裝配式結構設計應用與優化策略探討

甘昆鵬

【摘要】由于裝配式結構在設計過程中可以減少對環境的污染等問題，因此裝配式結構廣泛應用于涉及行業。裝配式建筑結構的施工過程主要是設計，生產，施工和安裝。首先在根據實際需要，通過預制工廠設計了相關部件之后，再不斷改進相應的建筑結構以確保實際的施工效率，并縮短項目的施工周期。此外，通過使用裝配式結構進行安裝施工的過程中，可以將整個的安裝施工和設計工作有機地結合在一起，進一步將裝配式建筑工程項目的施工效率提高，將建筑物之間的協調性和安全性進行增強。

【關鍵詞】裝配式結構設計;應用;優化

【中圖分類號】TU318

【文獻標識碼】A

裝配式結構是結合相關設計方案，進行預制構件的一種裝配施工方式，這種結構能夠充分滿足建筑的功能要求。現階段我國裝配式建筑具有多種類型的風格，例如：混凝土建筑結構或者木質結構等，在設計裝配式結構的基礎時，還要保證其有良好的承重結構質量特點，同時不斷的優化設計環節，這樣才能充分保障裝配式結構的有卓越的質量。裝配式結構設計工作有著更高的設計難度和設計要求，基于裝配式結構建筑發展越來越普遍的情況下，如何滿足客戶高層次的不同生活需求成為了裝配式建筑設計的重點任務，這就需要我們廣大裝配式結構設計人員做進一步的研究和探索。

1、裝配式建筑施工質量影響因素分析

1.1施工準備影響因素

裝配式建筑工程的施工質量受其準備工作影響較大，由于裝配式建筑對于預制構件和施工人員及施工設備的要求較高，所以相關企業應努力做好工程施工前的準備工作，選擇具有相關資質及經驗的構配件生產廠家，并對工程建設中使用的機械設備進行合理選擇和定期養護，避免因施工準備不足而出現施工質量問題。

1.2施工工藝的影響

裝配式建筑的施工工藝對于其整體質量而言具有直觀影響，如果在施工過程中某一環節出現問題，就容易埋下較大的質量隱患。在實際的施工過程中，具有以下2方面常見問題：（1）管線及構件埋設環節存在的問題。在裝配式建筑施工過程中，管道和構配件的鑲入環節容易出現掉落、堵塞或是未能將構配件連接處對準的情況。如果埋地管道沒有對準連接，則會在混凝土澆筑過程中出現泄漏或堵塞的問題。此外，振動過程也很可能由于管道或構配件不能達到固定的工作標準，從而很有可能導致在振動過程中構配件的移動、掉落等問題的發生，從而對下一環節的施工造成較大影響。（2）構件連接時的問題。在對構件進行吊裝安裝后，需要對構件之間進行連接，但是在連接過程中就會出現一些連接處未對準、灌漿過少等問題，其中連接處未對準是由于預埋鋼桿與連接套筒兩個構件在連接時不能很好地契合，連接處發生位置偏差引起的，這樣對于工程的建設質量也會造成較大影響。

2、裝配式結構設計應用與優化策略

2.1建立設計體系

對于裝配式的建筑結構設計而言，結構的設計和傳統設計之間存在著比較大的不同，但是，缺少相應標準化體系的裝配結構設計，會直接影響到結構設計的發展。因此，有必要建立一個全面的結構設計體系，讓該體系具備標準化的設計，將裝配式建筑的解耦單元的設計變得更加簡潔方便。在進行標準化的模塊設計中，僅僅只是需要對結構尺寸等功能做出相應的調整，使其能夠讓模塊可以滿足使用人員的要求，之后對結構內部的空間做出完善的設計，保證裝配式的建筑涉及自身可以得到全面的優化。.

2.2預制裝配式的結構節點設計分析

在對進行設計的古城中，相關的節點必須要進行優化，不僅可以保證這些節點能夠滿足實際的要求，同時也是可以提高裝配式建筑的整體抗爭性能，保證其建筑物的安全得到提高。由于建筑物的傳統設計對于節點的設計并不完美，只能保證連接建筑物結構的功能，因此不能滿足現代建筑的要求。因此在進行節點設計的過程中，需要做好優化設計，降低其生產的成本，對其建筑結構的連接安全性提高，促進建筑行業持續穩定的發展。例如，在當前建筑項目進行施工操作時，建筑人員通常使用鑄鋼來將節點進行連接，這也是連接節點的范例，這種方法使整個建設項目的澆注過程變得相對要方便許多，同時自身也是具有比較強的適應性，能夠滿足多種建筑結構的實際要求。但是這種節點依然是存在著一定的缺點，比如其成本很高，在施工工藝要求方面比較嚴格，進一步限制了其裝配式建筑結構設計的發展程度，所以使用現今技術進行相應的優化和創新是很有必要的，同時可以保證其設計可以更加的科學以及合理。

2.3規范設計流程進行

如果不能在設計過程中，保證設計流程的標準和規范，將會造成設計與實際產品之間的脫節現象，更加有可能影響后續的施工進度。所以在進行設計的過程中，設計人員必須要不斷的進行創新，根據一種大局觀念去看待整個裝配式的建筑設計，之后將可能會遇到的問題進行解決，此外在進行設計中，因為構件在生產的過程中成本比較高，將會導致出現超過預算的情況，也將會對其施工企業的利潤帶來影響。同時在設計的同時，如果裝配式的構件生產工藝相對比較復雜，根據無法可以進行批量的生產，這樣也將會導致其整個施工的進度受到影響。所以必須要提高設計流程的規范化，不僅可以保證其裝配式建筑施工過程中的承上啟下，同時也還可以實現工程項目的高效建設。

2.4基于BIM技術的裝配式結構設計過程

2.4.1構建和完善構件庫

對于裝配式建筑工程來說，其通常需要很多型號和尺寸的構件，這給構件工程的加工制作帶來了一定的難度，并且這對構件工廠化、標準化生產十分的不利。以此，在設計裝配式結構建筑時，應該加強BIM技術的應用，充分利用BIM技術強大的可視化、易拆分功能。根據裝配式結構建筑的結構形式、適用性、加工工藝對預制構件進行整理和分類。在設計裝配式結構建設時，應該選擇適用具有較強通用性的構件，并將所有的構件納入到統一的構件庫中，以此形成裝配式結構建筑預制構件庫，同時不斷的對其進行完善。

2.4.2建立、分析和優化模型

在構建完成裝配式結構建筑預制構件庫后，設計人員在設計裝配式結構建筑時，便可以按照設計需求，在預制構件庫中選擇使用最為適合的構件來對整個建筑進行數據模擬，并建立模型。如果在預制構件庫中查詢不到最為適合的構件，那么就需要根據設計需求，對構件進行重新定義和設計，同時將新設計的構件納入到預制構件庫中，以此不斷的豐富預制構件庫，以此為日后其他裝配式結構建筑的設計提供便利。為了保障裝配式結構建筑設計的安全性，必須針對建立的模型進行全面的分析，在分析的過程中，可以充分利用BIM技術的可視化優勢，對建立的模型進行合理的調整和優化，以此進一步提高裝配式結構建筑設計方案的安全性和可靠性。

結語：

通過上述分析可以得出，總之隨著我國經濟快速進行的發展，建筑工程的規模也是在不斷的擴大，作為建筑業的發展趨勢，裝配式建筑結構不僅可以提高建筑效率，而且可以減少一定的環境污染，關鍵的一點就是可以有效提高人們對居住環境的設計要求。因此，通過不斷創新裝配式設計水平，并引入一些先進的設計理念，既可滿足人們的生活需求，又能使裝配結構更加完善，提高企業自身的經濟效益，對我國的可持續穩定的社會經濟發展有現實意義。

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