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摘要：目前，我国装配式建筑结构应用逐渐呈现上升趋势，其凭借着高效率、低成本、一体化等优势在建筑领域取得了不错的成绩。下面文章对装配式建筑结构优势进行分析，并探讨装配式建筑结构设计优化路径。
关键词：装配式；建筑结构；结构设计；设计优化
引言
目前，我国装配式建筑产业迎来了发展的春天，在国家政策强力支持下，产业、技术及应用领域均有长足发展。随着装配式建筑应用范围的不断拓展，其在工程质量管理与建筑结构设计精度上暴露出一些问题。萌发于建筑工程实践的BIM技术，能够较为有效地解决当下我们所面临的诸多问题。装配式建筑产业得以发展的核心原因之一在于，通过预先的结构设计能够满足建筑工程的空间配置及原料供给。换言之，在装配式所占比率较高的情况下，某一建筑工程已经在结构设计中被事先完成了。可见，建筑结构设计对于整体建筑工程来说极其重要。
1预制装配式建筑结构的优势
在中国，建筑行业还多采用传统的施工方式，即现场进行搭设脚手架，模板建立，钢筋进行绑扎，最后进行混凝土浇筑这一系列工程，所有步骤都在现场完成。这种模式对我国的建筑行业做出了很大贡献，但浪费物料，产生的建设垃圾更多，因此国家大力推行了预制装配式建筑。所谓的预制装配式建筑物的结构设计分为预制和装配的两个部分。首先，根据项目的施工状况了解建筑物的结构特点，并对施工原料进行预处理。其次再进行预选装配的组装生产。预制装配式建筑的优势很明显：其一，相比于传统的施工方式，预制建筑结构设计，可节省建筑项目的施工时间，主要是从原材料生产中节省建筑时间，同时减少环境对建材的影响，节省工程所需的建筑工人，提高工程施工的安全性和质量。对周围环境的影响也更小。其二，降低了能源消耗，有助于实现可持续发展，如今，中国要持续践行可持续发展的方针，预制装配式技术是于时代潮流相适应的，符合了我国发展的主体。第三，预制装配式建筑施工的程序更为简便，在组装时多采用钢结构，质量更轻便，建筑结构的拼接是使用了已经准备好的完整预制配件，施工难度系数大大降低，建筑施工的形势也通过预制配件的灵活使用而更加多变。从20世纪20年代开始，预制建筑结构的设计应运而生，并不断进行工程升级和优化，从而降低了施工复杂性，并有效地控制了施工成本。环境保护体系的概念得到了全面实施，预制建筑结构的设计也得到了协调。
2装配式建筑结构设计要求分析
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。在装配式建筑结构设计的过程中，设计人员要要采用科学合理的设计方案，结构设计不仅要保障结构质量，还要增强建筑功能性，同时控制工程成本，确保各类资源的合理配置和应用，进而使装配式工程的整体效益得到提升，同时也可以促进装配式结构设计方案的改进和优化。通常，装配式建筑结构设计包括两个方面：一方面，要明确功能需求，合理进行结构布局，详细分析柱节点等内部结构分布情况；另一方面，根据工程整体水平，对结构体系、材料等参数进行配置和设计，确保设计的科学合理。
3装配式建筑结构设计优化路径
3.1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。
3.2应用BIM技术
在BIM技术应用中，要着眼于解决现在装配式建筑结构设计中存在的问题，以问题和发展为导向，增强短板意识，提高BIM技术应用的针对性。因我国装配式建筑技术起步较晚，现还面临一些发展中的问题。BIM技术应用于装配式建筑设计中时，必须首先直面短板，解决其发展中的不足问题，进一步深化设计方案，严格关键环节质量技术控制，强化对成本、效率、绿色建筑理念在装配式建筑设计中的价值体现。
3.3预制窗体结构设计
在预制装配式建筑中，预制窗体结构的施工技术主要是通过对螺栓和吊耳等结构的设置和应用，来连接窗体螺母，以实现保障窗户的稳定性和坚固性的目的。施工人员在施工之前必须首先检查在建的预制窗体结构的螺母。其次，还需要测试窗体与工作表面之间的距离，标准位置为距离300mm。根据定位，将窗体螺母和窗体螺栓进行紧密的联合，以完成预制窗体结构的设置和应用。尽管预制窗结构体看起来很简单，但在实际施工过程中，仍然存在许多实际问题需要注意。特别是窗体方向的控制和调节，窗户螺栓的稳定性以及墙板的连接紧密性。对于所有的技术来说，最为关键的是预制构件的质量，它影响了整个工程体系的安全，无论是预制剪力墙技术，预制层压板的安装，还是预制窗体机构，在准备阶段，务必要确保模具有足够的强度，刚度，整体稳定性，才能在后续的安装中保证预制结构的质量缺陷。
3.4预制构件连接设计
装配式结构在垂直与水平方向的接缝应当通过套筒灌浆的方式有效连接，接头质量应符合相关规范的要求。对于预制剪力墙中钢筋接头的混凝土灌注厚度至少为15mm，而钢筋接头处的保护层至少保持20mm，同时套筒间的净距至少保持25mm。预制梁的端面处需合理设置粗糙面的键槽，键槽的规格及设置数量应符合有关行业标准和规范的相关要求。预制剪力墙分别与后浇混凝土相结合的顶部和底部、侧面等位置均应当设置为粗糙面，在侧面还可以设置键槽。其中，粗糙面的面积至少应保持结合面总面积的80%。在粗糙面的凹凸深度方面，预制板处的凹凸深度应大于4mm，预制梁端、墙端处的凹凸深度应控制在6mm以上。除此之外，预制构件连接部位座浆材料的强度等级应与被连接构建混凝土的强度等级保持一致。
3.5防火设计
在进行预制装配式结构建筑设计工作时，设计人员要加强防火设计的重视程度，在实际设计过程中，需要严格按照防火规范来开展日常的工作，并且明确预制装配式钢结构建筑的基本特点和在防火方面的需求，特别是对于一些大型公共建筑来说，对于变电站和大型库房是比较危险的区域，所以相关设计人员需要特别重视防火设计。在实际设计时，防腐涂层要应用于彩色钢板的外层中，从而使得建筑的防火能力能够得到有效提高，既可以保证设计的美观性，还可以延长建筑的使用寿命。另外在建筑泄爆墙中，石膏板的运用是比较多的，石膏板防火能力不仅比较强，还可以保证建筑的安全。
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。通常要从信息技术、设计流程等多方面进行优化，以保证装配式结构设计的合理性，切实提高装配式建筑工程项目效益。
参考文献：
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