装配式建筑相关新闻近些年持续进入大家的视野，其中武汉的火神山医院和雷神山医院更是凭借采用装配式集装箱结构快速建造而广为人知。在大家的印象里，装配式建筑就如同搭积木那般将房子拼接起来。那么，积木究竟有多少种搭法呢？每一块积木又是什么样子呢？积木与积木之间是如何连接在一起的呢？每种搭法又分别具有哪些优缺点呢？我们为此做了以下工作：总结了现有的装配式结构体系，一共有 11 种主流体系。并且针对每种体系，都对其主要的预制构件进行了说明，对连接方式也做了说明，同时还阐述了每种体系的优缺点，这些说明都比较通俗易懂。

PC框架体系

装配式混凝土框架结构包含装配整体式混凝土框架结构以及其他装配式混凝土框架结构。装配整体式混凝土框架结构指的是全部或者部分的框架梁、柱采用预制构件，通过可靠的连接方式装配而成。其他装配式混凝土框架结构主要指的是各类采用干式连接的框架结构，这类结构主要是与剪力墙、抗震支撑等配合使用。

1.1主要预制构件

预制楼板，包含预制实心板和预制空心板等；预制梁，包含预制实心梁和预制叠合梁等；预制墙，包含预制实心剪力墙和预制空心墙等；预制柱，包含预制实心柱和预制空心柱；预制楼梯，包括预制楼梯段和预制休息平台；其他复杂异形构件，有预制飘窗、预制带飘窗外墙、预制转角外墙等。

预制楼梯

1.2连接方式

预制梁、柱或 T 形构件在结合部利用钢筋进行连接或锚固，同时通过现浇混凝土将其连接成整体框架，这种连接方式就是湿连接。

主要有两种连接方式，分别是预应力连接和混合连接。预应力连接是通过张拉预应力筋来施加预应力，从而将预制梁和柱连接为一个整体。混合连接是在预应力连接的基础上增加普通钢筋，利用普通钢筋的屈服来消耗能量，形成了预应力钢筋和普通钢筋混合配筋的连接方式。

1.3优缺点

装配整体式框架主要有框架节点后浇和框架节点预制这两大类。其中，框架节点后浇这类的预制构件是在梁柱节点处通过后浇混凝土来进行连接的，并且预制构件的形状是一字形；而框架节点预制这类的连接节点处在框架柱和框架梁的中部。因为预制框架节点在制作、运输以及现场安装等方面的难度比较大，所以在现阶段的住宅工程中较少被采用。

装配式钢结构体系

装配式钢结构由钢制材料构成。目前高层装配式钢结构建筑的结构体系，传统的有纯框架以及框架 - 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等构件、钢柱等构件、钢桁架等构件组成，并且采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。

集装箱体系

2.1主要预制构件

预制楼板，包括钢筋桁架楼承板组合楼板和桁架钢筋混凝土叠合板等类型。外墙板等也是装配式钢结构建筑的一部分。装配式钢结构建筑提倡使用非砌筑墙体，且采用工厂预制墙板。装配式钢结构中的楼梯，可采用预制钢楼梯或预制混凝土楼梯。

钢框架柱和钢梁等。“工业化住宅”体系主要是用钢框架结构来对建筑主体模型进行配置，并且需要结合“钢管束组合”模式来设计构件。

2.2主要连接方式

焊缝连接：主要运用电弧焊这种方式。在构件的连接处，借助电弧所产生的高温，把放置在焊缝部位的焊条或者焊丝金属进行熔化，从而使构件能够连接在一起。

螺栓连接中，连接件包含螺栓杆、螺母和垫圈。高强度螺栓连接时，需用特殊扳手将高强度螺栓拧紧，以此对其施加规定的预拉力。

铆接：除轻型钢结构外，现在基本上已经不再采用。

2.3优缺点

正因为如此，钢结构建筑在住宅建筑上具有很大的优越性。但现阶段钢结构住宅的占比很低。原因之一是规模经济尚未达到，这使得钢结构住宅的造价高于混凝土建筑结构；原因之二是钢结构制造行业处于分包的弱势地位，它处在钢结构制造行业产业链的中间，这导致钢结构企业至今未形成太大规模。

木结构体系

装配式木结构建筑的主要木结构承重构件、木组件和部品在工厂预制生产，然后通过现场安装来构建木结构建筑。装配式木结构建筑在建筑全寿命周期中要符合可持续性原则，同时要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这“六化”要求。

3.1主要预制构件

预制梁柱式构件是装配式木结构建筑中最灵活的组件，且需要在现场进行二次加工。木桁架指的是由木构件组成的桁架，它是木屋盖、木塔架的主要承重结构。

预制板式组件包括墙体、楼盖和屋盖。通过结构分解钢结构隔层价格，整栋建筑的墙体、楼面和屋面被分解为具有不同功能的平面板块，即预制板式组件。这些预制板式组件在工厂预制完成后，被运输到现场进行吊装组合。

空间模块式组件通常为三维单元，包含墙、楼盖和屋盖等部分，它是预制程度最高的组件，同时涵盖了防水保温、外饰内装以及水电穿管等内容。

3.2连接方式

板销连接这种方式，是通过使用板片状的硬木销来阻止被拼合构件发生相对移动。板销在传力方面，主要是在顺纹受弯的条件下进行的，并且它具有较高的承载能力。正因如此，在进行板销连接时，应该注意让其木纹垂直于拼合缝。

裂环连接应用时间最早。它的连接点对木材的受力面积削弱程度比较小，所以具有较高的承载能力。不过，这种连接主要依靠木材受剪来传力，其韧性相对较差。

剪盘连接时，会使用成对的钢盘，其中包括剪盘和齿盘。这些钢盘分别嵌入到连接缝两侧构件的环槽内。接着，通过系紧螺栓来实现受剪传力，而在这个过程中，木构件主要承担受剪和承压的作用。

销连接

3.3优缺点

国内木材缺乏且生长周期长，所以从设计深化方面来看，要求相对较高；从工业拆分方面来看，要求也相对较高；从施工建设技术要求方面来看，同样相对较高。因为木结构单位造价远高于混凝土，并且没有大梁承重，所以木结构适合做一些低层建筑，正因如此，国内木结构的住宅较少。

装配式剪力墙高层住宅体系

装配式剪力墙结构中，竖向结构的主要受力构件如剪刀墙、梁、板等是由预制混凝土构件构成的。目前，装配式剪力墙结构是技术最为成熟且应用最为广泛的一种装配式混凝土结构体系，也是高层住宅建筑的首选结构体系。

4.1主要预制构件

剪力墙从受力角度来命名，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。一般情况下，剪力墙是承重墙，承重墙是用来支撑上部楼层的墙体。

楼板是一座建筑物的承重结构，叠合板的楼板可根据使用材料的不同进行分类，分为木楼板、砖拱楼板、钢筋混凝土楼板、钢衬板楼板。

长度较短的梁是现浇的，其余的梁则是预制的。门窗上方的连梁与剪力墙一同进行预制。预制梁和后浇混凝土叠合层之间的结合面要设置粗糙面，同时梁的端面要设置键槽，这样做是为了增加抗震强度。

4.2连接方式

干式连接：施工现场无需进行混凝土浇筑。全部的预制构件、预埋件以及连接件均在工厂预先制作完成。然后通过螺栓或者焊接等方式来达成连接。

湿式连接：先将两个承重构件之间的钢筋相互连接，然后通过浇筑节点来实现结构的整体连接，这样就能达到节点等同于现浇的效果。

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。装配式混凝土剪力墙结构存在钢筋模板安装工作量大以及预制构件成本相对较高的情况。然而，因其在高层住宅中的应用以及饱满的建设需求量，近些年来，它成为了集房地产、工程设计、预制构件生产和施工一体化综合企业的研究与开发焦点。

全装配式低层住宅体系

整个建筑由密柱支撑框架结构体系与集装箱式模块相融合，是由若干个类似集装箱的模块组合而成的。先是在工厂进行预制集成，接着将其打包成集装箱的形式，利用标准车辆运输到施工现场，在现场以装配化的方式进行施工。

5.1主要构成体系

基础体系：其基础型式主要为简易桩基础和基础梁。桩基础选用预制桩或者钢桩，基础梁则采用预制混凝土梁。通过这样的方式能够减少现场的湿作业，提升装配化的程度，进而加快施工的进度。

采用方钢、H 型钢以及薄壁轻钢龙骨等轻型钢框架结构。板材之间的连接采用全高强螺栓节点连接，板梁之间的连接也采用全高强螺栓节点连接。

围护体系：会选用高分子发泡水泥板材、硅镁轻质条板、GRC 轻质条板这类围护墙板材料，并且采用外加保温装饰一体化板的三明治结构形式。内墙方面，会使用壁纸、涂料以及装饰板等内装材料。设备体系包含能源体系、排水系统、厨卫系统、新风系统、地暖系统（有电暖、水暖之分）、太阳能系统、照明系统、污水处理系统等。

5.2优缺点

农村地价相对便宜，并且交通不便。所以轻便的全装配式低层住宅体系在农村比较流行，安装便捷的全装配式低层住宅体系在农村也比较流行，这种全装配式低层住宅体系在郊区也比较流行。

预应力结构体系

预应力混凝土结构在结构构件受外力荷载作用之前，人为地对其施加压力。这种施加的压力会产生预应力状态。此预应力状态能够减小或抵消外荷载所引起的拉应力。借助于混凝土较高的抗压强度，来弥补其抗拉强度的不足。从而达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。

6.1预应力技术类型

先张法：在浇筑构件的混凝土之前，把预应力筋张拉到设计控制应力。等混凝土强度达到一定程度之后，再将预应力筋释放，这样就能使预应力施加到混凝土构架上。

后张法：在构件混凝土浇筑之前，需在预应力筋相应位置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，把预应力筋张拉到设计张拉应力，接着利用专用锚具将预应力筋固定在混凝土构件端部。对于有粘结预应力筋，要在预留孔道中灌入灌浆材料，以使预应力筋与混凝土粘结成整体。

体外预应力技术，预应力筋处在构件的外部。也就是说，结构构件是由预应力筋与由其他材料形成的构件一同组成的。

6.2优缺点

预应力混凝土的制作工艺较为复杂。它对产品本身的质量要求较高，对制作人员的要求也较高，对机器的要求同样较高。并且它的价格比较昂贵。所以在我国现阶段的住宅项目中，使用预应力混凝土的情况较少。

钢混结构体系

装配式钢和混凝土组合结构，是用工厂生产出的型钢梁以及混凝土预制构件，通过特定的构造方式，在现场组合成一个整体。这种结构兼具钢结构和混凝土结构的特性，能够共同承受荷载。

7.1主要构件

组合梁是由钢梁、连接件和钢筋混凝土板组成的。钢筋混凝土板位于组合梁的上翼缘，其截面面积较大，能够承受压力。由于钢筋混凝土板承受压力，钢梁上翼缘的截面就会减小，这样就能节约钢材。而钢梁的下翼缘则承受拉力，这就是组合梁的受力特点。

工字钢

组合板是这样形成的：先在压型钢板上焊接连接件，接着灌筑钢筋混凝土板，从而形成组合板结构。连接件可以是带头栓钉或者钢筋。

组合桁架的做法是，先在钢桁架上进行焊接，焊接的是钢筋或者带有头的栓钉这种柔性连接件，接着再灌筑钢筋混凝土板。

组合柱是在薄壁钢管内灌注混凝土而形成的。它也被称作钢管混凝土柱。其截面形式有圆形的和方形的。

7.2钢筋与型钢连接方式

钢筋接驳器连接的做法是：在构件制作阶段，将接驳器焊接在钢构件上；安装时，把钢筋套上并与接驳器拧紧。

钢筋连接板连接时，在允许的情况下，钢筋搭接板需尽量焊接于钢构件上。安装时，要在搭接板上焊接钢筋。

型钢穿孔连接：工厂会预先在钢构件上开设穿筋孔，在现场施工时，把钢筋穿过这些预先开设的孔。

7.3优缺点

轻钢轻混凝土结构体系能够改善低层轻型钢住宅在农村地区应用时所呈现出的成本较高以及舒适感不好等不足。型钢混凝土组合结构技术的应用尚处于摸索的阶段，在我国的使用范围不是很广泛，施工技术方面还不是十分成熟，可供借鉴的施工经验相对而言比较少。

模块化结构体系

模块化建筑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。在工厂里，对模块单元的楼板、天花板、墙体进行提前预制和安装。完成预制安装后，把这些建筑模块单元输送至现场。使用起重装备，如同“搭建积木”一般，将其堆叠起来，并且连接在一起，从而组成一个完整的建筑。

模块化组件示意图（木结构）

8.1连接方式

模块化组件的单榀桁架在模块内的连接方式与传统桁架做法相同。各构件之间有的通过齿板连接，有的进行接长。

屋架组件运输至施工现场，吊装到位后，利用金属连接件把桁架固定在建筑墙体的双层顶梁板或者墙骨柱上，实现与外墙的连接。

8.2优缺点

优点：施工速度较为迅速，相较于搭板建筑，能够缩短施工的周期。在人力物力方面较为节省，装配化的程度较高，修建过程中的大部分工作，像是水、暖、电、卫等设施的安装以及房屋的装修，都被移至工厂完成，在施工现场仅剩下构件的吊装以及节点的处理等工作，只要接通管线就能够投入使用。对环境的污染极少，施工过程呈现出绿色环保的特点。在后期扩建方面较为方便。

- 单模块的面积存在限制，导致建筑的适用范围较低。

主次框架结构体系

9.1框架结构和连接方式

它也被称作巨型框架结构。主次框架结构是这样一种结构体系：由大型构件如巨型梁、巨型柱等构成主结构，同时由常规梁、柱构件构成次结构，二者共同工作。主框架属于巨型框架，其结构截面的几何尺度、面积、惯性矩等都比较大；次框架则是普通框架，其构件截面的几何尺度、面积、惯性矩等相对而言非常小，两者不在同一数量级上。巨柱通常由楼、电梯井或大截面实体柱构成。巨梁一般是每隔几个楼层或者每隔十几个楼层设置一道。梁高通常占一个楼层的高度或者占几个楼层的高度。

主框架梁柱的材料是混凝土，次框架采用钢结构。此时，主次框架的连接方式主要有三种，分别是刚接、半刚性连接和铰接。刚接意味着构件之间形成一个整体，在遭到破坏后，梁柱之间的夹角变为零，所承受的内力全部由柱子传递给巨型梁。铰接则表示在结构受力之后，梁柱之间能够自由转动，不受其他约束，各个节点相互独立，梁无法将上部弯矩传递到柱上。半刚性连接是介于钢接和铰接之间的一种新型连接方式。

9.2优缺点

主次框架结构能够使建筑物的空间得以加大，高度也能增加。它更适合用于展厅这类大空间的建筑。而在国内，这种结构很少被应用于住宅。

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交错桁架结构体系

指的是由预制钢筋混凝土柱或钢柱、钢桁架、预制楼板等预制构件构成的大跨度空间结构，其主体结构采用装配式交错桁架结构，并且配置有外墙、内隔墙和楼盖系统的建筑。

建筑物的每个横向轴线上，平面桁架是隔层设置的。并且在相邻的轴线上，平面桁架是交错布置的。在相邻的桁架之间，楼层板的一端支撑在下一层平面桁架的上弦上，而另一端则支撑在上一层桁架的下弦上。这样就能够实现施工少支撑甚至免支撑的效果。

10.1主要构件及连接方式

主要构件：柱子、桁架、楼板、斜杆

桁架与柱的连接方式如下：首先把钢桁架放置在牛腿上，接着铺设预制楼板，之后拧紧节点板与柱子的螺栓，在这个阶段，牛腿承担着全部的竖向剪力；随后进行现浇混凝土，新增荷载所产生的竖向剪力由牛腿和节点板一同承担，而水平拉力则通过节点板螺栓进行传递。

交错桁架和预制楼板

10.2优缺点

交错桁架结构主要是木结构和钢结构。目前在我国，它较多地被用于公共建筑，而在住宅项目中的应用相对较少。

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双面叠合剪力墙结构体系

双面叠合剪力墙结构属于新型装配式结构体系。它由双面叠合剪力墙、预制叠合梁、预制叠合楼板、预制外挂凸窗、预制带凸窗非承重墙、预制楼梯、预制阳台、轻质条板等预制构件构成。同时，还包含现浇剪力墙、现浇混凝土节点、现浇楼板等现浇部分。

11.1主要构件和连接方式

双面叠合剪力墙由工厂化生产出两片预制混凝土墙板，这两片墙板通过桁架钢筋相连，从而形成内部带有空腔的预制剪力墙板。在这个形成的空腔中，会现场浇筑混凝土，进而形成整体受力的结构构件。

普通预制剪力墙于工厂预制墙体钢结构隔层价格，现场向预留注浆孔灌注混凝土，以此将已建好的墙体与工厂预制的墙体用“粘合剂”固定。叠合板式剪力墙的竖向是在空腔内插筋，接着向空腔浇筑混凝土，把上下墙体连接成整体，其结合面更大。叠合墙的空腔尺寸比插筋所需空间尺寸大很多。所以在安装时，叠合墙施工更方便。普通预制墙体的套筒直径较小，其调整空间相对有限。

叠合剪力墙无需套筒或浆锚连接。其上下连接以及左右连接，都是借助现浇层和现浇边缘构件等，通过插筋来进行连接。这样施工起来很便捷，不存在钢筋与套筒精准定位的困难，施工质量便于得到保证。并且同时还规避了专用套筒和灌浆料的高额成本。

11.2优缺点

双面叠合墙具有不同的厚度规格。因为有空腔存在，所以相同宽度和高度的墙体重量比普通墙轻大约一半。普通预制剪力墙竖向钢筋连接的施工速度较慢，正因如此，叠合墙能够发挥独特作用。然而，目前在国内可借鉴的工程经验并不多。