装配式建筑结构设计优化路径研究

杨丽琛

辽宁省建筑设计研究院有限责任公司 辽宁沈阳 110000

目前，住宅业作为国民经济中的支柱产业地位已经确立，住宅建筑工业化必将是今后住宅产业的发展方向，我国建筑工业化已经进入持续、健康发展的新时期。装配式建筑结构能够提高建筑的建造效率，通过装配式建筑结构能够使建筑施工更加安全，提高了建筑行业的灵活性，同时也更加符合绿色节能环保的建筑要求。装配式设计的过程极其精密，本文对装配式设计理念进行叙述，对装配式结构设计的关键点进行分析。

1 装配式建筑结构设计思路和要求

①思路，在采用装配式结构进行设计的过程中，首先要明确设计思路，因为装配式建筑的结构构件具有独立性，合理的设计可以减少异形构件，从而保障装配式建筑整体结构的质量，同时也能降低建设成本。在设计的过程中，应该从尺寸、配筋等多个方面着手考虑，同时还要做好节点锚固、构配件拆分等工作。如果采用程序化的设计方式，会导致建筑外形过于单一，梁、板、柱等内部结构尺寸保守单一，不利于房间利用率的提升。所以，可以利用BIM技术来优化设计，从项目规划、概算、预算、物业等多个环节入手，实现全生命周期智能动态控制和管理。在BIM 技术应用的过程中，可以采用revit+国内插件进行建筑的创建和设计。在结构设计的过程中，可以采用PKPM 计算配筋量，同时也可以对层侧移刚度进行计算。以BIM 技术为基础，进行装配式建筑结构设计，可以使设计思路更加清晰、合理。②要求，在装配式建筑结构设计的过程中，设计人员要要采用科学合理的设计方案，如上文所述，可以基于BIM 技术进行设计规划。结构设计不仅要保障结构质量，还要增强建筑功能性，同时控制工程成本，确保各类资源的合理配置和应用，进而使装配式工程的整体效益得到提升，同时也可以促进装配式结构设计方案的改进和优化。通常，装配式建筑结构设计包括两个方面：一方面，要明确功能需求，合理进行结构布局，详细分析柱节点等内部结构分布情况；另一方面，根据工程整体水平，对结构体系、材料等参数进行配置和设计，确保设计的科学合理。

2 装配式建筑结构设计优化路径研究

2.1 叠合板与墙体设计

预制装配式结构设计是装配结构设计中的核心工作。在预制装配式结构设计的过程中，设计人员应当保证结构节点的稳定性与安全性，使预制装配式结构能够有效地连接各处区域，保障建筑的质量。这就要求相关设计人员对于预制结构设计进行科学论证，同时根据现场实际情况细化设计方案。设计师应当善于利用多种装配式施工技术，保障良好的施工效果，达到缩短工期节约物资的目的。在设计过程中受力构件是设计的重点内容，在叠合板进行设计的过程中，应当满足一定的设计要求，设计要求叠合板的厚度不得小于60mm，并且在采用150 板时，应当采用PC 层与RC 层组合的形式进行设计，确保叠合板的质量。当叠合板跨度高于3m 时，设计人员应当选用钢架混合叠合板，当跨度大于6m 时，应当采用预应力钢筋混凝土预制板设计，增强叠合板的机械强度。从而更好地保障装配式结构设计的稳定性，提高建筑的整体机械强度。预制剪力墙在施工过程中由于结构件较多，导致预制构件之间出现了过多的缝隙，针对这一问题，相关设计人员在进行预制剪力墙设计时应当做好接缝的处理工作，同时保障施工的便易性，达到缩短工期的设计效果，在明确预制剪力墙的相关指标后，应当结合现场施工特点对预制剪力墙做出设计，设计要求中明确指出装配式结构在设计时应当保障承重构件竖向受力的问题，竖向受力要均匀，且受力程度要低，保证竖向承重构件上下对齐，并且没有转换。在一般的情况下护剪力墙结构应当进行优先的设计选择，便于预制结构件的现场安装，内部剪力墙设计由于施工安装较为困难，所以应当予以排除。在进行墙体底端加固作业时，应当对竖向受力构件进行水泥的浇筑工作。叠合板与剪力墙是装配式结构设计中最重要的部分，在设计时应当根据现场情况进行有针对性的设计工作。

2.2 结构选型

在工程设计的过程中，为了减少塔楼沉降差异，进而出现各类问题。塔楼规范裙房外会设置沉降缝，塔楼一层结构楼板比裙房高1.2m，所以在周围设置水平加腋大样，以此确保水平力可以顺利传递。不仅如此，核心筒采用细腰型布置的方式，结构在核心筒外墙两侧增加了宽度为1m 的结构连板，以此确保楼板宽度在5m 以上。为了满足装配和预制的要求，预制构件选择凸窗、阳台和部分楼板。

2.3 装配结构细节设计

装配结构是一种预制件安装的形式，预制件当中难免会存在一些细微的问题，设计工作人员在对装配结构进行设计的过程中应当对设计环节中的细节进行设计。首先应当注重装配结构预制件的平面设计，在进行平面设计时要保障平面布局的合理性，建筑门窗应当与平面设计相吻合，使门窗达到安全适用标准，一般采用上下对齐和成列分布的方案进行设计。设计人员还应当对细部结构进行深化设计，要注重预制构件之间的缝隙防水设计，保障预制构件的耐久性，在墙板缝隙处、楼梯接缝处等位置进行防水设计，保障其使用效果。在对一些特殊部位的节点进行设计时要对其精确性进行考量，并且要在接缝处进行防水、防风设计，保障室内的保温性能。在外墙与立面设计时，要达到美观整洁经济的设计要求，墙体与墙体间的连接部分要做好加固工作，使装配式结构墙体设计达到保温、隔音、防水等硬性要求。

3 结语

综上所述，在这个建筑工程行业发展飞速的时代，相应的建筑技术也得到迅猛的发展。随着装配式建筑的不断增多，人们对建筑质量的要求也在不断提高。为了满足人们对建筑的要求，设计人员要不断进行结构设计的优化和改进。通常要从设计流程、计算方式、设计体系等方面着手优化，通过有效的监督和管理工作确保设计优化的有效性，从而促进装配式建筑工程项目效益的全面提升。