第4章 装配整体式高层混凝土结构布置与整体分析
装配式混凝土结构计算分析和构造要点
装配式混凝土结构计算分析和构造要点本文介绍了我国装配式混凝土结构的应用历史和近年来的研究进展，探讨了装配整体式混凝土结构“等同现浇”的计算分析方法和构造要点，并对其后续发展进行了展望。
标签：装配式;装配整体式;混凝土;计算1、前言近年来，我国推行“节能、节地、节水、节材和环境保护（四节一环保）”的可持续发展战略，建筑工业化已成为我国推动建筑业转型升级的国家战略，近年颁布的相关政策见表1。
地方政府加快发展装配式建筑的具体实施意见和细则要求也逐步出台，装配式混凝土结构得到了广泛的关注，成为建筑行业研究的热点问题之一。
2、装配式混凝土结构简介装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的混凝土预制构件为主，通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑[1]。
其主要构件为工厂预制，现场采用机械吊装施工，施工速度快，利于冬季施工和保护环境，同时门窗附件、装饰、预埋件、保温、防水等可与主体结构构件集成化预制。
欧洲最早的建筑工业化尝试可追溯到17世纪，第二次世界大战后，许多国家同时面临严重的房屋和劳动力短缺，欧美、日本等国家和地区对装配式混凝土结构开展了系统的研究和应用，经过几十年的发展，已形成比较完善的建筑工业化体系。
我国香港和台湾地区装配式混凝土建筑应用也很广泛。
20世纪50年代，我国大陆地区开始了装配式混凝土结构的研究和应用，到20世纪80年代，装配式单层工业厂房、装配式大板住宅和采用预制空心楼板的砌体建筑还有着非常广泛的应用。
但由于预制构件生产、安装、结构整体性等方面存在诸多问题，历次地震中，幾乎都有预制板等构件安全性表现较差的报道，国内建筑工程界对装配式混凝土结构的抗震性能存在疑虑;同时，由于裂缝、漏水、冷桥等原因，已建成的装配式混凝土建筑在使用性能上的表现也普遍不及全现浇混凝土结构，到20世纪90年代，装配式混凝土建筑已逐渐被全现浇混凝土结构淘汰[2]。
进入21世纪，我国对节能减排、环境保护的要求不断提高，同时劳动力价格快速上涨，工厂预制生产的构件相对于现浇混凝土又逐渐具备了性价比优势，这些因素必将改变建筑业的传统生产方式，装配式混凝土结构重新得到了广泛关注[3]。
混凝土高层建筑结构设计与施工方案分析
混凝土高层建筑结构设计与施工方案分析一、前言混凝土高层建筑结构设计与施工方案是建筑工程的重要组成部分，其质量和安全性直接关系到人们的生命和财产安全。
本文将从混凝土高层建筑的结构设计和施工方案两个方面进行分析，旨在提供一份全面的指导，以确保建筑工程的质量和安全性。
二、混凝土高层建筑结构设计1. 建筑结构设计基本原则混凝土高层建筑的结构设计应遵循以下基本原则：（1）结构合理、稳定、安全。
（2）满足使用要求，保证使用寿命。
（3）节约材料、降低成本。
（4）易于施工、检查、维修。
2. 结构设计要点混凝土高层建筑的结构设计要点包括：（1）选用合适的结构形式。
（2）确定合适的荷载标准。
（3）考虑地震、风、温度等因素。
（4）考虑结构的整体稳定性。
（5）合理设计结构的尺寸。
（6）确定合适的材料和构件。
3. 结构设计流程混凝土高层建筑的结构设计流程包括：（1）确定建筑用途和结构形式。
（2）确定荷载标准和设计参数。
（3）进行结构分析和计算。
（4）确定结构尺寸和构件。
（5）进行结构优化和检查。
4. 结构设计案例分析某混凝土高层建筑的结构设计采用了双塔单联体结构形式，荷载标准采用GB50009-2012建筑结构荷载规范标准。
结构分析采用有限元分析方法，通过计算得到了合理的结构尺寸和构件。
优化后的结构方案经过检查合格后，进入施工阶段。
三、混凝土高层建筑施工方案1. 施工方案基本原则混凝土高层建筑的施工方案应遵循以下基本原则：（1）确保施工质量和安全性。
（2）满足设计要求，保证使用寿命。
（3）节约材料、降低成本。
（4）易于施工、检查、维修。
2. 施工方案要点混凝土高层建筑的施工方案要点包括：（1）制定合适的施工组织设计。
（2）确定合适的施工方法和工艺。
（3）保证施工现场的安全和环保。
（4）确保施工质量和施工进度。
3. 施工方案流程混凝土高层建筑的施工方案流程包括：（1）制定施工组织设计。
（2）确定施工方法和工艺。
（3）编制施工计划。
装配整体式混凝土框架的实用设计方法
装配整体式混凝土框架的实用设计方法一、引言混凝土框架结构是大型建筑中常见的一种结构形式，它具有承载力强、抗震性能好、耐久性高等优点，是现代建筑中广泛使用的一种结构形式。
本文将介绍一种实用的设计方法，即装配整体式混凝土框架，以提高施工效率、减少工期和人工成本。
二、设计思路装配整体式混凝土框架是将混凝土构件在工厂预制完成后运到现场进行组装和拼接。
这种方法可以减少人工成本，提高施工效率，同时由于预制混凝土构件具有标准化、模块化等特点，可以保证施工中的精度和质量。
具体设计思路如下：1. 建立整体设计思路在设计混凝土框架的时候，要从整体性出发，考虑混凝土构件的连接方式、配合度等问题，保证整体结构的稳定性和可靠性。
2. 采用标准化、模块化设计采用标准化、模块化的设计可以保证混凝土构件的精度和一致性，减少施工中的差错和误差。
3. 确定合适的预制混凝土构件预制混凝土构件的选用要考虑其承载力、抗震能力、耐久性、防水性等指标，同时还要保证其与现场施工的配合度和连接方式。
4. 设计合适的连接方式连接方式的设计要考虑混凝土构件的受力情况、施工难度、连接强度等因素，选择合适的连接方式可以保证整体结构的稳定性和可靠性。
5. 进行模拟分析和优化设计在进行混凝土框架的设计时，可以采用有限元分析等工具进行模拟分析，对结构进行优化设计，提高其抗震性能和承载力。
三、具体实现方法1. 预制混凝土构件的制作预制混凝土构件可以在工厂进行制作，也可以在现场进行制作。
工厂制作可以提高生产效率和构件精度，但需要考虑运输和安装的问题。
现场制作可以减少运输和安装的成本，但需要考虑施工周期和人工成本。
2. 确定混凝土构件的连接方式混凝土构件的连接方式有螺栓连接、焊接连接、槽口连接等多种方式。
在选择连接方式时，需要考虑构件的受力情况、施工难度和连接强度等因素。
3. 进行模拟分析和优化设计在进行混凝土框架的设计时，可以采用有限元分析等工具进行模拟分析，对结构进行优化设计，提高其抗震性能和承载力。
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。
【全文】装配式混凝土建筑识图与构造-单元四-识读结构施工图
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项目一、装配式结构专项说明
一、结构设计总说明
（三）设计依据
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项目一、装配式结构专项说明
一、结构设计总说明
1．结构设计标准
（四）结构设计主要技术指标
（1）设计基准期及设计使用年限； （2）建筑结构安全等级及相应结构重要性系数； （3）地基基础（或建筑桩基）设计等级； （4）抗浮设防水位绝对高程及相当于本工程相对标高； （5）建筑防火分类与耐火等级； （6）地下工程的防水等级； （7）人防地下室的设计类别。
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项目一
装配式结构专项说明
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项目一、装配式结构专项说明
一、结构设计总说明
（一）工程概况 （二）设计总则 （三）设计依据 （四）结构设计主要技术指标 （五）主要荷载取值 （六）结构设计采用的计算软件
（七）主要结构材料 （八）地基、基础及地下室 （九）混凝土结构构造要求 （十）非结构构件的构造要求 （十一）混凝土结构施工要求 （十二）沉降观测要求
底板平面布置图应绘出预制底板、 预制板接缝的水平投影以及定位尺寸， 并标注预制底板编号，当预制板面标高 不同时，在预制板编号下标注标高高差 。 现浇层平面图应绘出板面钢筋，并 标注叠合板编号、注明板厚。当板面标 高不同时，还应在板编号的斜线下（整 块叠合板）或预制底板上（个别预制底 板部位）标注标高高差。
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项目二 识读装配整体式剪力墙结构施工图
一、预制剪力墙施工图制图规则 （三）构件表达
2．后浇段
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项目二 识读装配整体式剪力墙结构施工图
一、预制剪力墙施工图制图规则 （三）构件表达 3．剪力墙梁
剪力墙梁一般采用剪力墙梁表表达，主要内容包括：编号，所在层 号，梁顶相对标高高差，梁截面，钢筋配筋（上部纵筋、下部纵筋、箍 筋等）。剪力墙梁也可在剪力墙平面布置图上采用平法标注。
装配整体式混凝土结构的设计与施工
装配整体式混凝土结构的设计与施工一、概述装配整体式混凝土结构是一种新型的建筑结构体系，其特点是采用预制构件，通过现场拼装形成整体结构。
该结构体系具有施工效率高、质量可控、造价低廉等优点，已经成为现代建筑领域的热门技术。
本文将以一栋三层住宅楼为例，介绍装配整体式混凝土结构的设计与施工。
二、结构设计1. 结构形式该住宅楼采用装配整体式混凝土结构，分为地上三层和地下一层，总高度为12米。
地下一层为停车场，地上三层为住宅单元，每层面积约为500平方米。
2. 结构构件该结构体系采用钢筋混凝土框架结构，主要构件包括框架柱、框架梁、楼板、墙板等。
其中，框架柱和框架梁采用预制构件，楼板和墙板采用现浇混凝土。
3. 结构计算根据设计要求，该住宅楼的设计荷载为：楼面荷载为2.5kN/m²，楼面活荷载为1.5kN/m²，风荷载为0.8kN/m²，地震烈度为6度。
采用ANSYS有限元分析软件，对结构进行静力和动力分析，并进行设计参数的校核和优化。
4. 结构施工图根据计算结果，绘制结构施工图，包括构件尺寸、钢筋布置、构件连接方式等详细信息。
三、施工工艺1. 预制构件制作框架柱和框架梁采用钢模预制，具体工艺如下：（1）制作钢模：根据结构施工图，制作钢模，并进行质量检测。
（2）钢筋加工：根据设计要求，加工钢筋，并进行质量检测。
（3）混凝土浇筑：在钢模中浇筑混凝土，并进行养护。
（4）构件拆模：混凝土达到强度要求后，拆除钢模，进行质量检测。
2. 现场拼装现场拼装主要包括框架柱和框架梁的安装和连接，具体工艺如下：（1）安装框架柱：根据结构施工图，将预制柱安装在地基上，并进行水平调整。
（2）连接框架梁：根据结构施工图，将预制梁放置在柱子之间，并进行连接。
（3）安装楼板和墙板：在框架柱和梁之间安装楼板和墙板，并进行连接。
（4）施工节点处理：对结构节点进行加固和处理，确保结构的稳定性和安全性。
（5）封顶：完成各层楼板和墙板的施工后，进行封顶。
装配式混凝土结构设计方法分析
装配式混凝土结构设计方法分析摘要:随着装配式结构在建筑行业应用越来越广泛，装配式混凝土结构设计成为其施工的重要一环，其与传统现浇结构存有着明显的差异。
所以，这里将主要基于装配式混凝土结构设计原理，来具体的分析装配式结构的布置、预制构件设计以及相关计算等内容，这些都将成为设计工作的重要理论依据，以满足建筑施工的要求。
关键词:预制装配式建筑；混凝土结构；布置；计算；策略引言:建筑行业经过多年的发展，在行业中装配式建筑受到了越来越多人的关注，其灵活、高效、价格更优惠的特性，也使得装配式建筑在技术层面有了诸多创新与成功。
当下，装配式建筑在设计中更喜欢采用基于预制构件“拆分”的结构设计，这样既满足相关行业标准，也满足国家建筑行业制定的政策要求，不过目前的结构设计中仍旧存在不少潜在的安全问题，因此下面做具体研究，以推动行业的发展。
1装配式混凝土结构设计原理概述目前的建筑市场，装配式建筑结构设计其基本的原理类似，换一句话讲，具体设计中可以以预制构件受力钢筋连接技术进行设计规划，预制构件跟现浇混凝土有相同的方法，与之结构设计有着异曲同工之处，这可以保证其具有与现浇混凝土结构相同的相关结构性能特征，如出色的延性、良好的承载力以及更好的耐久性能等，可以说，目前的装配式混凝土结构与传统现浇混凝土在呈现的效果上基本一致，甚至个别方面更好。
在装配式结构的设计中，需要满足以下几点原则:（1）首先是设计环节应该注重结构的整体性设计，以保障结构的坚固，稳定。
（2）在装配式混凝土结构设计中应该采取高强度的钢筋材料与混凝土材料，保障结构设计的强度。
（3）在装配式建设中，应该明确装配式结构的节点和接缝受力情况，确保设计满足承载力要求并且具备耐久性、延展性高、承载力出色的优点。
（4）最后是，在装配式混凝土结构的设计中，需要讨论连接节点和接缝构造形式，依据其构造的形式与参数，以确定混凝土结构模型的整体性设计。
2装配式混凝土结构设计布置在具体的装配式混凝土结构设计中，要求结构以竖向或者平面都应该严格于传统的现浇施工结构，其中需满足各项混凝土结构设计的规则要求，设计环节尽可能不采取不规则的结构布置设计。
装配整体式混凝土框架设计方法
装配整体式混凝土框架设计方法一、前言装配整体式混凝土框架是一种新型建筑结构，具有施工方便、成本低、质量可控等优点。
本文旨在介绍装配整体式混凝土框架的设计方法，包括结构类型、设计参数、受力分析、结构设计、构造设计等方面。
二、结构类型装配整体式混凝土框架是由预制混凝土构件组成的整体结构，包括柱、梁、板等构件。
根据构件的连接方式，可分为搭接式和榫卯式两种。
搭接式是将构件直接搭接在一起，通过钢筋连接；榫卯式则是将构件的榫口和卯口相互咬合，形成稳定的结构。
三、设计参数装配整体式混凝土框架的设计参数包括荷载、材料、结构形式等。
荷载包括自重、活载、风载、地震力等，需按照国家标准进行计算。
材料选择应符合国家标准和规范，混凝土强度等级不低于C30，钢筋应符合GB/T1499.2-2007标准。
结构形式应根据建筑用途和场地条件进行选择，一般可采用框架结构或剪力墙结构。
四、受力分析装配整体式混凝土框架的受力分析是结构设计的基础，需要根据荷载作用下的结构受力情况进行分析。
首先，需要对荷载进行计算，包括自重、活载、风载、地震力等；然后，根据受力分析原理，计算各构件的受力情况，包括弯矩、剪力、轴力等；最后，根据构件的受力情况，进行结构设计。
五、结构设计装配整体式混凝土框架的结构设计需要根据受力分析结果进行，包括构件尺寸设计、配筋设计、节点设计等。
构件尺寸设计是指确定构件的横截面积和长度，应满足强度和刚度要求。
配筋设计是指确定钢筋的直径、间距、长度等，应满足受力要求和构造要求。
节点设计是指确定节点的连接方式和构造形式，应满足稳定、刚度和承载力要求。
六、构造设计装配整体式混凝土框架的构造设计是指确定构件的制作和安装方式，包括模板制作、混凝土浇筑、钢筋安装、构件拼装等。
模板制作应符合国家标准和规范，保证混凝土的质量和表面光滑度。
混凝土浇筑应按照设计要求进行，包括浇筑顺序、浇筑方法、振捣方式等。
钢筋安装应符合国家标准和规范，保证钢筋的位置和间距。
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现浇：框架、剪力墙、框架-剪力墙、框架-筒体、筒体结构等 装配式：框架、剪力墙、框架-剪力墙、框架-斜撑、装配式墙 板结构等
1、框架结构
定义：梁柱通过刚接 形成的抗侧力体系。
特点：空间布置灵活； 抗侧能力较差；填充 墙等非结构构件容易 在地震中破坏。
水平作用下变形如右图， 高宽比H/B＜4时，整体变 形以图a为主。 随着高度增加，底部弯矩 和剪力会增大很多。
装配整体式剪力墙结构
定义：全部或部分剪力墙采用预制墙板 构建而成的装配整体式混凝土结构。
目前应用情况：理论上，不适用于装配 式（构件大且重，钢筋多）；但我国应 用较多（地产项目面积大，住户不希望 市内凸出柱子）
3、框架-剪力墙结构
定义：是一种双重抗侧力结构，将 框架和剪力墙两种结构共同组合在 一起的结构体系。
剪切变形
弯曲变形
装配整体式框架结构
定义：全部或部分框架梁、柱采用预制 构件构建而成的装配整体式混凝土结构。 特点：节点连接较简单，方便采用等同 现浇的设计理念；梁柱均可以采用预制 构件，预制率较高；便于安装运输。 层数受限（高度增加，底部弯矩剪力较 大，所需柱截面增加，不利于运输安装， 造价也高）；需进行钢筋碰撞检查，严 便，所以有较 好的应用前景。
5、多层装配式墙板结构
定义：全体或部分采用预制墙板 构建而成的多层装配式混凝土结构。 对装配式整体式剪力墙结构进行简 化，并对以前大板结构的节点进行 优化。 特点：构造简单，施工方便。可在 城镇地区多层住宅中推广。
日本最开始就是这种体系。
2、剪力墙结构
定义：由剪力墙承受大 部分水平作用的体系。
特点：墙间距较小，难 以形成大空间；抗侧能 力较强；墙面平整、美 观。 应用：旅店、宿舍、住 宅类建筑。
底部几层做成框架结构， 形成框支剪力墙结构。 一般临街建筑会采用这 种体系，底部框架空间 大，可做商场、超市等； 上部可做写字楼、住宅 等。
特点：兼具两者特点，竖向力由框 架和剪力墙共同承担，水平力由剪 力墙承担。 应用：高层办公类建筑。
变形及协同工作
装配整体式框架-剪力墙结构
定义：将装配整体式框架结构和装配整 体式剪力墙结构组合在一起的结构体系。
特点：梁、柱、板预制，剪力墙结合铝 合金模板现浇（或采用钢板剪力墙）。
4、框架-斜撑结构
看看下面的图分别是结构体系中的谁？
第4章 装配式高层混凝土结构布置 与整体分析
➢4.1结构体系和布置原则 ➢4.2装配整体式结构设计基本规定 ➢4.3装配整体式结构分析特点 ➢4.4装配式结构设计深度要求
4.1结构体系和布置原则
结构体系
装配式结构布置原则
一、结构体系
结构体系是指根据受力特点划分的结构类型
全装配式混凝土圆孔大板结构
（1）体系简介 所有构件都是预制的，可以快速、高效地建造低层房屋。
组成部分：5种预制构件，分别为墙板、楼板、山墙、屋顶以及钢梁 构件。采用专用集装箱运输构件，效率较高。
特点：承重构件都是墙和板，基本没有梁。
全装配式混凝土圆孔大板结构
（2）全装配式墙板竖向缝的新连接结构形式
定义：是在框架的某榀或某几榀增 加一些混凝土或钢结构斜撑，斜撑 与框架梁、柱构成支持系统，再与 五支撑的框架系统共同组合成框架 -支撑体系。
特点：具有多道防线，比纯框架结 构抗震性能好。
装配整体式框架-斜撑结构
定义：是在装配整体式混凝土框 架结构中增加斜撑构建而成的装 配整体式混凝土结构，斜撑部分 可采用预制混凝土构件或钢构件。
组成部分：a.抗剪键和软索锚环 b.连接槽和钢筋锚环 c.预埋钢管和连接钢板以及插筋