曲高峰 赵青杰
烟台市建筑设计研究股份有限公司，264000
摘要：近年来，随着我国科技的不断发展和经济的迅速增长，建筑行业的发展也日益进步。并且，随着人们对建筑要求的不断提高，也促使了建筑行业的迅速发展。近现代的建筑模式日益呈现多样化趋势，出现了越来越多的新建筑模式，并且新的建筑模式大大改善了传统建筑模式的缺点，提高了建筑的功能和质量。其中，装配式建筑就是新型建筑模式之一，其具有施工速度快、施工效率高、质量好、环保性能好等优点。不过，由于目前业内对装配式建筑结构的研究尚不够深入，所以阻碍了其的推广和发展。本文主要探讨了装配式建筑的结构设计优化问题。
关键词：装配式建筑；结构设计；设计优化
装配式建筑本是一种新型的建筑模式，其与传统建筑模式相比，具有施工速度快、施工效率高、质量好、环保性能好等优点。但是，目前我国却并未广泛推广装配式建筑，这主要是受其建筑形式、高度、功能、施工技术以及运输条件等的限制所导致的。其实，早在上个世纪我国就已经对装配式建筑进行过研究，但直到改革开放后随着我国生产力水平与科学技术水平的不断发展，在这方面的研究才取得了新的成果。而对于装配式建筑而言，结构设计是一项关键，其直接影响着建筑质量的好坏。
一、装配式建筑简介
装配式建筑指的是预先成批量制造好建筑的各个构件，再将这些构件运送到施工场地，在现场进行装配成形的建筑。我们可以将装配式建筑的整个建造过程看作是一种机器生产活动，先按部就班地加工零件，再拼装成机器。其实装配式建筑的概念早在上世纪初就已经有了，不过早期的装配式建筑外形比较单一，随着现代的不断改进设计，才提高了其的灵活性和多样性。我们现在常见的装配式建筑形式有两类，一类是预制装配式建筑，一类是整体装配式建筑，不过总体来说还是以预制装配式建筑为主。
二、装配式建筑的结构设计要点
在装配式建筑的结构设计过程中，必须要把握好设计方案的可靠性与可行性。具体来说，设计方案应当要确保建筑功能的实现，尤其是随着现代人对建筑要求的不断提高，更要满足建筑功能要求；其次要切实保证建筑的安全性，将一切风险隐患和不安全因素都排除，给人们创造一个安全的居住环境；再者要注意尽量节省能耗，以绿色环保为原则进行建筑结构设计，最大限度地提高建筑的综合效益。一般情况下，在实际设计前需要先根据建筑的功能需求深入分析其的平面、外观、户型、柱网以及分缝布置等，同时提出合理可行的建议，确保将建筑的结构高度、复杂度以及不规则度等都控制在一个合理范围当中；在设计初则要在充分考虑到设计方案的经济性和可行性的前提下，合理设置结构体系、结构布置、建筑材料以及各参数等，并给出多种设计方案，对多种方案进行对比分析，择优采用。
三、装配式建筑的结构设计优化
1、优化设计流程
若想对装配式建筑的结构设计进行优化，首先应当要优化设计流程。装配式建筑与传统建筑模式不同，其在结构设计中不仅仅要考虑到建筑功能，更要考虑到预制构件的工厂生产以及现场的装配施工等问题。装配式建筑从预制构件的生产到运输再到装配的这一全过程当中，对每一个环节都具有着极高的要求，所以结构设计也应当要涵盖装配式建筑的建造全过程，从设计阶段起就将结构设计与生产和施工紧密相连，形成一个完整、完善的流程。还要在确保设计图纸的可行性的基础上，对各部分的构件进行细化设计和对比，并适当简化预制构件的生产工序，减少生产成本，减小现场装配难度。
2、建立标准设计体系
建立标准设计体系是确保设计方案优化的前提和基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来说，要提前针对装配式建筑的户型模块、交通核模块等进行规范，从而减少外墙构件种类及楼板种类，提高施工效率，节省施工成本。户型模块的设置应当要参考室内空间的结构，即根据室内空间的结构来适当调整客厅、卧室开间等的布置。交通核模块的设置要重点规范楼梯设计、电梯井设计、机电管井设计以及走道设计等，确保设计的规范性；同时还要采用不同的平面组合类型，如板楼、通廊相结合的平面组合，以满足客户的个性化需求。
3、优化结构技术体系
优化结构技术体系是很关键的一点，其决定着装配式建筑的结构设计优化成败。所谓的“结构技术体系”，实际上就是指的与结构设计有关的技术体系，常见的如：整体框架结构、装配整体式剪力墙结构、叠合剪力墙结构等，均属于结构技术体系。在实际设计中，应当要结合具体的情况来合理选择结构技术体系。如果是采用预制形式的平面构件，一般可选择叠合板和叠合梁；如果是采用预制形式的剪力墙，一般可选择单面或双面预制的叠合剪力墙，且剪力墙竖向宜选择钢套筒连接形式进行连接。另外，具体的连接形式也有多种，如逐根连接形式、集束连接形式等，也应根据实际施工要求合理进行选择。
4、预制构件的拆分和控制
预制构件对于装配式建筑非常重要，无论是预制形式还是预制部位，都应当结合建筑的实际特征、建筑结构体系以及预制装配率等来进行合理确定。一般若是装配式的住宅，应当首先考虑水平构件的预制，例如叠合梁的预制、楼梯的预制、阳台的预制等。再者，有的预制式外墙是外墙保温与装饰为一体的形式，对此也要进行合理设置，尽量不要过多地使用外部脚手架。
5、预制构件节点的优化设计
预制构件节点优化是装配式建筑的结构设计优化中的一项重难点问题，其直接决定着建筑功能及抗震性能的好坏。预制构件节点一般会采用钢筋、套筒以及预埋件等进行连接。在具体设计中，要在合理控制成本的前提下，对现浇混凝土结构与预制构件之间的节点连接及预制构件互相之间的节点连接进行有效优化，以确保其的抗震性能良好和各部件之间连接的稳固性。
6、充分利用相关政策
装配式建筑的总体成本较高，这是其的一项缺点，也是装配式建筑在发展过程中受到的最大阻碍。不过，国家为了推进建筑行业的发展，陆续出台了许多优化政策和奖励政策，所以建筑企业应当充分利用这些政策来控制装配式建筑的造价成本，从而使装配式建筑的发展可以得到良好的外部环境驱动，进而实现更快的发展。
结语：
综上所述，装配式建筑作为一种新型建筑模式，虽然其有着诸多优点，但是缺点也非常明显。不过，随着建筑行业的快速发展，未来装配式建筑必将成为主要发展方向。因此，为了推进我国装配式建筑的更快发展，我们应当要重视装配式建筑的结构设计问题，通过不断优化其建筑结构设计，来减少建筑成本、提高建筑质量。
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论文作者:曲高峰,赵青杰
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年3月上
论文发表时间:2018/11/16
标签：建筑论文; 结构设计论文; 预制构件论文; 体系论文; 结构论文; 叠合论文; 形式论文; 《中国住宅设施》2018年3月上论文;