方寧

【摘要】裝配式建筑的主要構(gòu)件為預(yù)制構(gòu)件，即將建筑的全部構(gòu)件或者是部分構(gòu)件分割為若干個(gè)單元，在工廠內(nèi)預(yù)制完成后，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，將這些預(yù)制構(gòu)件采取可靠連接方式搭建起來。與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑結(jié)構(gòu)、裝配式建筑物的制作工藝有著很大的不同，且裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中缺乏綜合考慮，建設(shè)成本較高，導(dǎo)致裝配式建筑的應(yīng)用范圍十分有限，無法得到更為廣泛的應(yīng)用。面對這樣的問題，裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，顯得十分重要，也十分必要。本研究主要對裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，并探討了裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化

相比較于傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑的建造速度快、受氣候影響較小，可以減少建筑垃圾的產(chǎn)生與建筑污水的排放，也能減少粉塵、噪聲及有害氣體，符合節(jié)能減排、綠色環(huán)保的現(xiàn)代化建筑理念的要求，因此，裝配式建筑近年來得到了越來越多的關(guān)注與重視。

1、裝配式建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可操作性與可行性，必須明確掌握裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。裝配式建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)指的是，在確保裝配式建筑功能性、安全性的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能地降低能源消耗，采取精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過多專業(yè)協(xié)作、多方案比較、精細(xì)化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化管理，實(shí)現(xiàn)土建成本、建筑功能以及結(jié)構(gòu)安全的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的效益最大化[1]。

裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先，要充分考慮裝配式建筑的功能需求，深入分析裝配式建筑的立面造型、戶型、柱網(wǎng)布置以及分縫等方面的內(nèi)容，提出可行性建議，將建筑的不規(guī)則度、高度以及復(fù)雜度控制在合理的范圍之內(nèi)。其次，初步設(shè)計(jì)階段，必須綜合考慮建筑的結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)體系、建筑材料、基礎(chǔ)型式以及各項(xiàng)參數(shù)，對多種方案進(jìn)行可行性、經(jīng)濟(jì)性分析，從中選出最優(yōu)方案，實(shí)現(xiàn)對土建造價(jià)的有效控制[2]。最后，施工圖階段，通過標(biāo)準(zhǔn)化配筋方法、精確的計(jì)算把控、科學(xué)的模型調(diào)整，并對施工圖進(jìn)行精細(xì)化內(nèi)審、優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對土建造價(jià)的進(jìn)一步控制。

2、裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

2.1有效利用相關(guān)政策

相比較于傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑的建設(shè)成本相對較高，現(xiàn)階段，我國為促進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展，國家及各地區(qū)紛紛出臺(tái)相關(guān)優(yōu)惠政策，為裝配式建筑的發(fā)展提供了良好的驅(qū)動(dòng)力。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有效利用相關(guān)政策，便可以在很大程度上降低成本。

2.2構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)體系

為實(shí)現(xiàn)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，應(yīng)積極構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)體系。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)體系主要由戶型模塊、交通核模塊組成，有利于減少樓板構(gòu)建、外墻構(gòu)件的種類，可以提高裝配式建筑的建造效率，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑經(jīng)濟(jì)性、功能性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在標(biāo)準(zhǔn)化戶型模塊方面，合理調(diào)整某些戶型的居室、客廳等空間的進(jìn)深、開間，提高其功能尺寸的合理性；對于標(biāo)準(zhǔn)化交通核模塊來說，根據(jù)產(chǎn)業(yè)化要求，將以往的非標(biāo)準(zhǔn)化交通核調(diào)整為多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化交通核，主要包括機(jī)電管井、電梯井、走道、樓梯的標(biāo)準(zhǔn)化[3]。裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，實(shí)現(xiàn)了各戶型的多樣化組合，能夠建造通廊式住宅、塔樓、板樓等多種平面組合類型，為裝配式建筑的多樣化設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程的優(yōu)化

裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅要考慮功能性方面的問題，還要重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件裝配所產(chǎn)生的影響。對于裝配式建筑來說，其對構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件運(yùn)輸、構(gòu)件裝配均有著十分嚴(yán)格的要求，基于此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須涵蓋始終，從設(shè)計(jì)階段，便要對構(gòu)建設(shè)計(jì)、構(gòu)件裝配、構(gòu)建拆分等方面的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，保證構(gòu)件設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)以及構(gòu)件裝配之間的緊密連接，形成完整的流程。施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中，為確保其可行性，還應(yīng)對各種構(gòu)件進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)，對預(yù)制構(gòu)件的工序進(jìn)行簡化，盡可能地降低預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)成本，降低現(xiàn)場裝配施工難度，確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.4結(jié)構(gòu)技術(shù)體系的合理選擇

裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)技術(shù)體系指的是與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有密切聯(lián)系的技術(shù)體系，其與生產(chǎn)工藝息息相關(guān)。對于平面構(gòu)件來說，若是采用預(yù)制方式，則可以應(yīng)用疊合梁、疊合板；對于剪力墻來說，若是采用預(yù)制方式，則可以應(yīng)用疊合剪力墻，單面預(yù)制或者是雙面預(yù)制皆可，還可以應(yīng)用全預(yù)制剪力墻。從豎向方面來看，剪力墻的連接可應(yīng)用鋼套筒連接，采取逐根連接、集束連接等方式。應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件或者是項(xiàng)目要求，來確定采用哪種方式。

2.5對預(yù)制構(gòu)件部位進(jìn)行嚴(yán)格把控

對于一個(gè)裝配式建筑項(xiàng)目來說，應(yīng)根據(jù)所選擇的結(jié)構(gòu)體系、預(yù)制裝配率以及項(xiàng)目特點(diǎn)與要求，來確定哪些部分應(yīng)當(dāng)進(jìn)行現(xiàn)澆、哪些部分應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)制。裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，適合采用預(yù)制技術(shù)的主要是水平構(gòu)件，包括疊合板、疊合梁、陽臺(tái)、樓梯等，可以避免樓面施工時(shí)的腳手架搭設(shè)以及滿堂模板，有利于減少裝配式建筑的建造成本；然后是預(yù)制外墻，預(yù)制外墻集保溫功能、裝飾功能為一體，可減少外腳手架的搭設(shè)，也有利于減少裝配式建筑的建造成本；最后可以考慮預(yù)制承重內(nèi)墻以及非承重內(nèi)墻[4]。此外，若有地方規(guī)定，則需按照地方規(guī)定的要求，合理確定預(yù)制部位、預(yù)制率。

2.6預(yù)制構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化

在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，也是一個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容，節(jié)點(diǎn)做法對建筑的抗震功能、使用性能產(chǎn)生著直接的影響。與此同時(shí)，節(jié)點(diǎn)連接的時(shí)候所使用的套筒、預(yù)埋件以及鋼筋等，會(huì)大大增加裝配式建筑的成本。對預(yù)制構(gòu)件與預(yù)制構(gòu)件之間、現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)與預(yù)制構(gòu)件之間的節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)行優(yōu)化，不僅有利于確保建筑的抗震功能、使用性能，還可以提高施工效率，一舉兩得。

結(jié)語：

裝配式結(jié)構(gòu)建筑是一種新興的建筑類型，可在一定程度上減少建筑工程的成本，也有利于降低能源、資源的消耗，能夠?qū)崿F(xiàn)投資回報(bào)率的提升，因此在建筑領(lǐng)域得到了越來越多的應(yīng)用。。但就現(xiàn)階段來說，我國在裝配式建筑方面尚處于起步階段，仍有很多開發(fā)商對裝配式建筑不甚了解，在構(gòu)件制作、建筑設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)計(jì)等方面缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與裝配式建筑的實(shí)際施工存在著明顯的差異，還在一定程度上增加了裝配式建筑的建設(shè)成本。面對這樣的問題，為保障裝配式建筑的實(shí)用性、安全性以及穩(wěn)定性，必須對裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

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[3]鄧華智，沈傳姣.探究裝配式建筑設(shè)計(jì)的BIM方法[J].建材與裝飾，2017（44）：85.

[4]覃玉堅(jiān).預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計(jì)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017，44（20）：11-12.