綦甲帅
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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。
2.1平面布置要求设计
装配式混凝土结构平面的设计，应该满足均匀、对称、符合标准;同时结构的设计尽可能满足质量的中心与刚度中心重合设计，这样可以降低扭转问题；对于剪力墙的设计，宜采取沿两个方向双向布置，保障设计结构具备双向刚度，不过值得注意的是剪力墙结构不应该设计转角窗。
在平面中的规则性限制应该从结构抗震上分析，有两个层面的作用:首先是可以有效的控制结构扭转；其次则是可以避免楼板中出现应力集中。一般说来，装配式混凝土结构设计中容易受地震的影响，其产生的扭转对结构有着直接的破坏，严重情况会造成结构边缘的构件所受剪力较大，在预制构件水平接缝处非常容易出现断裂、破坏的问题；与此同时，结构中产生的扭转作用还会在叠合楼板中出现面内应力，也会引起结构中楼板与竖向构件裂缝环节出现断裂的问题风险。在一些有延伸面较长、呈现细腰形，并且角部重叠的平面，在其凹角部位楼板会有相对集中的力产生，也容易出现力学破坏问题。因此，在混凝土结构设计中采用不规则的平面布置，设计需要对平面的局部做强化处理，如加厚叠合楼板中的现浇层，或者增加钢筋量，同时需要对平面进行局部位置的强化处理，保障在外延伸也具备良好的抗应力能力。
2.2平面结构竖向布置设计
在平面结构竖向布置设计中，竖向布置应该具备连续、均匀，具备良好的抗侧力结构特征，以防止侧向出现刚度以及承载力沿竖向突变的可能。若竖向设计不规则，一旦出现地震等破坏，那么结构承载力会朝着竖向突变，其中在突变处的构件接缝非常容易破坏断裂。因此，可以在突变处局部采用现浇结构，以抵抗这类问题。
对于一些高层的装配式建筑而言，一般要求首层采取现浇混凝土结构，这样保障建筑底部具备良好的承载能力与综合性力学性能。而对于装配整体式剪力墙结构，在其底部加强区及其上一层、核心筒范围一般更倾向于采取现浇的混凝土墙体，剩下的则根据具体情况，采用合适的预制剪力墙。
3、结构计算研究
目前来说，装配整体式混凝土结构设计在计算控制指标参数上与现浇混凝土结构设计相差无几，主要区别如下:
（1）需要以连接点和接缝的构造以及参数性能，获得最终结构整体计算模型。若构件采取后浇带连接，同时接缝构造及承载力可以符合现浇等级要求，那么可以以现浇混凝土结构做模拟。而对于不能满足等级要求的，也需要以实际情况做模拟。如干式连接节点，需要以实际受力为准做模拟为刚接、铰接或者半刚接节点。
（2）现浇墙地震力放大。在结构设计中，采取预制剪力墙一般其裂缝处抗震能力都会偏弱，因此结构的设计需要对弹性内力计算做相应的调整。对同一层内既有现浇墙肢也有预制墙肢的装配整体式剪力墙结构，要求其设计的抗震弯矩、剪力宜乘以不小于1.1的增大系数。
（3）对于梁刚度跟楼盖面内刚度假定和增大系数。其中要求梁的刚度放大需应该综合性分析叠合板底板是否是预制的，对于预制有裂缝的问题，计算时预制底板不适合完全考虑平面内无限刚性假定的，规范也给出参考数据，增大系数1.3～2.0比现浇混凝土的系数低。
对于无后浇层的装配式楼盖而言，一般对梁刚度增大影响较小，则在设计中可以忽略。
4预制构件设计与连接研究
其与现浇结构存在区别的地方，应该考虑以下几点问题:
（1）对于预制构件应该满足少规格、多组合的要求规定，对于综合性建筑其功能要求应该符合标准化设计，在其中应该降低构件规格品种，并有效保障模板的利用率，利于强化生产施工，并控制造价，
（2） 对于预制构件还需要考虑尺寸参数、形状参数、重量等要求，在制作、运输、安装等环节都应该符合设计建造的标准，严格管控构件的尺寸，保障设计的质量。
其中涉及到吊装的要求，一般预制构件安装环节要求最大构件重量应该控制在六吨以内，保障施工的安全;我国目前的预制构件生产厂，其生产的模具参数一般为3.6m、4.0m两种宽度。所以，在施工中需要符合台模的宽度要求，并以其为控制标准。一般说来，其对应的构件短边尺寸参数就不应该大于3.2米和3.6米;最后是对于叠合板构件的运输，由于车辆因素的限制，要求其短边宽不应该宽于2.4米;对于预制构件的安装，钢筋对位直接制约构件的连接效率，所以为了更方便安装与配合，一般采取大直径大间距为主要的安装形式，利于后面的施工与参数调整，保障施工的质量。
（4）其中主要的连接方式
首先是后浇混凝土连接:这种连接需要在预制构件结合部留出后浇区，并且需要现场进行混凝土浇筑连接，连接质量控制点包括了梁柱现浇节点、预制剪力墙连接点等部位，需要认真浇筑，检查质量;其次是还有套筒灌浆连接和浆锚搭接:这种连接主要适用于受力钢筋的连接;最后还有叠合连接:这种连接主要是预制板与现浇混凝土叠合的的一种连接形式，一般叠合下层为预制构件，上层为现浇层。
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