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摘要：随着社会的发展，建筑业也日趋现代化。目前全国各地也出台了一系列相关的政策和支持，提出发展装配式建筑，装配式建筑进入了快速发展的阶段。其中，装配式混凝土框架结构是一种常见的结构形式，本文以某小学装配式混凝土结构设计为依据，介绍装配式混凝土框架结构的设计方法与流程。
关键词：装配式混凝土框架结构；预制柱；叠合梁；叠合楼板；结构设计
一、本工程的概况
本工程位于江苏省淮安市。本工程总建筑面积45120平方米，上部各单体为一～五层，房屋最大高度为20.350。本工程计算嵌固端为基础顶面（有地下室单体嵌固端为地下室顶板）。项目效果图如图1所示。
结构按照50年设计使用年限设计，建筑安全等级为二级，抗震设防类别为乙类；本场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，地震设计分组为第三组，场地类别为Ⅲ类，特征周期为Tg=0.65s；50年重现期基本风压为W0=0.40kPa，地面粗糙度为B类。
本工程根据江苏省相关需满足预制装配率的要求，故结构采用装配式混凝土框架结构。预制混凝土构件的范围为：框架柱、框架梁、次梁、屋面板。预制混凝土构件的类型包括：预制柱，叠合梁，叠合楼板。预制率的统计结果满足相关要求。
二、结构方案及分析
装配式结构的平面及竖向布置要求，应严于现浇混凝土结构。在建筑方案设计时，结构要及时介入，装配式混凝土结构的平面及布置要求，需要考虑装配式混凝土结构对规则性的要求，尽量避免采用不规则的平面和竖向布置。
装配整体式混凝土结构可采用与现浇混凝土结构相同的方法进行分析。当同一层内既有预制又有现浇抗侧力构件时，地震设计状况下宜对现浇抗侧力构件的弯矩和剪力适当放大。在预制构件之间及预制构件与现浇混凝土的接缝处，当受力钢筋采用安全可靠的连接方式，且接缝处新旧混凝土之间采用粗糙面、键槽等构造措施时，结构的整体性能与现浇结构类同，设计时可采用与现浇结构相同的方法进行结构分析。本项目为装配式混凝土框架结构，首层柱采用现浇混凝土。
本工程采用装配式混凝土框架结构，采用盈建科（YJK）设计软件进行建模分析。根据建筑平面布置的特点，相应的单体进行设缝处理，以满足抗震设计的相关要求。结构计算模型和预制构件实体模型如图2所示。预制框架柱的截面尺寸为方柱600x600、圆柱600；预制混凝土梁的主要截面为250x500、250x600、300x600、300x800；预制混凝土叠合板的厚度为130、140。
另外，本工程楼板大部分楼板采用单向板。根据楼板的拆分设计和相应的连接构造，确定该单向板荷载传递方式为单向传递。本工程需补充模型计算，相应单向板的导荷方式改为单向导荷，进行模型整体分析，并和之前的结构模型进行包络设计。
装配整体式结构中，接缝的正截面承载力应符合现行国家标准《混凝凝土结构设计规范》GB 50010的规定。接缝的受剪承载力应符合《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014。本工程对次梁、框架梁和框架柱进行接缝受剪计算，均符合规范相应要求。
结构设计完成后，深化设计单位根据建筑、结构和机电等图纸进行深化设计，厂家根据深化图进行预制构件的生产。
三、预制构件的关键节点设计
钢筋混凝土框架节点是上下框架柱、框架梁和楼板交叉结合的地方，是整个框架结构抗震设防的节点，因此节点的连接设计非常重要，预制构件节点如图3所示。
图3 预制构件节点
预制柱采用钢筋套筒灌浆连接技术，在混凝土构件的灌浆套筒长度范围内，预制混凝土柱箍筋的混凝土保护层厚度不应小于20mm，相邻套筒的净间距不应小于25mm。在结构设计时，上下柱子的钢筋应尽量归并和统一，以满足上下装配的要求。
叠合梁的连接要求，预制梁与后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面,预制梁端面应设置键槽且宜设置粗糙面，键槽的尺寸和数量应按JGJ1-2014第7.2.2条的规定计算确定，根据梁的配筋结果进行剪切面的计算复核。
预制柱及叠合梁的装配整体式框架节点，梁纵向受力钢筋应伸入后浇节点区内锚固或连接，柱纵向受力钢筋宜采用直线锚固；当梁截面尺寸不满足直线锚固要求时，宜采用锚固板锚固；叠合楼板在板端支座处，预制板内的纵向受力钢筋宜从板端伸出并锚入支承梁或墙的后浇混凝土中；双向叠合板板侧的整体式接缝宜设置在叠合板的次要受力方向上且宜避开最大弯矩截面。接缝采用后浇带形式。
四、结束语
本文以某小学结构设计为例，介绍了装配式框架结构设计的要点。装配式结构的平面及竖向布置要求，应严于现浇混凝土结构，在建筑方案设计时，结构及时介入，建立整体的装配式建筑设计的理念。在满足一定的前提下，装配整体式混凝土结构可采用与现浇混凝土结构相同的方法进行分析。另外，预制构件应遵循少规格、多组合的原则，进行结构标准化设计，同时也有利于预制构件厂的生产，提高整个项目的经济效益。
参考文献
[1]混凝土结构设计规范：GB50010-2010[S].
[2]工业化建筑评价标准: GB/T51129-2015[S].
[3]装配式混凝土结构技术规程》：JGJ1-2014[S].
[4]装配式混凝土建筑技术规程: GB/T51231-2016[S].
[5]张忠喜.装配式混凝土建筑结构设计分析[J].中国房地产业，2018,（24）：77-79.
论文作者:陈伟1,郭峻2
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/23
标签：混凝土论文; 叠合论文; 结构论文; 预制构件论文; 楼板论文; 混凝土结构论文; 节点论文; 《防护工程》2019年第1期论文;