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摘要：目前，新建筑技术的发展趋势是向轻建筑系统发展，并努力将这种技术应用于多层建筑。装配式建筑顺应了这一发展趋势，同时也满足了“绿色建筑”的要求，这也是实现我国建筑行业可持续发展的必然选择。建筑结构设计是建筑工程项目重要组成部分，在设计过程中需要综合考虑项目要求、项目地附近地质条件等因素，将设计人员对建筑物的表达反映在设计图纸上。本文将重点对装配式建筑结构设计进行探讨。
关键词：结构设计；装配式建筑；设计要点；建筑行业
1装配式建筑结构设计的发展优势
相比于传统建筑类型，装配式建筑具有自身特色优势，具体表现为：一是环保程度高。装配式建筑在施工过程中可以根据实际需求选择不同的材料，材料选择方面的限制较小，绿色环保类建筑材料的使用率也相对较高。因此，装配式建筑在施工过程中产生的废旧材料等建筑垃圾相对更少，减少了工程施工过程中的粉尘污染等现象，对自然环境造成的影响较小。二是用工人数少，效率高。装配式建筑大多采用现场吊装拼接方式进行建设，这一方式可以大幅减少施工人数，同时也减轻了施工人员的工作负荷，提高了项目的施工效率。三是工期较短。相比于传统建筑类型，装配式建筑在施工过程中可以拆分并行施工，加快了施工进度，缩短了工程工期。四是施工作业强度低。装配式建筑在施工过程中，现场施工一般包括原材料的运输、配比与使用，以及根据设计图纸安装相应的建筑结构，工程施工作业强度相对较低。随着装配式建筑的发展，行业人士以及政府部门都认识到其优势，政府也出台了一些政策为装配式建筑的发展提供了良好的政策环境。这一技术绿色环保、效率高，较好地满足了我国产业转型发展的需要，顺应了工业可持续发展的趋势。相比于传统建筑技术，这一技术有着明显的优势，已经成为行业与政府十分推崇的施工技术。现阶段，人们对建筑行业的要求越来越高，城市、乡镇快速发展，建筑行业发展前景广阔，这也意味着装配式建筑有着极大的发展空间。
2 装配式建筑科学设计方法
2.1 一体化的设计方法
具体的一体化设计方法，在实际的运用中，主要目的是要确保建筑设计时的平面布局，能够更加具有灵活性与转换性。并确保平面的布置设计，能够满足建筑的长寿命周期的要求。更好地去满足不同的使用者的需求，使其能够在不同的时期都能够得到满足，并更好地去适应实际的装配式建筑设计与实际经营方在经营上的调整。这种设计方式，就要求对应的建筑设计师，在进行实际的设计工作时，需要具备相应的结构组织与艺术方面的设计能力，并且能够全面的对机构布局与预制构件的生产进行考虑。
2.2 标准化与模块化的设计方法
该设计方法在进行实际的设计工作中，必须要让相关建筑工作人员能够意识到，装配式建筑设计的空间是由多个空间单元组成的。标准化的每个空间单位，都是由具体的若干个构件组合而成的。通过这种设计方法，能够在很大程度上将相关技术设计与该设计管理上的工作量与难度降低。更加有效的降低工厂在生产预制构件时的生产与管理方面的投入，减少对应构件的模具种类。从根本上提升对应的工作与生产方面的效率，增加经济效益，并且减少建筑设计施工环节中的出错率。
3装配式建筑结构设计要点分析
3.1预制构件的设计与拆分
预制构件在设计时应该根据生产单位的工艺水平合理设计其尺寸，最大限度地减少尺寸误差，尽量避免因尺寸未达标而产生的质量问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时，设计人员还需要根据施工单位的吊装水平等因素进行设计。一些单位拆分预制构件主要是为了减少施工成本，出于对项目工程的成本控制的需要，也有部分施工单位拆分预制构件是为了施工能够顺利进行，优化施工流程，也有利于节点设计更为科学。建筑物在施工以及后续使用过程中会受到人为因素、自然因素以及特色因素的影响，而建筑物的可靠性与安全性也是行业、用户最关注的指标之一，因此必须确保装配式建筑结构的安全性。拆分预制构件是为了进一步把握装配式建筑主体结构受力情况，也是为了了解预制构件的承载能力。例如在装配式混凝土结构时，要确定现浇与预制的范围，要明确结构构件的拆分位置、构件之间的拆分位置，同时要明确后浇区与预制构件之间的关系。在进行结构拆分时，应该根据实际情况尽可能地减少构件规格，要考虑结构是否合理，要对相邻构件的拆分进行了解，要合理选择构件接缝位置。例如在拆分装配式剪力墙结构设计时，应该多安排 T 型剪力墙，避免拆墙时拆分零散。对于需要添加翼缘的剪力墙，要合理设计翼缘长度，避免因边缘构件现浇长度太长影响浇筑。除了考虑结构安全性问题以外，设计人员还需要考虑到构件运输、安装等方面的问题，要综合考虑这些环节的需要，不断调整预制构件拆分设计，才可以使设计更为合理。
3.2构造节点的设计
装配式建筑门窗等防水性能较差部位的构造节点应该加强构造节点设计，在设计时应该根据项目工程所在气候区、地理区域进行设计，满足建筑物防水的需求。例如，预制外墙板水平缝可以采用高低缝提高防水性能。在设计时，当装配式建筑物不考虑抗震要求时，结构的主要荷载为风荷载，风荷载作用时结构大多处于弹性状态，故而构造节点设计一般仅需满足内力要求。当建筑物需要考虑抗震要求时，建筑物结构的主要荷载为地震荷载，若地震荷载过大则结构极有可能进入塑性状态，因此构造节点设计在前者的基础上还有着特殊设计要求，即要根据构造节点极限承载力设计，要考虑到构建塑性时的局部稳定情况，要保证梁塑性时的侧向稳定。为了尽可能防止梁发生侧向弯扭失稳，在设计受弯构件塑性区时，应该根据两相邻支撑点间的间距、受压翼缘的宽度设置侧向支撑点。在设计构造节点时，应让节点的构造简单化，便于就位与调整，设计钢结构构造节点时还应注意避免厚钢板层状撕裂。同时，构造节点的接缝宽度与应该考虑地震荷载、风荷载的影响。在构造节点设计过程中，设计人员一定要关注不同连接节点的安全性能以及受力情况，要能够依据不同的连接方式采用不同的技术要求。
3.3框架结构体系的设计
框架结构体系在所有的建筑结构体系中应用最为广泛，大多被应用于高层建筑中，因此框架结构体系的设计必须引起我们的重视。在设计框架结构体系时，要注意“刚柔并济”，若结构太柔则容易出现变形现象，若结构太刚则容易出现局部受损等情况。在设计时，还需要分清主次，要分清各部分构件的重要性，要尽可能确保重要构件在意外发生时不会垮塌、发生破坏，尽可能避免造成严重的后果。在设计时，倘若建筑布局不合理、较为混乱，则应该根据现有的布局设计框架体系结构，当建筑布局为哑铃状时，中间部位结构的板厚应该增加厚度，调整配筋。倘若地下水位偏高时，应该注重框架体系的防水性能设计。对于地下室，混凝土结构应该具有较强的抗渗性能，在配置混凝土材料时应该按照一定比例加入膨胀剂。框架结构体系建筑长度若难以达到伸缩缝间距要求，则应该增大配筋率，或者调节保温措施。当装配式建筑物梁截面过大时，设计人员应该认真计算变形、配筋率，必要时需采用加强措施。在设计出入口位置的女儿墙时，均考虑加构造柱，做好加密处理。
结束语
装配式建筑相较于传统的建筑，在实际的建筑设计方法上具有其鲜明特征。在进行实际的装配式建筑设计方法应用的过程中，必须要结合实际情况，在保证项目工程顺利进行的前提下，进行进一步的创新，更好地去提升建筑施工效率，增加工程的经济效益。
参考文献：
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[2]赵维树，黄思韵.BIM 技术在装配式建筑拆除阶段的应用探讨[J].黑龙江工业学院学报（综合版），2019（1）：31-36.
论文作者:赵玉洁
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第19期
论文发表时间:2019/7/1
标签：建筑论文; 节点论文; 预制构件论文; 构件论文; 荷载论文; 结构论文; 建筑物论文; 《建筑模拟》2019年第19期论文;