随着装配式建筑产业的大力发展，预制混凝土构 件（Precast concrete components， 以 下 简 称 PC 构 件） 产品种类与型号也在不断增加，但尚未形成完 整标准化设计与生产模式，预制构件模具配套成本 大幅增加， 从而造成预制构件整体造价偏高， 阻碍 了装配式建筑产业的持续发展。本文通过分析PC构件模具设计现状，对PC构件标准化和模数化进行研究， 从 PC 构件模具主体结构与零部件的标准化和工程中构件模具组合式通用化配置角度进行分析研究， 探索降低构件模具配套成本、 提高模具 设计制作效率和模具重复利用率的有效途径。

1、PC 构件模具设计现状

PC构件模具主要以钢模为主，构件类型主要包括预制剪力墙、填充墙、叠合梁、构造柱、叠合楼板、 楼梯等。 模具配套设计主要依据 PC 构件形状、钢筋 布置、 预埋件位置和拆装工艺进行， 其结构包括面板、 支撑结构和工装吊架零部件等， 且模具结构应满足承载力、刚度、稳定性和拼拆方便等设计要求。

PC构件具有种类多样、形状复杂等特点。不同工程中PC构 件 的 拆 分 和 设 计 尚 无 成 熟 的 统 一 标 准 ， 导 致 模 具 适 用 工 程 单 一 、 周 转 次 数 少 、 损耗严重， 不能达到单一模具多次生产的目的， 这也是预制构件生产成本居高不下的原因之一。

2.PC构件模具标准化设计方法

该标准化设计方法探索了一种可以减少构件种类、降低制造成本的设计方案，并配套设计对应的构件和模具标准化库，不同项目参考标准库中构件进行拆分与设计，配套模具设计可直接调用标准库中加工图纸进行。

对预制构件采用两级编号，一级编号表示构件类别和模数，不同项目不同楼栋的预制构件用一级编号进行区分，二级编号表示构件在单体内具体位置、编号等信息，用于具体构件的设计、生产、运输、吊装。

本文将以利用该标准化库设计的株洲国信伟大筑工研发楼项目为实际案例，对标准化库在模具配置方面的优势进行量化分析，在同一工程中制定不同量化原则，从所需模具套数（制作数量）、模具设计量（设计数量）等方面进行对比。

本文利用两种模具配置方式对该项目进行详细分析，分别基于传统的方法和标准化设计方法制定量化原则，获得项目所需模具套数（制作数量）、设计量（设计数量）等数据，对比两种配置方式的差异。

1.传统模具配置的量化原则首先假设该项目构件未标准化设计，构件相互存在差异，模具配置套数主要考虑因素为构件数量，即一般预制构件的模具标准使用次数为50次，使用次数在50次～100次的可增加25%的整修费用，每套模具皆需重新设计，设计系数为1。

2.基于标准化库模具配置方案的量化原则为：构件为未标准化拆分的库外构件，外形结构等皆不同，配套模具需重新设计，设计系数为1；

3.与标准库中构件外形尺寸相同，仅侧面出筋与埋件等存在差异，可调用边摸修改，设计系数为0.6；

4.与标准库中构件仅埋件不同，可从标准库直接调用边模修改工装，设计系数为0.3；与标准库完全相同，直接调用，设计系数为0。模具量化指标为该种类型构件模具套数与其设计系数的乘积。

总结上述配置数据并分析可知，可看出基于标准化设计拆分的构件在降低模具配置数量和设计工作量方面皆有较大优势，但不同类型构件存在差异。A类楼板的配套模具数量分别降低15%和30%，设计量减少75%和79%；B类楼梯模具配置与设计量分别降低85%，标准化程度较高但构件数量较多，楼梯模具数量并未变化，但设计量降为0；C墙板与D类凸窗模具配置数量分别减少65和80%，设计量分别减少30%和68%。

本文通过工程实例量化对比后，分析了基于标准化设计的模具配置相较于传统方案的优势和特点。在减少模具配置数量和设计工作量上，新的配置方案皆有较大优势，可大幅降低模具制作成本，提高构件和模具利用率和周转率。

随着装配式建筑产业的大力发展，预制混凝土构 件（Precast concrete components， 以 下 简 称 PC 构 件） 产品种类与型号也在不断增加，但尚未形成完 整标准化设计与生产模式，预制构件模具配套成本 大幅增加， 从而造成预制构件整体造价偏高， 阻碍 了装配式建筑产业的持续发展。本文通过分析PC构件模具设计现状，对PC构件标准化和模数化进行研究， 从 PC 构件模具主体结构与零部件的标准化和工程中构件模具组合式通用化配置角度进行分析研究， 探索降低构件模具配套成本、 提高模具 设计制作效率和模具重复利用率的有效途径。

1、PC 构件模具设计现状

PC构件模具主要以钢模为主，构件类型主要包括预制剪力墙、填充墙、叠合梁、构造柱、叠合楼板、 楼梯等。 模具配套设计主要依据 PC 构件形状、钢筋 布置、 预埋件位置和拆装工艺进行， 其结构包括面板、 支撑结构和工装吊架零部件等， 且模具结构应满足承载力、刚度、稳定性和拼拆方便等设计要求。

PC构件具有种类多样、形状复杂等特点。不同工程中PC构 件 的 拆 分 和 设 计 尚 无 成 熟 的 统 一 标 准 ， 导 致 模 具 适 用 工 程 单 一 、 周 转 次 数 少 、 损耗严重， 不能达到单一模具多次生产的目的， 这也是预制构件生产成本居高不下的原因之一。

2.PC构件模具标准化设计方法

该标准化设计方法探索了一种可以减少构件种类、降低制造成本的设计方案，并配套设计对应的构件和模具标准化库，不同项目参考标准库中构件进行拆分与设计，配套模具设计可直接调用标准库中加工图纸进行。

对预制构件采用两级编号，一级编号表示构件类别和模数，不同项目不同楼栋的预制构件用一级编号进行区分，二级编号表示构件在单体内具体位置、编号等信息，用于具体构件的设计、生产、运输、吊装。

本文将以利用该标准化库设计的株洲国信伟大筑工研发楼项目为实际案例，对标准化库在模具配置方面的优势进行量化分析，在同一工程中制定不同量化原则，从所需模具套数（制作数量）、模具设计量（设计数量）等方面进行对比。

本文利用两种模具配置方式对该项目进行详细分析，分别基于传统的方法和标准化设计方法制定量化原则，获得项目所需模具套数（制作数量）、设计量（设计数量）等数据，对比两种配置方式的差异。

1.传统模具配置的量化原则首先假设该项目构件未标准化设计，构件相互存在差异，模具配置套数主要考虑因素为构件数量，即一般预制构件的模具标准使用次数为50次，使用次数在50次～100次的可增加25%的整修费用，每套模具皆需重新设计，设计系数为1。

2.基于标准化库模具配置方案的量化原则为：构件为未标准化拆分的库外构件，外形结构等皆不同，配套模具需重新设计，设计系数为1；

3.与标准库中构件外形尺寸相同，仅侧面出筋与埋件等存在差异，可调用边摸修改，设计系数为0.6；

4.与标准库中构件仅埋件不同，可从标准库直接调用边模修改工装，设计系数为0.3；与标准库完全相同，直接调用，设计系数为0。模具量化指标为该种类型构件模具套数与其设计系数的乘积。

总结上述配置数据并分析可知，可看出基于标准化设计拆分的构件在降低模具配置数量和设计工作量方面皆有较大优势，但不同类型构件存在差异。A类楼板的配套模具数量分别降低15%和30%，设计量减少75%和79%；B类楼梯模具配置与设计量分别降低85%，标准化程度较高但构件数量较多，楼梯模具数量并未变化，但设计量降为0；C墙板与D类凸窗模具配置数量分别减少65和80%，设计量分别减少30%和68%。

本文通过工程实例量化对比后，分析了基于标准化设计的模具配置相较于传统方案的优势和特点。在减少模具配置数量和设计工作量上，新的配置方案皆有较大优势，可大幅降低模具制作成本，提高构件和模具利用率和周转率。