪一项环节的工作都必须要做好，否则任何一项环节出现了差错，都会直接影响到建筑质量。尤其是装配式建筑结构设计需要贯穿于建筑施工全过程当中，而非仅仅在前期进行设计。再者，还要在保证装配式建筑结构设计方案可行性的同时，对各个部分的构件进行进一步细化设计，并根据实际情况适当简化生产工序，以尽可能地降低施工成本及现场装配难度。
　　2.2布局方式
　　就现状来看，由于受高容积率的影响，我国很多建筑都在规划布局上面受到许多限制，特别是对于装配式建筑而言，其不但要考虑到规划布局问题，还需要考虑到工艺流程的问题。例如预制构件的运输车流线、塔吊位置以及构件堆场等的布局，均是重点内容。布局设计上必须要易于装配，这样才能够优化施工流程，降低施工难度。并且还应当要对套型的组合拼接方式和体型系数等进行合理设计，在保证装配化与功能性的同时，尽量避免对立面的影响。由于装配式建筑的整个布局过程往往会涉及到很多方面的协调，所以必须要多方协调妥当，这样才能够保证后续工作的良好配合。
　　2.3标准化类型
　　在装配式建筑结构设计中，只有尽量达成更多的标准构件，才能够有效缩短施工工期、减少模板用量以及降低建筑成本。由于我国的装配式建筑起步较晚，目前尚处于初级发展阶段，所以在施工工艺等方面尚不够完善，这导致了部分主要的承载构件还不能实现装配化生产。而现阶段的装配化主要指的是两部分：现浇和装配。在具体的结构设计过程中，只有保证结构空间规整，才能够满足建筑要求。这需要不断提升其标准化程度，如将多个标准单元通过拼合复制的方式组成标准层平面。还要提前根据具体的户型模块和交通核模块等来规范空间结构设置；一般对于户型模块的设置，可以参考室内空间结构，对客厅、卧室开间等进行合理的布置；而对于交通核模块的设置，应当重点对楼梯、走道、电梯井、机电管井等进行合理的布置。再者由于现代人对建筑空间的个性化需求越来越高，所以在设计时还应当要考虑到业主的个性化需求，应用不同的平面组合类型。另外，在设计中还需要注意的几点问题是：门窗洞口应保证上下对齐，有水房间应进行集中布置，外墙要做好防水处理。
　　2.4平面模数化
　　现阶段在建筑行业内多是以300为模数来统一建筑各方面。不过，随着近年来装配式建筑的不断发展及广泛应用，根据装配式建筑的实际需求，模数的实际意义又有了更多的拓展。一方面，相同构件数量决定了具体的模板数量；另一方面，模板数量又影响着项目周期和整体投资。可见，这一过程是互相影响、环环相扣的。在装配式建筑结构设计过程中，应当尽量采用相同模数，因为这样可以有效提升模板的重复利用率。同时还要配合好插座和设备开口等要素，以方便后期的施工安装。
　　3装配式结构设计的优化
　　3.1建立装配式结构设计体系
　　在装配式建筑结构设计角度进行分析，其装配式结构设计与传统建筑结构设计存在很多不同之处，而装配式结构设计缺乏一个标准化体系，影响了装配式结构设计的发展。因此，必须要建立一个装配式结构设计体系，从而使其能够具有标准化的模块设计，使装配式结构的实际应用更加简便。标准化的模块设计上，只需要将用户对结构尺寸等功能进行调整，从而让模块符合使用者的要求，然后对结构内部空间进行相应的设计完善，从而保证了装配式建筑结构的自身优化设计。
　　3.2规范装配式结构设计流程
　　装配式结构在设计过程中，如果不能够保证设计流程的规范性，将会使整个设计与实际产品间存在脱节，甚至还会直接影响后续的施工进度。因此，在装配式结构设计阶段，设计者就需要通过不断创新，以一种大局观的眼光对整个装配式建筑进行设计，然后将一些可能会遇到的问题考虑到实际的设计中来，从而能够及时将这些问题进行解决。装配式结构设计过程中，因为构件生产的成本过高，导致实际施工超出预算，也会对施工企业的利润造成影响。并且，设计过程中，如果装配式建筑的构件生产工艺较为复杂，并且根本不能够批量生产，这样也会严重影响整个装配式建筑结构的施工进度。因此，加强对装配式结构设计流程的规范化发展非常必要，不仅能够在装配式建筑施工中承上启下，还能够在不脱节的前提下，实现建筑工程的高效建设。
　　结束语
　　随着科学技术的不断发展，装配式建筑主要是通过按照相关设计进行预制构件的装配施工，能够更好地符合业主的实际功能需求。目前，装配式建筑主要包括了混凝土建筑结构、装配式钢结构、木质结构等多种类型的建筑风格。在进行装配式建筑结构的设计上，必须要保证其承重结构的质量，并且对设计环节进行不断的优化，从而保证装配式建筑结构的质量安全。
　　参考文献：
　　[1]孙岩波，孙少辉，李晨光，杨宇飞，阎明伟.装配式混凝土框架结构设计研究与应用[J].建筑技术开发，2017，44（19）：14-15.
　　[2]程樟闽.浅析建筑装配式混凝土结构设计与建造技术[J].江西建材，2017（17）：86-87.
　　（作者单位：黑龙江省轻工设计院）
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