裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用與優(yōu)化策略探討

甘昆鵬

【摘要】由于裝配式結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以減少對(duì)環(huán)境的污染等問(wèn)題，因此裝配式結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于涉及行業(yè)。裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程主要是設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，施工和安裝。首先在根據(jù)實(shí)際需要，通過(guò)預(yù)制工廠設(shè)計(jì)了相關(guān)部件之后，再不斷改進(jìn)相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)以確保實(shí)際的施工效率，并縮短項(xiàng)目的施工周期。此外，通過(guò)使用裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝施工的過(guò)程中，可以將整個(gè)的安裝施工和設(shè)計(jì)工作有機(jī)地結(jié)合在一起，進(jìn)一步將裝配式建筑工程項(xiàng)目的施工效率提高，將建筑物之間的協(xié)調(diào)性和安全性進(jìn)行增強(qiáng)。

【關(guān)鍵詞】裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用;優(yōu)化

【中圖分類號(hào)】TU318

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

裝配式結(jié)構(gòu)是結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的一種裝配施工方式，這種結(jié)構(gòu)能夠充分滿足建筑的功能要求?，F(xiàn)階段我國(guó)裝配式建筑具有多種類型的風(fēng)格，例如：混凝土建筑結(jié)構(gòu)或者木質(zhì)結(jié)構(gòu)等，在設(shè)計(jì)裝配式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)時(shí)，還要保證其有良好的承重結(jié)構(gòu)質(zhì)量特點(diǎn)，同時(shí)不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，這樣才能充分保障裝配式結(jié)構(gòu)的有卓越的質(zhì)量。裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作有著更高的設(shè)計(jì)難度和設(shè)計(jì)要求，基于裝配式結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展越來(lái)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(shè)計(jì)的重點(diǎn)任務(wù)，這就需要我們廣大裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員做進(jìn)一步的研究和探索。

1、裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素分析

1.1施工準(zhǔn)備影響因素

裝配式建筑工程的施工質(zhì)量受其準(zhǔn)備工作影響較大，由于裝配式建筑對(duì)于預(yù)制構(gòu)件和施工人員及施工設(shè)備的要求較高，所以相關(guān)企業(yè)應(yīng)努力做好工程施工前的準(zhǔn)備工作，選擇具有相關(guān)資質(zhì)及經(jīng)驗(yàn)的構(gòu)配件生產(chǎn)廠家，并對(duì)工程建設(shè)中使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理選擇和定期養(yǎng)護(hù)，避免因施工準(zhǔn)備不足而出現(xiàn)施工質(zhì)量問(wèn)題。

1.2施工工藝的影響

裝配式建筑的施工工藝對(duì)于其整體質(zhì)量而言具有直觀影響，如果在施工過(guò)程中某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就容易埋下較大的質(zhì)量隱患。在實(shí)際的施工過(guò)程中，具有以下2方面常見(jiàn)問(wèn)題：（1）管線及構(gòu)件埋設(shè)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題。在裝配式建筑施工過(guò)程中，管道和構(gòu)配件的鑲?cè)氕h(huán)節(jié)容易出現(xiàn)掉落、堵塞或是未能將構(gòu)配件連接處對(duì)準(zhǔn)的情況。如果埋地管道沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)連接，則會(huì)在混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)泄漏或堵塞的問(wèn)題。此外，振動(dòng)過(guò)程也很可能由于管道或構(gòu)配件不能達(dá)到固定的工作標(biāo)準(zhǔn)，從而很有可能導(dǎo)致在振動(dòng)過(guò)程中構(gòu)配件的移動(dòng)、掉落等問(wèn)題的發(fā)生，從而對(duì)下一環(huán)節(jié)的施工造成較大影響。（2）構(gòu)件連接時(shí)的問(wèn)題。在對(duì)構(gòu)件進(jìn)行吊裝安裝后，需要對(duì)構(gòu)件之間進(jìn)行連接，但是在連接過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)一些連接處未對(duì)準(zhǔn)、灌漿過(guò)少等問(wèn)題，其中連接處未對(duì)準(zhǔn)是由于預(yù)埋鋼桿與連接套筒兩個(gè)構(gòu)件在連接時(shí)不能很好地契合，連接處發(fā)生位置偏差引起的，這樣對(duì)于工程的建設(shè)質(zhì)量也會(huì)造成較大影響。

2、裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用與優(yōu)化策略

2.1建立設(shè)計(jì)體系

對(duì)于裝配式的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)之間存在著比較大的不同，但是，缺少相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化體系的裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，會(huì)直接影響到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展。因此，有必要建立一個(gè)全面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系，讓該體系具備標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，將裝配式建筑的解耦單元的設(shè)計(jì)變得更加簡(jiǎn)潔方便。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的模塊設(shè)計(jì)中，僅僅只是需要對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸等功能做出相應(yīng)的調(diào)整，使其能夠讓模塊可以滿足使用人員的要求，之后對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的空間做出完善的設(shè)計(jì)，保證裝配式的建筑涉及自身可以得到全面的優(yōu)化。.

2.2預(yù)制裝配式的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)分析

在對(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)的古城中，相關(guān)的節(jié)點(diǎn)必須要進(jìn)行優(yōu)化，不僅可以保證這些節(jié)點(diǎn)能夠滿足實(shí)際的要求，同時(shí)也是可以提高裝配式建筑的整體抗?fàn)幮阅?，保證其建筑物的安全得到提高。由于建筑物的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)并不完美，只能保證連接建筑物結(jié)構(gòu)的功能，因此不能滿足現(xiàn)代建筑的要求。因此在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要做好優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低其生產(chǎn)的成本，對(duì)其建筑結(jié)構(gòu)的連接安全性提高，促進(jìn)建筑行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。例如，在當(dāng)前建筑項(xiàng)目進(jìn)行施工操作時(shí)，建筑人員通常使用鑄鋼來(lái)將節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，這也是連接節(jié)點(diǎn)的范例，這種方法使整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的澆注過(guò)程變得相對(duì)要方便許多，同時(shí)自身也是具有比較強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠滿足多種建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際要求。但是這種節(jié)點(diǎn)依然是存在著一定的缺點(diǎn)，比如其成本很高，在施工工藝要求方面比較嚴(yán)格，進(jìn)一步限制了其裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展程度，所以使用現(xiàn)今技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化和創(chuàng)新是很有必要的，同時(shí)可以保證其設(shè)計(jì)可以更加的科學(xué)以及合理。

2.3規(guī)范設(shè)計(jì)流程進(jìn)行

如果不能在設(shè)計(jì)過(guò)程中，保證設(shè)計(jì)流程的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，將會(huì)造成設(shè)計(jì)與實(shí)際產(chǎn)品之間的脫節(jié)現(xiàn)象，更加有可能影響后續(xù)的施工進(jìn)度。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新，根據(jù)一種大局觀念去看待整個(gè)裝配式的建筑設(shè)計(jì)，之后將可能會(huì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行解決，此外在進(jìn)行設(shè)計(jì)中，因?yàn)闃?gòu)件在生產(chǎn)的過(guò)程中成本比較高，將會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)超過(guò)預(yù)算的情況，也將會(huì)對(duì)其施工企業(yè)的利潤(rùn)帶來(lái)影響。同時(shí)在設(shè)計(jì)的同時(shí)，如果裝配式的構(gòu)件生產(chǎn)工藝相對(duì)比較復(fù)雜，根據(jù)無(wú)法可以進(jìn)行批量的生產(chǎn)，這樣也將會(huì)導(dǎo)致其整個(gè)施工的進(jìn)度受到影響。所以必須要提高設(shè)計(jì)流程的規(guī)范化，不僅可以保證其裝配式建筑施工過(guò)程中的承上啟下，同時(shí)也還可以實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的高效建設(shè)。

2.4基于BIM技術(shù)的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程

2.4.1構(gòu)建和完善構(gòu)件庫(kù)

對(duì)于裝配式建筑工程來(lái)說(shuō)，其通常需要很多型號(hào)和尺寸的構(gòu)件，這給構(gòu)件工程的加工制作帶來(lái)了一定的難度，并且這對(duì)構(gòu)件工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)十分的不利。以此，在設(shè)計(jì)裝配式結(jié)構(gòu)建筑時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，充分利用BIM技術(shù)強(qiáng)大的可視化、易拆分功能。根據(jù)裝配式結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)形式、適用性、加工工藝對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行整理和分類。在設(shè)計(jì)裝配式結(jié)構(gòu)建設(shè)時(shí)，應(yīng)該選擇適用具有較強(qiáng)通用性的構(gòu)件，并將所有的構(gòu)件納入到統(tǒng)一的構(gòu)件庫(kù)中，以此形成裝配式結(jié)構(gòu)建筑預(yù)制構(gòu)件庫(kù)，同時(shí)不斷的對(duì)其進(jìn)行完善。

2.4.2建立、分析和優(yōu)化模型

在構(gòu)建完成裝配式結(jié)構(gòu)建筑預(yù)制構(gòu)件庫(kù)后，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)裝配式結(jié)構(gòu)建筑時(shí)，便可以按照設(shè)計(jì)需求，在預(yù)制構(gòu)件庫(kù)中選擇使用最為適合的構(gòu)件來(lái)對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬，并建立模型。如果在預(yù)制構(gòu)件庫(kù)中查詢不到最為適合的構(gòu)件，那么就需要根據(jù)設(shè)計(jì)需求，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行重新定義和設(shè)計(jì)，同時(shí)將新設(shè)計(jì)的構(gòu)件納入到預(yù)制構(gòu)件庫(kù)中，以此不斷的豐富預(yù)制構(gòu)件庫(kù)，以此為日后其他裝配式結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)提供便利。為了保障裝配式結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的安全性，必須針對(duì)建立的模型進(jìn)行全面的分析，在分析的過(guò)程中，可以充分利用BIM技術(shù)的可視化優(yōu)勢(shì)，對(duì)建立的模型進(jìn)行合理的調(diào)整和優(yōu)化，以此進(jìn)一步提高裝配式結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)方案的安全性和可靠性。

結(jié)語(yǔ)：

通過(guò)上述分析可以得出，總之隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速進(jìn)行的發(fā)展，建筑工程的規(guī)模也是在不斷的擴(kuò)大，作為建筑業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，裝配式建筑結(jié)構(gòu)不僅可以提高建筑效率，而且可以減少一定的環(huán)境污染，關(guān)鍵的一點(diǎn)就是可以有效提高人們對(duì)居住環(huán)境的設(shè)計(jì)要求。因此，通過(guò)不斷創(chuàng)新裝配式設(shè)計(jì)水平，并引入一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，既可滿足人們的生活需求，又能使裝配結(jié)構(gòu)更加完善，提高企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)我國(guó)的可持續(xù)穩(wěn)定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有現(xiàn)實(shí)意義。

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