建筑装饰行业深度研究：装配式建筑是如何建成的

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装配式建筑相关新闻近年来不断进入大家视野，火神山、雷神山医院更是采用装配式集装 箱结构快速建造为大家熟知。大家印象中，装配式建筑就像搭积木一样把房子拼搭起来。 那么，积木有多少种搭法？每块积木都张什么样子？积木和积木间如何连接起来？每种搭 法有什么优缺点？为此，我们实地考察并参阅文献，总结了现有装配式 11 种主流体系， 把每种体系的主要预制构件、连接方式、优缺点、案例做了通俗的说明，供大家在春节期 间充电学习。

1. PC 框架体系

装配式混凝土框架结构包括装配整体式混凝土框架结构及其他装配式混凝土框架结构。前 者是指全部或部分框架梁、柱采用预制构件通过可靠的连接方式装配而成，连接节点处采 用现场后浇混凝土、水泥基灌浆料等将构件连成整体的混凝土结构。后者主要指各类干式 连接的框架结构，主要与剪力墙、抗震支撑等配合使用。前者是梁柱受力的体系，由柱子 来承受水平和竖向荷载；后者在框架结构的基础上加入了部分剪力墙，使剪力墙和柱子共 同承受水平和竖向荷载，更适用于住宅。

1.1. 主要预制构件

（1）预制楼板（含预制实心板、预制空心板、预制叠合板、预制阳台），预制楼板的使用 可以减少施工现场支护模板的工作量，节省人工和周转材料，具有良好的经济性，是预制 混凝土建筑降低造价、加快工期、保证质量的重要措施。

（2）预制梁（含预制实心梁、预制叠合梁、预制 U 型梁）： 预制梁为主要的水平承重构 件，与预制楼板同为免模板技术。

（3）预制墙（含预制实心剪力墙、预制空心墙、预制叠合式剪力墙、预制非承重墙）：采 用预制墙体可提高建筑性能和品质，节省使用期间的维护费用，同时减少门窗洞口渗漏风 险，具有良好的间接效益，针对国内住宅的特点，预制墙体和预制楼板将是工业化住宅构 件的主要产品。

（4）预制柱（含预制实心柱、预制空心柱） ：钢筋混凝土预制柱通常作为建筑结构部件来 使用，也可以被用作装饰。预制柱的外观多种多样，变化多端。为了运输和安装方便，预 制柱的出厂长度越长越好。

（5）预制楼梯（预制楼梯段、预制休息平台）。

（6）其他复杂异形构件（预制飘窗、预制带飘窗外墙、预制转角外墙、预制整体厨房卫 生间、预制空调板等）。

1.2. 连接方式

装配式混凝土框架结构的连接主要分为湿连接和干链接。湿连接是指预制梁、柱或 T 形构 件在结合部利用钢筋连接或锚固的同时，通过现浇混凝土连接成整体框架的连接方式。关 于湿连接的抗震性能的试验证明，连接性能从总体上能够与现浇混凝土节点相媲美。湿连 接容错率高，是目前 PC 框架体系主流方式。

干连接主要分为预应力连接和混合连接。预应力连接通过张拉预应力筋施加预应力把预制 梁和柱连接成整体，预应力连接在抗震性能的测验中构件损坏小，相对位移能力较强，位 移恢复能力强、残余变形小，能量耗散少，无粘结预应力连接比有粘结预应力连接的刚度 退化小。混合连接在预应力连接的基础上增加普通钢筋，利用其屈服来耗能，形成了预应 力钢筋和普通钢筋混合配筋的连接。在抗震性能方面与现浇结构相当，混合连接的自恢复 性好，变形能力强，耗能性能好，构件损坏小，节点域抗剪能力优于现浇结构。

对装配式钢筋混凝土结构的研究来看，由于钢筋套筒灌浆工艺因现场缺乏有效检测手段， 且以目前工人的技术水平，质量无法保证。因此，构件连接部位仍是装配式混凝土结构抗 震的薄弱环节，装配式钢筋混凝土结构体系的抗震性能可进一步优化提高。现有的装配式 钢筋混凝土框架结构整体抗震性能接近或等同于现浇水平，仍可进一步优化。为此，有必要发展高性能新型装配式建筑结构体系、高性能连接形式与节点，从而满足更高抗震性能 目标需求。

1.3. 优缺点

装配整体式框架主要包括框架节点后浇和框架节点预制两大类，前者的预制构件在梁柱节 点处通过后浇混凝土连接，预制构件为一字形；而后者的连接节点位于框架柱、框架梁中 部，由于预制框架节点制作、运输、现场安装难度较大，现阶段住宅工程较少采用。

1.4. 代表作品

北京市长阳天地产业化住宅项目，由中建一局集团建设发展有限公司承建。该项目集预制 构件深化设计、预制构件加工生产、现场安装施工于一体。使用产业化住宅预制构件包括： 外饰面砖预制外墙板、预制内墙板、预制叠合板、预制楼梯、阳台板、女儿墙、预制楼梯 隔墙板、预制 PCF 板，预制防火隔墙装饰板，预制构件数量约 16400 件，混凝土用量约 16000 立方，预制率达到 55%。

2. PS 结构体系

装配式钢结构是由钢制材料组成的结构。目前高层装配式钢结构建筑的结构体系传统的有 纯框架、框架-支撑体系，新型的有集装箱、钢管束、钢异形柱等。装配式钢结构主要由型 钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、 镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。

2.1. 几个细分结构体系

（1）纯框架体系：可根据建筑功能的需求进行梁柱的灵活布置，增加建筑使用空间的利 用率。但由于纯钢框架抗侧力刚度较小，为了控制位移，构件的截面很大，且变形较大， 舒适度较差。

（2）框架-支撑体系：由于支撑的存在，较纯框架建筑，构件截面可有效减小，进一步增 加建筑使用空间的利用率，抗侧力能力有显著增加，同时降低了整体用钢量。但支撑布置 受建筑功能的影响，不易找到合适布置位置，且支撑（大撑）布置位置零散，造成结构刚 度不均匀。

（3）集装箱体系：可像积木一样将各个功能房间或户型进行多样的组合，建设周期较短。 但抗震性能较低，连接及单体强度较难满足高抗震设防烈度地区的高层建筑建设需求，适 用于低、多层建筑，且集装箱常规尺寸难以满足国内住宅市场对层高和房间开间的要求。 集装箱建筑可随时随地移动到各地，建造速度快。

武汉蔡甸火神山医院由中建三局牵头，武汉建工、武汉市政、汉阳市政等 3 家企业参与， 参照 2003 年抗击非典期间北京小汤山医院模式建设的一座专门医院，医院建筑面积 2.5 万平方米，可容纳 1000 张床位，集中收治新型冠状病毒肺炎患者。火神山医院利用轻型 建筑材料，采用集装箱体系，具有拼装速度快、保温隔热效果好等特点。

（4）钢管束、钢异形柱体系：采用钢管束、钢异形柱代替传统混凝土剪力墙，基本做到 室内不凸柱，平面布置可跟随建筑功能房间的需求灵活调整。但用钢量增大，较常规钢管 混凝土柱，由于此类构件空腔数量较多，截面较小，因此对混凝土作业的质量要求更高， 人工及材料成本有一定的上升。

装配式钢结构住宅可以实现构配件生产产品化、现场组装机械化、便于实现对全部结构的 信息化管理，可以减少建筑垃圾，减少建筑施工对环境的不良影响，提高建筑质量，材料 回收利用率高，符合建设生态文明社会的需要，将会在未来市场中得到越来越多的使用。 与发达国家相比，中国的钢结构建筑比例仍然非常低，我国钢结构用钢量仅为钢产量的 20%， 纯钢结构的用钢量(板材、型钢等)大约只占建筑用钢量的 1.5~2%，占到建筑竣工面积 60%~70%的住宅建筑几乎全部是钢筋混凝土建筑，采用钢结构的比例很低。

2.2. 主要预制构件和连接方式

（1）预制楼板、外墙板、楼梯等

装配式钢结构建筑提倡采用非砌筑墙体，采用工厂预制墙板。根据围护体系应用位置，分 为外墙、内墙和分户墙；根据围护体系的构成形式和主要构成材料，分为预制混凝土墙板、 轻钢龙骨类复合墙板、轻质条板和夹心板等。装配式钢结构中楼板所用的类型主要有钢筋 桁架楼承板组合楼板和桁架钢筋混凝土叠合板等，楼梯可采用预制钢楼梯或预制混凝土楼 梯。钢结构采用薄型钢材料进行构建，并在外部框架中融入不易燃烧的管件材料，使所有 装配技术均能在“一体化”的要求中进行技术整合。

（2）钢框架柱、钢梁等

“工业化住宅”体系主要采用钢框架结构对建筑主体模型进行配置，需结合“钢管束组合” 模式进行设计构件（由多个钢管单元依次连接即构成钢管束总成，钢管束总成的总体形状 包括 C 型、一字型、Z 字型、T 字型、十字型或 L 型，多个钢管束总成构成钢管束组成结构 构件）。以“H 型”为基本的钢筋桁架进行成板配置，促使体系能改善传统配件承力方面的问题。在实际配置过程中，需要根据房屋的剪力效果进行测试，结合布局和房屋承重计算 出体系所需求的钢材量。

（3）连接方式

钢结构的连接方式有：焊接、铆接和螺栓连接等，其中螺栓连接又分不高强螺栓连接、普 通螺栓连接。焊缝连接，主要采用电弧焊，即在构件连接处，借电弧产生的高温，将置于 焊缝部位的焊条或焊丝金属熔化，而使构件连接在一起。螺栓连接的连接件包括螺栓杆、 螺母和垫圈，高强度螺栓连接用特殊扳手拧紧高强度螺栓，对其施加规定的预拉力。铆接 的连接形式除轻型钢结构外，现在基本上已经不再采用。焊接和高强度螺栓连接复合使用 时，当设计无特殊要求，应按先栓后焊的顺序施工。钢结构预制率一般较 PC 框架体系高。

2.3. 优缺点

钢结构建筑具有施工周期短、节能环保的独特优势，是理想的绿色建筑用材，因此在住宅 建筑上具有很大的优越性。但现阶段钢结构住宅占比却很低，一是因为 19 年前相关部门 对于建筑用钢的不重视，也缺乏相应的政策扶持，政策上更多的给与 PC 结构更多的重视； 其二是规模经济尚未达到等种种原因造成钢结构住宅的造价要高于混凝土建筑结构；其三 是对于处在钢结构制造行业产业链中间的钢结构制造行业处于分包的弱势地位，导致钢结 构企业至今没有形成太大的规模。

2.4. 代表作品

武汉蔡甸火神山医院、雷神山医院；合肥绿洲凤栖苑长丰县财政性投资保障房，由鸿路钢 构承建，该项目是“装配式钢结构”示范项目，采用鸿路自主研发的高层装配式钢结构技 术体系建设。本项目总建筑面积 304422 平方米，其中地上建筑面积 230090 平方米，地下 建筑面积 74332 平方米。项目建成后将成为安徽省最大的抗震、节能、低碳、环保的绿色 住宅样板工程。

3. 木结构体系

装配式木结构建筑是指主要的木结构承重构件、木组件和部品在工厂预制生产, 并通过现 场安装而成的木结构建筑。装配式木结构建筑在建筑全寿命周期中应符合可持续性原则, 且应满足装配式建筑标准化设计、工厂化制作、装配化施工、一体化装修、信息化管理和 智能化应用的“六化”要求。装配式木结构建筑按承重构件选用的材料可分为轻型木结构、 胶合木结构、方木原木结构以及木混合结构。近年来，建筑层高、建筑层数的规定限制了 我国木结构建筑的发展。

3.1. 主要预制构件

（1）预制梁柱式构件与木桁架

装配式木结构建筑中最灵活的组件，需要在现场进行二次加工。木桁架是指由木构件组成 的桁架，是木屋盖、木塔架的主要承重结构。目前，我国的预制构件以方木、原木和胶合 木梁柱为主，一般应用于方木原木结构和胶合木结构中。

（2）预制板式组件（墙体，楼盖、屋盖）

板式预制是通过结构分解，将整栋建筑的墙体、楼面和屋面分解成不同功能的平面板块， 也就是分解成预制板式组件，并在工厂预制完成后运输到现场吊装组合而成。常用的预制 二维板式组件的结构形式有：钉接胶合木(NLT)，正交胶合木(CLT)，轻型木结构墙体，轻型 木搁栅楼（屋）盖。

（3）预制空间模块式组件

空间模块式组件一般都是三维单元，其中包括墙、楼盖和屋盖，是预制程度最高的组件， 包括防水保温、外饰内装和水电穿管。

3.2. 连接方式

木结构连接主要有如下几种类型：板销连接用板片状硬木销阻止被拼合构件的相对移动， 板销主要在顺纹受弯条件下传力，具有较高的承载能力，故应注意使其木纹垂直于拼合缝， 为保证连接的高度紧密性和生产的高效率，宜用专门的机具按统一尺寸挖销槽和制板销， 并按构造要求用系紧螺栓连接方木或圆木。裂环连接应用最早，连接点对木材受力面积削 弱较小，具有较高的承载能力，但连接主要靠木材受剪传力，韧性较差。剪盘连接用成对 的钢盘（剪盘和齿盘）分别嵌入连接缝两侧构件的环槽中，通过系紧螺栓受剪传力，木构 件主要受剪和承压。齿环连接和齿板连接中的齿环和齿板是对裂环和剪盘的改进。

3.3. 优缺点

由于国内木材缺乏且生长周期长，从设计深化、工业拆分到施工建设技术要求都相对较高， 木结构单位造价远高于混凝土。而且没有大梁承重，木结构适合做一些低层建筑，因而国 内木结构的住宅较少。

3.4. 代表作品

贵州省黔东南州游泳馆；美国独角兽公司 Katerra 的 Walden House 项目将容纳 13 间套房， 配备床、淋浴室和浴缸。患者可以享受公用厨房、餐厅、起居室、洗衣房和健身区。这一 项目完全由 CLT 方式建造。

4. 装配式剪力墙高层住宅体系

装配式剪力墙结构是将竖向结构主要受力构件剪刀墙、梁、板等由预制混凝土构件（预制 墙板、叠合梁、叠合板）组成的装配式混凝土结构。装配式剪力墙结构是目前技术最成熟、 应用最广泛的一种装配式混凝土结构体系，是高层住宅建筑的首选结构体系。目前应用最 多的是装配整体式剪力墙结构，其特点是全部或部分剪力墙采用预制，楼板采用叠合板， 边缘构件采用现浇。装配率可达 40%-50%，单体预制率约为 40%。

4.1. 主要预制构件

（1）剪力墙

剪力墙命名来自于受力角度，可分为钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、内藏钢板支撑剪力 墙。剪力是指作用于同一物体上的两个距离很近（但不为零），大小相等，方向相反的平 行力，如下图所示。例如用剪刀去剪同一物体时，物体所受两剪刀口的作用力就是剪力。 剪力墙具有更好的抗震性。地震来时，地面在水平方向上蛇形扭动。因为剪力墙比框架能 承受更多的水平力，所以当地面蛇形扭动时,剪力墙比框架更不容易折断。剪力墙一般为承 重墙（承重墙是支撑上部楼层的墙体）。

预制内外墙板均采用一字型。预制外墙类型采用三明治夹心保温层。尺寸采用模数化拆分， 减少预制外墙种类，并且需考虑后期运输与安装，构件高度与重量要满足限制要求。（尺 寸由模台决定，目前国内流转台模宽度为 3-4 米，长度 9-10 米，固定台模 3.5-4 米，长度 10-12 米，所以相应构件的尺寸都会小于等于这个尺寸。重量取决于构件厚度，一般会小 于 25 毫米。 ）对于开有门窗洞口的墙肢，在洞口上方设置连梁，连梁与墙体一起预制。相 邻两块预制内墙之间设置后浇段，按照模数将墙拆分，且遵循少规格的原则。

（2）叠合板

楼板指的是一座建筑物的承重结构，可根据使用材料的不同分为：木楼板、砖拱楼板、钢 筋混凝土楼板、钢衬板楼板。

（3）叠合梁

长度较短的梁采用现浇，其余梁采用预制。门窗上方的连梁与剪力墙一起预制。预制梁与 后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面，且梁的端面设置键槽以增加抗震强度。

4.2. 连接方式

装配式剪力墙结构连接方式有干式链接和湿式连接两种。干式连接就是在施工现场无需浇 筑混凝土，全部预制构件、预埋件、连接件都在工厂预制，通过螺栓或焊接等方式实现连 接。湿式连接就是将两个承重构件之间钢筋互相连接后通过浇筑节点实现结构的整体连接， 以达到节点等同现浇。

装配式剪力墙纵横交接处的边缘构件采用后浇混凝土。转角墙，有翼墙均采用后浇形式， 后浇段的长度需满足《装配式混凝土结构技术规程》的构造要求，且要满足结构计算要求。 干连接多以预埋连接件的方式实现，设计难度大，施工流程复杂，预制精度要求较高。目 前这种干式连接法在我国运用并不成熟，尤其这种技术在剪力墙的施工工程结构的拼装连 接中存在较多问题，如技术交底不完善、工人安装存在误差等，严重则会造成螺栓连接松 弛，并造成永久损坏。目前，国内使用较多的方式是湿式连接。

湿式连接主要包括现浇带连接（为防止混凝土结构产生有害裂缝，在板、墙、梁相应位置 留设临时施工缝，将结构暂时划分为若干部分，经过构件内部收缩，在若干时间后再浇捣 该施工缝混凝土，将结构连成整体）、灌浆套筒连接（套筒灌浆连接就是将预留钢筋插入 带有凹凸槽的高强度套筒内进行连接，然后在钢筋与套筒内腔之间注入无收缩、高强度灌 浆料，形成钢筋套筒灌浆连接）、浆锚连接。

4.3. 优缺点

混凝土剪力墙结构是目前高层住宅的主要结构形式，尽管装配式混凝土剪力墙结构的钢筋 模板安装工作量大，预制构件的成本相对较高，但由于其在高层住宅的应用和饱满的建设 求量，近几年来，成为集房地产、工程设计、预制构件生产和施工体化综合企业的研究与 开发焦点。

4.4. 代表作品

北京万恒家园二期，由万科企业股份有限公司承建。该工程为装配式剪力墙体系，结构形 式为剪力墙结构：内墙为现浇结构，外墙为预制结构，内外墙连接节点与预制构件连接后 浇注。

观湖国际一期 14#楼装配式住宅：由中建七局承建，是中原地区第一个预制装配式项目， 地上结构体系为装配式剪力墙结构。该项目总建筑面积 9276 ㎡，地上 24 层，地下 2 层， 建筑高度 69.90m。该装配式楼预制率达 75%，装配率达 100%，采用的预制内外墙板、 叠合板、楼梯、隔墙、空调板、造型板等预制构件及钢筋。

5. 全装配式低层住宅体系

整个建筑是由密柱支撑框架结构体系与集装箱式模块相结合，若干个类似于集装箱的模块 组合而成。首先在工厂预制集成，然后打包为集装箱形式，采用标准车辆运送至施工现场， 在现场以装配化形式施工。以钢结构、木结构居多，近几年在我国农村自建房建筑中比较 流行。

5.1. 主要构成体系

（1）基础体系

主要采用简易桩基础和基础梁的基础型式。桩基础采用预制桩或钢桩，基础梁采用预制混 凝土梁。以此来减少现场湿作业，提高装配化程度，加快施工进度。

（2）结构体系

采用方钢、H 型钢、薄壁轻钢龙骨等轻型钢框架结构，板材之间、板梁之间连接采用全高 强螺栓节点连接。上海城投 S7 公路项目管理用房是中国首个全装配螺栓干式连接项目， 项目引进了芬兰 Peikko 新型高强螺栓节点进行装配，取代了传统的灌浆套筒和灌浆波纹管 的构件连接方式。项目所有结构构件和维护构件均采用工厂预制，其中主体框架结构的连 接节点采用抗震框架体系，遵循了“强连接，弱构件”的设计原则，在满足结构连接设计 及安全的前提下，现场施工达到了免支撑，免支架的效果，节省了机械、人工的投入，极 大的提升了施工效率。

（3）围护体系

拟采用高分子发泡水泥板材、硅镁轻质条板、GRC 轻质条板等围护墙板材料，外加保温装饰一体化板的三明治结构形式。内墙采用壁纸、涂料和装饰板等内装材料。设备体系包括 能源体系、排水系统、厨卫系统、新风系统、地暖系统（电暖、水暖）、太阳能系统、照 明系统、污水处理系统等。轻钢材料结构基本无现场湿作业，重钢结构搭建楼板后，可选 择浇筑混凝土。

5.2. 优缺点

由于农村地价相对便宜，且交通不便，因而轻便、安装便捷的全装配式低层住宅体系在农 村和郊区比较流行。

5.3. 代表作品

上海崇明岛轻法式建筑，由上海迷客建筑科技有限公司承建。该建筑采用全螺栓连接的钢 框架结构体系，工厂定制生产 ALC 墙板、楼板，以及装配式装修，实现建筑整体 70%以上 预制率，节能环保，抗震耐用。

6. 预应力结构体系

预应力混凝土结构是在结构构件受外力荷载作用前，先人为地对它施加压力，由此产生的 预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力，即借助于混凝土较高的抗压强度来弥 补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。以预应力混凝土制成的结构， 因以张拉钢筋的方法来达到预压应力，所以也称预应力钢筋混凝土结构。

6.1. 预应力技术类型

根据预应力技术应用的特点，通常可将预应力技术分为三大类型，即先张法、后张法和体 外预应力技术。先张法是指在构件的混凝土浇筑之前将预应力筋张拉到设计控制应力，待 混凝土强度达到一定程度后，将预应力筋释放，使得预应力施加到混凝土构架上。

后张法是指在构件的混凝土浇筑之前，在预应力筋相应的位置上预先埋设孔道或埋设无粘 结预应力筋，待混凝土强度达到一定程度后，将预应力筋张拉到设计张拉应力，并利用专 用锚具将预应力筋固定在混凝土构件端部，有粘结预应力筋需要在预留孔道中灌入灌浆材 料使预应力筋与混凝土粘结成整体。体外预应力技术是指预应力筋位于构件的外部，或者 说结构构件是由预应力筋与由其它材料形成的构件共同组成。

预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 C40，且不应低于 C30。预应力结构体系连 接方式属于干连接的一种，预制构件在制作时预留预应力孔道，现场施工时将预制构件安 装到位，通过张拉预应力筋连接各构件形成整体。预应力筋在提供连接作用的同时，还可 以提高结构的承载力，而且由于预应力筋的弹性恢复能力，使得结构变形后的恢复能力大 大提高，残余变形小，具有自复位功能。

预应力混凝土与钢筋混凝土并不是截然不同的两种结构材料，而是同属于一个统一的加筋 混凝土系列，所需要的材料主要为钢筋和混凝土，但是预应力混凝土结构必须采用高强度钢材和混凝土。理论上所有高强度钢材和高强度混凝土的结构都可以做预应力。我国现在 多采用预应力混凝土结构来建设桥梁，例如重庆大佛寺长江大桥。

6.2. 优缺点

预应力混凝土的制作工艺较复杂，对产品本身质量、制作人员及机器的要求较高，且价格 比较昂贵，我国现阶段住宅项目使用较少。

6.3. 代表作品

美国加州伯克利市的 David Brower 大楼，David Brower 大楼设计中高强预应力钢绞线和普 通钢筋一起被用来控制结构的非线性响应。在地震作用下，高强无粘结钢绞线保持弹性， 并且提供震后恢复力，使结构回到初始位置。结构一半以上的承载力来自预应力，同时预 应力筋的存在大大减小了构件中普通钢筋的配筋率，减少了构件节点的钢筋拥挤，改善了 施工难度。

惠灵顿维多利亚大学的 Alan MacDiarmid Building，惠灵顿维多利亚大学的 Alan MacDiarmid Building 是新西兰建造的第一个 PRESSS 混凝土结构。该结构在梁柱节点处和墙体底设置多 种耗能装置，为后张预应力框架-剪力墙结构体系。

7. 钢混结构体系

装配式钢和混凝土组合结构是指采用工厂生产的型钢梁和混凝土预制构件通过某种构造 方式，在现场组合成为整体，兼具钢结构和混凝土结构的特性，共同承受荷载的一种结构。 钢和混凝土组合结构有组合梁、组合板、组合桁架和组合柱四大类。

7.1. 主要构件

（1）组合梁

由钢梁、连接件和钢筋混凝土板组成。组合梁的上翼缘有截面面积较大的钢筋混凝土板承 受压力，致使钢梁上翼缘截面减小，从而节约钢材,钢梁下翼缘则承受拉力，这是组合梁的 受力特点。组合梁的钢梁，可用热轧成型的工字钢。

（2）组合板

在压型钢板上先焊接连接件，后灌筑钢筋混凝土板而形成组合板结构。连接件采用带头栓 钉或钢筋。

（3）组合桁架

在钢桁架上弦焊接钢筋或带头栓钉的柔性连接件，然后灌筑钢筋混凝土板。

（4）组合柱

在薄壁钢管内灌注混凝土而成，也称钢管混凝土柱。截面形式有圆形和方形。

以“内蒙古集宁宜合国际小区”工程为例，该钢-混装配式结构体系以使用 U 型梁为特征， 柱、梁、楼板、楼梯、外墙、内墙全部构件为工厂预制，现场装配，其预制率、装配率可 达到 90%以上。以外包钢板剪力墙与方钢管柱为竖向构件，墙、柱内浇筑 C40-C60 高标号 混凝土；水平构件采用新型 U 型复合梁和预制楼层叠合板。

7.2. 钢筋与型钢连接方式

（1）钢筋接驳器连接：此做法是将接驳器在构件制作时焊接于钢构件上，安装时将钢筋 套上与接驳器拧紧。

（2）钢筋连接板连接：钢筋搭接板在允许的情况下需要尽量焊于钢构件上，安装时再在 搭接板上焊接钢筋。

（3）型钢穿孔连接：此种方法是工厂在钢构件上预先开设穿筋孔，现场施工时将钢筋穿 过。

7.3. 优缺点

轻钢轻混凝土结构体系可以改进低层轻型钢住宅在农村地区应用时暴露出的成本较高、舒 适感欠佳等缺点，试点工程建设如四川省甘孜藏族自治州道孚县藏民居庄园建设项目。

型钢混凝土组合结构技术应用还处于探索阶段，在我国的运用还不是很广泛，施工技术上 还不是很成熟，可借鉴的施工经验相对较少。目前国内的型钢结构大多运用于建筑物核心 筒等主要受力区域，住宅使用相对较小。

7.4. 代表作品

内蒙古集宁宜和国际小区：由中冶天工集团有限公司承建；该项目为预制装配式钢结构住 宅，总建设面积约为 55 万 m2。先行开发的一期项目为 20 万 m2的住宅建筑，除 2 幢为 26 层外，其他单体为地上 18 层，地下一层，建筑高度 55-82m。其结构形式不同于国内已开 始推广的装配式钢结构住宅，而是以柱梁钢构件作为结构兼作模板、内浇素混凝土而形成 的一种钢和混凝土的组合框架结构，楼板为可拆卸式钢桁架楼承板，内外墙全部为新型自 保温装配式预制墙板，具有节能、环保、绿色的特点。

四川省甘孜藏族自治州道孚县藏民居庄园建设项目：围护墙体由轻钢构架、免拆模板和浇 筑轻混凝土组成，承重楼面采用压型钢板混凝土楼面。

8. 模块化结构体系

模块化建筑即将传统房屋以单个房间或一定的三维建筑空间为建筑模块单元进行划分，并 在工厂对模块单元楼板、天花板、墙体进行提前预制安装，完成后将这些建筑模块单元输 至现场，使用起重装备像“搭建积木”一样将其堆叠、连接在一起，组成一个完整的建筑。 建筑模块单元的内部通常是完备的，模块内的一切设备、管线、装修、固定家具均已做好， 由于几乎不需要现场技工，因而大量减少了现场的工作时间。模块化结构体系的部品化率 一般会超过 85%，若完全在工厂进行预制并内部装修的模块化建筑的部品化率可达 95%， 剩余的 5%工作量为模块安装的连接工作。天津静海子牙尚林苑模块化房屋项目采用全干 法作业，预制装配率达 94%。

相对于传统的装配式结构体系，模块化建筑结构体系整体性好、连接可靠、稳定性好，传 统装配式结构体系与模块化建筑主要有以下几个方面的不同：预制单元、运输过程、拼装 方式。目前在高层住宅运用模块化结构体系的不多。

8.1. 连接方式

模块化建筑结构体系的施工现场拼装采用搭积木的方式，模块单元节点间使用高强螺栓连 接，使模板可靠的连接为建筑整体。

（1）模块内连接

模块化组件的单榀桁架与传统桁架做法一致，各构件通过齿板连接或接长。若桁架跨度较 大，则考虑采用侧向支撑加强结构。

（2）与外墙连接

屋架组件运输到施工现场后，经吊装到位后通过金属连接件将桁架固定在建筑墙体的双层 顶梁板或墙骨柱上。与桁架连接的部分在工厂预先定位安装固定，从而实现现场快速安装， 提高了装配率以及现场施工作业效率。

混凝土结构模块化一般和钢结构同时运用，形成钢板-混凝土结构，具有承载力高、延性好、 抗震能力优越等特点。操作流程位钢结构在工厂进行模块化预制、组装，与施工现场其他 施工工作同时进行；在钢结构模块安装就位后，混凝土浇筑可与房间完工、设备安装施工 等工作平行进行，可以加快施工进度、节约工期。

8.2. 优缺点

8.3. 代表作品

长沙新方舟宾馆：由河南远大可持续建筑科技公司承建，采用全钢结构模块，所有部件均 事先在工厂制成，由流水线模具化生产而出，正式建房时只是部件的搭建与组装，整体搭 建使用了 46 个小时，装修用时 90 个小时，工期极短。

天津子牙尚林苑：由中冶天工集团总包，位于天津子牙循环经济产业区，为我国首个正式 获正式相关审批的模块化居住项目，模块化高度集成，预制装配率达 94%。项目采用全干 法作业，模块采用工厂化加工，可以提高加工精度和质量，有效避免常规建筑质量通病。

9. 主次框架结构体系

9.1. 框架结构和连接方式

亦称为巨型框架结构。主次框架结构是由大型构件巨型梁、巨型柱等组成的主结构与由常 规梁、柱构件组成的次结构共同工作的结构体系。主框架为巨型框架，结构截面几何尺度、 面积、惯性矩等很大；次框架为普通框架，构件截面几何尺度、面积、惯性矩等相对很小， 两者不是同一数量级。巨柱通常由楼、电梯井或大截面实体柱组成，巨梁一般每隔几个或 者十几个楼层设置一道，梁高一般占一个或者几个楼层高。