装配式结构
对装配式的认识
对装配式的认识装配式建筑，是建筑行业中近年来兴起的新兴领域。
与传统的现浇混凝土、砖混结构建筑相比，装配式建筑更加轻便、快速、环保，同时成本也更低。
为了更好地了解和认识装配式建筑，本文将从以下几个方面阐述。
一、概念装配式建筑，是指由预制构件在工厂内组装，然后在现场进行装配，以完成建筑的施工方式。
预制构件包括各种钢架、梁、板、柱、墙、楼板及各类支撑柱、托盘、联系件等。
在现场建筑过程中，预制构件按照设计方案进行装配组合，最终形成一个完整的建筑体系。
二、优点1.快速施工：装配式建筑的预制构件在工厂内生产，可以大量的减少现场施工的时间。
根据建筑的不同急需，在工厂内，工人可以联合工作来提高生产效率。
2.质量可控：因为预制构件是在工厂内生产，可以完全控制每个构件的生产过程。
这让每个构件的质量得到保证。
如果施工过程中有问题出现，能及时发现把问题解决掉。
3.低碳环保：装配式建筑大量使用预制构件，减少现场浪费的情况，同时在生产过程中不产生废工程。
这样做不仅可以节省大量的资源，还能减少人类对自然环境的影响。
4.经济节约：与传统砖混或混凝土建筑相比，装配式结构建筑节约时间 50%左右。
节约但功德大，因为装配式结构能够节约大量人力、材料资源等成本 30-40%。
三、适用范围装配式建筑适用于各类公共建筑、大型住宅小区等方面。
因为在建筑它会遇到很多网络的局限，因此在公共建筑或大型住宅小区中，这种建筑方式是最为常见的。
例如，一些大型的商业建筑，超市，一些高层住宅的开发公司等都是采用装配式建筑来实现他们的建筑设计。
四、不足之处1.设计局限：装配式建筑的设计造型局限性较大，并不能像传统建筑那样灵活、自由，这也是目前人们对于其建筑外观过于单一的主要原因。
2.经济成本：相对于大规模无序施工，现场构筑时间周期缩短了，但是这种成熟的装配式可能比传统建筑花费更多的成本。
因此，在现阶段，装配式建筑相对传统建筑仍处于起步阶段。
如果生产技术能够得到进一步完善，其优点将更加彰显。
装配式钢结构建筑体系简介
装配式钢结构建筑体系简介引言装配式建筑作为一种新的建筑体系，在绿色建筑、节能环保、高效建造等领域都有着广泛应用。
其中，装配式钢结构建筑体系因其结构简单、施工方便等优点，成为目前最受欢迎的一种装配式建筑体系之一。
本文将对装配式钢结构建筑体系进行简要介绍。
装配式建筑体系简介装配式建筑体系是指在工厂内精确加工制造出各种建筑构配件及相关装配件，再将其运送到建筑现场进行现场安装的建筑体系。
相比于传统建筑方式，装配式建筑具有施工速度快、质量稳定、污染少等优点。
目前，装配式建筑已经被广泛应用于住宅、商业、工业等各个领域。
钢结构建筑体系特点钢结构建筑是指由钢材制作的梁、柱、框架、承板等构件组成的建筑结构体系。
装配式钢结构建筑是将钢结构与装配式建筑体系相结合，形成一种新的建筑体系。
装配式钢结构建筑体系具有如下特点：轻量化钢结构建筑由于钢材质量轻、强度高，其自重相对比较小，所以可以使用较少的材料来建造建筑。
装配式钢结构建筑采用预制构件，也同样减少了建筑物重量。
施工简便钢结构建筑件在厂房内先预制制成，然后运输到现场进行组装和拼接。
相比于传统的钢结构施工方式，装配式钢结构建筑施工方便。
可重复使用装配式钢结构建筑体系中的预制构件可以重复使用，不仅减少了浪费，还降低了生产和建造成本。
在拆解时，这些预制构件可以被拆卸下来，用于其他建筑的生产和施工。
可靠的耐久性钢结构建筑可以有效地抵御各种自然灾害，比如地震、风暴、洪水等，同时具有防火、防盗等功能。
钢结构本身耐腐蚀、不受潮湿、腐蚀、虫蛀的侵害，这些特点保证了建筑物的使用寿命。
环保节能装配式钢结构建筑采用的材料可回收再利用，不仅节约原材料，而且减少了建筑垃圾和破坏土地的负面影响。
另外，在节能方面，装配式钢结构建筑采用的墙体、屋顶等部分加入了一些保温材料，从而提高了建筑的保温性能。
装配式钢结构建筑体系的优势在于它能够提高施工速度、建筑质量和环保性能，又降低了建筑成本。
因此，越来越多的人将其视作未来建筑的发展趋势。
装配式建筑概论--装配式建筑主流结构体系简介
装配式混凝土框架—核心筒结构
➢装配式框架—核心筒结构体系、在 建筑空间使用上可以起到很好的优 化整体，提供宽敞空间的作用。电 梯、楼梯、设备用房以及卫生间、 茶炉房等服务型用房均向平面中心 靠拢，那么相应的办公或者居住空 间就会拥有最佳的采光位置，视线 良好。
钢结构按结构体系分类
➢钢框架结构 ➢钢框架－支撑结构 ➢钢框架－延性墙板结构 ➢筒体结构
装配整体式多层框架结构
➢装配整体式多层框架结构适用于 低层、多层建筑。因此，装配整 体式框架结构主要应用于厂房、 仓库、商场、停车场、办公楼、 教学楼、医务楼、商务楼等。这 些结构具有开敞的大空间和相对 灵活的室内布局，同时建筑总高 度不高。
装配式混凝土框架—剪力墙结构
➢装配式框架—剪力墙结构体系 兼有框架结构和剪力墙结构的 特点，体系中剪力墙和框架布 置灵活，适用高度较高，可以 满足不同建筑功能的要求，可 广泛应用于居住建筑、商业建 筑、办公建筑、工业厂房等， 有利于用户个性化室内空间的 改造。
装配式建筑主流结构体系简介
《装配式建筑概论》
装配式混凝土结构
装配式混凝土结构具有以下特点：
➢①功能多样化 ➢②设计多样化 ➢③施工装配化
装配式钢结构
➢ 钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的 要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积 使用率，户内有效使用面积提高约6％。
装配整体式剪力墙结构
➢ 按照主要受力构件的预制及连接方式，国内的装配式剪力墙结构可以分为：装 配整体式剪力墙结构、叠合剪力墙结构、多层剪力墙结构；装配整体式剪力墙 结构适用于高层建筑；叠合板剪力墙目前主要应用于多层建筑或者低烈度区高 层建筑中；多层剪力墙结构目前应用较少，但基于其高效、简便的特点，在新 型城镇化的推进过程中前景广阔。
装配式混凝土结构简介
130
130 110
120
110 90
100
120 70
80
70 40
装配式整体式部分框支剪 力墙结构
12.1 装配式混凝土结构概述
装配整体式结构房屋的最大高宽比 结构类型 抗震设防烈度
6、7度
4
8度
3
装配式混凝土框架结构
装配式整体式框架一现浇剪 力墙结构
5
5Leabharlann 装配式整体式剪力墙结构6
5
12.2 预制混凝土构件概述
12.2 预制混凝土构件概述
4.预制混凝土叠合楼板
通常工厂预制厚度为60mm，现 场后浇厚度为70mm；
宽以1200mm为基数、300mm
为模数；
可以按单向板或双向板设计， 进行密拼或通过后浇板带进行连 接； 自重轻，吊装方便，减少楼板 底部模板80%以上，竖向支撑 50%以上，杜绝现浇板开裂质量
通病。
12.2 预制混凝土构件概述
12.2 预制混凝土构件概述
5.预制混凝土楼梯板 分为整体剪刀楼梯、分段式 剪刀楼梯、双跑楼梯，分别重 约3.5t、1.9t、1.5T；层高有 2.8m、2.9m、3.0m三种；楼梯 间净宽：剪刀楼梯2.5m、2.6m， 双跑楼梯2.4m、2.5m。座处为 销键连接，上端为固定铰支座， 下端为滑动铰支座。
12.2 预制混凝土构件概述
12.2 预制混凝土构件概述
6.预制混凝上阳台板、 预制混凝上空调板、预制 混凝土女儿墙
板厚为100-130mm ；宽以2000mm为基数、 100mm为模数；阳台、空调 板通过预留胡子钢筋锚入 结构现浇暗柱或梁内进行 连接，安装时底部采用临 时支撑固定，达到设计强 度后拆除。
装配式混凝土结构
装配式混凝土结构4.1 装配式混凝土结构的结构体系与应用范围目前常见的结构体系是装配整体式混凝土结构。
它由预制混凝土构件通过可靠的方式进行连接,并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构。
装配整体式混凝土结构的安全性、适应性、耐久性应该基本达到与现浇混凝土结构等同的效果。
其结构体系与应用范围主要有以下5个方面。
4.1.1 外挂墙板体系外墙、叠合楼板、阳台、楼梯、叠合梁为预制部件。
该结构体系的特点:竖向受力结构采用现浇,外墙挂板不参与受力,预制比例一般为10%～50%,施工难度较低,成本较低,常配合大钢模施工。
该结构体系适用于高层和超高层的保障房、商品房、办公建筑。
外挂墙板体系的分解图如图4.1所示,外挂墙板体系房屋如图4.2所示。
图4.1 外挂墙板体系的分解图图4.2 外挂墙板体系房屋4.1.2 装配式框架体系装配式框架体系是指柱、叠合梁、外墙、叠合楼板、阳台等均为预制部件。
该结构体系的特点:工业化程度高,预制比例可达80%,内部空间自由度好,室内梁柱外露,施工难度较高,成本较高。
该结构体系适用于高度为50 m以下（地震烈度7度）的公寓、办公楼、酒店、学校、工业厂房建筑等。
装配式框架体系的分解图如图4.3所示,装配式框架体系施工如图4.4所示。
图4.3 装配式框架体系的分解图图4.4 装配式框架体系施工4.1.3 装配式剪力墙体系剪力墙、叠合楼板、楼梯、内隔墙等为预制部件。
该结构体系的特点:工业化程度高,房间空间完整,无梁柱外露,施工难度大,成本较高,可选择局部或全部预制,空间灵活度一般。
该结构体系适用于高层、超高层的商品房、保障房等。
装配式剪力墙体系的剖切图如图4.5所示,装配式剪力墙房屋如图4.6所示。
装配式剪力墙体系是目前研究最多、应用最多的结构体系,其结构节点是关注的重点,L形边缘构件节点（带外保温层）构造如图4.7所示,L形边缘构件节点（无保温层）构造如图4.8所示。
图4.5 装配式剪力墙体系的剖切图图4.6 装配式剪力墙房屋图4.7 L形边缘构件节点（带外保温层）图4.8 L形边缘构件节点（无保温层）4.1.4 装配式框架剪力墙体系柱（柱模板）、剪力墙、叠合楼板、阳台、楼梯、内隔墙等为预制部件。
装配式框架结构体系
装配式混凝土建筑发展停滞
现浇结构应用广泛
✓ 唐山大地震中预制装配房屋破坏严重，结构整体性、抗震性差； ✓ 大板住宅建筑等出现渗漏、隔音差、保温差等使用性能方面问题； ✓ 我国建筑建设规模急剧增长；建筑设计出现个性化、多样化、复杂化
的特点； ✓ 房屋建筑抗震性能要求提高； ✓ 各类模板、脚手架的应用普及，商混普及，现浇施工技术大发展。
混凝土结构设计规范 混凝土结构工程施工规范 混凝土结构工程施工质量验收规范
JGJ 1-2014
装配式混凝土结构技术规程
JGJ 3-2010 行业标
JGJ 224-2010 准
JGJ355-2015
高层建筑混凝土结构技术规程 预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程 钢筋套筒灌浆连接应用技术规程
JGJ256
梁端结合面
梁的纵向钢筋 梁的箍筋
柱的纵向钢筋
柱的箍筋
梁的临时支撑
4.1 装配式结构连接——湿连接
湿连接构件构造处理
柱节段处用“X”筋加强，节点 是典型的现浇“湿节点”
预制砼次梁的搁置凹口
梁端留凹槽口，形成现浇框架节点
两种梁端构造
4.1 装配式结构连接——干连接
干连接则是通过在连接的构件内植入钢板或其他钢构件，通过螺栓连接或 焊接，从而达到连接的目的，干连接使结构整体性能显得更为松散。从抗 弯抗剪能力考虑，正确构造的干连接相比于整体式连接，具有相近的延性 并可能有更高的的能量耗散能量。
原因： 1. 当时各类建筑标准不高、形式单一，容易采用标准化方式建造； 2. 房屋建筑抗震性能要求不高； 3. 总体建设量不大，预制构件厂供应可满足需求； 4. 木模板、支撑体系和建筑用钢筋短缺； 5. 施工企业用工采用固定制，预制装配可减少现场劳动力投入。
装配式框架结构体系讲解(附图丰富)
3.3 基本构件
预制楼梯
带防滑条，栏杆预埋件
3.3 基本构件
楼盖体系 钢筋桁架叠合楼板，可做单向、双向板
结合面
规程规定：预制构件与后浇混凝土、灌浆料、坐浆材料的结 合面应设置粗糙面、键槽。
14
3.2 基本规定
✓方案阶段各专业的协同； ✓建筑及结构设计原则：标准化、模数化，少规格、多 组合；结构整体性、耐久性、高强高性能材料应用；合 理的预制拆分； ✓抗震设防标准； ✓深化设计要求。
3.2 基本规定
适用高度
3.2 基本规定
高宽比
3.3 基本构件
基于一维构件
把梁、柱预制成一维构件，通过一定的方法连接而成
4.6 牛腿节点连接
牛腿节点主要用于厂房等工业建筑，是一种常用的框架节点形式。此类节点主要 由牛腿支撑竖向荷载及梁端剪力，大部分牛腿节点设计中被看成铰接节点。除现 浇混凝土中可做成牛腿节点外，螺栓、焊接等方式也常用于牛腿连接。
牛腿焊接连接（刚接）
牛腿螺栓连接（铰接）
4.6 牛腿节点连接
焊接牛腿连接:该焊接连接的抗震性能不理想,在反复地震荷载作用下焊缝 处容易发生脆性破坏,所以其能量耗散性能较差。但是焊接连接的施工方 法避免了现场现浇混凝土,也不必进行必要的养护，可以节省工期。开发 变形性能较好的焊接连接构造也是当前干连接构造的发展方向。在施工 中为了使焊接有效和减小焊接的残余应力，应该充分安排好相应构件的 焊接工序。
装配式框架结构体系
内容
1 装配式建筑的发展历程 2 装配式建筑的技术体系介绍 3 装配式框架结构体系 4 装配式框架结构节点连接
装配式结构拆分设计要点
拆分设计概要一、拆分设计的概念装配整体式结构拆分是设计的关键环节。
拆分基于多方面因素：建筑功能性、结构合理性、制作运输安装环节的可行性和便利性等。
拆分不仅是技术工作，也包含对约束条件的吊车和经济分析。
拆分应当由建筑、结构、预算、工厂、运输和安装各个环节技术人员协作完成。
建筑外立面的构件拆分以建筑功能需求为主，同时满足结构、制作、运输、施工条件和成本因素。
建筑外立面以外部位结构的拆分，主要从结构的合理性、实施的可能性和成本因素考虑。
二、拆分设计的内容分为总体拆分设计、连接节点设计、构件设计和施工验算设计。
（1）总体拆分设计1）确定现浇与预制的范围、边界。
2）确定结构构件的拆分部位3）确定后浇区域与预制构件之间的关系（2）连接节点设计节点设计是指预制构件与预制构件、预制构件与现浇混凝土之间的连接。
确定符合项目需求的连接方式和连接构造设计。
（3）构件设计构件设计是将预制构件的钢筋进行精细化放样，结构埋件、设备预留线盒线管进行准确定位，吊点设置等，使每个构件均能够满足生产、运输、安装和使用的要求。
（4）施工验算设计施工验算包含生产脱模验算、翻转验算、吊点吊装验算、施工荷载验算等。
三、拆分设计的原则（1）符合国家标准、行业标准和国标图集等相关规范图集的要求。
（2）确保结构安全。
（3）有利于建筑功能的实现。
（4）符合环境条件和生产、施工条件。
（5）经济合理。
拆分设计细则一、楼盖设计装配整体式结构的楼盖宜采用叠合楼盖，叠合楼板是由预制板和现浇钢筋混凝土层叠合而成的装配整体式楼板。
（1）规范构造要求《装规》6.6.2规定：叠合板的预制底板厚度不宜小于60mm，后浇层混凝土层厚度不应小于60mm。
《装标》5.5.2规定：屋面层和平面受力复杂的楼层宜采用现浇楼盖，当采用叠合楼盖时，楼板的后浇混凝土叠合层厚度不应小于100mm。
标准层叠合板常用尺寸组合60mm预制底板+70mm现浇层，屋面层及受力复杂楼面叠合板常用尺寸60mm预制底板+100mm现浇层。
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2005年，合肥工业大学柳柄康等对两榀两跨预压装配式预应力混凝土框架进行低周反复荷载作用下的试验研究[8]，框架尺寸和配筋见图5。试验表明:仅依赖预应力筋抗弯的梁端截面,滞回曲线较为丰满,具有良好的耗能能力;曲率延性系数达4时,截面承载力无明显降低,可满足弯矩调幅要求;卸载后残余变形较小,截面屈服后仍具有变形恢复能力;对称和反对称两种加载方式对跨中和梁端受力性能和延性无明显影响,仅对中柱节点核心区受力状态产生较大影响。
1.2黏结预应力筋拼接节点
2004年合肥工业大学柳柄康等进行了两榀预压装配式预应力混凝土框架梁柱组合体的低周反复加载试验[3]，试件尺寸和配筋如图1。试验表明:由于牛腿的存在，反向加载时存在掀起效应，正截面受弯承载力应予以折减，梁端剪力摩擦作用能够抵抗梁端剪力;预应力的作用使得试件有很强的变形恢复能力，有利于震后修复。
2004年，同济大学赵斌等对高强混凝土后浇整体式梁柱组合件和高强钢纤维混凝土后浇整体式梁柱组合件在低周反复荷载作用下进行试验研究[6]，试验表明:预制高强混凝土结构后浇整体式梁柱组合件与现浇高强混凝土结构梁柱组合件具有相同的抗震能力，采用高强钢纤维混凝土浇筑预制混凝土结构后浇节点，可以减小节点区域箍筋用量，改善节点承载性能。
装配式结构
装配式结构是现代词，是一个专有名词，指的是装配式混凝土结构的简称，是以预制构件为主要受力构件经装配\连接而成的混凝土结构。
基本信息
中文名称
装配式结构
外文名称
prefabricated concrete structure
性质
预制构件为主要受力构件
类别
建筑结构
全称
装配式混凝土结构
1简介
2抗震性能
1.1等效现浇节点
1.12无黏结预应力筋拼接节点
加利福尼亚大学Priestley对部分黏结预应力拼接节点进行了理论研究[2],他指出由于预应力筋在节点内和节点两边一定范围内不与混凝土发生黏结,因此在节点产生较大变形时预应力筋仍可保持弹性。这种节点在大变形后强度和刚度的衰减及残余变形都较小,节点复原能力强;由于预应力的夹持约束作用,对节点区抗剪有利,可以减少节点区箍筋用量。Priestley进行了8个无黏结预应力梁柱节点的低周反复加载试验。试验表明:节点最大层间变形可达2.8%~4%,残余变形约为最大层间变形的2.2%;大变形时,由于梁柱界面处混凝土的塑性发展使节点刚度有所下降,但节点只有轻微损坏。与现浇混凝土节点相比,预制混凝土无黏结预应力拼接节点耗能较小,损伤、强度损失和残余变形也较小。
抗震性能
按照美国NEHRP(National Earthquake Haz-ardsReduction Program)2000规范[1],预制混凝土框架连接可以分为等效现浇连接和装配式连接,等效现浇连接要求达到或超过现浇混凝土连接的抗震性能,装配式连接和现浇混凝土连接力学性能不同,NEHRP另行给出抗震规定。常用的等效现浇节点有后浇整体式和预应力拼接式,常用的装配式节点有焊接节点和螺栓连接节点。
国内外学者对装配式RC结构做了大量的研究工作，并开发了多种装配式结构形式，如无粘结预应力装配式框架、混合连接装配式混凝土框架、预制结构钢纤维高强混凝土框架、装配整体式钢骨混凝土框架等。由于我国对预制混凝土结构抗震性能认识不足，导致预制混凝土结构的研究和工程应用与国外先进水平相比还有明显差距,预制混凝土结构在地震区的应用受到限制，因此我国迫切需要展开对预制混凝土结构抗震性能的系统研究。
1.3后浇整体式节点
1998年,Vasconez进行了13个预制混凝土节点的反复加载试验[5],这些节点包括9个钢纤维混凝土节点、1个聚乙烯醇纤维混凝土节点和3个普通混凝土节点。试验结果表明:钢纤维比聚乙烯醇纤维对改善节点性能更为有效;采用后浇钢纤维混凝土可以提高钢筋与混凝土的黏结强度,有助于提高节点延性、推迟破坏发生,同时还可以提高节点抗剪强度;与普通后浇节点相比,钢纤维混凝土节点的强度、耗能和变形能力分别增加约30%,35%,65%;使用3%体积含量的钢纤维混凝土可以使节点区箍筋用量减少50%,并获得更好的抗震性能。
3装配式连接节点
4整体性能
简介
装配式钢筋混凝土结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。与现浇施工工法相比，装配式RC结构有利于绿色施工，因为装配式施工更能符合绿色施工的节地、节能、节材、节水和环境保护等要求，降低对环境的负面影地干扰、节约水、电、材料等资源和能源，遵循可持续发展的原则。而且，装配式结构可以连续地按顺序完成工程的多个或全部工序，从而减少进场的工程机械种类和数量，消除工序衔接的停闲时间，实现立体交叉作业，减少施工人员，从而提高工效、降低物料消耗、减少环境污染，为绿色施工提供保障。另外，装配式结构在较大程度上减少建筑垃圾(约占城市垃圾总量的30%―40%)，如废钢筋、废铁丝、废竹木材、废弃混凝土等。
试件尺寸及配筋
2005年北京工业大学进行了6个混合连接装配混凝土框架内节点试件在低周反复荷载下的加载试验[4]，试件尺寸及配筋图如图2。试验表明:混合连接装配混凝土框架节点的耗能力与整体现浇混凝土节点相当，而其延性和变形恢复能力则优于整体现浇混凝土节点，其综合抗震性能优于整体现浇混凝土节点。
试件尺寸及配筋
装配式连接节点
2.1螺栓连接节点
2004年，同济大学赵斌等采用足尺模型对比试验方法对现浇高强混凝土梁柱组合件、预制混凝土结构高强混凝土后浇整体式梁柱组合件和高强预制混凝土结构全装配式梁柱组合件在低周反复荷载作用下的试验研究[7]，全装配式节点示意图如图3及4个试件的滞回曲线如图4。试验表明:全装配式半刚性节点预制混凝土梁柱组合件由于其短梁接头的加强作用,其承载力随加载位移的增加持续增大,相同的极限加载位移,其极限承载力大于现浇高强混凝土梁柱组合件和预制混凝土结构后浇整体式梁柱组合件，但由其滞回曲线可以看出它的耗能指标总体小于现浇高强混凝土梁柱组合件和预制混凝土结构后浇整体式梁柱组合件,建议采取必要措施,增加全装配式半刚性节点的耗能能力。