装配式与现浇混凝土结构设计方法差异探讨

装配式与现浇混凝土结构设计方法差异探讨

李翔

 恒大旅游集团有限公司（海南省儋州市）

摘要：由于近些年来我国人口数量持续递增，这就使土地资源应用越发的紧缺，其会和持续增长的人口形成矛盾问题。为了能够有效缓解这一资源应用紧缺现状，我国开始大力发展建筑行业，现代建筑能够有效弥补传统以往人多地少的不足，并且这类设施的构建还会使人们的生活水平变得更高，就根源上降低了城市的住宅密度，节省土地资源，城市绿化性也会有所提升，但是现代建筑设施也会存在一定的安全隐患。本文主要就装配式与现浇混凝土结构设计方法差异展开探究，分析连接方式以及建造方式所形成的设计方法变化，分别就混凝土强度等级、层高设定等多方入手，探究二者存在的差异点，总结设计要点，为后续我国所开展的装配式结构设计等多项工作提供经验，供给借鉴。

关键词：装配式；现浇混凝土结构；设计方法；差异

引言：工程质量是现阶段我国装配式与现浇混凝土结构设计工作中所需要所关注的焦点问题，所以需要综合考量二者结构方法存在的差异性，遵守基础的设计原则，优化剪力墙的布置形式等。注重项目管理，采取结构设计优化的方式，消除建筑设施的安全隐患，合理布局建筑结构，结合项目实际构建现状，选择适宜的施工方案，构建高品质的建筑设施，最大化装配式与现浇混凝土结构设计工作开展的成效。

1连接方式形成设计方法的变化

我国于20世纪50年代就已经大力开展装配式建筑设施结构的设计等多项工作，但是在实际作业过程中，其技术并不是十分的成熟，在其因素的影响下，装配式建筑设施开始被大众所淡忘。其和20世纪的装配式结构进行对比，其现有的装配式混凝土结构会增加多类连接新技术，我国开始大力发展建筑行业，现代建筑能够有效弥补传统以往人多地少的不足，并且这类设施的构建还会使人们的生活水平变得更高，就根源上降低了城市的住宅密度，节省土地资源，城市绿化性也会有所提升，但是现代建筑设施也会存在一定的安全隐患。例如高强灌浆料、灌浆套筒等。这些技术的出现会给装配式结构的推广和使用开辟出了新的道路，并且在技术方面提供了强有力的支撑和保障，这类新型的连接作业办法会改变以往的结构设计内容和形式。

1.1构件平面布置的不同

在以往的项目施工作业阶段，其所应用的柱收截面方向需要以建筑设施功能需求为基准展开相应的施工活动，预制混凝土柱收截面次数受到的影响因素会较为繁杂，例如模具类别以及上下层纵筋连接布置形式，收截面次数不可较多，在作业的过程中需要坚持脚对齐或者边对齐的预制框架柱布置原则。

1.2钢筋排布的不同

在现浇混凝土结构的要求并没有让其竖向构件纵筋保持数量方面的一致性或者进行纵筋上下对齐等。预制混凝土框架梁的竖向构件，楼层截面在处于相同上下相邻楼层截面时，需要尽可能地保持其定位的一致性，并依照顺序逐次进行连接，上下层配筋量所产生的变化需要改变钢筋的直径，利用这一形式变化上下层的配筋量.

1.3钢筋级差发达不同

以往的现浇结构钢筋主要是采取焊接以及搭接等多种办法进行连接处理，装配式结构钢筋连结主要是应用套筒灌浆连接的作业形式，微微膨胀高强灌浆料注入到实际施工当中的套筒之中，这样套筒以及钢筋就能够在钢筋间应力的作用下相互传递咬合。并且钢筋直径以及套筒会在我国所设定的技术应用规范中明确的注明，控制接头连接钢筋的直径，其直径不可超过灌浆套筒所规定的连接钢筋数值。同时其不可低于灌浆套筒规定的连接钢筋直径规格，其和现浇结构进行对比，装配式结构设计工作在开展的过程中，需要对连接钢筋级差限制等多项要求进行综合性的考量。

1.4保护层取值的不同

若混凝土预制竖向构件的连接方法为套筒连接作业形式，那么其需要达到相应技术规程所提出的要求和标准，明确设定混凝土保护层厚度。若其位置在钢筋接头处套筒外侧捆筋，那么其厚度要超过20毫米。若其位置在钢筋接头处套筒外侧钢筋，那么其厚度要超过15毫米，其和灌浆套筒钢筋直径进行对比，会提升20毫米至35毫米，钢筋保护层厚度也会随之递增10毫米至15毫米，其地方的保护层厚度要结合实际厂家灌浆套筒的相关数据信息进行优化和调整。高度注重保护层厚度，避免其对预制剪力墙短肢方向以及预制柱产生不利的影响，对构架保护层厚度进行科学、合理化的整改。

1.5超长结构处理方案的不同

若在实际施工中建筑设施的总长超过设计规范当中所提出的伸缩缝最大间距标准，那么需要设置施工后浇带，并采取加大顶板等多种作业办法进行结构的处理，避免混凝土在后期施工过程中受到温度应力及收缩变形等因素的影响。传统施工工艺水平差别会比较大，装配式整体式结构现场后浇带设置施工难度会比较高，整体装配式结构不可过长，超长结构需要设置温度伸缩缝，以此来解决其存在的问题。并综合考虑温度应力以及收缩情况的影响，断开设置叠合板的底板钢筋，合以往的工综合项目实际作业经验，可以分别使用多种超长结构温度计的放置办法。可以采取顶板钢筋双向双层贯通的设置形式，断开墙或者梁位置的底筋，也可以将短钢筋设置到梁以及墙制作的位置处，将其和结合板的板底钢筋搭接在一起。其在作业的过程中必，须要能够达到相应的项目搭接长度标准，顶板以及板底钢筋共同承担温度以及混凝土的收缩应力。将短钢筋设置在梁墙支座位置处，其会具有较强的经济性优势，可以充分使用底板钢筋，但是该种作业办法会影响到现浇层的厚度，管线需要穿越过现浇层，所以不同的处置方式均会有着不同的作业优势，要结合实际项目情况，选择适宜的设计办法。

2建造方式形成设计方法的变化

2.1层高设置的不同

通常情况下，现浇混凝土结构所设置的层高会立足于该建筑设施实际的应用功能需要，确定适宜的建筑方案。装配式结构的层高要综合考虑预制构件模具的可重复利用率、外立面的情况等。比如，在应用预制外墙时，层高需要设定为石材面板的整倍数数值，这样外立面的完整度才会变得更高。

2.2主次梁连接方式的不同

以往的现浇结构连续跨次梁支座会依照刚接考虑处理。但是其在实际作业阶段，想要让项目项目施工现场更加的便捷化，可以采取按铰接的方式开展一系列的设计工作。铰接连接作业办法没有抗扭要求的侧梁，可以借助主梁以及牛担板进行连接，并且侧梁集中力要借助牛担板设置到主梁跨中的位置处。传统的现浇结构主梁在侧梁两侧位置，分别设置多道附加捆筋及吊筋，但是应用牛担板连接的位置需要将附加捆筋的方式改变成为牛担板两侧设置，减小钢筋梁底平直段的长度，避免在作业的过程中，其下方的混凝土受到影响和破坏。

2.3梁高的不同

在开展剪力墙住宅设计工作的过程中，想要让其结构的抗扭能力以及刚度变得更强，那么就需要注重外圈窗洞位置的设置。通常情况下，会使用增加梁高以及连梁上方的现浇结构作业办法。但是在实际装配式剪力墙结构作业过程中，为了能够让水平接缝的灌浆料填充更加的饱满，通常会把预制剪力墙底部连接缝设置到楼面的标高位置，在实际作业过程中，由于梁上翻，所以墙体也会随之产生变化，一同翻至相应的标高数值。灌浆墙体垂直度问题会比较严峻，往往需要二次浇筑现浇混凝土，在上层预制墙体连接的位置处，其预留的钢筋长度越长，就越容易形成偏移的情况，进而降低实际工作开展的精确度。所以在实际拆分作业的过程中，需要适度提高结构周围梁高，把窗洞位置梁以楼板标高为界限，并依照双缝连梁的形式展开设计工作。

2.4楼梯连接方式的不同

在预制装配式结构当中，预制楼梯的应用频率会比较高，其在构造方式方面会和现浇楼梯差异较为明显。想要让楼梯模具的重复应用率变得更高，那么在开展结构设计工作的过程中，必须要综合多类影响要素分析两侧楼梯梯段尺寸。预制楼梯会在工厂当中制作完成，上下面均为钢模板，所以在完成预制楼梯安装任务后，楼梯梯段表面并不需要再做建筑面层，所以楼梯第一级以及最后一级踏步需要和现浇楼梯平台控制一个建筑面层厚度的高差，其和传统现浇楼梯差别会比较明显，可以把预制楼梯以及主体结构连接划分成为两种作业形式。

2.5楼梯间侧墙稳定连接方法的不同

在现浇结构设计过程中，对于楼梯间外墙，通常是通过梯段板水平分布钢筋锚入混凝土外墙内等构造措施来满足其稳定性的要求。但由于楼梯间主体结构与预制楼梯搭建次序的改变，当预制梯段板吊装时，楼梯间竖向结构已经形成，楼梯水平分布钢筋无法锚入外墙体内。为保证楼梯外墙的竖向稳定，在设计中一般采取如下措施：（1）与楼梯相连的混凝土外墙尽量设计成现浇结构。当单体预制率要求较高，楼梯外墙必须做成预制结构时，上下墙体间应采用双排灌浆套筒的构造连接形式，以确保墙体平面外有一定的抗弯能力。（2）预制楼梯预留槽口，预制混凝土墙体在相同标高及平面位置埋置钢筋接驳器，在预制梯段板吊装就位后，将螺栓拧入接驳器内，并向梯段板预留槽口内浇灌混凝土，使预制楼梯与周边混凝土墙体具有可靠的连接。（3）为防止上端固定铰支座、下端滑动铰支座的连接形式在地震作用下产生水平变位，对周围剪力墙结构的楼梯间，可将预制梯段板低端支撑位置预留孔也水泥砂浆灌实。

2.6楼板厚度的不同

根据《技术规程》的规定，叠合板的预制层厚度不宜小于60mm，后浇混凝土叠合层厚度不应小于60mm，而实际工程中叠合板现浇层厚度通常不小于70mm。钢筋桁架高度需要考虑放样确定，楼板钢筋保护层厚度不小于15mm，机电现浇层管线单根管直径不小于25mm。钢筋桁架高度有70mm、80mm、90mm等几种规格，采用何种规格，需要结合钢筋主受力方向确定。但有时，入户处机电管线存在交叉情况（管线埋在现浇层内），住宅入户位置机电交叉预埋管直径为20mm和15mm，二者交叉后总高度达到40mm，扣除正常楼板钢筋直径后，楼板保护层厚度很难满足混凝土规范最小保护层厚度要求，现场则会将现浇层加厚，即预制层厚度60mm，现浇层厚度80mm。此时若设计为60mm+70mm，现场为了满足穿管要求会将现浇层板厚做厚，压缩上下层预制墙体之间20mm的灌浆缝隙，则会影响高强灌浆料在缝隙中的流动性以及工程的施工质量。因此，相比于现浇结构楼板，对于装配式结构楼板厚度，需要考虑的因素较多，在设计方案前期就要将以上因素逐一考虑到。

2.7飘窗配筋的不同

预制凸窗板施工时，先吊装n层预制凸窗，再进行n层顶板的浇筑，待n层顶板浇筑完成后，再将n+1层凸窗放置在n层凸窗上方，此时n+1层顶板尚未浇筑且未达到设计强度，n层凸窗需要承受2层凸窗的荷载，因此，在结构设计时，需要根据n层及n+1层凸窗荷载进行悬挑板计算、配筋。

结语：

综上所述，装配式与现浇混凝土结构始终是当前我国建筑领域当中尤为重要的组成部分，同时也是建筑工业化发展必然趋势，需要对结构设计方法的差异展开深度的探究。设计人员在设计现浇混凝土结构以及装配式结构的过程中，需要积极响应国家所提出的建设号召，遵守实际行业发展需要，直面其存在的结构问题，创新结构设计的办法，使我国装配式与现浇混凝土建筑设施能够更为健康、长远化的发展，归纳总结其在建造以及连接方式等方面的差异，开创出装配式混凝土结构设计工作发展的新局面。

参考文献：

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