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装配式建筑结构设计优化路径研究

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摘要：如今工程建筑行业在社会经济迅速发展的大前提下迅速崛起，其工程建筑结构的设计及模式创新成为当前建筑行业发展的突破口。当前传统的工程建筑结构模式的粗放性特点使得企业成本资源配置利用不合理，工程施工过程中所带来的环境污染和能源浪费等问题也使得工程建筑行业发展受阻。此外，人民生活水平的提升使得工程建筑产品质量及工程建筑安全保障无法满足人民的需求。因此，加强预制装配式建筑结构的应用进而实现工程建筑结构体系的创新完善对于助推建筑工业化具有重要价值。

关键词：装配式建筑;结构设计;优化路径;

引言

建筑工程施工技术逐步趋于多样化，在传统混凝土浇筑技术的基础上融入了多种新型技术形式，预制构件作为重要方式，能够有效优化建筑结构，提高空间利用率。以预制构件为基础所形成的装配式建筑形式引领了建筑行业的发展方向，可兼顾安全、质量和效益等多重要求。装配式建筑的顺利施工建立在科学设计方案的基础上，下面针对相关设计工作展开探讨。

1装配式建筑结构设计思路与优势

1.1设计思路

在采用装配式结构进行设计的过程中，首先要明确设计思路，因为装配式建筑的结构构件具有独立性，合理的设计可以减少异形构件，从而保障装配式建筑整体结构的质量，同时也能降低建设成本。在设计的过程中，应该从尺寸、配筋等多个方面着手考虑，同时还要做好节点锚固、构配件拆分等工作。如果采用程序化的设计方式，会导致建筑外形过于单一，梁、板、柱等内部结构尺寸保守单一，不利于房间利用率的提升。所以，可以利用BIM技术来优化设计，从项目规划、概算、预算、物业等多个环节入手，实现全生命周期智能动态控制和管理。在BIM技术应用的过程中，可以采用revit+国内插件进行建筑的创建和设计。在结构设计的过程中，可以采用PKPM计算配筋量，同时也可以对层侧移刚度进行计算。以BIM技术为基础，进行装配式建筑结构设计，可以使设计思路更加清晰、合理。

1.2预制装配式建筑的优势

(1）预制装配式结构中所应用的墙板采用的是较为轻便的构件材料，对于实现房间空间自由布局及使用效率提升具有明显优势。(2）预制装配式结构对于工程总量降低和工程施工部门的建筑工作有序展开，创造了有利条件，其结构构件在材料成本管理及生态环保问题上占据明显优势，有效落实绿色建筑行动的相关政策方案。(3）预制装配式结构的应用有效提升了工程建筑的施工效率，施工时间的缩短可以为企业的经济效益提升提供充分保障。

2装配式建筑结构设计要点

⑴预制构件的拆分与深化设计。预制构件制作前需要进行合理的拆分与深化设计，在设计时应当结合项目的施工设计图、生产制作工艺、施工技术、相关标准规范要求以及运输条件等合理的编制文件。预制构件中的预留孔洞、预埋件和机电预留管线等均应与图纸严格核对确保无误时方能进行后续的下料作业。

（2）预制构件构造设计。预制楼板均为预制叠合单向板，在制作时应当在底板处预留孔洞，并尽可能的不在桁架钢筋处进行开洞，影响施工质量。若预留洞的宽度＜300mm，则可以直接插入受力钢筋，严禁随意切断钢筋；若洞宽在300mm～1000mm范围内时，还需要在洞两侧分别设置两根附加筋，且附加筋的总截面积不能小于所截断钢筋的截面积。屋面及立面收进的楼层需要在预制剪力墙顶部设置封闭的后浇钢筋混凝土圈梁，确保圈梁与其相连的各部位能够形成稳固的整体。在各层的楼面，当预制剪力墙顶部未设置后浇圈梁时，需要设置连续的水平后浇带，且其内至少配置2根连续的纵向钢筋，应选取直径在12mm以上的钢筋。

（3）装配式结构的立体设计与平面设计.在进行装配式结构的设计过程中，设计人员应当根据现场的实际情况进行实地数据调查，使设计方案与现场施工相匹配，根据实地调查结果确定设计方案，设计师根据数据设计平面设计图纸与立体设计图纸。在设计初期设计师还应当根据设计成本，确定建设工程施工质量标准，确定施工规模，之后再对设计图纸进行前期的设计，设计图纸完成后再根据资金、施工现场等数据进行进一步的细化修改工作，满足业主要求。在进行设计过程中设计人员还可以运用BIM建模系统将所有数据进行输入整合，进行信息化装配结构的模型设计工作，从而帮助设计人员更好地进行平面、立体图纸的绘制。

（4)预制构件的防水设计.由于太阳辐射及天气等自然灾害及一系列不可控环境因素所带来的影响导致建筑漏水现象严重，建筑的后期维护存在很多问题。因此，针对预制构件的有效防水设计是提升工程建筑安全性的重要内容。装配式建筑结构体系下预制楼板和外墙没有实现与外界环境的隔离，导致结构构件受到损害。在实际操作过程中可以采用三明治外墙板，其封闭型设计对于提升其防水性能十分关键。

3装配式建筑结