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装配式建筑结构设计优化路径研究唐丹

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：唐丹

[导读] 摘要：随着时代的进步，建筑行业也蓬勃发展起来，建筑行业的的发展直接影响着整体社会经济的发展以及民众生活水平的提升。

        身份证号码：430503****12101533
        摘要：随着时代的进步，建筑行业也蓬勃发展起来，建筑行业的的发展直接影响着整体社会经济的发展以及民众生活水平的提升。因此我国不断促进建筑行业创新发展。装配式建筑结构是建筑行业基于传统建筑形式之上，适应当前时代发展以及满足人们需求的创新建筑结构，其具有施工快、质量高以及环保的特点。但目前装配式建筑结构设计仍具有较大难度，因此探索装配式建筑结构设计的要点，有利于提高装配式建筑快速发展。
        关键词：装配式；建筑结构；设计优化
        1引言
        随着城市化进程不断推进，建筑工程正在向着高层化、轻型化的方向发展，装配式建筑顺应了这一发展趋势，同时也满足绿色建筑的要求，符合新时期建筑业持续发展的要求。近年来，装配式建筑逐年增多。结构设计一直是建筑工程建设重点，优化装配式建筑结构设计，对保证施工质量，缩短工期，降低成本等方面皆有非常重要的意义。基于此，开展装配式建筑结构设计的优化策略探讨就显得尤为必要。
        2装配式建筑特点
        装配式建筑主要是指在生产工程批量化生产建筑工程施工预构件，然后运输至现场，现场整体浇筑而构成的建筑类型。相对于传统建筑结构，装配式建筑在建筑速度、建筑质量等方面存在优势，具体如下。（1）建筑速度快。相对于传统建筑结构，装配式建筑是通过在厂房建造装配式建筑构建，后采用运输至施工工地进行安装，不受天气情况影响。并在装配安装施工中，运用了装配式工法，降低了劳动力的的投入，减少了施工成本，更提高了工地施工机械设备的使用率，提高了机械水平。（2）施工质量高。装配式建筑预构件通过厂房采用机械化、数字化管理流水线生产，避免了传统的建筑构造中施工造成建筑预构件出现人为破坏的可能。并且避免了建筑完成后出现的隔音差、隔热效果不良以及漏水等问题。（3）环保效益高。采用装配式建筑结构，避免了现场施工过程中造成的扬尘情况，减少了建筑施工废水废料的产生。并且装配式建筑避免了施工噪音对周边居民的影响，降低了民众不满情绪。
        3装配式建筑结构设计的优化路径
        3.1管控整个设计流程
        传统的民用建筑设计以功能为导向，特别是在民用生活空间，力求实现基本功能和空间环境的目前。装配建设项目不仅需要依靠实施操作，还需要注意设计的生产和装配施工。由于组件工厂的制造、运输和装配要求，装配式建筑必须将结构扩展到整个过程。在设计的早期阶段，应考虑组件分割的要求和精细的设计。当前装配施工成本高，原因也是由于各个方面，但主要原因还是因为参与设计规划过程的公司管理不到位，导致设计、施工等环节出现漏洞，也导致了分体系统的组件和设计的节点结构增加了大量难度，使方案组件变得复杂化。在设计上，要保证设计详细图纸能够与设计单位、预制厂家、施工单位保持密切沟通、配合工作，以此来确保参与规划的单位能够顺畅沟通，协调问题能够及时、合理地解决。
        3.2框架结构体系设计优化策略
        装配式建筑框架结构应用非常广泛，特别是各类高层装配式建筑当中应用更多。因此，必须重视装配式建筑框架结构设计工作。在开展框架结构设计时，要注意“刚柔并济”，避免出现结构太柔容易变形或结构太刚容易局部受损的情况。设计时注意分清框架结构主次，分清不同构建部分的重要性及作用，确保重要构件的稳定性和可靠性。

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若装配式建筑结构布局存在问题，需要根据实际情况对布局进行调整，同时关注框架体系结构的调整情况；若建筑所在区域的地下水位偏高，应注意在混凝土材料中添加一定比例的膨胀剂，若建筑框架结构体系长度无法满足伸缩缝间距标准时，需要提升配筋率或调节保温措施，若装配式建筑梁截面过大，设计过程中应注意对配筋率、变形情况进行分析、计算，必要情况下要采取有效的补强措施。对于入口位置的女儿墙需要考虑增加构造柱，做好加密处理措施。
        3.3剪力墙结构体系设计优化策略
        （1）优化设计承重墙板。承重墙板是装配式建筑剪力墙结构体系的重要结构构件。应将承重墙搭建在两侧山墙上；并借助结构分析设计软件，进行整体内力分析与构件设计，确保承重墙板能够有效地承担竖向荷载和水平荷载；（2）重视节点设计。确保装配式建筑拥有良好的整体性，确保节点处能够有效传递内力，节点连接处应稳定，可靠，满足长期使用要求。（3）设计时应考虑现场吊装、运输、安装的影响。对于装配式建筑剪力墙结构体系，如果采用分块设计，应考虑施工现场实际情况、承重墙板拼接位置等是否符合设计假定。竖向接缝应尽量避开剪力墙边缘构件处。设计时还应验算装配式建筑结构在施工工况下，是否满足承载能力极限状态与正常使用极限状态的要求。
        3.4构造节点设计
        装配式建筑防水性能较差的构造节点要重点关注，做好构造节点设计。在设计前充分掌握建筑所在区域的气候、地理等条件，确保各个构造节点满足区域使用要求。还要掌握建筑所在区域的水文地质条件，做好装配式建筑的一般设计，重点考虑风荷载的作用。一般情况下，建筑在风荷载作用下，建筑结构会处于弹性状态，各个构造节点设计需满足内力标准动作要求。对于需要考虑较高抗震标准的区域，建筑结构的主要荷载为地震荷载，若该荷载过大会造成建筑结构进入塑性状态，所以，必须针对这种情况关注特殊的设计标准要求，根据构造节点的极限承载力进行设计，关注构建塑性时的局部稳定性，确保梁、柱环节的侧向稳定性。尽量避免梁、柱出现侧向弯扭失稳问题。在设计受弯构件塑性区要保证相邻支撑点间距、受压翼缘宽度设置。在设计构造节点要保证其构造简单，能够以最快的速度就位、调整。设计钢结构构造节点时要避免出现钢板层状撕裂的情况。对于构造节点的接缝宽度而言，要综合考虑风荷载、地震荷载的影响，重点关注不同连接节点的受力情况和安全性，结合所获取的资料选择适当的连接方式和技术标准。
        3.5深化设计
        在深化设计中，需要根据设计前期的状况进行研究，并根据实际施工情况对施工设计状况进行对比使得建筑结构能够满足设计需求。同时，在设计中与实际相结合，设计需要根据实际施工图留出相应的管井等基础设施，以便于建筑完成基础建造后，相应的内容进行安装。在建筑计的后期阶段，建筑设计需要应对于相应的国家标准的要求，对于建筑的内部结构进行再次的审核，确定其适合于国家相应的应用标准，使得后期的装配工作进行能够依照图纸与施工的设计进行。深化设计的重点在于根据实际装配式建筑施工进程，设计人员从实际施工现场出发，对装配式建筑结构设计进一步深化设计与现场的联系，调整设计中与实际相冲突的部分，优化设计方案。
        结语
        随着经济社会的发展，建筑行业未来发展趋势为传统建筑结构逐渐被装配式建筑结构取代，以满足人们日益增加的住房等建筑需求。在这一基础上，装配式建筑结构设计成为哦主要阻碍这一建筑类型推广运用的重要因素。本文分析了装配式建筑设计要点，在充分掌握各项施工技术的基础上，不断加深装配式建筑设计要点理解，能够有效提升建筑施工速度以及施工质量，对提升整体建筑性能具有重要意义。
        参考文献：
        [1]刘翔青.预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点分析[J].安徽建筑，2019（10）：235-236.
        [2]杨晓玲.装配式建筑结构设计要点分析[J].中国标准化，2019（20）：55-56.
        [3]刘政委.装配式建筑结构设计及施工技术研究[J].工程技术研究，2020，5（1）：32-33.