装配式住宅设计与研究
【摘要】随着社会经济的迅速发展，建筑行业取得了不断的
进步，并为促进社会文明的发展做出了重要的贡献。在当前经济
环境下，建筑行业发展迅速，安全、环保、集约是建筑行业的核
心话题，预制装配式混凝土住宅在此形势下应用广泛，加强对预
制装配式混凝土住宅的设计与施工一体化研究势在必行，文章结
合某装配式公租房项目，详细介绍了该装配式结构设计及施工要
点，最后总结了装配式体系的优点。
【关键词】装配式；住宅设计；分析
1 导言
随着经济的发展，传统建筑施工方法和人工作业方式已经很
难满足建筑的需求以及建筑行业的发展。越来越多的企业开始研
究和推进住宅施工的标准化和产业化，即装配式住宅设计与研究。
新型建筑工业化的主要特征为建筑设计标准化、部品构配件生产
工厂化、现场施工装配化、主体结构装修一体化和管理过程信息
化。
2 工程概况
该项目为装配式公租房项目，总建筑面积约 9755m
2 ，地上 13
层，地下 1 层，总建筑高度 37.7m，采用预制装配式技术设计与施
工，项目建筑效果如图 1 所示。采用双层叠合板式混凝土剪力墙
结构体系、叠合楼板，采用基于工业化的可变房型住宅设计，全
楼预制率为 30%。
3 装配式住宅的特点
装配式住宅的主要特点有几点：
（1）工期缩短。采用装配式住宅技
术进行施工，其总工期相对于传统建筑技术能够缩短约 70%
的时间。这是因为装配式住宅技术在进行主体吊装的同时便可完
成外墙和装饰，然后进行室内装修，因此工期比较短，对周围居
民的影响也比较少。
（2）工厂化制造，质量稳定。装配式住宅构成部件制造工厂
化，材料性能比较高，制作工艺先进，耐久性更强。通过围护和
隔墙体系能够较好的提高住宅的保温和隔声性能，利用设备分离，
也更有利于系统的更新和维护。
（3）施工装配化。装配式住宅通过机械设备施工，能够较好
的遵循施工的质量标准，提高资源利用率，实现规模产业化，提
高建筑行业效率。此外，装配式住宅所依据的工程精度标准也高
于目前国家现行的标准，能够较好的满足装修和设备按照的高精
度要求。
（4）减少环境污染。装配式住宅采用工厂化生产方式，不仅
提高建筑资料的利用效率，减少损耗，而且减少建筑垃圾、建筑
污水、粉尘、建筑噪音的排放，降低对环境的污染程度。
4 装配式住宅设计分析
4.1 预制装配式混凝土住宅设计
4.1.1 结构设计
要进行装配式混凝土住宅结构设计首先要根据实际环境、使
用需求、还有设计要求进行构件拆分，因此对构件的数量、质量、
型号、受力强度以及使用性能要进行合理的分析，必要的时候要
进行力学的试验性确定，以保证选择的科学性，构件拆分不但影
响着后续的设计还影响着工程的施工，一定要科学合理。完成构
件拆分之后，我们进行装配构件节点设计，把装配构件之间、装
配构件与现浇结构之间通过装配节点实现连接形成结构整体。
4.1.2 建筑设计
预制装配式住宅在建筑设计上要根据实际情况配合结构设计
进行。设计要保证结构设计的外立面美观统一，尽可能的将结构
设计中存在的 PC 构件产生的不匀称性消除掉，遵循原则如下： （1）
保证平面功能，采用线条进行划分、颜色上的对比、凹凸韵律的
变化、纹理细节上的弥补等手段对 PC 构件进行划分，塑造出富有
一定变化韵律的立面效果。（2）满足立面变化的同时要保证 PC
构件的使用性能、成本可控、施工技术可行。（3）线条要布置合
理，最好层层布置，防止因布置不合理产生 PC 构件种类多变，增
加工作难度。
4.2 预制墙体连接节点设计
对于装配式剪力墙住宅结构来说，如果其高宽比、高度以及
规则性满足相关行业标准的规范要求，考虑装配式剪力墙住宅结
构受到的水平荷载作用以及竖向荷载作用的影响，在此基础上，
假设装配式剪力墙住宅结构、构件具备弹性状态。基于此，就可
以按照弹性方法来对装配式剪力墙住宅结构的变形和内力进行计
算。较为常用的有 2 种计算模型：①全现浇模型，现浇混凝土结
构的常用计算模型。该计算模型所针对的是预制墙板聚苯板填充
处不开洞的情况，主要作用是对结构整体性能进行评估。与实际
情况相比，结构整体模型的刚度较大，但其承受地震作用力也较
大，如果墙板具有能够满足标准要求的抗剪承载力，那么就可以
判断，预制墙板水平的连接安全；②扣除开洞预制墙板刚度模型，
其所对应的情况是，预制墙板聚苯板填充处全开洞，且窗下墙部
分可以不连接组合连梁。如果将此部分墙体刚度扣除，就会导致
结构刚度在一定程度上下降，这样的情况下，地震力也会相应的
有所减小，这就可以适当放大抗侧力构件在水平力作用下的内力，
从而能够将地震作用放大 10%～20%。
4.3 墙体的安装和技术要点
墙体是住宅的重要构成部分，也是住宅的主要承重、受力构
件。其安装操作步骤通常为：吊装、定位、安装预制构件使墙体
到达安装范围，然后进行精准调试、绑扎节点位置的钢筋，最后
是管线埋设、灌浆、浇筑、防水等。在灌浆时一定要注意遵循现
用现做的原则，容器中加入 80%左右的水进行拌合，搅拌 3～4min，
然后再加入 20%的水均匀搅拌，并静置一段时间，等容器内的气体
排放完毕以后才能够投入使用。在使用时保持灌浆料的温度，通
常是在 5～40℃，尽量避免灌浆料受到阳光直射的情况。此外，灌
浆时还需要观察目测灌浆料是否溢出，以保证灌浆料的使用充足、
足量。灌浆工作完成以后，将实际灌浆量与预计灌浆量对比。当
实际高于预计时，则表明墙体灌浆足量、充实。
4.4 预制叠合构件特殊构造要求
本工程采用预制双层叠合式墙板、预制钢筋桁架叠合楼板，
辅以必要的全现浇叠合层（墙板、楼板）。叠合板剪力墙结构的
填充墙优先选用轻质墙板，预制墙板内构造钢筋应竖向排列，竖
向接缝处的格构钢筋应放置于连接钢筋的两侧。同时，预制墙板
内配置的格构钢筋间距应≤400mm，每块板至少设置 2 榀。上弦钢
筋直径应≥10mm，下弦、斜腹杆钢筋直径应≥6mm；斜腹杆钢筋的
配置量不低于 JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中第
7.2.3 条有关拉接筋的规定。
4.5 预制构件的预制施工
按设计要求对预埋件在预埋安装前进行抗拉拔试验；预制施
工时要保证预埋件的位置要求，如果钢筋与预埋件定位发生冲突，
可适当挪动墙体配筋，范围在-10～+10mm；要保证预制构件施工
后，表面光滑无破损；对内侧与结构相接面做均匀拉毛处理，拉
深 4～5mm；预制构件脱模标准是达到混凝土抗压强度设计值的 75%
且不小于 15MPa；要防止预埋螺栓孔灌入混凝土，并在成型后填塞
柔性泡沫棒；在预制叠合板与现浇层接合面做成凹凸差不小于 4mm
的人工毛面。
5 结束语
综上所述，预制装配式建筑工程建设是一项综合性很强的创
新工作，周期长、涉及工作面广、管理人员水平要求高，因此需
不断总结经验，不断提高住宅产业化水平和质量。装配式住宅工
期短、环境污染小、制造工厂化等特点使得装配式住宅技术相比
于传统建筑技术有着独特的优势，并且已经成为了建筑行业的发
展趋势，也是促进城镇化建设和施工产业化的重要因素。
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