装配式混凝土建筑设计应用

装配整体式混凝土框架结构一般由预制框架柱、预制叠合梁、预制叠合板、预制外墙板、预制楼梯、预制阳台板、成品内墙板等构件组成，如图4-57所示。结构装配效率高，现浇湿作业少，是最适合进行预制装配化的结构形式。主要用于需要开敞大空间的厂房、仓库、商场、停车场、办公楼、教学楼、医务楼、商务楼等建筑，近年来也逐渐应用于居民住宅等民用建筑。

图4-57　装配整体式框架结构的组成

装配整体式框架结构的设计一般要符合以下要求：

（1）建筑设计应遵循少规格、多组合的原则；

（2）宜采用主体结构、装修和设备管线的装配化集成技术；

（3）建筑设计应符合建筑模数协调标准；

（4）围护结构及建筑部品等宜采用工业化、标准化产品；

（5）宜选用大开间、大进深的平面布置；

（6）宜采用规则平面和立面布置。

总体来讲，装配整体式框架结构的设计分为以下几个方面：

1.结构最大适用高度和抗震等级的确定

装配整体式框架结构的房屋最大适用高度、最大高宽比和结构抗震等级应按《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1）确定，并符合《建筑抗震设计规范》（GB 50011）和《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3）的相关要求。

2.结构整体计算分析(www.xing528.com)

由于装配整体式框架结构的连接技术较为成熟，可以达到与现浇框架结构等同的结构性能，装配整体式框架结构的计算分析方法与现浇结构相同，当梁—柱节点连接构造不能使装配式结构成为等同现浇型混凝土结构时，应根据结构体系的受力性能、节点和连接的特点采取合理准确的计算模型，并应考虑连接节点对结构内力分布和整体刚度的影响。楼面荷载导荷方式等应根据工程实际确定，采用叠合楼板的装配式楼面梁的刚度增大系数可比相应的现浇楼板情况适当减小。

3.预制构件拆分设计

装配整体式框架结构拆分应符合以下原则：

（1）装配式框架结构中预制混凝土构件的拆分位置除宜在构件受力较小的地方拆分和依据套筒的种类、产业化政策指标、外部条件、结构弹塑性分析结果（塑性铰位置）来确定外，还应考虑生产方式、道路运输、吊装能力及施工方便等因素。

（2）梁拆分位置可以设置在梁端，也可以设置在梁跨中，拆分位置在梁的端部时，梁纵向钢筋套管连接位置距离柱边不宜小于1.0h（h为梁高），不应小于0.5h（考虑塑性铰，塑性铰区域内存在的套管连接，不利于塑性铰转动）。

（3）柱拆分位置一般设置在楼层标高处，底层柱一般现浇，若采用预制形式则拆分位置应避开柱脚塑性铰区域。

4.预制构件设计

预制构件设计应满足《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1）、《装配式混凝土建筑技术标准》（GB/T 51231）、《混凝土结构设计规范》（GB 50010）和《建筑抗震设计规范》（GB 50011）的相关规定，高层框架结构尚应满足《高层建筑混凝土结构设计规程》（JGJ 3）的相关规定。

5.连接节点设计

装配整体式框架结构应重视预制构件连接节点的选型和设计，应根据设防烈度、建筑高度及抗震等级选择适当的节点连接方式和构造措施。重要且复杂的节点与连接的受力性能应通过试验研究确定，试验方法应符合相应规定。连接节点的选型和设计应注重概念设计，满足承载能力极限状态和正常使用极限状态及耐久性的要求。通过合理的连接节点与构造，保证构件的连续性和结构的整体性、稳定性，使整个结构具有必要的承载能力、刚度和延性，以及良好的抗风、抗震和抗偶然荷载的能力，并避免结构体系出现连续倒塌。

6.预制构件深化设计

在主体设计方案的基础上，结合构件生产及施工现场实际情况，对图纸进行完善、补充、细化，绘制成具有可用于构件生产制作的施工图纸。深化设计后的图纸应满足原主体设计技术要求，符合相关地域设计规范和施工规范，并通过审查。