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摘要：伴随着国内建筑领域的高速发展，常规的建筑模式已不适合目前建筑行业的发展，因此国内建筑领域开始推广新式的装配式建筑，此种装配式建筑能够在很大程度上压缩现场操作，提升建筑行业的效率，建筑垃圾的也大大减少，应用前景十分广泛。不过装配式建筑与常规的建筑结构比较，工艺上有明显区别，因此使用合理的办法针对装配式建筑实施优化操作，有效减少工程预算已成为目前建筑领域重点关注的课题。
关键词：装配式建筑；结构；设计优化
引言
装配式建筑是指用工厂预制构件在工地装配而成的建筑。装配式建筑是工业化程度较高的建筑，建造方式一般采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工和一体化装修，把传统建造方式中大量的现场作业转移到工厂进行，是一种可实现建筑产品节能、环保的新型建筑生产方式。此外，装配式建筑的建造方法以拼接安装为主，整个建造过程就像搭积木一样，有利于拆卸重装和回收利用，在建筑拆迁和资源化利用等方面优势明显，发挥了全生命周期的价值最大化。
1装配式建筑结构设计特点
装配式建筑其施工便捷、操作简单、现场施工环保的特点，在施工中得到极大好评，具体特点如下几个方面：①装配式设计可以缩短建设周期节约施工成本，提前利用建筑软件进行建筑模型的拼装，研究成型后各部位的关系，为工程建设提供强有力的施工后续支援，比如，将三维模型运用到建筑施工中，施工前进行施工演示提前发现问题，节约建筑资源。②该设计能够最大程度上提升工作效率，装配式的结构可以很好地对现场构件进行在厂加工，在现场施工时可以按图拼装，无形中节约施工工序及施工问题，操作简单快捷。③装配式能进行全天作业，对天气情况需求较低，同时构件的生产还可以为建设方提供有力的支撑，进而既可以确保产品的质量又可以提升产品性能。
2装配式建筑结构设计优化策略
2.1预制构件设计
在构件加工图设计时生产工厂与设计单位要加强彼此间的沟通交流，共同设计预制装配式建筑构件加工图纸，建筑单位可以结合项目的实际需求，向设计单位提供预制构件的类型和尺寸。在构件加工图设计过程中，需要注意一点，即不仅要对机电管线和门窗洞口作精准的定位，而且要考虑到构件生产运输的方便性，提升加工图设计质量。在预制构件时重点做好以下几点工作：（1）设计预制构件过程中严格遵循两项原则，即模数化和标准化，尽量减少构件类型，以此来保证和提升构件应用过程中的精确性和标准化；（2）对于预制装配式建筑施工所存在的异形、降板及开洞，均可以考虑采用现浇施工的方式；（3）对当地的构件吊装、加工及运输能力作全面的考量，同时保证预制构件有充分的耐火性和防水性，设计工作应确保成品有足够的生产可行性、使用便利性；如果生产过程中发现预制构件的尺寸较大，则可以依据施工特点适当增加预埋吊点和构件的脱模数量；另外，结合建筑物的隔热保温需求设计合理的外墙板；（4）对于装配式建筑结构中的非承重内墙来说，为提升整个建筑的质量和舒适性，应尽量选用便于安装、重量轻及隔声性能好的隔墙板。同时可以结合具体的使用功能，灵活处理和分配室内空间，确保非承重隔板与主体结构之间有良好的连接性，可满足预制装配式建筑结构对安全和稳定的需求。
2.2框架结构设计
从预制装配式建筑结构总体来看，框架结构体系占有重要地位。与剪力墙结构相比，框架结构的质量相对较轻，而且在材料的运输过程中也比较方便。此外，类似的框架结构在楼层偏低的建筑施工中应用较多，迎合了目前绿色环保的基本理念。
框架结构在施工过程当中的预制叠合板和叠合梁都是提前从工厂生产出来的，之后再通过运输到施工现场通过焊接和浇筑最终完成施工。框架结构设计环节应该重点包括以下内容：一是要在框架结构中的焊接设计上要重点关注，充分考虑其能够承受的抗压情况，针对位置的差异也要采取不同的焊接方法。同时轴力和剪力都是影响框架内部载荷能力的重要因素。所以在结构设计的计算工作上可以分步进行。第二点就是要保证框架的整体设计一定要有平整性，尤其是要保证框架内部支柱的稳定程度。这里需要注意的是，框架内部结构中的梁柱中心线一定要处于同一平面内，并且方向一致。第三点，对于装配式建筑中的梁和柱来讲，在交接处要以刚接点的方法进行，使底部筑基更加牢靠，混凝土的等级一定要在C30以上。
2.3剪力墙结构设计
预制装配剪力墙结构主要是以剪力墙和梁板作为建筑物的主要受力结构。预制剪力墙可以分为全预制剪力墙机构和半预制剪力墙结构，具体的结构体系设计一定要满足《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）和《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）这些标准规范。在结构体系设计中一定要遵循以下几点。一是剪力墙在横纵布置的安排上一定要根据实际情况进行，最好是在端部山墙结构的俩侧设置预制承重板。内部墙体可以用预制承重板和预制轻质填充物进行设置。第二点，竖向的抗侧力构件可以利用浇筑连接带与受力钢筋浆锚融为一体，以确保结构的整体性。三则是在构件连接间的设计上，一定要传力明确、结构稳定，使装配式建筑结构具备良好的抗震能力。如果在同一层的建筑施工中出现了现浇剪力墙和预制剪力墙，在这种剪力墙结构当中，抗震设计应该通过VuE=0.6fyAsd+0.8N这样的计算方式来施工。其中VUE代表剪力墙水平接缝受剪承载力，N：fy为钢筋垂直穿入结合面的强度设计值，N：Asd为钢筋垂直穿过结合面的抗剪面积。
2.4结构节点设计
结构节点设计是预制装配式建筑结构设计的重点内容，同时也是装配式建筑结构后期极易出现质量问题的环节，因而必须予以结构节点设计工作充分的重视。重点做好以下几点工作：（1）注重装配式结构各个连接节点的安全性能，确保使用过程中受力均匀和传力合理，保证节点部位的计算分析结果与装配式结构实际受力情况一致；（2）节点位置的防水与防火均是需要重点考量的问题之一，结合建筑结构合理应用防水与防火材料，降低施工质量风险，开展一系列的功能性设计；（3）装配式节点的连接需要给予充分的重视，目前来看，预制装配式建筑结构的节点连接技术主要有螺栓连接、浆锚搭接、套筒灌浆连接及抗剪键槽，设计时根据实际需求加以选择；（4）对于预制装配式建筑结构设计来说，其关键在于构造节点设计，要求外墙板的门窗洞口及接缝等部位均需要满足建筑装饰需求、物理性能及力学性能。另外，设计过程中要依据所在地区和项目实际情况，优化构造节点设计，确保可以满足防水和节能需求。可以考虑通过材料防水与构造防水的方式来设置外墙板垂直缝，同时结合建筑的外部环境，比如热胀冷缩、地震作用及风荷载，设计宽度合理的接缝。
结语
综上所述，时代发展过快会给传统行业造成较大的影响，建筑行业要想避免被快速发展的时代所淘汰，应当加速改革、创新工作。装配式建筑是一种新型的建造模式，要想不被建筑行业边缘化，就必须解决建筑结构设计、建造中存在的问题，只有进行多元化措施，才能在提高装配式建筑结构整体性能和质量的前提下节约投入成本、保护生态环境，早日实现绿色建筑、绿色建造的目标。
参考文献：
[1]雷军.装配式结构设计的应用与优化[J].工程技术研究，2019，4（2）：167-168.
[2]胡晓莹.某装配式建筑结构设计方案分析[J].低温建筑技术，2020，42（6）：77-79.
[3]汤兰，汤宇.装配式建筑结构设计要点分析[J].工程技术研究，2020，5（10）：216-217.