装配式建筑结构设计优化路径分析

周毅雷

摘要：当前，在建筑工程领域，装配式的建筑得到了越来越多的推广和使用，因为装配式建筑在经济、社会和环保效益等方面具有比传统建筑更为突 出的优势。而当下的技术发展并不成熟，使得部分装配式建筑存在结构方面的不足。所以，在未来的不断发展过程中，各个工程企业都应该根据装配式建 筑的设计、施工要求，做好结构设计的优化和改进，充分提升装配式建筑的结构性能，提高装配式建筑整体的经济效益。下文针对装配式建筑整体的结构 以及优化路径展开进行分析，以便后期形成参考。

关键词：装配式建筑;结构设计;优化路径

引言

近年来，装配式建筑逐年增多，而结构设计一直是装配式建筑的优化 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。

1 装配式建筑的特点

在传统施工过程中，采用装配式建筑，一方面可以有效的降低整个施 工的工期，更是保持了不同施工模块和流程之间的协调性。首先，在施工 作业开展时，预先制定的构件使得施工企业在施工现场有足够的时间和精 力来完成其他环节的施工作业。因此，装配式建筑可以提高施工效率，不 同施工流程之间的衔接更好。其次，因为装配式建筑在构件生产时采用的 是标准化方式，各个构件更具先进性和环保性，从而带动了整个建筑行业 的发展。最后，装配式建筑在计算机技术等的辅助下，精度控制更为便捷，不仅提高了设计施工水平，同时提高了工程质量和效益。

2 装配式建筑结构设计要点分析

对于装配式建筑最大的设计要求就是满足实用性。另外，在整个结构 设计当中，应当全面考虑装配式建筑的建筑环境以及其功能要求、安全稳 定性和抗震性等相关因素是否满足标准;制定精准化的设计方案，来将装 配式建筑的优势和价值全面发挥;另外还需要将能源的使用和消耗以及环 保等因素考虑到;而且装配式建筑整体的安全稳定性以及对不规则的结构 的设计和复杂程度应该满足国家制定的相关标准和当地的建造规范。处版 方案的制定需要将装配式建筑所使用的材料，以及整个结构体系和布局都 要进行明确的规划。对于设计方案最终的选择和确定，需要统筹考虑经济 成本以及安全，实用性和抗震性等因素进行全面的比对，选出整体设计最 优的方案;装配式建筑整体的结构设计，应当严格按照国家现有的法律法 规执行。

3 装配式建筑结构设计的思路和要求

3.1 结构规划设计理念

在整个设计工作当中需要负责人通过建筑物形状和尺寸以及内部钢筋 含量等多方面来进行计算，而且还应该将节点和构件搭配的位置进行明确 的标注和说明。如果采用传统化的模式来对涉及进行规划，那最终的建筑 物在外观上形状比较单一，并且内部梁，板，柱等位置和尺寸都相对固定，不利于对整个建筑物空间的利用。所以设计师在设计时要使用 BIM 等技术 来进行实际的设计优化，从整个项目工程整体的规划到工程的预算，以及 内部物业分部等多方面入手，努力达到通过智能化监管整个项目的生命周 期以及其运营动态的目的。设计师可以采用 BIM 技术，然后在模拟建筑物 内部构件结构和整体规划时可以使用 revit 插件进行设计，也可以使用 pkpm 技术计算构件内部钢筋配比，而且还可以根据楼层实际的侧向移动数值来 精确的计算其受力数值。对于 BIM 技术的引进和使用，一方面可以提高装 配式建筑物整体的结构设计效率，实现现代化发展，另一方面还能使建筑 物整体的设计理念以及所展示的思路更加直观和清晰，也更加合理和科学。

3.2 装配式建筑的结构设计需求

在设计装配式建筑物的结构时，相关设计人员应根据实际的设计需求，采用先进的结构设计技术，例如，可以使用 BIM 技术来对装配式建筑整体 的设计进行合理的优化。在此工作中，不仅要关注结构的整体质量，更要 注重建筑功能性的考虑，实现装配式建筑施工过程中的资源合理配置与利 用，提高装配式建筑的经济、社会与环保效益。在开展装配式建筑结构设 计的过程中，专业设计人员应首先了解结构的功能需求和特性，对整个装 配式建筑开展科学的结构布局;其次，专业设计人员应依据结构标准，对 结构体系中相关参数加以科学配置，保障各个设计细节的优化。

4 装配式建筑结构设计的优化路径

4.1 优化构件设计、拆分设计工作

在整个设计工作当中，相关的技术人员不但要将建筑物本身进行规划 和设计，还需要对相关的工艺技术以及施工效率有一定的了解，并且掌握实际的施工过程中影响装配式建筑结构设计的因素。总体来说，就是需要 对整个生产和装配等相关的工作环节，都要进行合理的设计，以此来保证 每个环节之间的相互衔接。另外，还需要将设计交底的工作配合好，这样 一方面可以使整体的结构设计更加科学合理。另一方面还可以简化整体的 施工工序，提升装配的工作效率，从而有效减少建筑成本的投入，还可以 提高建筑物整体的使用寿命。比如对于体型較大的构件，所分布的位置以 及其数量等参数，都要合理准确。上文所提到的能使用 BIM 基数来对构件 的配筋数和数量进行精算和管理，从而确保模型建立更加有依据性，通过 软件进行各个参数的计算和分析模拟;在针对整个设计结构进行优化，使 相关的负责人需要全面的了解装配式建筑物自身的结构特点，对于结构体 系进行重点优化，在了解建筑物的性能以及相关的使用要求后，可以对设 计的种类进行增多，并且还可以对一些大型的构建以及组合来进行优化和 完善，确保其作用的充分发挥;对于技术的改进和优化，要求，设计人员 不但要掌握整体的施工要求，而且还要学会从实际的施工进度和质量等角 度出发来选取最佳的技术体系。比如在施工场景当中，对于剪力墙形式的 选择，设计人员可以从剪力墙不同形式的差异来进行分析，可以采用叠加 式的剪力墙，也可以采用双域制形式的剪力墙;对于优化预制构件，一般 可以从每个构件的节点进行优化，或者将构建进行拆分优化单个部位这两 种形式。可以根据工程施工的实际需求来对一些预制组件进行合理的分析，比如对于预制梁和预制楼梯这些构件一般都是尽量降低脚手架的使用频 率。钢筋套筒的形式可以对该部分构件进行有效的改善，能够合理的控制 施工的成本。此外，还可以采用射频或者网络技术，来对装配式建筑结构 来进行进一步的改进和完善。

4.2 装配式建筑主体结构优化方案研究

对于装配式建筑主体结构优化方案的研究，可以从下述几方面入手：

一，对于设计时所参考的资料，以及相关的技术要求和标准规范，确 保其严谨性。工作人员需要对所参考的资料和行业技术规范进行合理的分 类和归档，并且根据国家现行标准以及地方规定来对技术资料进行评审，从而减少信息差，另外，还需要制定相关的解决措施，以此来确保整个设 计工作的顺利开展。

二，对建筑施工单位内部的管理工作不断规范和严格要求。对于目前 建筑行业发展的现状来看，对于装配式建筑的结构需要有一个整体质量的 提升，所以对相关企业严格规范，严格管理就起着很关键的作用。只有将 日常的管理不断规范化，才能确保施工单位对于行业现行的建设标准严格 执行。

三，在设计工作过程当中，制定相应的监管措施。监管部门的各个职 员需要明确自身的工作责任，确保施工和设计当中的每一个环节都在实时 监控范围内，形成完整的监管体系。

结束语

为了能让装配式建筑更加稳定长久的发展，需要不断的针对其结构设 计进行优化，在实际工作中结合项目特点，通过制定主体结构优化方案、 装配式结构拆分、结构体系与系统优化等方式，使设计、生产与施工有机 结合起来，由此提高建筑质量，节约成本投入，取得更多的建设效益。

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