装配式混凝土结构设计方法

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]。

混凝土装配式结构设计方法一、背景介绍混凝土装配式结构是一种新型的建筑结构形式，它具有节能、环保、高效等优点，越来越受到人们的关注和重视。

然而，混凝土装配式结构的设计方法相对传统的混凝土结构而言还不够成熟，需要不断地探索和改进。

本文将从混凝土装配式结构的设计方法入手，探讨如何设计出高质量的混凝土装配式结构。

二、设计流程1. 确定结构类型混凝土装配式结构可以分为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等多种类型。

设计师应该根据具体的工程要求和条件，确定合适的结构类型。

2. 确定结构抗震等级混凝土装配式结构的抗震性能是设计中需要重点考虑的问题。

要根据地震烈度、建筑高度、地基条件等因素，确定结构的抗震等级，以保证结构的安全性。

3. 确定结构荷载结构荷载是设计中必须要考虑的问题，包括自重、活载、风荷载、地震荷载等。

设计师应该根据工程的具体情况，确定结构荷载的大小和分布。

4. 确定结构形式和尺寸混凝土装配式结构的形式和尺寸对于结构的稳定性和经济性都有着重要的影响。

因此，设计师需要根据工程的具体情况，确定结构的形式和尺寸，以保证结构的安全性和经济性。

5. 进行结构分析结构分析是设计中必不可少的环节，可以采用有限元分析、静力分析、动力分析等多种方法进行。

通过结构分析，可以得出结构的内力分布、变形情况等重要参数。

6. 进行结构优化通过结构分析得出的结构参数，可以进行结构优化，包括调整结构尺寸、增加或减少结构构件等。

通过结构优化，可以达到结构轻量化、经济性等目的。

7. 进行结构设计结构设计是将结构参数转换为具体的结构构件尺寸和数量的过程。

设计师需要根据工程的具体情况，合理设计结构构件的尺寸和数量，以保证结构的安全性和经济性。

8. 进行结构施工图设计结构施工图设计是将结构设计图纸转化为施工图纸的过程。

设计师需要根据工程的具体情况，合理设计施工图纸，以保证施工的顺利进行。

三、设计要点1. 结构设计应考虑混凝土装配式结构的特点，尽可能减少构件数量和重量，以达到轻量化的目的。

装配式混凝土结构设计方法分析章勇发布时间：2021-12-15T07:36:15.476Z 来源：《建筑科技》2021年11月上31期作者：章勇[导读] 装配式混凝土结构是一种由预制混凝土结构部品、部件通过各种可靠的连接方式和现场后浇混凝土相结合的结构体系。

台州市城乡规划设计研究院有限公司章勇 318000摘要：装配式混凝土结构是一种由预制混凝土结构部品、部件通过各种可靠的连接方式和现场后浇混凝土相结合的结构体系；它是建筑工业化的一部分，同时也是现代建筑积极发展方向之一。

因此，本文对装配式混凝土结构设计方法进行研究，具有十分重要的意义。

关键词：装配式混凝土结构；结构设计；结构计算近年来，传统的建筑行业正面临着人口红利减弱、环境污染严重、建安工期限制及建筑工程质量等诸多问题。

为此，装配式建筑以工业化、绿色化、高效化和质量化的优势得到认可和推广，因其能较好地解决传统建筑行业面临的难题。

相比传统的混凝土建筑结构设计而言，装配式混凝土结构的设计既有许多与其相似相通之处，也有不少特有的要求和规定。

两者的异同基本贯穿于整个结构设计过程中，只有对此均有清晰的认识和理解，方可在装配式混凝土建筑的结构设计中做到“安全适用、经济合理和确保质量”的要求。

1装配式混凝土结构的设计依据规范是设计的基础和依据，建设部先后出台了装配式混凝土结构设计的相关规范，如《装配式混凝土技术标准》（GB/t5231-2016）、《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014）等。

众所周知，目前装配式混凝土主体结构设计基本上是由结构设计人员利用计算机和软件直接使用一些相应的主体结构来完成的。

2005年，中国政府大力推广装配式结构建筑的应用，建筑工程结构建模计算系统软件开发公司也对其相关产品设计进行了大量的相关后续技术开发；如新的PKPM PC计算模块可以直接完成各种预制钢筋混凝土结构的整体建模和结构计算；PKPM PC可以根据《钢筋混凝土主体预制结构施工技术设计规范》的要求，设计装配式混凝土主体结构；GB软件可以设计建筑图纸中的预制构件，包括预制构件外墙、预制构件内墙、组合梁、预制构件柱、组合板、阳台板、空调板、预制构件楼梯等。

浅谈装配整体式混凝土结构设计摘要：装配式建筑具有工业化水平高、便于冬期施工、减小施工现场湿作业量、减少材料消耗、减少工地扬尘和建筑垃圾等优点，它有利于实现提高建筑质量、提高生产效率、降低成本、实现节能减排和保护环境的目的。

装配式建筑在许多国家和地区，如欧洲、新加坡，以及美国、日本、新西兰等处于高烈度地震区的国家都得到了广泛的应用。

在我国，近年来，由于节能减排要求的提高，以及劳动力价格大幅度上涨等因素，预制混凝土构件的应用开始摆脱低谷，呈现迅速上升的趋势。

基于此，本文主要对装配整体式混凝土结构设计进行分析。

关键词：装配整体式混凝土结构；结构设计；预制混凝土构件一、前言装配式混凝土结构是由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构，包括装配整体式混凝土结构、全装配混凝土结构等。

在建筑工程中，简称装配式建筑；在结构工程中，简称装配式结构。

装配式结构的设计，应注重概念设计和结构分析模型的建立，以及预制构件的连接设计。

预制构件的连接包括钢筋套筒灌浆连接和钢筋浆锚搭接连接等。

预制构件包括预制梁、预制柱、预制剪力墙、叠合板、预制阳台板、预制空调板、预制女儿墙、预制楼梯和预制混凝土夹心保温外墙板等。

二、装配整体式混凝土结构设计的要点1、预制率、装配率的统计。

其中北京市的规定如下：（1）预制率单体建筑±0.000标高以上，结构构件采用预制混凝土构件的混凝土用量占全部混凝土用量的体积比，按公式一计算：预制率= V1/（V1+V2）×100%（公式一）式中：V1── 建筑±0.000标高以上，结构构件采用预制混凝土构件的混凝土体积；计入V1计算的预制混凝土构件类型包括：剪力墙、柱、支撑、梁、桁架、屋架、楼板、楼梯、阳台板、空调板、女儿墙、雨棚等；V2── 建筑±0.000标高以上，结构构件采用现浇混凝土构件的混凝土体积。

（2）装配率单体建筑±0.000标高以上，围护和分隔墙体、装修与设备管线等采用预制部品部件的综合比例，按公式二计算：装配率= （公式二）式中：Qi──各指标实际得分值，具体要求见“装配式建筑装配率评分表”；q──单体建筑中缺少的评价内容的分值总和（如：若公共建筑中无厨房和采暖管线，则q=8+4=12）。

Zhuang pei shi hun ning tu jie gou she ji fang fa yan jiu装配式混凝土结构设计方法研究■伦豪目前而言，装配式混凝土结构分为装配整体式剪力墙结构、装配整体式框架结构、装配整体式框架-剪力墙结构等，在建筑工程领域的应用广泛。

装配式建筑结构设计宜贯彻标准化设计理念，遵循少规格、多组合的原则，在标准化设计的基础上实现系列化和多样化。

不过现状中依然存在问题及缺陷，现场施工难以保证质量。

一、设计规范与原则装配式混凝土结构的设计相关规范包括：《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014,《装配式混凝土建筑技术标准》GBT51231-2016,《装配式混凝土建筑结构技术规程》DBJ15-107-2016《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015等。

同时中国建筑设计研究院也编制了相关图集，例如《装配式混凝土结构表示方法及示例》《装配式混凝土结构连接节点构造》等。

除满足相关规范要求以外，装配式结构设计上应遵循以下原则：①采用有效措施，增强装配式结构的整体性；②节点和接缝部位，要求受力明确、构造可靠，满足延性、耐久性、承载力要求，并复核连接节点的承载力计算；③装配式混凝土结构相比一般现浇结构宜"加严设计”，并满足抗震及运输、吊装要求。

二、装配式混凝土结构设计要点装配式混凝土结构设计具有与现浇混凝土结构等同的延性、承载力和耐久性能，其整体性主要体现在预制构件之间、预制构件与后浇混凝土之间的连接节点上，包括接缝混凝土粗糙面及键槽的处理、钢筋连接锚固技术、设置的各类联系钢筋、构造钢筋等。

1.规范要求当采取了可靠的节点连接方式和合理的构造措施后，装配整体式框架结构及框架-现浇剪力墙结构的性能可等同现浇混凝土结构，故两者最大适用高度相同。

而装配整体式剪力墙结构因墙体之间接缝数量多且构造复杂，接缝的构造措施及施工质量对结构整体的抗震性能影响较大，故最大适用高度相比于现浇结构适当降低。

第一章：装配式混凝土结构概述1.1 教学目标了解装配式混凝土结构的定义和发展历程掌握装配式混凝土结构的特点和优势了解装配式混凝土结构的应用范围1.2 教学内容装配式混凝土结构的定义和发展历程装配式混凝土结构的特点和优势装配式混凝土结构的应用范围1.3 教学方法讲授法：讲解装配式混凝土结构的定义和发展历程案例分析法：分析装配式混凝土结构的特点和优势小组讨论法：讨论装配式混凝土结构的应用范围1.4 教学资源教材：装配式混凝土结构相关教材课件：装配式混凝土结构概述PPT案例素材：装配式混凝土结构案例1.5 教学评估课堂问答：检查学生对装配式混凝土结构定义和发展历程的理解小组讨论报告：评估学生对装配式混凝土结构特点和优势的理解课后作业：巩固学生对装配式混凝土结构应用范围的认识2.1 教学目标掌握装配式混凝土结构的平面设计要点了解装配式混凝土结构的立面设计要求熟悉装配式混凝土结构的结构设计规范2.2 教学内容装配式混凝土结构的平面设计要点装配式混凝土结构的立面设计要求装配式混凝土结构的结构设计规范2.3 教学方法讲授法：讲解装配式混凝土结构的平面设计要点和立面设计要求案例分析法：分析装配式混凝土结构的结构设计规范互动提问法：引导学生思考和讨论装配式混凝土结构设计中的问题2.4 教学资源教材：装配式混凝土结构设计相关教材课件：装配式混凝土结构设计PPT案例素材：装配式混凝土结构设计案例设计规范：装配式混凝土结构设计规范文件2.5 教学评估课堂问答：检查学生对装配式混凝土结构平面设计要点和立面设计要求的掌握设计练习：评估学生对装配式混凝土结构设计规范的应用能力课后作业：巩固学生对装配式混凝土结构设计的理解和应用3.1 教学目标掌握装配式混凝土结构施工的前期准备工作了解装配式混凝土结构的施工流程和工艺熟悉装配式混凝土结构施工中的质量控制要点3.2 教学内容装配式混凝土结构施工的前期准备工作装配式混凝土结构的施工流程和工艺装配式混凝土结构施工中的质量控制要点3.3 教学方法讲授法：讲解装配式混凝土结构施工的前期准备工作案例分析法：分析装配式混凝土结构的施工流程和工艺互动提问法：引导学生思考和讨论装配式混凝土结构施工中的质量控制要点3.4 教学资源教材：装配式混凝土结构施工准备相关教材课件：装配式混凝土结构施工准备PPT案例素材：装配式混凝土结构施工案例施工规范：装配式混凝土结构施工规范文件3.5 教学评估课堂问答：检查学生对装配式混凝土结构施工前期准备工作的理解施工流程设计练习：评估学生对装配式混凝土结构施工流程和工艺的应用能力课后作业：巩固学生对装配式混凝土结构施工准备的理解和应用4.1 教学目标掌握装配式混凝土结构施工的关键技术了解装配式混凝土结构的施工要点和注意事项熟悉装配式混凝土结构施工中的安全措施4.2 教学内容装配式混凝土结构施工的关键技术装配式混凝土结构的施工要点和注意事项装配式混凝土结构施工中的安全措施4.3 教学方法讲授法：讲解装配式混凝土结构施工的关键技术和要点案例分析法：分析装配式混凝土结构施工中的注意事项和安全措施互动提问法：引导学生思考和讨论装配式混凝土结构施工中的问题4.4 教学资源教材：装配式混凝土结构施工技术相关教材课件：装配式混凝土结构施工技术PPT案例素材：装配式混凝土结构施工案例施工规范：装配式混凝土结构施工规范文件4.5 教学评估课堂问答：检查学生对装配式混凝土结构施工第六章：装配式混凝土结构构件安装6.1 教学目标掌握装配式混凝土结构构件的安装方法和技术要求了解装配式混凝土结构构件安装的顺序和工艺熟悉装配式混凝土结构构件安装中的质量控制要点6.2 教学内容装配式混凝土结构构件的安装方法和技术要求装配式混凝土结构构件安装的顺序和工艺装配式混凝土结构构件安装中的质量控制要点6.3 教学方法讲授法：讲解装配式混凝土结构构件的安装方法和技术要求案例分析法：分析装配式混凝土结构构件安装的顺序和工艺互动提问法：引导学生思考和讨论装配式混凝土结构构件安装中的质量控制要点6.4 教学资源教材：装配式混凝土结构构件安装相关教材课件：装配式混凝土结构构件安装PPT案例素材：装配式混凝土结构构件安装案例施工规范：装配式混凝土结构构件安装规范文件6.5 教学评估课堂问答：检查学生对装配式混凝土结构构件安装方法和技术要求的掌握安装工艺设计练习：评估学生对装配式混凝土结构构件安装顺序和工艺的应用能力课后作业：巩固学生对装配式混凝土结构构件安装的理解和应用第七章：装配式混凝土结构连接技术掌握装配式混凝土结构连接的方法和技术要求了解装配式混凝土结构连接的顺序和工艺熟悉装配式混凝土结构连接中的质量控制要点7.2 教学内容装配式混凝土结构连接的方法和技术要求装配式混凝土结构连接的顺序和工艺装配式混凝土结构连接中的质量控制要点7.3 教学方法讲授法：讲解装配式混凝土结构连接的方法和技术要求案例分析法：分析装配式混凝土结构连接的顺序和工艺互动提问法：引导学生思考和讨论装配式混凝土结构连接中的质量控制要点7.4 教学资源教材：装配式混凝土结构连接技术相关教材课件：装配式混凝土结构连接技术PPT案例素材：装配式混凝土结构连接技术案例施工规范：装配式混凝土结构连接技术规范文件7.5 教学评估课堂问答：检查学生对装配式混凝土结构连接方法和技术要求的掌握连接工艺设计练习：评估学生对装配式混凝土结构连接顺序和工艺的应用能力课后作业：巩固学生对装配式混凝土结构连接的理解和应用第八章：装配式混凝土结构施工质量控制掌握装配式混凝土结构施工质量控制的方法和要点了解装配式混凝土结构施工质量控制的标准和规范熟悉装配式混凝土结构施工质量控制中的常见问题及处理方法8.2 教学内容装配式混凝土结构施工质量控制的方法和要点装配式混凝土结构施工质量控制的标准和规范装配式混凝土结构施工质量控制中的常见问题及处理方法8.3 教学方法讲授法：讲解装配式混凝土结构施工质量控制的方法和要点案例分析法：分析装配式混凝土结构施工质量控制的标准和规范互动提问法：引导学生思考和讨论装配式混凝土结构施工质量控制中的常见问题及处理方法8.4 教学资源教材：装配式混凝土结构施工质量控制相关教材课件：装配式混凝土结构施工质量控制PPT案例素材：装配式混凝土结构施工质量控制案例施工规范：装配式混凝土结构施工质量控制规范文件8.5 教学评估课堂问答：检查学生对装配式混凝土结构施工质量控制方法和要点的掌握质量控制方案设计练习：评估学生对装配式混凝土结构施工质量控制标准和规范的应用能力课后作业：巩固学生对装配式混凝土结构施工质量控制的理解和应用第九章：装配式混凝土结构施工现场管理9.1 教学目标掌握装配式混凝土结构施工现场管理的方法和要点了解装配式混凝土结构施工现场管理的内容和流程熟悉装配式混凝土结构施工现场管理中的安全与环保要求9.2 教学内容装配式混凝土结构施工现场管理的方法和要点装配式混凝土结构施工现场管理的内容和流程装配式混凝土结构施工现场管理中的安全与环保要求9.重点和难点解析教案编写中需要重点关注的环节包括：1. 教学目标设定：确保教学目标明确、具体，并与课程内容紧密相关。

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。

第2讲装配式混凝土结构基本设计方法装配式混凝土结构是一种先将构件进行制造，然后在现场进行组装的结构形式。

相比传统的浇筑施工方式，装配式混凝土结构具有施工速度快、质量可控、环保节能等优势。

本文将介绍装配式混凝土结构基本设计方法。

1.概述装配式混凝土结构的基本设计方法与传统混凝土结构的基本设计方法类似，都需要根据结构的受力特点和使用要求进行合理的结构布置和构件尺寸设计。

不同之处在于，装配式混凝土结构的构件制造过程需要考虑模板、预应力张拉、构件连接等特殊因素。

2.结构布置装配式混凝土结构的结构布置应根据建筑功能和使用要求进行合理的选择。

需要考虑的因素包括建筑功能、楼层高度、空间布局等。

在结构布置的过程中，需要注意考虑构件制造和组装的便利性，尽量减少构件尺寸的变化和形状的复杂性，以降低制造和组装难度。

3.构件尺寸设计装配式混凝土结构的构件尺寸设计需要按照结构受力特点和使用要求进行合理的选择。

对于梁、柱等主要受力构件，可以根据受力分析计算所得的截面尺寸作为参考。

对于板、墙等承重构件，可以根据相应的承载力设计法进行计算。

在进行尺寸设计时，需要考虑构件的制造和组装要求，合理安排构件的几何尺寸和截面形状。

4.模板设计装配式混凝土结构的构件制造需要使用模板，用于浇筑混凝土。

模板设计应考虑结构的几何形状和尺寸要求，确保模板能够满足混凝土施工的要求。

模板设计还需要考虑施工的便利性，以提高工作效率。

对于装配式混凝土结构，模板的拆除和再利用也需要考虑，以降低造成的浪费。

5.预应力设计装配式混凝土结构中的预应力构件设计需要考虑预应力张拉的过程和影响。

在进行预应力设计时，需要确定预应力的作用位置、张拉方式和张拉力大小等参数。

预应力设计还需要考虑构件制造和组装的便利性，以确保预应力张拉过程的顺利进行。

6.构件连接设计装配式混凝土结构的构件连接需要考虑构件之间力的传递和变形的控制。

对于构件之间的搭接连接，可以采用机械连接或者粘接连接方式。