周毅雷

摘要：當(dāng)前，在建筑工程領(lǐng)域，裝配式的建筑得到了越來(lái)越多的推廣和使用，因?yàn)檠b配式建筑在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益等方面具有比傳統(tǒng)建筑更為突 出的優(yōu)勢(shì)。而當(dāng)下的技術(shù)發(fā)展并不成熟，使得部分裝配式建筑存在結(jié)構(gòu)方面的不足。所以，在未來(lái)的不斷發(fā)展過(guò)程中，各個(gè)工程企業(yè)都應(yīng)該根據(jù)裝配式建 筑的設(shè)計(jì)、施工要求，做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和改進(jìn)，充分提升裝配式建筑的結(jié)構(gòu)性能，提高裝配式建筑整體的經(jīng)濟(jì)效益。下文針對(duì)裝配式建筑整體的結(jié)構(gòu) 以及優(yōu)化路徑展開(kāi)進(jìn)行分析，以便后期形成參考。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化路徑

引言

近年來(lái)，裝配式建筑逐年增多，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一直是裝配式建筑的優(yōu)化 重點(diǎn)。優(yōu)化裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)保證施工質(zhì)量，縮短工期，降低成本 等方面皆有非常重要的意義?；诖耍_(kāi)展裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化策 略探討就顯得尤為必要。

1 裝配式建筑的特點(diǎn)

在傳統(tǒng)施工過(guò)程中，采用裝配式建筑，一方面可以有效的降低整個(gè)施 工的工期，更是保持了不同施工模塊和流程之間的協(xié)調(diào)性。首先，在施工 作業(yè)開(kāi)展時(shí)，預(yù)先制定的構(gòu)件使得施工企業(yè)在施工現(xiàn)場(chǎng)有足夠的時(shí)間和精 力來(lái)完成其他環(huán)節(jié)的施工作業(yè)。因此，裝配式建筑可以提高施工效率，不 同施工流程之間的銜接更好。其次，因?yàn)檠b配式建筑在構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)采用的 是標(biāo)準(zhǔn)化方式，各個(gè)構(gòu)件更具先進(jìn)性和環(huán)保性，從而帶動(dòng)了整個(gè)建筑行業(yè) 的發(fā)展。最后，裝配式建筑在計(jì)算機(jī)技術(shù)等的輔助下，精度控制更為便捷，不僅提高了設(shè)計(jì)施工水平，同時(shí)提高了工程質(zhì)量和效益。

2 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

對(duì)于裝配式建筑最大的設(shè)計(jì)要求就是滿足實(shí)用性。另外，在整個(gè)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)全面考慮裝配式建筑的建筑環(huán)境以及其功能要求、安全穩(wěn) 定性和抗震性等相關(guān)因素是否滿足標(biāo)準(zhǔn);制定精準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方案，來(lái)將裝 配式建筑的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值全面發(fā)揮;另外還需要將能源的使用和消耗以及環(huán) 保等因素考慮到;而且裝配式建筑整體的安全穩(wěn)定性以及對(duì)不規(guī)則的結(jié)構(gòu) 的設(shè)計(jì)和復(fù)雜程度應(yīng)該滿足國(guó)家制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)?shù)氐慕ㄔ煲?guī)范。處版 方案的制定需要將裝配式建筑所使用的材料，以及整個(gè)結(jié)構(gòu)體系和布局都 要進(jìn)行明確的規(guī)劃。對(duì)于設(shè)計(jì)方案最終的選擇和確定，需要統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟(jì) 成本以及安全，實(shí)用性和抗震性等因素進(jìn)行全面的比對(duì)，選出整體設(shè)計(jì)最 優(yōu)的方案;裝配式建筑整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)有的法律法 規(guī)執(zhí)行。

3 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路和要求

3.1 結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計(jì)理念

在整個(gè)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中需要負(fù)責(zé)人通過(guò)建筑物形狀和尺寸以及內(nèi)部鋼筋?含量等多方面來(lái)進(jìn)行計(jì)算，而且還應(yīng)該將節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件搭配的位置進(jìn)行明確?的標(biāo)注和說(shuō)明。如果采用傳統(tǒng)化的模式來(lái)對(duì)涉及進(jìn)行規(guī)劃，那最終的建筑?物在外觀上形狀比較單一，并且內(nèi)部梁，板，柱等位置和尺寸都相對(duì)固定，不利于對(duì)整個(gè)建筑物空間的利用。所以設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)要使用 BIM 等技術(shù)?來(lái)進(jìn)行實(shí)際的設(shè)計(jì)優(yōu)化，從整個(gè)項(xiàng)目工程整體的規(guī)劃到工程的預(yù)算，以及?內(nèi)部物業(yè)分部等多方面入手，努力達(dá)到通過(guò)智能化監(jiān)管整個(gè)項(xiàng)目的生命周?期以及其運(yùn)營(yíng)動(dòng)態(tài)的目的。設(shè)計(jì)師可以采用 BIM 技術(shù)，然后在模擬建筑物?內(nèi)部構(gòu)件結(jié)構(gòu)和整體規(guī)劃時(shí)可以使用 revit 插件進(jìn)行設(shè)計(jì)，也可以使用 pkpm?技術(shù)計(jì)算構(gòu)件內(nèi)部鋼筋配比，而且還可以根據(jù)樓層實(shí)際的側(cè)向移動(dòng)數(shù)值來(lái)?精確的計(jì)算其受力數(shù)值。對(duì)于 BIM 技術(shù)的引進(jìn)和使用，一方面可以提高裝?配式建筑物整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展，另一方面還能使建筑?物整體的設(shè)計(jì)理念以及所展示的思路更加直觀和清晰，也更加合理和科學(xué)。

3.2 裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求

在設(shè)計(jì)裝配式建筑物的結(jié)構(gòu)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)需求，采用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，例如，可以使用 BIM 技術(shù)來(lái)對(duì)裝配式建筑整體 的設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的優(yōu)化。在此工作中，不僅要關(guān)注結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，更要 注重建筑功能性的考慮，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑施工過(guò)程中的資源合理配置與利 用，提高裝配式建筑的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)保效益。在開(kāi)展裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的過(guò)程中，專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先了解結(jié)構(gòu)的功能需求和特性，對(duì)整個(gè)裝 配式建筑開(kāi)展科學(xué)的結(jié)構(gòu)布局;其次，專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)依據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì) 結(jié)構(gòu)體系中相關(guān)參數(shù)加以科學(xué)配置，保障各個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的優(yōu)化。

4 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化路徑

4.1 優(yōu)化構(gòu)件設(shè)計(jì)、拆分設(shè)計(jì)工作

在整個(gè)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，相關(guān)的技術(shù)人員不但要將建筑物本身進(jìn)行規(guī)劃 和設(shè)計(jì)，還需要對(duì)相關(guān)的工藝技術(shù)以及施工效率有一定的了解，并且掌握實(shí)際的施工過(guò)程中影響裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素。總體來(lái)說(shuō)，就是需要 對(duì)整個(gè)生產(chǎn)和裝配等相關(guān)的工作環(huán)節(jié)，都要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，以此來(lái)保證 每個(gè)環(huán)節(jié)之間的相互銜接。另外，還需要將設(shè)計(jì)交底的工作配合好，這樣 一方面可以使整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。另一方面還可以簡(jiǎn)化整體的 施工工序，提升裝配的工作效率，從而有效減少建筑成本的投入，還可以 提高建筑物整體的使用壽命。比如對(duì)于體型較大的構(gòu)件，所分布的位置以?及其數(shù)量等參數(shù)，都要合理準(zhǔn)確。上文所提到的能使用 BIM 基數(shù)來(lái)對(duì)構(gòu)件 的配筋數(shù)和數(shù)量進(jìn)行精算和管理，從而確保模型建立更加有依據(jù)性，通過(guò) 軟件進(jìn)行各個(gè)參數(shù)的計(jì)算和分析模擬;在針對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使 相關(guān)的負(fù)責(zé)人需要全面的了解裝配式建筑物自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)于結(jié)構(gòu)體 系進(jìn)行重點(diǎn)優(yōu)化，在了解建筑物的性能以及相關(guān)的使用要求后，可以對(duì)設(shè) 計(jì)的種類進(jìn)行增多，并且還可以對(duì)一些大型的構(gòu)建以及組合來(lái)進(jìn)行優(yōu)化和 完善，確保其作用的充分發(fā)揮;對(duì)于技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化，要求，設(shè)計(jì)人員?不但要掌握整體的施工要求，而且還要學(xué)會(huì)從實(shí)際的施工進(jìn)度和質(zhì)量等角 度出發(fā)來(lái)選取最佳的技術(shù)體系。比如在施工場(chǎng)景當(dāng)中，對(duì)于剪力墻形式的 選擇，設(shè)計(jì)人員可以從剪力墻不同形式的差異來(lái)進(jìn)行分析，可以采用疊加 式的剪力墻，也可以采用雙域制形式的剪力墻;對(duì)于優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件，一般 可以從每個(gè)構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，或者將構(gòu)建進(jìn)行拆分優(yōu)化單個(gè)部位這兩 種形式?？梢愿鶕?jù)工程施工的實(shí)際需求來(lái)對(duì)一些預(yù)制組件進(jìn)行合理的分析，比如對(duì)于預(yù)制梁和預(yù)制樓梯這些構(gòu)件一般都是盡量降低腳手架的使用頻 率。鋼筋套筒的形式可以對(duì)該部分構(gòu)件進(jìn)行有效的改善，能夠合理的控制?施工的成本。此外，還可以采用射頻或者網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，來(lái)對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu) 來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。

4.2 裝配式建筑主體結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案研究

對(duì)于裝配式建筑主體結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的研究，可以從下述幾方面入手：

一，對(duì)于設(shè)計(jì)時(shí)所參考的資料，以及相關(guān)的技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確 保其嚴(yán)謹(jǐn)性。工作人員需要對(duì)所參考的資料和行業(yè)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行合理的分 類和歸檔，并且根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)以及地方規(guī)定來(lái)對(duì)技術(shù)資料進(jìn)行評(píng)審，從而減少信息差，另外，還需要制定相關(guān)的解決措施，以此來(lái)確保整個(gè)設(shè) 計(jì)工作的順利開(kāi)展。

二，對(duì)建筑施工單位內(nèi)部的管理工作不斷規(guī)范和嚴(yán)格要求。對(duì)于目前 建筑行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀來(lái)看，對(duì)于裝配式建筑的結(jié)構(gòu)需要有一個(gè)整體質(zhì)量的 提升，所以對(duì)相關(guān)企業(yè)嚴(yán)格規(guī)范，嚴(yán)格管理就起著很關(guān)鍵的作用。只有將 日常的管理不斷規(guī)范化，才能確保施工單位對(duì)于行業(yè)現(xiàn)行的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格 執(zhí)行。

三，在設(shè)計(jì)工作過(guò)程當(dāng)中，制定相應(yīng)的監(jiān)管措施。監(jiān)管部門的各個(gè)職 員需要明確自身的工作責(zé)任，確保施工和設(shè)計(jì)當(dāng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都在實(shí)時(shí) 監(jiān)控范圍內(nèi)，形成完整的監(jiān)管體系。

結(jié)束語(yǔ)

為了能讓裝配式建筑更加穩(wěn)定長(zhǎng)久的發(fā)展，需要不斷的針對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，在實(shí)際工作中結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，通過(guò)制定主體結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案、 裝配式結(jié)構(gòu)拆分、結(jié)構(gòu)體系與系統(tǒng)優(yōu)化等方式，使設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與施工有機(jī) 結(jié)合起來(lái)，由此提高建筑質(zhì)量，節(jié)約成本投入，取得更多的建設(shè)效益。

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