裝配式結構設計的應用與優化
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【摘 要】隨著我國社會經濟的不斷發展，以及建筑工程規模的不斷增加，裝配式建筑結構作為建筑行業的發展趨勢，不僅能夠提高施工效率，還能夠降低對環境的污染，最重要的是還能夠提高人們對居住環境的設計需求。因此，通過不斷進行裝配式設計技術創新，引進先進的設計理念，從而使裝配式結構的設計更加完善，保證滿足人們的居住結構功能要求，增加施工企業的經濟效益，促進我國社會的綠色可持續發展。
【關鍵詞】裝配式結構設計；應用；優化
1裝配式結構發展情況概述
1.1裝配式結構建筑基本概念
裝配式結構設計過程中，因為其能夠降低生產成本投入，減少對環境的污染等問題，因此其應用范圍非常廣泛。裝配式建筑結構的施工流程主要是設計、生產、施工、安裝等，首先通過預制工廠根據實際需要對相關構件進行設計，然后再進行相應的建筑構建的不斷完善，使其能夠保證實際使用的施工質量，降低工程施工工期。另外，通過采用裝配式結構進行施工安裝時，還可以將整個裝配安裝施工和裝配件設計工作進行有機的結合，從而真正提升裝配式建筑工程的建設效率，加強建筑物之間的協調性與安全性。
1.2裝配式結構建筑特點
裝配式建筑結構不僅能夠提高生產效率，還能夠使建筑施工間有效統一協調，所以在實際的建筑項目施工建設過程中，首先，可以通過預先進行相關構件的制定，從而保證施工時有時間、有精力進行一些其他的施工工作。因此，在進行裝配式結構的施工過程中，不僅能有效的提高建筑工程的施工效率，還能加強施工步驟直接的結合程度。其次，因為裝配式結構建筑，其屬于標準化的生產，因此對于建筑行業的標準化發展有著直接的影響。隨著我國科學技術的不斷發展，使得裝配式結構在相關的構件生產上更加先進，而標準化的裝配式結構工藝更加環保。最后，裝配式建筑設計能夠縮短整個工程的建設周期。并且，在實際的施工過程中，能夠使整個施工企業對裝配式結構進行全面的計算機化處理，從而使設計方案更加完善，對于各個方面的施工操作精度控制更加自如，不僅提升了施工質量，還加快了施工速度。
2裝配式建筑結構設計要點
2.1設計流程
在裝配式建筑結構設計的過程中，首先要把握好的一項要點是其設計流程，只有對設計流程進行不斷優化，才能夠設計出符合要求的結構方案。裝配式建筑本身就與傳統形式的建筑存在很大的差異，所以在具體的結構設計過程中也有所不同。在對裝配式建筑進行結構設計之時，僅考慮建筑自身的功能、質量及美觀是遠遠不夠的，還需要充分考慮到各類預制構件的工廠生產、運輸及現場裝配等問題。在整個裝配式建筑的施工過程中，無論哪一項環節的工作都必須要做好，否則任何一項環節出現了差錯，都會直接影響到建筑質量。尤其是裝配式建筑結構設計需要貫穿于建筑施工全過程當中，而非僅僅在前期進行設計。再者，還要在保證裝配式建筑結構設計方案可行性的同時，對各個部分的構件進行進一步細化設計，并根據實際情況適當簡化生產工序，以盡可能地降低施工成本及現場裝配難度。
2.2布局方式
就現狀來看，由于受高容積率的影響，我國很多建筑都在規劃布局上面受到許多限制，特別是對于裝配式建筑而言，其不但要考慮到規劃布局問題，還需要考慮到工藝流程的問題。例如預制構件的運輸車流線、塔吊位置以及構件堆場等的布局，均是重點內容。布局設計上必須要易于裝配，這樣才能夠優化施工流程，降低施工難度。并且還應當要對套型的組合拼接方式和體型系數等進行合理設計，在保證裝配化與功能性的同時，盡量避免對立面的影響。由于裝配式建筑的整個布局過程往往會涉及到很多方面的協調，所以必須要多方協調妥當，這樣才能夠保證后續工作的良好配合。
2.3標準化類型
在裝配式建筑結構設計中，只有盡量達成更多的標準構件，才能夠有效縮短施工工期、減少模板用量以及降低建筑成本。由于我國的裝配式建筑起步較晚，目前尚處于初級發展階段，所以在施工工藝等方面尚不夠完善，這導致了部分主要的承載構件還不能實現裝配化生產。而現階段的裝配化主要指的是兩部分：現澆和裝配。在具體的結構設計過程中，只有保證結構空間規整，才能夠滿足建筑要求。這需要不斷提升其標準化程度，如將多個標準單元通過拼合復制的方式組成標準層平面。還要提前根據具體的戶型模塊和交通核模塊等來規范空間結構設置；一般對于戶型模塊的設置，可以參考室內空間結構，對客廳、臥室開間等進行合理的布置；而對于交通核模塊的設置，應當重點對樓梯、走道、電梯井、機電管井等進行合理的布置。再者由于現代人對建筑空間的個性化需求越來越高，所以在設計時還應當要考慮到業主的個性化需求，應用不同的平面組合類型。另外，在設計中還需要注意的幾點問題是：門窗洞口應保證上下對齊，有水房間應進行集中布置，外墻要做好防水處理。
2.4平面模數化
現階段在建筑行業內多是以300為模數來統一建筑各方面。不過，隨著近年來裝配式建筑的不斷發展及廣泛應用，根據裝配式建筑的實際需求，模數的實際意義又有了更多的拓展。一方面，相同構件數量決定了具體的模板數量；另一方面，模板數量又影響著項目周期和整體投資?？梢姡@一過程是互相影響、環環相扣的。在裝配式建筑結構設計過程中，應當盡量采用相同模數，因為這樣可以有效提升模板的重復利用率。同時還要配合好插座和設備開口等要素，以方便后期的施工安裝。
3裝配式結構設計的優化
3.1建立裝配式結構設計體系
在裝配式建筑結構設計角度進行分析，其裝配式結構設計與傳統建筑結構設計存在很多不同之處，而裝配式結構設計缺乏一個標準化體系，影響了裝配式結構設計的發展。因此，必須要建立一個裝配式結構設計體系，從而使其能夠具有標準化的模塊設計，使裝配式結構的實際應用更加簡便。標準化的模塊設計上，只需要將用戶對結構尺寸等功能進行調整，從而讓模塊符合使用者的要求，然后對結構內部空間進行相應的設計完善，從而保證了裝配式建筑結構的自身優化設計。
3.2規范裝配式結構設計流程
裝配式結構在設計過程中，如果不能夠保證設計流程的規范性，將會使整個設計與實際產品間存在脫節，甚至還會直接影響后續的施工進度。因此，在裝配式結構設計階段，設計者就需要通過不斷創新，以一種大局觀的眼光對整個裝配式建筑進行設計，然后將一些可能會遇到的問題考慮到實際的設計中來，從而能夠及時將這些問題進行解決。裝配式結構設計過程中，因為構件生產的成本過高，導致實際施工超出預算，也會對施工企業的利潤造成影響。并且，設計過程中，如果裝配式建筑的構件生產工藝較為復雜，并且根本不能夠批量生產，這樣也會嚴重影響整個裝配式建筑結構的施工進度。因此，加強對裝配式結構設計流程的規范化發展非常必要，不僅能夠在裝配式建筑施工中承上啟下，還能夠在不脫節的前提下，實現建筑工程的高效建設。
結束語
隨著科學技術的不斷發展，裝配式建筑主要是通過按照相關設計進行預制構件的裝配施工，能夠更好地符合業主的實際功能需求。目前，裝配式建筑主要包括了混凝土建筑結構、裝配式鋼結構、木質結構等多種類型的建筑風格。在進行裝配式建筑結構的設計上，必須要保證其承重結構的質量，并且對設計環節進行不斷的優化，從而保證裝配式建筑結構的質量安全。
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