仲天昀 代思琴
武汉正华建筑设计有限公司， 湖北 武汉 430070
摘 要：装配式建筑结构能够提高建筑的建造效率，通过装配式建筑结构能够使建筑施工更加安全，提高了建筑行业的灵活性，同时也更加符合绿色节能环保的建筑要求。装配式设计的过程极其精密，本文对装配式设计理念进行叙述，对装配式结构设计优化的关键点进行分析。
关键词：装配式；建筑结构；优化设计；措施分析
1 装配式建筑结构
随着我国建筑行业的发展，我国的装配式结构件制作往流程精细化、设计模数化发展，装配式构件的生产效率得到了明显的提升，装配式结构件的制作成本降低，同时装配式结构更加符合绿色环保标准，降低了工地施工中浇筑工作对环境的污染程度，并且在一定程度上减少了建筑材料的使用，符合节能要求。下面将对装配结构中常用的四种装配模式进行简述。
1.1 砌块建筑
这种建筑使用预制块状材料砌成墙体，适用于三至五层的建筑物，对于高层砌块而言，砌块内还会留有钢筋孔道，加强砌块建筑的物理强度，砌块包含大中小三类，方便施工人员选择，并且具有易搬运的特点，节约了施工时间。砌块分为实心与空心两类，根据建筑要求的不同可灵活使用，降低了施工难度，同时由于砌块为预制构件，减少了砌块养护的工作量。
1.2 升板和升层建筑
这种建筑的结构体系是由板与柱联合承重，在底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板，竖立预制钢筋混凝土柱子，以柱为导杆，提升楼板和屋面板至设计高度，然后加以固定。至于内外墙体，可现浇钢筋混凝土，也可砌筑砖墙，还能安装其它轻质幕墙等。它将大量现浇过程挪到地面进行，减少了高空作业和垂直运输，节约了模板和脚手架工程，并减少了施工现场面积，非常适合施工现场受限的建筑，多用作商场、仓库、工厂和多层车库等。
1.3 盒式建筑
这种建筑是从板材建筑的基础上发展而来的一种新型的装配模式，通过墙体组装完成盒式建筑的整体外部结构，同时还能够对盒式建筑的内部进行设备、装修施工工作，之后将预制好的盒式建筑吊装到施工现场，由施工人员对盒式建筑进行管线铺设，即可将盒式建筑投入使用。
1.4 骨架板材建筑
这种建筑由预制的骨架和板材组成，承重结构一般有两种形式，一种是由柱、梁组成承重框架，再搁置楼板和非承重的内外墙板的框架结构体系；另一种是柱子和楼板组成承重的板柱结构体系，内外墙板则是非承重构件。骨架板材建筑内部分隔灵活，适用于多层和高层的建筑。
2 装配式建筑结构设计优化措施分析
2.1 优化建设内容
装配式建筑结构设计要对多项内容进行优化和完善，包括设计流程、计算方式、设计体系、技术体系、预制构件等等。在设计流程方面，技术人员不仅要做好结构本身的设计和规划，还要了解工程生产水平和生产效率，分析工程生产作业对装配式建筑结构设计造成的影响。也就是说，要对生产、运输、装配等工作进行有效的规范和设计，确保各个环节的顺利衔接，尤其要做好构建设计、拆分设计等工作，保障建筑设计的合理性，同时也可以促进生产工序的简化、装配效率的提升，进而不仅降低投入成本，还能提升建筑的使用寿命；在计算方式方面，设计人员应该充分考虑结构特征，然后采用合理的计算方式。例如，要合理计算大型构件数量、位置、连接等参数。可以采用BIM技术进行管理和计算，建立真实的建筑模型，利用软件计算模型中的各个参数，并进行模拟分析。
2.2 优化设计体系
在设计体系优化方面，设计人员要充分了解装配式建筑结构的特点和优势，着重优化结构标准设计体系，了解居民对建筑的需求，增加结构设计种类，并不断完善走廊式组合、单元式组合等构件的功能，使其可以更好地发挥作用；在技术体系优化方面，设计人员不仅要了解工程要求，还要结合实际施工情况，选择最合理的结构体系。例如，在实际施工的过程中，设计人员可以根据剪力墙预制形式的差异性选择不同的剪力墙形式，可以采用单一预制叠加剪力墙，也可以采用双预制叠合剪力墙。
2.3 优化预制构件
在预制构件优化方面，可以从构件拆分、构件节点两个方面进行优化。根据工程实际要求和相应的装配率，综合衡量预制组合梁、楼梯等构件，尽可能减少外脚手架的使用次数。可以采用钢筋套筒的方式，同时做好成本控制工作。
2.4 利用现代化技术
此外，可以应用射频技术、网络技术进一步促进装配式建筑结构的优化和改进。近年来，这两种技术的应用十分广泛，已经逐渐成为装配式建筑结构设计优化过程中不可或缺的两种应用技术。利用这两种能够技术，可以实时监控检组构件的生产、存放、检测、安装等工作，检测流程、结构、信息数据等可以存储在计算机中，并利用网络技术进行信息资源的共享，从而为装配式建筑结构设计优化提供更多参考依据。
2.5 装配结构细节设计优化
装配结构是一种预制件安装的形式，预制件当中难免会存在一些细微的问题，设计工作人员在对装配结构进行设计的过程中应当对设计环节中的细节进行设计。首先应当注重装配结构预制件的平面设计，在进行平面设计时要保障平面布局的合理性，建筑门窗应当与平面设计相吻合，使门窗达到安全适用标准，一般采用上下对齐和成列分布的方案进行设计。设计人员还应当对细部结构进行深化设计，要注重预制构件之间的缝隙防水设计，保障预制构件的耐久性，在墙板缝隙处、楼梯接缝处等位置进行防水设计，保障其使用效果。在对一些特殊部位的节点进行设计时要对其精确性进行考量，并且要在接缝处进行防水、防风设计，保障室内的保温性能。在外墙与立面设计时，要达到美观整洁经济的设计要求，墙体与墙体间的连接部分要做好加固工作，使装配式结构墙体设计达到保温、隔音、防水等硬性要求。
2.6 优化管理过程
要实现设计优化，就要从多个方面入手：首先，保障设计资料完整可靠。设计人员要做好资料的收集和管理工作，根据相关的规范要求进行资料的审核和存储，明确外界因素、人文因素、技术因素、计算误差等条件对项目的影响，同时采取有效的预防措施，确保设计的合理可靠；其次，加强生产厂家管理工作。从目前的发展情况来看，要提升装配式建筑结构的设计质量，强化生产厂家管理力度十分重要。只有落实有效的管理工作，才能保障厂家严格按照规范要求进行设计和生产；最后，做好设计监管工作。企业管理部门要明确自身职能，采取有效的管理措施，建立完善的管理机制，确保设计人员有足够的能力和职业素养，进而保障装配式建筑结构设计的合理性。
2.7 优化楼梯结构设计
在楼梯设计时应当按照混凝土构件设计规范进行设计，在装配式结构设计当中，设计人员一般选择预埋钢板及平台焊接的方式进行，增强楼体的稳定性，提高楼梯整体的抗压强度，在设计过程中设计人员应当对混凝土结构的细微差异与栏杆扶手等进行设计考虑，首先考虑到吊装过程中预制楼梯的吊装孔道，其次考量钢筋孔道与扶手、栏杆孔道，确保吊装过程不会对预制楼梯造成损害，确保楼梯安装过程的顺利进行。预制楼梯在设计过程中还应当考虑排水、防滑等问题，确保楼梯使用者的安全。在楼梯设计时，设计人员应当考虑到腿脚不便的老年人、儿童，楼体结构设计要符合人体工程学，达到省力的目的，提高楼梯设计质量。
结 语:
综上所述，随着装配式建筑的不断增多，人们对建筑质量的要求也在不断提高。为了满足人们对建筑的要求，设计人员要不断进行结构设计的优化和改进。通常要从设计流程、计算方式、设计体系等方面着手优化，通过有效的监督和管理工作确保设计优化的有效性，从而促进装配式建筑工程项目效益的全面提升。
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