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摘要：预制装配式混凝土框架结构是一种新型建筑框架结构，采用预制混凝土板，装配式结构，可以在生产完成后，于施工现场进行装配，具有操作简单，布置灵活的特点，在建筑工程中得到了日趋广泛的应用。本文结合预制装配式混凝土框架结构的特点，从适用范围、构件设计、连接设计等方面，对其设计方法进行了分析和讨论，希望能够为建筑工程的结构设计提供一些参考。
关键词：预制混凝土；装配式；框架结构；设计
前言
经济的进步带动了建筑行业的快速发展，也使得建筑行业的高能耗和高污染问题不断凸显，在这种情况下，建筑技术人员加大了对于建筑施工技术的研究力度，预制装配式混凝土框架结构得以产生和发展，相比于现浇结构，具有更好的安全性、耐久性和适用性，而且能够对施工过程中的能耗和污染进行有效控制，在建筑工程领域得到了广泛的应用。
1预制装配式混凝土框架结构的特点
预制装配式混凝土框架结构，主要是指以预制构件为主要受力构件，经装配和连接而成的混凝土结构，是当前我国建筑结构发展的一个重要方向，能够推动我国建筑工业化的发展，促进生产效率的提高，减少建筑施工能耗，而且能够提高建筑工程的整体质量。与常规的现浇工法相比，装配式框架结构可以实现绿色施工，减少施工中产生的噪音、扬尘以及施工废弃物，降低对于周边环境和居民的影响。同时，装配式结构能够按照设定好的流程，连续开展多个工序的施工，减少工序之间相互衔接的时间，实现立体交叉作业，从而减少现场施工人员和施工设备，在保证施工质量的同时，提升施工效率。
预制装配式混凝土框架结构可以分为几种不同的形式，应该根据工程项目的实际需求，选择相应的结构，其各自的特点如下：
1.1叠合剪力墙
也称PCF体系，其预制外墙模含有外饰面，在施工时，现浇剪力墙可以与外墙模相互叠合，形成一个完整的受力体系。不过，虽然PCF体系有着比较成熟的技术，在许多工程项目中也有着一定的应用，但是这种结构的墙体利用效率偏低，预制构件与现浇部分的连接点众多，不仅施工难度大，操作困难，而且成本较高，影响了其有效推广和普及。
1.2现浇外挂体系
主要是针对竖向构件的现浇施工，预制外墙板仅仅作为一种围护墙板，不与现浇部分叠合，因此施工连接构造简单，施工效率高，比较适用于框架或者框剪结构。不过，现浇外挂体系同样存在着一定的不足，如果外围剪力墙的长度较长，则预制构件外挂时会导致材料的浪费，而且预制率相对较低。
1.3装配整体式框架
在建筑工程领域，框架结构技术非常成熟，不仅施工效率高，而且可以为建筑提供更加灵活的使用空间，在一些大型商场、政务大楼等建筑中有着非常广泛的应用，其主要预制构件包括内隔墙、阳台、楼梯、框架柱等。不过相对而言，这种结构体系的抗震性能较差，而且建筑高度较大时，会在室内形成柱脚，影响使用效果。
1.4装配整体式剪力墙
这种结构是现代住宅建筑中比较常用的体系，具有良好的抗震性能，而且户型的设计相对灵活，比较符合我国居民的审美标准和居住习惯。在当前的技术条件下，由于剪力墙边缘需要进行现浇施工，局部工程的施工复杂，而且对于一些关键部位，施工质量难以有效保障。
2预制装配式混凝土框架结构设计方法
2.1结构计算
一是确定抗震等级和最大使用高度，应该从建筑所处区域入手，按照《装配式混凝土框架技术规程》（JGJ1-2014）以及《建筑抗震设计规范》（GB-50011-2010）的相关要求和规范进行；二是结构整体计算，与现浇结构的计算分析方法基本一致，不过，考虑预制结构自身的特点，在一些特殊区域，计算参数应该与现浇结构存在一定的差别，例如，可以将梁端结构负弯矩调幅系统设定为0.7～0.8，而楼面荷载的导荷方式可以结合工程实际确定。
2.2构件设计
在对预制装配式混凝土框架结构的构件进行设计时，应该结合《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）以及《建筑抗震设计规范》（GB-50011-2010）的相关标准，同时对于高层建筑，还应该满足《高层建筑混凝土结构设计规程》（JGGJ3-2010）的相关规定，确保设计的合理性和可靠性。
2.2.1预制柱
通常情况下，预制柱的截面多为矩形或者正方形，边长在400mm以上。若采用普通复合箍筋柱，则可以将纵筋设置在截面四周，也可以集中在四个角上，如图1。而如果采用后者，则应该确保柱体边长大于600mm，同时考虑截面受压区高度的适当减小。纵筋直径应该在20mm以上，其间距符合现行国家规范的要求。
2.2.2叠合梁
叠合梁的现浇部分应该将高度控制在150mm或者1/3梁体高度中较大的值上，若采用凹口截面预制梁，则其凹口深度至少为50mm，厚度则应该大于或者等于60mm。叠合主梁应该采用整体封闭箍筋，其预制部分下部的纵筋排布根据框架节点的连接形式进行确定，而如果叠合主梁存在比较严重的受扭问题时，应该在适当位置设置抗扭钢筋，同时确保其深入到现浇节点区域，进行锚固。
2.2.3钢筋桁架叠合楼板
在进行楼板预制时，应该确保其厚度在75～125mm左右。同时，为保证叠合楼板的整体性和稳固性，应该对现浇层的最小厚度进行合理设置；若跨度在8m以内，不小于40mm；在8m以上，则不小于50mm；如果需要额外考虑管线埋设等因素的影响，最小厚度不小于60mm。一般来讲，钢筋桁架的水平间距为450～600mm，水平边距则多在200～250mm之间，如图2所示。
2.3连接设计
2.3.1连接受剪承载力验算
对于预制框架梁柱节点，应该结合其构件截面的钢筋排布，对梁端竖向结合面的受剪承载力、水平接缝的受剪承载力以及节点区域的受剪承载力进行验算，以切实保证节点区的受力性能。首先是持久设计状况，应确保；然后是地震设计状况，；最后，在剪力墙底部加强区以及梁柱端部的箍筋加密区，应该满足。在上述公式中：
表示结构的重要性系数，根据不同的安全等级，取不同数值；表示持久设计状况下接缝剪力的设计值；表示地震设计状况下接缝剪力设计值；表示持久设计状况下剪力墙底部接缝以及梁柱端部受剪承载力设计值；指地震设计状况下剪力墙底部接缝以及梁柱端部受剪承载力设计值；指被连接件端部结合实际计算得到的斜截面受剪承载力设计值；指接缝受剪承载力增大系数，根据不同抗震等级选择不同数值。
2.3.2节点核心区受剪承载力设计值
对于四级以上抗震等级的装配整体式框架，需要对梁柱节点核心区的抗震受剪承载力进行演算，对于四级以下抗震等级，则不需要进行演算。当节点处叠合梁下部纵筋需要弯起时，应该充分考虑量截面有效高度的折减。在对梁柱节点核心区受剪承载力进行相应的抗震验算时，应该确保其负荷相关标准和规范的要求。
3结语
总而言之，在现代建筑中，预制装配式混凝土框架结构是一种新的结构体系，与常规的现浇体系相比，具有更好的安全性、耐久性和适用性，而且能够对施工过程中的能耗和污染进行有效控制，受到了建筑设计和施工人员的青睐。不过从目前来看，受结构体系自身局限性的影响，其在实际应用中尚存在一些问题，需要相关技术人员的重视和研究，确保预制装配式混凝土框架结构功能的充分发挥。
参考文献：
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[2]王刚．装配式混凝土框架结构预制安装技术[J]．混凝土与水泥制品，2015（9）
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[4]张晓勇，孙晓阳，陈华．预制全装配式混凝土框架结构施工技术[J]．施工技术，2012（41）