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装配式建筑的结构设计优化探讨

作者:未知

  【摘 要】随着新建筑技术和材料的不断发展,预制装配式建筑获得了广泛使用。在很多建筑行业较为领先的国家里,预制装配式建筑在长期试验和使用中,已经具有了很多能够进行高度集成的功能。预制装配式建筑改变了传统建筑模式,是一种新型的建筑模式,更能够顺应建筑市场的需求,加快建筑施工速度和整体性,并且建筑模式和构件也较为精致。我们国家建设需求大、速度发展快,因此开发预制装配式建筑还是有着积极意义。
  【关键词】预制装配式建筑;结构设计;优化设计
  建筑业迅猛发展,装配式建筑的研究和运用也越来越多。采用预制装配式混凝土结构,可以有效节约资源和能源,提高材料在实现建筑节能和结构性能方面的效率,减少现场施工对场地等环境条件的要求,减少建筑垃圾和对环境的不良影响,提高建筑功能和结构性能,有效实现“四节一环保”的绿色发展要求,实现低能耗、低排放的建造过程,促进我国建筑业的整体发展,实现预定的节能、减排目标。
  1装配式建筑的结构优化设计要点
  装配式建筑的结构设计中,为确保结构设计的可操作性与可行性,必须明确掌握装配式建筑的结构设计要点。装配式建筑结构优化设计指的是,在确保装配式建筑功能性、安全性的基础上,应尽可能地降低能源消耗,采取精细化、标准化、专业化的结构设计,通过多专业协作、多方案比较、精细化设计、标准化管理,实现土建成本、建筑功能以及结构安全的有机结合,实现装配式建筑的效益最大化。
  装配式建筑的结构设计中,首先,要充分考虑装配式建筑的功能需求,深入分析装配式建筑的立面造型、户型、柱网布置以及分缝等方面的内容,提出可行性建议,将建筑的不规则度、高度以及复杂度控制在合理的范围之内。其次,初步设计阶段,必须综合考虑建筑的结构布置、结构体系、建筑材料、基础型式以及各项参数,对多种方案进行可行性、经济性分析,从中选出最优方案,实现对土建造价的有效控制。最后,施工图阶段,通过标准化配筋方法、精确的计算把控、科学的模型调整,并对施工图进行精细化内审、优化,实现对土建造价的进一步控制。
  2装配式建筑的结构优化设计分析
  装配式建筑结构设计优化,是在不损耗建筑功能,实现建筑安全稳固的前提下,节约能源的有效方法,也是现代建筑理念中,实现建筑多方面统一、综合效益最大化的基础。装配式建筑结构设计优化具有很多方面,其要点可以概括为以下几个方面:
  2.1 装配式建筑结构设计常规优化
  常规优化在这里可以分为三个阶段,分别是方案阶段、初步设计阶段和施工图阶段。在第一个阶段——方案设计阶段,可以组建小组,从整体上对建筑进行分解,从户型、立面造型倒柱网布置等方面来进行专业的分析,让建筑高度、规则度、复杂度等都控制在合理的范围之内。
  在初步设计和施工图阶段,则需要从土建造价方面,对建筑的结构体系等内容进行多种方案比较论证,先从整体上控制造价,然后再通过标准化和精确化的计算、调整,来降低土建造价。
  2.2装配式建筑的结构优化
  建筑工程所包含的范围非常广泛,因此,装配式建筑结构设计过程中,所要优化的内容也很多。如果从大的方面来说,装配式建筑结构设计优化与传统建筑结构优化一致,包括房屋总体结构设计优化和分布结构设计优化,如果细化,还能下分更多分类。装配式建筑结构设计优化,一方面在造价上更加节省,另一方面,从持续发展的角度来说,装配式建筑结构设计优化的理念,能够推动建筑工程健康发展,同时也能实现资源的充分利用。
  3装配式建筑结构设计优化策略和措施
  装配式建筑符合绿色建筑的施工理念,也符合国家对于生态环境保护的要求得到了长足的发展和应用,但是在装配式建筑结构的优化设计上还需要加强重视,不断的改革和创新,优化设计理念,推陈出新,保证装配式建筑的发展能够符合当今时代发展的潮流,符合人民群众的要求,保证建设项目的质量和效率。对于装配式建筑结构的优化应该从多个方面来进行考虑,全方位的思考和设计,具体的优化措施和方法应当从以下几个方面来进行。
  3.1深化改革,优化设计流程
  对于装配式建筑结构设计优化首先要做的就是对于设计流程的优化。由于装配式建筑设计流程缺乏有效的监管和优化,致使装配式建筑的成本十分的高,管控的效果不是特别的理想,造成了资源的浪费。另外由于建筑本身的特点,它是一个系统的工程,需要从全方位的考虑,不能够只是单纯的从一个建筑构件来考虑,因此也要加强对于设计流程的优化和改革。
  可以做的就是在构件的设计之初就要有全方位的考虑,保证设计效果。另外还要与其他部门做好沟通交流的工作,确保各个部门能够很好的协调合作,避免出现由于沟通交流的缺失而导致相互扯皮的现象的发生,使建筑施工能够及时的进行,从而保证了建筑施工的进度和质量。
  3.2统一标准,建立标准的设计体系
  装配式建筑结构的优化关键之一就是建立健全一个完整的标准化的设计体系。建立健全标准化的设计体系能够保证装配式建筑构件的预制工作的效率和质量,进而也就缩短了建设项目的施工工期。建立完整的标准化设计体系还可以保证整个建筑结构的质量,统一标准的设计可以减少建设项目的成本,满足质量要求的同时也能够保证建设项目的利益。
  首先要明确装配式建筑结构的设计标准,对于各个建筑构件要有统一的设计标准,这样在建筑结构设计上才能够保证不会出错,而且也能够方便设计过程中的组合,能够设计组合出不同的建筑结构,也方便了设计后期的各种建立模型,提高了设计工作的工作效率和工作质量。
  3.3优化细部,合理拆分建筑构件
  装配式建筑结构的设计优化还可以从细部着手,合理的拆分建筑构件,合理的进行安排。对于一个建设项目来说不同的建筑构件可以采用不同的方法来进行优化,根据建筑本身的实际情况来进行设计安排,看哪一个建筑构件适合预制,哪一个建筑构件适合现场浇筑,只有做到细部优化,合理的拆分建筑构件才能够使建筑施工更加快速,装配式建筑构件更好的满足建设需求。另外还有就是把装配式建筑构件进行合理的拆分还可以充分的考虑各个建筑构件的受力情况,这样才能够保证建筑构件在组装之后满足建筑本身的设计要求和受力要求,保证建筑本身的质量要求,避免出现豆腐渣工程。可以做到的就是多利用现代先進的科学技术进行验算,保证其的稳定性和准确性之后在进行建筑构件的设计。
  4结束语
  预制装配式建筑是近年来新兴的一种建筑,虽然它的发展时间不长,但是其发展速度非常快。预制装配式建筑是未来建筑行业发展的方向,也指出了未来建筑行业的研究方向。以我国目前社会环境的发展现状来看,预制装配式建筑有着非常巨大的发展空间。随着社会的不断发展与变革,建筑行业也在进行着求新求异的探索。预制装配式建筑作为一种新兴产物,符合建筑行业发展和环保要求的不断提升,它可以缓解经济发展、环境污染、人口住房等压力。因此,它越来越受到建筑行业的重视,并且有着良好的发展前景。
  参考文献:
  [1]袁旭伟.预制装配式建筑结构体系与设计[J].低碳世界,2017.
  [2]闫志平.预制装配式建筑结构体系与设计探究[J].建材与装饰,2017.
论文来源:《科学导报·科学工程与电力》 2019年11期
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