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装配式混凝土结构建筑也被称为PC (Precast Concrete)建筑,预制混凝土构件被称为PC构件。

装配式建筑的分类

1) 按结构材料分类,有裝配式钢结构建筑、装配式混凝土结构建筑、装配式轻钢结构建筑、装配式木结构建筑和装配式复合材料建筑(钢结构、轻钢结构与混凝土结合的装配式建筑)等。 2) 按预制率分类,有超高预制率(70%以上)、高预制率(50%?70%)、普通预制率(20% ~ 50%)、低预制率(5%?20%)和局部使用预制构件 (0%~5%)几种类型。 什么是装配式混凝土建筑

按照国家标准《装标》的定义,装配式混凝土建筑指“建筑的结构系统由混凝土部件 (预制构件)构成的装配式建筑。”

1) 装配整体式混凝土结构。装配整体式混凝土结构的定义是:“由预制混凝土构件通过可靠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。”简言之,装配整体式混凝土结构的连接以“湿连接”为主要连接方式。装配整体式混凝土结构具有较好的整体性和抗震性。目前,大多数多层和全部高层装配式混凝土结构建筑是装配整体式,有抗震要求的低层装配式建筑也多是装配整体式结构。

2) 全装配混凝土结构。全装配混凝土结构是指预制混凝土构件以干法连接(如螺栓连接、焊接等)形成混凝土结构。

国内许多预制钢筋混凝土单层厂房就属于全装配混凝土结构。国外一些低层建筑或非抗震地区的多层建筑常采用全装配混凝土结构。 什么结构体系适合做装配式建筑

一般而言,任何结构体系的钢筋混凝土建筑,框架结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、剪力墙结构、部分框支剪力墙结构、无梁板结构等都可以做装配式。但是,有的结构体系更适宜一些,有的结构体系则勉强一些;有的结构体系技术与经验已经成熟,有的结构体系则正在摸索之中。 1) 框架结构。框架结构是由柱、梁为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。框架结构是空间刚性连接的杆系结构。目前框架结构的柱网尺寸可做到12m,可形成较大的无柱空间,平面布置灵活,适合办公、商业、公寓和住宅。在我国,框架结构较多地用于办公楼和商业,住宅用得比较少。日本多层和高层住宅大都是框架结构(日本60m以上算超髙层)。日本住宅为什么喜用框架结构和其他柱梁体系结构,而很少用剪力墙结构?主要基于以下考虑: ① 他们比较信任柔性抗震,混凝土框架结构建筑经历了地震的考验。日本人把柱梁结构建筑叫作“拉面”结构。

② 框架结构布置灵活。日本建筑寿命为65年、100年和100年以上。 高层和超高层建筑寿命大都是100年和100年以上。框架结构可以使不同年代不同年龄段的居住者根据需要和偏好地进行户内布置。关于柱子与梁凸入房屋空间对布置不利问题,从日本的实践看,一方面,目前框架结构很少有6m以下的小柱网,大都是大跨度柱网,柱子间距可达12m。大柱网布置基本削弱了这个不利影响;另一方面,合理的户型设计也会削弱不利影响;还有,日本住宅都是精装修,上有吊顶、下有架空,室内布置比较多的收纳柜,自然而然地遮掩了柱梁凸出问题。

装配整体式框架结构的结构构件包括柱、梁、叠合梁、柱梁一体构件和叠合楼板等。还有外墙挂板、楼梯、阳台板、挑檐板、遮阳板 和低层框架结构有柱板一体化构件,板边缘是暗柱。 装配整体式框架结构的连接主要采用套简连接,楼板一般采用叠合楼板或预应力叠合楼板。 框架PC建筑的外围护结构或采用pc外墙挂板,或直接用结构柱、梁与玻璃窗组成围护结构, 或用带翼缘的结构柱、带翼缘的梁与玻璃窗组成围护结构;多层建筑外墙和高层建筑凹式阳台的外墙,也用ALC墙板。

④ 框架结构柱梁属于细长构件,截面形式一般都是规则矩形,构件种类少,适合装配式建筑。 ⑤ 框架结构与剪力墙结构相比,混凝土用量少,主体结构自重轻,预制构件数量和结构连 接点都少,做装配式不会增加成本,只会降低成本。

⑥框架结构侧向刚度低,日本高层和超高层建筑多为框架筒体,也采用框架-剪力墙结构。没有全剪力墙结构。

2)框架-剪力墙结构。框架-剪力墙结构是由柱、梁和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。由于在结构框架中增加了剪力墙,弥补了框架结构侧向刚度不足的缺点;又由于只在局部设置剪力墙,不失框架结构空间布罝灵活的优点。

框架-剪力墙结构的建筑适用高度比框架结构大大提高。A级高层无抗震设计时最大适用高度为150m,有抗震设计根据设防烈度最大适用高度为80 ~ 130m。PC框架-剪力墙结构,在框架部分为装配式、剪力墙部分为现浇的情况下,最大适用高度与现浇框-剪结构完全一样。框架-剪力墙结构适用于高层和超高层建筑。

装配整体式框架-剪力墙结构,《装规》要求剪力墙部分现浇。日本的框架-剪力墙结构,剪力墙部分也是现浇。

框架-剪力墙结构框架部分的装配整体式与框架结构装配整体式一样,构件类型、连接方式和外围护做法没有区别。

筒体结构?

定义。筒体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的建筑结构。筒体结构的筒体分剪力墙围成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架围成的框筒等。

筒体结构还包括框架核心筒结构和筒中筒结构等,框架核心筒结构为由核心筒与外围稀疏框架组成的筒体结构。简中筒结构是由核心筒与外围框筒组成的筒体结构。

筒体结构相当于固定于基础的封闭箱形悬臂构件,具有良好的抗弯抗扭性,比框架结构、框架-剪力墙结构和剪力墙结构具有更高的强度和刚度,可以建更高的建筑。

《高规》关于A 级现浇筒体结构的适用高度,框架核心筒结构比框架-剪力墙结构和剪力墙结构高10?20m (除8度0.2g和9度外),筒中筒结构,髙出20?50m。无抗震要求时,高度可达200m,有抗震设防要求时为100?180m。 《装规》对装配式筒体结构没有规定。

《装标》提出筒体结构也适合做装配式建筑,并且给出了筒体结构的适用高度。抗震设防烈度6度、7度、8度(0.2g)、8度<0.3g>情况下最大建筑高度是150m、130m、100m 和 90m。 国外应用装配整体式筒体结构在日本应用较多,超髙层建筑都是筒体结构,最高达208m。技术成熟,也经历了地震的考验。

从以下几点可以看出筒体结构是装配式建筑的发展方向:

节约用地,超高层建筑具有巨大的优势。日本最高的装配式建筑高208m。 效率高,超高层建筑标准层多,设计、制作和施工便捷。

成本低,构件标准化程度高,构件种类少,模具成本低,制作和施工成本低。 空间大,使用灵活。 简体结构的主要问题是:

其平面形状多是方形或接近方形,即“点式”建筑。 用于住宅有朝向问题和自然通风问题。 这两个问题,日本的解决方案是: 朝向问题,在背阴面布置小户型公寓。 通风问题,设置微型强制通风系统等。

装配整体式筒体结构与框架结构一样,构件类型、连接方式和外围护做法等没有区别,如果有剪力墙核心筒,则采用现浇方式。 剪力墙结构。 间体系。

剪力墙结构没有梁柱凸入室内空间,但墙体的分布使空间受到限制,无法做成大空间,适宜住宅和旅馆等隔墙较多的空间。

现浇剪力墙结构建筑的高度,无抗震设计时最大适用高度为150m。有抗震设计要求根据抗震设防烈度最大适用高度为80 ~ 140m。与现浇框架-剪力墙结构基本一样。

② 国外应用。剪力墙结构装配式建筑在国外非常少,髙层建筑几乎没有,没有可供借鉴的 装配式理论与经验。

①定义。剪力墙结构是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。剪力墙与楼盖一起组成空