04预制装配式框架结构体系
国开房屋建筑混凝土结构设计形考作业答案解析
国家开发大学土木工程本科房屋建筑混凝土结构设计形成性考核题目及答案形考任务一一、选择题（共5小题，每小题10分，共50分）1.（梁板结构体系）主要承担楼（屋）面上的使用荷载，并将荷载传至竖向承重结构，再由竖向承重结构传至基础和地基。
2.（框架结构体系）由梁和柱连接而成，其中梁柱连接处一般为刚性连接，柱支座一般为固定支座。
3.（框架结构体系）的优点是建筑平面布置灵活、使用空间较大，缺点是结构抗侧刚度较小、易产生较大侧移，主要应用于10层以下多层建筑。
4.（框架-剪力墙结构体系）是将框架结构中的部分跨间布置剪力墙或把剪力墙结构的部分剪力墙抽掉改为框架承重。
5.（结构选型）的主要目的是为建筑物选择安全经济的受力体系，主要包括结构体系的选择及结构材料的确定等。
二、判断题（共10小题，每小题5分，共50分）6.混凝土结构是由基础、柱(墙)、梁(板、壳）等混凝土基本构件组成的一个空间骨架受力系统。
（√）7.混凝土结构设计，就是根据建筑功能或生产要求，依据一定的力学原理，选用合理的结构形式，并确定各组成构件的尺寸、材料和构造方法的过程。
（√）8.梁板结构体系是混凝土结构中最常用的竖向结构体系，被广泛用于建筑中的楼、屋盖结构、基础底板结构等。
（×）9.框架结构属高次超静定结构，既承受竖向荷载，又承受侧向水平力。
（√）10.在剪力墙的墙体内，侧向荷载主要产生向下的压力，竖向荷载产生水平剪力和弯矩。
（×）11.框架-剪力墙结构体系既保留了框架结构建筑布置灵活、使用方便的优点，又具有剪力墙抗侧刚度大、抗震性能好的优点，同时还可充分发挥材料的强度作用，具有很好的技术经济指标。
（√）12.先设计、后勘察、再施工，是工程建设必须遵守的程序。
（×）13.结构设计的具体内容包括基础结构设计、上部结构设计和构造细部设计。
（√）14.结构设计一般可分三个阶段：方案阶段、结构分析与计算阶段、施工图设计阶段。
预制装配整体式框架体系
1、装配整体式框架结构体系装配整体式框架结构，即全部或部分的框架梁、柱采用预制构件和预制叠合楼板，现场拼装后浇注叠合层或节点混凝土形成的混凝土结构，简称装配整体式框架结构。
装配整体式框架结构与现浇框架结构适用高度是有区别的，如表1，2所示。
表1 装配整体式结构房屋的最大适用高度表2 A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度由装配规范和现浇规范的比较，可以确定：抗震设防烈度除8度0.3g外，预制装配框架结构与现浇框架结构适用高度是相同的；预制装配整体式框架—现浇剪力墙结构，即剪力墙部分现浇，预制装配框架部分与传统现浇结构等同；装配式剪力墙结构在同等抗烈度与现浇剪力墙结构相差10～20m。
装配式剪力墙与现浇剪力墙适用高度相差总体幅度取决于预制剪力墙构件底部承担总剪力值的大小。
2、装配整体式框结构体系2.1 装配整体式框结构体系范围装配整体式框结构体系涵盖了装配整体式框架结构体系、装配整体式框架-现浇剪力墙结构体系（现浇核心筒结构体系）、装配整体式框架-钢支撑结构体系；装配整体式框架-防屈曲支撑结构体系（防屈曲钢板墙）。
装配整体式框架-现浇剪力墙结构体系、装配整体式框架-现浇核心筒结构体系中的框架部分采用与预制装配整体式框架结构体系相同的预制装配技术，使预制装配框架技术在高层及超高层建筑中得以应用。
预制装配整体式框架-防屈曲支撑（防屈曲钢板墙）是今后抗震烈度7度及7度以上地区装配整体式框架体系的发展方向。
2.2 装配整体式框架结构体系关键技术装配整体式框架结构体关键技术在于装配式梁柱节点，其节点必须满足强度、耐久性、延性以及施工安装等要求。
目前预制装配柱的纵筋连接方式为套筒灌装连接，套筒钢筋的连接长度为8d，《装配式混凝土结构技术规程》规定的灌浆套筒连接技术为首选连接方式。
浆锚搭接连接，其要求的搭线长度为33d×1.6=52.8d，相对来说，浆锚搭接连接方式的施工、吊装难度比较大。
梁柱连接节点。
框架结构
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区别
框架结构与砖混结构的区别
框架结构与砖混结构主要是承重方式的区别。框架结构住宅的承重结构是梁、板、柱，而砖混结构的住宅承 重结构是楼板和墙体。在牢固性上，理论上说框架结构能够达到的牢固性要大于砖混结构，所以砖混结构在做建 筑设计时，楼高不能超过6层，而框架结构可以做到几十层。
但在实际建设过程中，国家规定了建筑物要达到的抗震等级，无论是砖混还是框架，都要达到这个等级，而 开发商即使用框架结构盖房子，也不会为了提高建筑坚固程度而增加投资，只要满足抗震等级就可以了。
结构简介
框架结构是指由梁和柱以钢筋相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中 出现的水平荷载和竖向荷载。框架结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、 膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材砌筑或装配而成。
框架结构建筑框架结构又称构架式结构。房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按立 面构成分为对称、不对称；按所用材料分为钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。 其中最常用的是混凝土框架（现浇式、装配式、整体装配式，也可根据需要施加预应力，主要是对梁或板）、钢 框架。装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。
缺点
框架结构体系的缺点为：框架节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作 用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破坏，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力， 施工受季节、环境影响较大；不适宜建造超高层建筑，框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低， 特别是水平方向的（即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度，但也是有限的），它的受力特点 类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小，但相对于各楼层而言，层间变形上小下大，设计时如何提高 框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素，对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层 不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增 大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面稍高，故 一般适用于建造不超过15层的房屋，超高建筑建议采用框架剪力墙结构。
预制装配式建筑结构
1.提高生产效率：预制装配式建筑采用工业化生产方式，能够 提高生产效率，促进建筑产业的升级和转型。 2.改善居住环境：预制装配式建筑具有高质量、高精度等优点 ，能够改善人们的居住环境，提高生活质量。 3.促进城市化进程：预制装配式建筑的推广和应用，能够促进 城市化进程，推动经济社会发展。
预制装配式建筑结构
预制装配式建筑结构
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预制装配式建筑的制造与工艺流程
预制装配式建筑的制造与工艺流程
▪ 预制装配式建筑的制造与工艺流程概述
1.预制装配式建筑是一种高效、环保、节约的建筑方式，通过 工厂化生产，将构件预制加工，然后运输到施工现场进行装配 。 2.预制装配式建筑的制造与工艺流程包括设计、生产、运输、 施工等环节，每个环节都需要精细的规划和操作。
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预制装配式建筑结构的设计原理
预制装配式建筑结构的设计原理
▪ 预制装配式建筑结构的设计原理
1.标准化设计：预制装配式建筑结构的设计基于标准化、模块 化的理念，通过统一的尺寸和规格，实现构件的批量化生产， 提高生产效率。 2.结构设计：预制装配式建筑结构的设计需要考虑结构的整体 性和稳定性，确保构件之间的连接牢固可靠，满足抗震、抗风 等安全要求。 3.节点设计：节点是预制装配式建筑结构中的关键部位，设计 需要考虑节点的传力机制、连接方式和施工工艺，确保节点的 承载能力和变形能力。
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预制装配式建筑的定义与分类
预制装配式建筑的定义与分类
▪ 预制装配式建筑的定义
1.预制装配式建筑是指在工厂预先生产构件，然后运输到施工 现场进行装配的建筑方式。 2.预制构件包括墙板、楼板、楼梯、阳台等建筑部件。 3.预制装配式建筑具有高效、节能、环保等优点，是未来建筑 工业化的发展方向。
装配式框架结构安装要点
临时固定和校正可采用方木或管式支撑进行，管式支撑为两端装有螺杆的钢管，上端与套在柱上的管箍相连，下端与楼板上的预埋件连接。
柱子的校正工作应多次反复进行。第一次在起重机脱钩后焊接前进行初校；第二次在柱接头电焊后进行，以校正因焊接引起钢筋收缩不均而产生的偏差；第三次在柱子与梁连接和楼板吊装后，为消除荷载和电焊产生的偏差，还要再进行校正。
现场施工除基础和构件节点等部位采用混凝土现浇外，主要为机械化安装，安装顺序为：柱→梁→板→楼梯、阳台→外墙体。施工速度快，效率高，现场工人数量大大减少。
钢筋连接及锚固全部采用机械连接和锚固形式。外装饰材料已整体预制在柱、墙体、阳台等构件上，接缝采用嵌缝材料和防水材料嵌填。
构件的加工计划、运输计划和每辆车构件的装车顺序紧密的与现场施工计划和吊装计划相结合，确保每个构件严格按实际吊装时间进场，保证了安装的连续性。
2.4.1.检查预制叠合梁的编号、方向、吊环的外观、规格、数量、位置、次梁口位置等，选择吊装用的钢梁扁担，吊索必须与预制叠合梁上的吊环一一对应。
2.4.2.叠合梁吊装前梁底标高、梁边线控制线在校正完的墙体上用墨斗线弹出。
2.4.3.先吊装主梁后吊装次梁；吊装次梁前必须对主梁进行校正完毕。
2.4.4.叠合梁搁置长度为15mm,搁置点位置使用1~10mm垫铁，预制叠合梁就位时其轴线控制根据控制线一次就位；同时通过其下部独立支撑调节梁底标高，待轴线和标高正确无误后将预制叠合梁主筋与剪力墙或梁钢筋进行点焊，最后卸除吊索。
概述
装配式框架结构是目前应用较多的结构形式之一，具有建筑平面布置灵活，使中应用广泛。
预制装配式框架结构体系是按标准化设计，根据结构、建筑特点将柱、梁、板、楼梯、阳台、外墙等构件拆分，在工厂进行标准化预制生产，现场采用塔吊等大型设备安装，形成房屋建筑。
装配式框架结构中预制梁叠合层预制保护层免高空支模施工技术
59总178期 2024.04 混凝土世界引言装配式建筑是指在工厂预制好建筑构件，然后在施工现场进行组装的一种建造方式。
随着现代建筑技术的发展，以及建筑产业绿色低碳环保发展理念的要求，装配式建筑在全球范围内，特别是在欧洲及美国等国家得到了广泛的应用，并且在未来的建筑领域具有巨大的发展潜力。
装配式建筑作为一种新兴的建造方式，受到了越来越多的关注和青睐[1]，许多建筑项目已开始采用装配式建筑技术，如“拼装式建筑”“模块化建筑”等。
这些装配式建筑施工技术不仅在住宅建筑领域得到了应用，还在商业建筑、公共建筑、工业厂房等领域进一步推广，实现了广泛的应用[2]。
预制叠合梁作为装配式框架结构的主要结构构收稿日期：2024-2-17第一作者：王宇，1987年生，工程师，研究方向为建筑工程施工技术管理，E-mail：****************装配式框架结构中预制梁叠合层预制保护层免高空支模施工技术王 宇中铁建工集团有限公司 北京 100071摘 要：装配式建筑中预制梁安装通常会存在叠合层上部钢筋碰撞的问题，同时由于预制梁与预制板叠合层交接位置需支设侧模封闭，常常造成工期延误，高空支模施工也增大了安全风险以及施工成本。
为解决装配式框架结构中预制梁叠合层上部钢筋碰撞以及侧模难封闭等问题，本文以D市QZ项目为例，基于文献调研和实际项目研究，提出了一种预制梁叠合层预制保护层免高空支模施工技术，解决后期封闭预制梁叠合层与预制板交接位置在现场高空支模的难题，同时缩短了安装预制梁后节点处理钢筋错位碰撞的时间。
该方法不仅节约了施工工期和成本，同时提高了整个施工工程的安全性，以期为相应装配式工程项目提供参考借鉴。
关键词：装配式建筑；预制梁叠合层；免高空支模；节约工期Construction Technology of Prefabricated Protective Layer for Prefabricated Beam Stacked Layers in Assembled Frame Structures without Overhead Supporting MouldsAbstract: Prefabricated beams in assembly buildings usually have the problem of collision of the upper reinforcement of the stacked layer, and at the same time, because the prefabricated beams and prefabricated panels need to be supported at the location of the stacked layer to be closed by side moulds, which often causes delays in the construction period, and the construction of overhead moulds increases the safety risk and the construction cost. In order to solve the problems of collision of upper reinforcement of prefabricated beams and difficult closure of side moulds in assembled frame structure, this article takes the QZ project in D city as an example, based on literature research and actual project research, proposes a construction technology for prefabricated beam composite layer prefabricated protective layer without high-altitude formwork support, which solves the problem of high-altitude formwork support at the junction of the closed prefabricated beam composite layer and the prefabricated slab on site in the later stage. At the same time, it shortens the time for node treatment of steel bar misalignment and collision after installing the prefabricated beam. It also saves the construction period and cost, and improves the safety of the whole construction project, in order to provide reference for similar assembly projects.Key words: Assembled buildings; prefabricated beams with stacked floors; no overhead support moulding; saving construction period件，广泛应用于大型工厂、住宅楼、写字楼等建筑中，通过预制梁加上部现浇叠合层方式，不仅可以提高建筑结构整体稳定性，还可以缩短施工周期，降低施工成本，提高施工安全性[3]。
建筑框架结构体系
框架（框-剪）结构我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2002)将l0层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物定义为高层建筑，2～9层且高度不大于28m为多层建筑。
目前，多层与高层建筑最常用的结构体系有框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系和筒体体系等。
(一)框架结构的组成与特点框架结构．主要由楼板、梁、柱及基础等承重构件组成。
由框架梁、柱与基础形成平面框架，作为主要的承重结构。
各平面框架再由连系梁联系起来，形成一个空间结构体系．框架结构具有建筑平面布置灵活，能获得较大空间，承受竖向荷载作用合理、结构自重较轻的特点。
但由于框架其侧向刚度小、水平位移较大，因此使用高度受到限制。
在高度不大的多高层建筑中，框架结构是一种较好的结构体系。
从受力合理和控制造价的角度，现浇钢筋混凝土框架高度一般不超过45m；广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房。
(二)框架结构材料强度等级(1)混凝土强度等级非抗震设计时，现浇框架的混凝土强度等级不应低于C20。
抗震设计时，当按一级抗震设计时，现浇框架的混凝土强度等级不宜低于C30，当按二至四级抗震等级设计时，不成低于C20。
为减小柱子的轴压比和截面，提高承载能力，宜在荷载较大的柱子中采用较高强度的混凝土。
(2)钢筋级别一般情况下，框架梁、柱内纵筋采用HRB 335级、HRB 400级或RRB 400级，箍筋采用HPB 235级HRB 335级。
(3)梁柱节点混凝土梁的混凝土强度等级宜与柱相同或不低于柱混凝土强度等级5MPa以上。
二、钢筋混凝土框架结构的构造要求节点设计是框架结构设计中极其重要的内容。
通过构造措施来保证。
(一)一般构造(1)框架梁在非抗震设防区，框架节点的承载力是经济合理且便于施工的原则。
框架梁除应满足一般梁的有关构造规定外，在跨中上部至少应配置2根12的钢筋与横梁支座的负弯矩钢筋搭接，搭接长度不应小于1．2z。
(z。
为纵向受拉钢筋的最小锚固长度)。
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。
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预制装配式框架结构体系 (来源：台湾润泰集团)
预制装配式框架结构体系是按标准化设计，根据结构、建筑特点将柱、梁、板、楼梯、阳台、外墙等构件拆分，在工厂进行标准化预制生产，现场采用塔吊等大型设备安装，形成房屋建筑。
现场施工除基础和构件节点等部位采用混凝土现浇外，主要为机械化安装，安装顺序为：柱→梁→板→楼梯、阳台→外墙体。
施工速度快，效率高，现场工人数量大大减少。
钢筋连接及锚固全部采用机械连接和锚固形式。
外装饰材料已整体预制在柱、墙体、阳台等构件上，接缝采用嵌缝材料和防水材料嵌填。
构件的加工计划、运输计划和每辆车构件的装车顺序紧密的与现场施工计划和吊装计划相结合，确保每个构件严格按实际吊装时间进场，保证了安装的连续性。
具有标准化施工，计划和程序管理严密；机械化程度高；质量可靠；安全；环保等特点。
关键技术：
⑴以每层每跨为单元合理拆分构件，便于构件加工和吊装；
⑵优化管理，将生产、运输和吊装紧密衔接；对构件进行分区、编号，优化安装流程；
⑶构件吊装控制方法和结构构件定位调节方法；
⑷合理运用连接形式，有效解决钢筋锚固对构件吊装的影响。
经济效益和社会效益
操作简便、安全可靠，可确保工程质量，安装时间显著缩短，较之传统施工方法节约人工50%；节约常规周转材料约80％；内外装饰工期短，竣工时间可缩短约20％；基本避免现场湿作业，减少建筑垃圾约70％，节约施工用水约50％，大量减少了噪音污染，在节能环保方面优势明显。