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'辽宁省地方标准——————————————————————————————————装配式混凝土结构设计规程Specificationsfordesignofprecastconcretestructures(报批稿)
装配式混凝土结构设计规程Specificationsfordesignofprecastconcretestructures主编部门:批准部门:施行日期:
辽宁省住房和城乡建设厅文件——————————————————————————————————关于发布辽宁省地方标准《装配式混凝土结构设计规程》的通知各市建委、绥中县建委,有关单位:由沈阳建筑大学会同有关单位编制的《装配式混凝土结构设计规程》,业经审定,批准为辽宁省地方标准,编号为DB21xx-2016,现予以发布,自2016年xx月xx日起实施。原《装配整体式剪力墙结构设计规程(暂行)》DB21/T2000-2012和《装配整体式混凝土结构技术规程(暂行)》DB21/T1868-2010同时废止。本规程由辽宁省住房和城乡建设厅负责管理,沈阳建筑大学负责解释。IV
前言根据辽宁省住房和城乡建设厅《关于印发2014年度辽宁省工程建设地方标准编制/修订计划的通知》(辽住建[2014]47号)的要求,由沈阳建筑大学等单位对《装配整体式剪力墙结构设计规程(暂行)》DB21/T2000-2012和《装配整体式混凝土结构技术规程(暂行)》DB21/T1868-2010进行修订,并将其合并编写《装配式混凝土结构设计规程》。规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,经充分讨论和广泛征求设计、施工、监理、建设单位意见和建议的基础上编制了本规程。本规程共有10章3个附录,主要技术内容包括:总则、术语和符号、基本规定、材料、建筑设计、结构设计基本规定、框架结构设计、多层结构设计、剪力墙结构设计、外挂墙板设计。本规程主要修改内容:1.修改了规程名称;2.增加和修改了部分术语;3.补充了预制外墙接缝防水的构造要求;4.增加了叠合板式剪力墙结构、装配整体式框撑剪力墙结构的适用高度和抗震等级;5.增加了叠合板式剪力墙结构的设计;6.修改了钢筋浆锚搭接连接的技术要求;7.修改了混凝土叠合楼板的部分构造及连接规定;8.补充了预应力混凝土双T板楼盖体系的技术要求;9.增加了强连接、延性连接、湿式连接、干式连接概念以及强连接与延性连接的设计方法;10.补充了预制楼梯间墙体的构造要求;11.增加了多层结构设计的章节;12.增加了外挂墙板设计的章节;13.补充了主次梁缺口连接及牛担板连接的设计要求。本规程由辽宁省住房和城乡建设厅负责管理,由沈阳建筑大学负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送沈阳建筑大学(地址:沈阳市浑南新区浑南东路9号,邮政编码:110168,联系电话:024-24691800)。主编部门:主编单位:IV
目次1总则12术语和符号22.1术语22.2主要符号33基本规定54材料74.1混凝土、钢筋和钢材74.2连接材料74.3其他材料85建筑设计105.1一般规定105.2平面设计105.3立面、内外墙板设计115.4室内装修设计125.5设备管线设计126结构设计基本规定146.1一般规定146.2作用及作用组合186.3结构分析186.4预制构件设计196.5连接设计206.6楼盖设计226.7预制楼梯297框架结构设计317.1一般规定317.2承载力计算317.3构造设计327.4连接设计348剪力墙结构设计418.1一般规定418.2预制剪力墙构造418.3连接设计439多层结构设计52(Ⅰ)多层框架结构529.1一般规定529.2构造及连接设计52(Ⅱ)多层剪力墙结构559.3一般规定559.4构造及连接设计5510外挂墙板设计5910.1一般规定5910.2作用及作用组合60IV
10.3连接节点设计6210.4墙板构造63附录A叠合板式剪力墙结构设计64A.1一般规定64A.2结构分析64A.3预制叠合墙板构造65A.4连接设计64附录B预制多螺箍筋柱设计69附录C预制主次梁连接构造及承载力计算73本规程用词说明77引用标准名录78附:条文说明IV
Contents1General12TermsandSymbols22.1Terms22.2Symbols33BasicReqiurements54Materials74.1Concrete,ReinforcingBarandSteel74.2ConnectionMaterials74.3OtherMaterials85ArchitecturalDesign105.1GeneralRequirements105.2PlanDesign105.3Elevation,FacadeandExternalWallDesign115.4InternalFittingDesign125.5ConduiDesign126StructuralDesign146.1GeneralRequirements146.2ActionsandActionCombination186.3StructuralAnalysis186.4ComponentDesign196.5ConnectionDesign206.6SlabDesign226.7PrecastStairDesign297FrameStructureDesign307.1GeneralRequirements307.2CapacityCalculation307.3Detailing317.4ConnectionDesign338ShearWallStructureDesign40IV
8.1GeneralRequirements408.2PrecastShearWallPanelDetailing408.3ConnectionDesign429Multi-storyStructureDesign51(Ⅰ)Multi-storyFrameStructureDesign519.1GeneralRequirements519.2DetailingandConnectionDesign51(Ⅱ)Multi-storyShearWallStructureDesign549.3GeneralRequirements549.4DetailingandConnectionDesign5410FacadePanelDesign5810.1GeneralRequirements5810.2ActionsandActionCombination5910.3PointSupportingFacadePanel6110.4PanelandConnectionDesgin62AppendixASuperimposedSlabConcreteShearWallStructureDesign63A.1GeneralRequirements63A.2PrecastSuperimposedWallPanel63A.3StructuralAnalysis64A.4ConnectionDesign64AppendixBPrefabricationSpiralHoopColumnDesign68AppendixCThePrecastBeamPrimaryandSecondaryStructureandBearingCapacityCalculation72ExplanationofWordinginThisSpecification76ListofQuotedStandards77Addition:ExplanationofProvisionsIV
1总则1.0.1为加快装配式混凝土结构技术的推广应用,促进辽宁省建筑产业现代化发展,在装配式混凝土结构的设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、确保质量、经济合理、保护环境,制定本规程。1.0.2本规程适用于辽宁省抗震设防烈度为6度至8度抗震设计的乙类及乙类以下的各种民用建筑装配式混凝土结构设计。本规程不适用于平面或竖向特别不规则的建筑。1.0.3装配式混凝土结构的设计、施工与验收除应符合本规程外,尚应符合国家和辽宁省现行有关标准的规定。80
2术语和符号2.1术语2.1.1预制混凝土构件precastconcretecomponent在工厂或现场预先制作的混凝土构件。简称预制构件。2.1.2装配式混凝土结构precastconcretestructure由预制混凝土构件或部件通过各种可靠的连接方式装配而成的混凝土结构,简称装配式结构。主要包括装配式框架结构、装配式框架-剪力墙结构、装配式框架-核心筒结构、装配式密柱筒体结构、装配式剪力墙结构等。2.1.3装配整体式混凝土结构monolithicprecastconcretestructure混凝土预制构件通过节点部位的连接形成的具有可靠传力机制,并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构,其整体性能与现浇混凝土结构接近。简称装配整体式结构。2.1.4密柱框架筒结构densecolumnframetubestructure密柱框架筒结构是由两个及两个以上预制密柱和预制深梁组成的多筒体结构。2.1.5混凝土叠合受弯构件concretecompositeflexuralcomponent预制混凝土梁、板顶部在现场后浇混凝土而形成的整体受弯构件。简称叠合板、叠合梁。2.1.6预制叠合墙板superimposedwallpanel由两层预制板与桁架钢筋制作而成的预制混凝土墙板,现场安装就位后,在两层预制板中间浇注混凝土,采取规定的构造措施,提高整体性,共同承受竖向荷载与水平力作用。2.1.7叠合剪力墙结构superimposedslabconcreteshearwallstructure由叠合墙板和叠合楼板,辅以必要的现浇混凝土剪力墙、边缘构件、梁、板,共同形成的剪力墙结构,其为装配整体式混凝土剪力墙结构的一种。2.1.8钢筋套筒灌浆连接rebarsplicingbygroutsleeve在预制混凝土构件内预埋的金属套筒中插入钢筋并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋连接方式。2.1.9钢筋浆锚搭接连接rebarlappingingrout-filledhole在预制混凝土构件中预留孔道,在孔道中插入需搭接的钢筋,并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋搭接连接方式。2.1.10桁架钢筋gridbar由三根截面成等腰三角形的上下弦钢筋组成,弦杆之间有斜向腹筋相连。80
2.1.1接缝joint预制构件与现浇混凝土连接的交界面,接缝可分为结合面和叠合面。2.1.2混凝土粗糙面concreteroughsurface预制构件结合面上用于抗剪的凹凸不平或骨料显露的表面。简称粗糙面。2.1.3预制外挂墙板precastconcretefacadepanel安装在装配式框架的主体结构上,起围护、装饰作用的非承重预制混凝土外墙板。简称外挂墙板。2.1.4预制混凝土夹心保温外墙板precastconcretesandwichfacadepanel中间夹有保温层的预制混凝土外墙板。简称夹心外墙板。2.1.5湿式连接wetconnection采用套筒灌浆连接、浆锚搭接连接、机械连接或焊接等方式连接预制构件间主要纵向受力钢筋,用后浇混凝土或灌浆来填充拼接缝隙的一种连接方法。2.1.6干式连接dryconnection预制构件间连接不属于湿式连接的一种连接方法,一般采用螺栓连接或焊接连接。2.1.7强连接strongconnection结构在地震作用下达到最大侧向位移时,结构构件进入塑性状态,而连接部位仍保持弹性状态的连接。2.1.8延性连接ductileconnection结构在地震作用下达到最大侧向位移时,连接部位可以进入塑性状态的连接。2.2主要符号2.2.1材料性能——立方体强度标准值为30N/mm2的混凝土强度等级;——混凝土轴心抗压强度设计值;、——普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值。2.2.2作用,作用效应及承载力——施加于外挂墙板重心处的水平地震作用标准值;——外挂墙板的重力荷载标准值;——轴向力设计值;——荷载效应组合设计值;80
——水平地震作用组合的效应设计值;——竖向地震作用组合的效应设计值;——水平地震作用组合的效应设计值;——竖向地震作用组合的效应设计值;——永久荷载效应标准值;——风荷载效应标准值;——持久设计状况下接缝剪力设计值;——地震设计状况下接缝剪力设计值;——被连接构件端部按实配钢筋面积计算的斜截面受剪承载力设计值;——持久设计状况下接缝受剪承载力设计值;——地震设计状况下接缝受剪承载力设计值;——水平地震作用分项系数;——竖向地震作用分项系数;——永久荷载分项系数;——风荷载分项系数。2.2.1几何参数——建筑平面宽度;——建筑平面长度。2.2.2计算系数及其他——水平地震作用影响系数最大值;——承载力抗震调整系数;——结构重要性系数;——接缝受剪承载力增大系数;——风荷载组合系数。80
3基本规定3.0.1装配式建筑方案设计阶段应整体策划,协调建设、设计、制作、施工各方之间的关系,并应加强与结构、设备、装修等专业之间的配合。3.0.2装配式建筑设计应符合现行国家标准《建筑模数协调统一标准》GB50002的规定。在满足建筑功能和结构安全的前提下,确定建筑平立面的基本构成单元;遵循少规格、多组合的原则,实现建筑构配件的标准化与系列化。3.0.3装配式建筑的规划、设计、制作、运输、施工、竣工交付及运营维护管理等过程宜采用BIM技术。3.0.4装配式结构设计应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的基本要求,并应符合下列规定:1应重视概念设计和预制构件的连接设计;2应采取有效措施加强预制构件之间的连接,加强结构的连续性和整体性;必要时,应进行防连续倒塌设计;3装配式结构宜采用高强混凝土、高强钢筋;4装配式结构的节点和接缝应受力明确、构造可靠,并应满足承载力、延性和耐久性等要求;5应根据连接节点和接缝的构造方式和性能,确定结构的整体计算模型;6对各类预制构件及其连接,应按各种设计状况进行设计;7预制构件和连接件的设计,应考虑制作、施工、使用过程中所有的荷载条件和约束条件,包括脱膜、存放、运输和安装。3.0.5抗震设防的装配式结构,应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223确定抗震设防类别及抗震设防标准。3.0.6装配式结构中,预制构件的连接部位宜设置在结构受力较小的部位,其尺寸、形式及结构性能应符合下列规定:1应满足建筑使用功能、模数、标准化要求,并应进行优化设计。2应根据预制构件的功能和安装部位、加工制作及施工精度等要求,确定合理的公差。3应满足制作、运输、堆放、安装及质量控制的要求。4高层装配整体式结构的连接应采用湿式连接;多层装配式结构的连接宜采用湿式连接,也可采用干式连接;5高层装配整体式结构控制区域的接缝应采用强连接;对其他区域的接缝可采用延性连接。3.0.7装配整体式结构宜按以下步骤进行设计:80
1选择结构的抗侧力体系与抗重力体系;2结构应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010设计,使结构性能与现浇混凝土结构基本等同;3设计预制构件间的连接,并应满足相应强度、刚度与变形的要求。3.0.1装配式建筑的结构设计可分为施工图设计和预制构件深化设计两个阶段,并应符合下列规定:1施工图设计阶段,应完成装配式结构的整体计算分析、结构构件的平立面布置、结构构件的截面和配筋设计、节点连接构造设计等,其内容和深度应满足预制构件深化设计的条件;2预制构件深化设计阶段,应综合建筑、结构和设备等专业的施工图以及制作、运输、堆放、施工等环节的要求进行构件深化设计;3当上述两阶段设计由不同的单位完成时,预制构件深化设计必须经施工图设计单位审核通过。3.0.2装配式结构设计文件中应对预制构件的施工提出安全保障的要求。3.0.3对新型的装配式结构、构件或连接节点,应进行专门的技术论证。80
4材料4.1混凝土、钢筋和钢材4.1.1混凝土、钢筋和钢材的力学性能指标和耐久性要求等均应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《钢结构设计规范》GB50017的规定;抗震设计的装配式结构,其结构材料尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。4.1.2装配式混凝土结构中,预制构件的混凝土强度等级不应低于C30;预应力混凝土预制构件的混凝土强度等级不应低于C40;预制轻质隔墙板的混凝土强度等级不宜低于LC7.5,且仅用于非承重构件;现浇混凝土的强度等级不应低于C25。4.1.3钢筋的选用应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011和《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。普通钢筋采用套筒灌浆连接和浆锚搭接连接时,钢筋应采用热轧带肋钢筋。4.1.4预制构件中采用的钢筋焊接网应符合国家现行标准《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》JGJ114的规定。4.1.5预制构件的吊环,应采用HPB300钢筋或Q235B圆钢制作;用于吊环的Q235B圆钢其材料性能应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700的规定,且其设计应力不应大于50N/mm2。4.1.6预制构件脱模、翻转、吊装及临时支撑用内埋式螺母或内埋式吊杆及配套的吊具,应根据相应的产品标准选用,并符合国家现行相关标准的规定。4.2连接材料4.2.1钢筋套筒灌浆连接接头采用的套筒,应符合现行行业标准《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T398的规定。4.2.2钢筋套筒灌浆连接接头采用的灌浆料,应符合现行行业标准《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T408的规定。4.2.3钢筋浆锚搭接连接接头应采用水泥基灌浆料,其性能指标应满足表4.2.3的要求。表4.2.3钢筋浆锚搭接连接接头用灌浆料性能要求项目性能指标试验方法标准泌水率(%)0《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080流动度(mm)初始值≥200《水泥基灌浆材料应用技术规程》GB/T5044830min保留值≥150竖向膨胀率(%)3h≥0.02《水泥基灌浆材料应用技术规程》80
GB/T5044824h与3h的膨胀率之差0.02~0.5抗压强度(MPa)1d≥25《水泥基灌浆材料应用技术规程》GB/T504483d≥4528d≥70氯离子含量(%)≤0.06《混凝土外加剂均质性试验方法》GB/T80774.2.1钢筋浆锚搭接连接中,当采用预埋金属波纹管成孔时,波纹管的性能指标除应符合现行行业标准《预应力混凝土用金属波纹管》JG225的规定外,尚应符合下列规定:1金属波纹管应采用镀锌钢带卷制而成的单波或双波金属波纹管;2金属波纹管的波纹高度不应小于3mm,壁厚不宜小于0.4mm。4.2.2钢筋锚固板的材料应符合现行行业标准《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256的规定。4.2.3受力预埋件的锚板及锚筋材料应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。专用预埋件及连接件的材料应符合国家现行有关标准的规定。4.2.4连接用焊接材料,螺栓、锚栓和铆钉等紧固件的材料应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《钢结构设计规范》GB50017、《钢结构焊接规范》GB50661和《钢筋焊接及验收规程》JGJ18等的规定。4.2.5夹心外墙板中内外叶墙板的拉结件应符合下列规定:1金属及非金属材料拉结件均应具有规定的承载力、变形和耐久性能,并应经过试验验证,必要时应通过专门技术论证;2拉结件应满足夹心外墙板的节能设计要求。4.2.6当混凝土粗糙面采用化学方法形成时,宜采用专用的混凝土露骨料药剂,并应符合下列规定:1露骨料药剂不得含有氯离子和硫酸根离子、磷酸根离子,PH值应在6~8之间;2露骨料药剂不应腐蚀混凝土骨料,也不应影响混凝土的长期强度;3露骨料药剂不应含有影响人体健康的成分;4露骨料药剂应附有产品使用说明书,注明药剂的类型、适用的露骨料深度、使用方法、储存条件、推荐用量、注意事项等内容,并与包装上的参数相同。4.3其他材料4.3.1外墙板接缝处密封材料应符合下列规定:1密封胶应与混凝土具有相容性,以及规定的抗剪切和伸缩变形能力;密封胶尚应具有防霉、防水、防火、耐候等性能;80
2硅酮、聚氨酯、聚硫建筑密封胶应分别符合国家现行标准《硅酮建筑密封胶》GB/T14683、《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482、《聚硫建筑密封胶》JC/T483的规定;3夹心外墙板接缝处填充用保温材料的燃烧性能应满足国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624-2012中A级的要求。4.3.1夹心外墙板中的保温材料,宜采用挤塑聚苯乙烯板(XPS)、硬泡聚氨酯(PUR)等低导热系数、低吸水率的轻质保温材料;其导热系数不宜大于0.040W/(m·K),体积比吸水率不宜大于0.3%,燃烧性能不应低于国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624-2012中B2级的要求。装配式建筑采用的室内装修材料应符合现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325和《建筑内部装修设计防火规范》GB50222的有关规定。80
5建筑设计5.1一般规定5.1.1装配式混凝土结构的建筑设计应符合现行国家建筑设计规范、标准的要求,并应采用标准化、系列化设计方法,充分考虑构配件的工业化、标准化、模数化,并编制设计、制作和施工安装的成套设计文件。5.1.2装配式建筑设计,在前期规划与方案设计阶段,各专业应充分配合,结合建筑功能与结构体系确定建筑各部位的构配件。5.1.3建筑设计应符合建筑功能和性能要求,并宜采用主体结构、装修和设备管线的装配化集成技术,实现装修和设备管线与主体结构分离。5.1.4建筑室内装修设计宜与建筑设计同步完成。5.1.5建筑设计应符合现行国家标准《建筑模数协调标准》GB50002的规定,采用基本模数或扩大模数的设计方法实现尺寸协调。5.1.6模数协调应符合下列规定:1应用模数数列调整装配式建筑与构件的尺寸关系,简化部件尺寸与种类;2构件之间进行组合时,应明确各部位的尺寸与位置,使设计、制作、安装等各部门配合简单,满足装配式建筑设计精细化、效率高和经济性好的要求。5.1.7建筑的围护结构以及楼梯、阳台、隔墙、空调板、管道井等配套构件及室内装修材料宜采用工厂化、标准化产品。5.1.8装配式建筑节能设计应符合现行国家和辽宁省建筑节能设计相关标准的规定。5.1.9建筑防火设计应符合现行国家标准《建筑防火设计规范》GB50016的有关规定。5.2平面设计5.2.1装配式建筑平面布置应符合建筑功能和结构设计要求。在满足建筑使用功能需求的条件下,宜选用大开间、大进深、体型规整的平面布置,并应符合本规程第6.1.5条的规定。5.2.2承重墙、柱等竖向构件宜上下连续,并应符合本规程第6.1.6条的规定。5.2.3门窗洞口宜上下对齐、成列布置,其平面位置和尺寸应满足结构受力及预制构件设计要求;预制剪力墙结构不应采用转角窗。5.2.4装配式建筑的平面设计应充分考虑设备管线与结构的关系,以及厨房与卫生间平面功能分区,宜采用标准化整体卫浴及整体橱柜;厨卫间的水电设备管线宜采用管井集中布置;80
竖向管井宜布置在公共空间。5.3立面、内外墙板设计5.3.1装配式建筑外墙的设计应结合装配式混凝土建筑的特点,通过基本单元组合满足建筑外立面多样化和经济美观的要求。5.3.2预制外墙板的设计应符合下列规定:1外墙板的设计应满足墙体稳定和安全防护的要求;2设计应充分考虑制作工艺、运输及施工安装的可行性;3饰面应考虑外立面分格、饰面颜色与材料质感等细部设计要求;4预制外墙板不宜设置凸窗,当必须设置时,凸窗凸出(从外墙至凸窗外表面)不应大于300mm;5独立装饰构件与预制混凝土外墙板应可靠连接,并应满足节能设计的要求。5.3.3外墙饰面材料宜采用耐久、不易污染的材料。采用反打一次成型的外墙饰面材料,其规格尺寸、材质类别、连接构造等应进行工艺试验验证。5.3.4预制外墙板装饰构件应结合外墙板整体设计。当选用厚度不小于20mm的石材或大面积玻璃做外墙饰面时,宜首选幕墙系统的构造方案现场施工,或在工厂完成幕墙单元之后现场拼装,其龙骨应与结构受力构件牢固连接,不应将其连接在夹心外墙板的外叶墙上。5.3.5当采用石材饰面时,应对石材背面进行处理,并设置不锈钢卡件,其直径不宜小于4mm。卡件宜采用竖向梅花形布置,规格、位置、数量应根据计算确定,计算时应考虑构件吊装动力系数。5.3.6预制外墙板的接缝应满足结构安全、保温、防火、隔声、防水的要求。5.3.7预制外墙板的接缝及门窗洞口等防水薄弱部位,应根据使用环境和使用年限要求,选用合适的材料防水和构造防水相结合的做法,并满足下列要求:1外墙板水平接缝宜采用企口缝或高低缝构造;2外墙板竖缝宜采用双直槽缝构造,不宜采用单斜槽缝或平口;与水平面夹角小于30°的斜缝宜按水平缝构造,其余斜缝应按竖缝构造;3外墙板立面拼缝不宜形成T形缝,十字缝处应合理布置密封胶;4当板缝空腔需设置导水管排水时,板缝内侧应增设气密条密封构造;5外墙板的接缝宽度不应小于15mm,建筑密封胶的厚度不宜小于缝宽的0.5倍且不小于8mm;6外墙板接缝处的密封材料应选用符合现行国家标准《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881要求的耐候性密封胶;7外墙板接缝处的背衬材料宜选用直径大于缝宽1.5倍的发泡氯丁橡胶或发泡聚乙烯塑料棒;80
8外墙板接缝中用于第二道防水的密封胶条,宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶或硅橡胶。5.3.1门窗应采用标准化部件,并宜采用缺口、预留副框或埋件等方法与外墙可靠连接。5.3.2带门窗的预制外墙板,其门窗洞口与门窗框间的密闭性不应低于门窗的密闭性。5.3.3空调板宜集中布置,并宜与阳台等悬挑构件合并设置。5.3.4女儿墙板内侧在要求的泛水高度处应设凹槽、挑檐或其他泛水收头等构造;挑出墙面的部分宜在其底部周边设置滴水措施。5.3.5用于装配式建筑的内隔墙,应满足隔声、防水和防火安全等技术性能,减轻自重,并有利于建筑工业化的发展。室内分室墙宜采用轻质隔墙,构造设计应满足防火和隔声要求;用作厨房及卫生间等潮湿房间的分隔墙尚应满足防水要求。5.3.6装配式建筑的外墙板、内隔墙与主体结构应有可靠连接,并宜采用柔性连接。5.4室内装修设计5.4.1室内装修宜采用工厂化加工的标准构配件与部件现场组装,减少施工现场的湿作业。5.4.2室内装修所采用的构配件、饰面等材料,应结合房间使用功能要求采用耐久、防水、防火、防腐及环保的材料与做法。5.4.3室内装修内隔墙材料选型,宜符合下列规定:1宜选用易于安装、拆卸,且保温、隔声性能良好的轻质内隔墙材料,灵活分隔室内空间。2内隔墙板的面层材料宜与隔墙板形成整体,在构件厂完成。3用于潮湿房间的内隔墙板面层材料应具有防水、易清洗的性能。5.4.4建筑装修材料、设备在需要与预制构件连接时宜采用预留预埋的安装方式,当采用其他安装固定法时,不得影响预制构件的完整性与结构安全。5.5设备管线设计5.5.1外预制构件上为设备及其管线敷设预留的孔洞、套管、坑槽应选择在对构件受力影响最小的部位。5.5.2装配式混凝土建筑应做好建筑设备管线综合设计,与预制相关部分有机衔接,并宜符合下列规定:1设备管线应进行综合设计,减少平面交叉;竖向管线宜集中布置,并应满足维修更换的要求。2机电设备管线宜设置在管线架空层或吊顶空间中,各种管线宜同层敷设。3当条件受限管线必须暗埋时,宜结合叠合楼板后浇叠合层以及建筑垫层进行设计。4当管线综合条件受限管线必须穿越时,预制构件内可预留套管或孔洞,但预留的位置应符合结构受力的需要,不应随意打凿预制构件以及其后浇连接部位。80
5建筑设备及其管线与预制构件连接时,宜采用预留埋件的安装方式。当采用其他安装固定法时,不得影响构件完整性与结构安全。6建筑部件与设备之间的连接宜采用标准化接口。5.5.1建筑宜采用同层排水设计,并应结合房间的净高、楼板跨度、设备管线等因素确定降板方案。5.5.2当采用地面辐射供暖时,地面和楼板的做法应符合现行行业标准《地面辐射供暖技术规程》JGJ142的规定。5.5.3建筑电气管线与预制构件的关系宜符合下列规定:1竖向电气管线宜统一设置在预制板内或装饰墙面内,墙板内竖向电气管线布置应保持安全间距。2在预制墙体上设置的终端配电箱、开关、插座及其必要的接线盒、连接管等均应由结构专业进行预留预埋,并应采取有效措施,满足隔声及防火要求。3沿叠合楼板后浇层暗敷的照明管路,应在预制楼板灯位处预埋深型接线盒。4沿叠合楼板、预制墙体预埋的电气灯头盒、接线盒及其管路与现浇相应电气管路连接时,墙面预埋盒下(上)宜预留接线空间,便于施工接管操作。5.5.4装配式建筑的防雷接地设计,应充分考虑预制结构的特点,并宜符合下列规定:1装配式建筑的防雷引下线宜利用现浇柱或剪力墙内的钢筋,或采取其他可靠的措施。应避免利用预制竖向受力构件内的钢筋。2装配式建筑外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接时,相关的预制构件内部及连接处的金属件应考虑电气回路连接。80
6结构设计基本规定6.1一般规定6.1.1装配整体式结构,包括框架结构、框架-现浇剪力墙结构、框架-现浇核心筒结构、密柱框架筒结构、剪力墙结构,其房屋最大适用高度应满足表6.1.1的要求,并应符合下列规定:1当结构中竖向构件全部为现浇且楼盖采用叠合楼板时,房屋的最大适用高度可按现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中的规定采用。2装配整体式剪力墙结构,在规定水平力作用下,当预制剪力墙构件底部承担的总剪力大于该层总剪力的50%时,最大适用高度应适当降低;当预制剪力墙构件底部承担的总剪力大于该层总剪力的80%时,最大适用高度应取表6.1.1中括号内的数值。表6.1.1装配整体式结构房屋的最大适用高度(m)结构类型抗震设防烈度6度7度8度装配整体式框架结构采用现浇柱605040采用预制柱554535装配整体式框架-现浇剪力墙结构130120100装配整体式框架-现浇核心筒结构140130100装配整体式密柱框架筒结构140130100剪力墙结构装配整体式剪力墙结构130(120)110(100)90(80)叠合板式剪力墙结构606040装配整体式框撑剪力墙结构606050注:1房屋高度指室外地面到主要屋面的高度,不包括局部突出屋顶的部分;2剪力墙竖向钢筋采用浆锚搭接连接,当外墙预制、内墙现浇时最大适用高度为80m;当内墙和外墙均采用预制时最大适用高度为60m。6.1.2高层装配整体式结构的高宽比不宜超过表6.1.2的数值。表6.1.2高层装配整体式结构适用的最大高宽比结构类型抗震设防烈度6、7度8度装配整体式框架结构43装配整体式框架-现浇剪力墙结构65装配整体式框架-现浇核心筒结构装配整体式密柱框架筒结构剪力墙结构装配整体式剪力墙结构65叠合板式剪力墙结构55装配整体式框撑剪力墙结构556.1.3抗震设计时,装配整体式结构应根据抗震设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类装配整体式结构的抗震等级应按表6.1.3确定。80
表6.1.3丙类装配整体式结构的抗震等级结构类型抗震设防烈度6度7度8度装配整体式框架结构高度(m)≤24>24≤24>24≤24>24框架四三三二二一大跨度框架三二一装配整体式框架-现浇剪力墙结构高度(m)≤60>60≤24>24且≤60>60≤24>24且≤60>60框架四三四三二三二一剪力墙三三三二二二一一装配整体式框架-现浇核心筒结构框架三二一核心筒二二一装配整体式密柱框架筒结构框架三二一剪力墙结构装配整体式剪力墙结构高度(m)≤70>70≤24>24且≤70>70≤24>24且≤70>70剪力墙四三四三二三二一叠合板式剪力墙结构高度(m)≤60≤24>24且≤60≤24>24且≤40剪力墙四四三三二框撑剪力墙结构高度(m)≤60≤24>24且≤60≤24>24且≤50剪力墙四四三三二注:1大跨度框架系指跨度不小于18m的框架;2高度接近或等于分界值时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。6.1.1乙类装配整体式结构的抗震等级、抗震措施应按国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中的有关规定执行。6.1.2装配式结构的平面布置宜符合下列规定:1平面形状宜简单、规则、对称,质量、刚度分布宜均匀;2平面长度不宜过长(图6.1.5),长宽比(L/B)宜符合表6.1.5的要求;3平面突出部分的长度l不宜过大、宽度b不宜过小(图6.1.5),l/Bmax、l/b宜符合表6.1.5的要求;4建筑平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置。80
图6.1.5建筑平面示例表6.1.5平面尺寸及突出部位尺寸的比值限值抗震设防烈度L/Bl/Bmaxl/b6、7度≤6.0≤0.35≤2.08度≤5.0≤0.30≤1.56.1.1装配式结构竖向布置应连续、均匀,应避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力沿竖向突变,并应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。6.1.2当装配式混凝土结构采用隔震、消能减震设计时,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。6.1.3抗震设计的高层装配整体式结构,当其房屋高度、规则性、结构类型等超过本规程的规定或抗震设防标准有特殊要求时,可按现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定进行结构抗震性能设计和论证。6.1.4高层装配整体式结构应符合下列规定:1宜设置地下室,地下室应采用现浇混凝土;当采用大底盘结构时,大底盘及其上一层应采用现浇混凝土;2框架结构首层柱应采用现浇混凝土,顶层宜采用现浇楼盖结构;3抗震等级为一级的剪力墙结构,底部加强部位应采用现浇混凝土,其他抗震等级的剪力墙结构,80
底部加强部位宜采用现浇混凝土;46度和7度抗震设计时,房屋高度不大于70m的剪力墙结构,底部加强部位可采用外墙预制、内墙现浇的形式,但此时预制的外墙不应为短肢墙。6.1.1装配整体式混凝土结构设置伸缩缝的最大间距,框架结构不宜大于70m,剪力墙结构不宜大于60m,框架-剪力墙结构或框架-核心筒结构可根据结构的具体情况取框架结构与剪力墙结构之间的数值。6.1.2装配式混凝土结构房屋设置防震缝时,防震缝宽度应符合下列规定:1装配整体式结构应根据结构类型按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定执行;2装配式结构当不满足等同现浇结构时,结构单元抗震缝宽度应根据结构整体抗侧刚度降低程度,按《建筑抗震设计规范》GB50011的规定并取增大系数1.2~1.5。6.1.3装配式结构构件及节点应进行承载能力极限状态及正常使用极限状态设计,并应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GB50011和《混凝土结构工程施工规范》GB50666等的有关规定。6.1.4抗震设计时,构件及节点的承载力抗震调整系数应按表6.1.13采用;当仅考虑竖向地震作用组合时,承载力抗震调整系数应取1.0。预埋件锚筋截面计算的承载力抗震调整系数应取1.0。表6.1.13构件及节点承载力抗震调整系数结构构件类别正截面承载力计算斜截面承载力计算受冲切承载力计算、接缝受剪承载力计算局部受压受弯构件偏心受压柱偏心受拉构件剪力墙各类构件及框架节点轴压比小于0.15轴压比不小于0.150.750.750.80.850.850.850.851.06.1.5预制构件节点及接缝处后浇混凝土的强度等级不应低于预制构件的混凝土强度等级;多层剪力墙结构中墙板水平接缝用坐浆材料的强度等级值应大于被连接构件的混凝土强度等级值。6.1.6预埋件和连接件等外露金属件应按不同环境类别进行封闭或防腐、防锈、防火处理,并应符合耐久性要求。6.1.7装配式混凝土结构设计,应综合考虑预制构件制作和安装阶段误差的影响,采取有效措施减小误差影响,防止误差累积。采用湿式连接的预制构件之间应设置安装缝,安装缝宽度不应小于10mm。6.1.8有关叠合板式剪力墙结构的设计,应符合本规程附录A的规定,除此尚应符合国家现行有关标准的规定。80
6.2作用及作用组合6.2.1装配式结构的作用及作用组合应根据国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB50009、《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构设计规程》JGJ3和《混凝土结构工程施工规范》GB50666等确定。6.2.2预制构件在翻转、运输、吊运、安装等短暂设计工况下的施工验算,应将构件自重标准值乘以动力系数后作为等效静力荷载标准值。构件运输、吊运时,动力系数宜取1.5;构件翻转及安装过程中就位、临时固定时,动力系数可取1.2。6.2.3预制构件在进行脱模验算时,等效静力荷载标准值应取构件自重标准值乘以动力系数后与脱模吸附力之和,且不宜小于构件自重标准值的1.5倍。对于有斜槽的板或表面有刻纹的板,脱模验算时的等效静力荷载标准值尚不应小于计算拆模力。动力系数与脱模吸附力、计算拆模力应符合下列规定:1动力系数不宜小于1.2;2脱模吸附力应根据构件和模具的实际状况取用,且不宜小于1.5kN/m2;3计算拆模力取构件自重标准值乘以拆模力等效荷载系数,拆模力等效荷载系数宜按表6.2.3采用。表6.2.3拆模力等效荷载系数构件类型模具表面状况有缓凝剂的外露骨料光滑表面,涂油有斜槽的板(如T形板、双T板)1.41.6有刻纹面的板1.51.76.2.4进行后浇叠合层施工阶段验算时,叠合楼盖的施工活荷载应根据实际施工情况取值,且不宜小于1.5kN/m2。6.3结构分析6.3.1在各设计状况下,装配整体式结构可采用与现浇混凝土结构相同的方法进行结构分析。当同一层内既有预制又有现浇抗侧力构件时,地震设计状况下宜对现浇抗侧力构件在地震作用下的弯矩和剪力进行适当放大。6.3.2装配整体式结构承载能力极限状态及正常使用极限状态的作用效应分析可采用弹性方法。6.3.3按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼层层间最大水平位移与层高之比的限值宜按表6.3.3采用。表6.3.3楼层层间最大位移与层高之比的限值结构类型限值80
装配整体式框架结构1/550装配整体式框架-现浇剪力墙结构装配整体式框架-现浇核心筒结构装配整体式密柱框架筒结构1/800剪力墙结构装配整体式剪力墙结构1/1000叠合剪力墙结构1/1100框撑剪力墙结构1/1000多层装配式剪力墙结构1/12006.3.1在结构内力与位移计算时,对现浇楼盖和叠合楼盖,均可假定楼盖在其自身平面内为无限刚性;楼面梁的刚度可考虑翼缘作用予以增大。近似考虑时,楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3~2.0。对无后浇层的装配式楼盖,楼面梁刚度不宜增大。6.3.2装配整体式混凝土密柱框架筒结构应按框架-核心筒结构的规定调整构件的组合内力设计值。6.3.3结构整体计算分析时,当采用桁架钢筋混凝土叠合楼板时,如后浇叠合层厚度不小于70mm,叠合楼板的竖向荷载传递方式可与现浇楼板相同。6.4预制构件设计6.4.1预制构件的设计应符合下列规定:1对持久设计状况,应对预制构件进行承载力、变形、裂缝控制验算;2对地震设计状况,应对预制构件进行承载力验算;3对制作、运输和堆放、安装等短暂设计状况下的预制构件验算,应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666的有关规定。6.4.2当预制构件中钢筋的混凝土保护层厚度大于50mm时,宜对钢筋的混凝土保护层采取有效的防裂构造措施。6.4.3用于固定连接件的预埋件与预埋吊件、临时支撑用预埋件不宜兼用;当兼用时,应同时满足各种设计工况要求。预制构件中预埋件的验算应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《钢结构设计规范》GB50017和《混凝土结构工程施工规范》GB50666等有关规定。6.4.4预制构件设计尚应符合下列规定:1机电设备预埋管线和线盒、制作和安装施工用预埋件、预留孔洞等应统筹设置,对构件结构性能的削弱应采取必要的加强措施。2预制构件表面设置的连接、外露预埋件和内置螺母等凹入构件表面的深度不宜小于10mm,待安装连接施工完成后填实抹平。6.4.5预制构件设计对制作、运输、吊装、施工等有特别要求时,应在设计文件中注明。80
6.5连接设计6.5.1装配整体式结构中,接缝的正截面承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。接缝的受剪承载力应符合下列规定:1持久设计状况:(6.5.1-1)2地震设计状况:(6.5.1-2)在梁、柱端部箍筋加密区及剪力墙底部加强部位,尚应符合下式要求:(6.5.1-3)式中:——结构重要性系数,按《混凝土结构设计规范》GB50010的规定取用;——持久设计状况下接缝剪力设计值;——地震设计状况下接缝剪力设计值;——持久设计状况下梁端、柱端、剪力墙底部接缝受剪承载力设计值;——地震设计状况下梁端、柱端、剪力墙底部接缝受剪承载力设计值;——被连接构件端部按实配钢筋面积计算的斜截面受剪承载力设计值;——接缝受剪承载力增大系数,抗震等级为一、二级取1.2,抗震等级为三、四级取1.1。6.5.2装配整体式结构中,水平接缝的受剪承载力除应符合本规程第6.5.1条的规定外,尚应满足设防烈度地震作用下保持弹性的要求。6.5.3装配式结构中,节点及接缝处的纵向连接宜根据接头受力、施工工艺等要求,选用钢筋套筒灌浆连接、钢筋浆锚搭接连接、钢筋机械连接、焊接连接及螺栓连接等方式,并应符合国家现行有关标准的规定。6.5.4纵向钢筋采用套筒灌浆连接时,应符合下列规定:1接头宜采用同一专业供应商提供的配套灌浆套筒和灌浆料;2接头性能应满足行业标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015的要求;3预制柱中灌浆套筒长度范围内外侧箍筋的混凝土保护层厚度不应小于20mm,预制剪力墙中灌浆套筒长度范围内最外侧钢筋的混凝土保护层厚度不应小于15mm;4套筒灌浆连接钢筋的直径不应小于12mm,不宜大于40mm;80
5套筒之间净距不应小于25mm。6.5.1纵向钢筋采用除本规程规定外的浆锚搭接连接时,对预留孔成孔工艺、孔道形状和长度、构造要求、灌浆料和被连接钢筋,应进行力学性能以及适用性的试验验证。经鉴定确认安全可靠后方可采用,必要时尚应对采用钢筋浆锚搭接连接预制构件的性能进行试验验证。直径大于20mm的钢筋及直接承受动力荷载构件的纵向钢筋不应采用浆锚搭接连接。6.5.2纵向钢筋采用浆锚搭接连接时,受拉钢筋搭接长度应按下列公式计算,且不应小于300mm。(6.5.6)式中:——受拉钢筋的浆锚搭接长度;——受拉钢筋的抗震锚固长度,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010计算。当充分利用钢筋的抗压强度时,锚固长度不应小于受拉锚固长度的0.7倍;——钢筋搭接长度计算系数,当满足本规程第8.3.2条规定时,可取0.8;——成孔方式修正系数,当采用金属波纹管工艺成孔时,取1.2;当采用抽芯成孔时,取1.1。6.5.3预制构件与后浇混凝土、灌浆料、坐浆材料的结合面应设置粗糙面、键槽,并应符合下列规定:1预制板与后浇混凝土叠合层之间的水平结合面应设置粗糙面。2预制梁与后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面;预制梁端面应设置键槽(图6.5.7),且宜设置粗糙面。键槽的尺寸和数量应按本规程第7.2.2条的规定计算确定;键槽深度t不宜小于30mm,宽度w宜满足3t≤w≤10t;键槽可贯通截面,当不贯通时槽口距离截面边缘不宜小于50mm;键槽间距宜等于键槽宽度;键槽端部斜面倾角不宜大于30°。3预制柱的底部应设置键槽或设置粗糙面,键槽应均匀布置,键槽深度不宜小于30mm,键槽端部斜面倾角不宜大于30°。柱顶应设置粗糙面。4预制剪力墙的顶部和底部与后浇混凝土的结合面应设置粗糙面;侧面与后浇混凝土的结合面宜设置粗糙面,也可设置键槽;键槽深度t不宜小于20mm,宽度w宜满足3t≤w≤10t;键槽间距宜等于键槽宽度;键槽端部斜面倾角不宜大于30°。5粗糙面的面积不宜小于结合面的80%,预制板的粗糙面凹凸深度不应小于4mm,预制梁端、预制柱端、预制墙端的粗糙面凹凸深度不应小于6mm。80
(a)键槽贯通截面(b)键槽不贯通截面图6.5.7梁端键槽构造示意1—键槽;2—梁端面6.5.1预制构件纵向受力钢筋宜在后浇混凝土内直线锚固;当直线锚固长度不足时,可采用弯折、机械锚固方式,并应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256的规定。6.5.2应对连接件、焊缝、螺栓或铆钉等紧固件在不同设计状况下的承载力进行验算,并应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017和《钢结构焊接规范》GB50661等的规定。6.5.3当预制构件搁置在梁、柱、墙等支承构件上时,其搁置长度不应小于10mm。6.6楼盖设计6.6.1装配式结构的楼、屋盖形式选择应符合下列规定:1装配整体式结构的楼、屋盖可采用叠合楼板、压型钢板组合楼板或桁架钢筋组合楼板,宜优先选用叠合楼板;多层装配式结构也可采用预应力混凝土双T板、预应力空心板或预制全厚板;2结构转换层、平面复杂或开洞较大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层应采用现浇楼盖。6.6.2叠合板应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010进行设计,并应符合下列规定:1叠合板的预制板厚度不宜小于60mm,后浇混凝土叠合层厚度不宜小于70mm;当屋面采用叠合楼板时,后浇混凝土叠合层厚度不宜小于80mm;2跨度大于3.0m时,宜采用桁架钢筋混凝土叠合板;3跨度大于6.0m时,宜采用预制预应力底板混凝土叠合板;4板厚大于180mm的叠合板,宜采用混凝土空心板;5当叠合板的预制板采用空心板时,板端空腔应封堵。6.6.3叠合板可按同等厚度的现浇板进行计算,楼板内力应考虑预制板接缝情况的影响进行适当调整。6.6.4叠合板可根据预制板接缝构造、支座构造、长宽比按下列要求设计:80
1当预制板之间采用分离式接缝(图6.6.4a)时,宜按单向板设计,确有可靠依据时也可按双向板设计;2四边支承叠合板且长宽比不大于3时,当其预制板之间采用整体式接缝(图6.6.4b)或无接缝(图6.6.4c)整块板时,可按双向板设计。(a)单向叠合板(b)带接缝的双向叠合板(c)无接缝双向叠合板图6.6.4叠合板的预制底板布置形式示意1—预制板;2—梁或墙;3—板侧分离式接缝;4—板侧整体式接缝6.6.1叠合板支座处,预制板内的纵向钢筋应符合下列规定:1板端支座处,预制板内纵向受力钢筋宜从板端伸出并锚入支承梁或墙的后浇混凝土中,锚固长度不应小于5d(d为纵向受力钢筋直径),且宜伸过支座中心线(图6.6.5-1a)。对设置桁架钢筋的叠合板,当后浇层厚度不小于80mm时,预制板内纵向受力钢筋可不伸入支座,此时应在紧邻预制板顶面的后浇混凝土叠合层中设置连接钢筋,连接钢筋截面面积不宜小于预制板内同向钢筋面积,钢筋直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm;连接钢筋在板的后浇叠合层内搭接长度不应小于1.2la,在支座内锚固长度不应小于15d,且应伸过支座中心线(图6.6.5-1b)。(a)板端支座(b)板端支座(后浇层厚度≥80)图6.6.5-1叠合板端支座处纵筋构造示意1—预制板;2—梁或墙;3—纵向受力钢筋;4—连接钢筋;5—支座中心线2单向叠合板的板侧支座处,当预制板内的板底分布钢筋伸入支承梁或墙的后浇混凝土中时,应符合本条第1款的要求;当板底分布钢筋不伸入支座时,宜在紧邻预制板顶面的后浇混凝土叠合层中设置连接钢筋,连接钢筋截面面积不宜小于预制板内同向钢筋面积,间距不宜大于600mm,在板的后浇混凝土叠合层及支座内的锚固长度均不应小于15d(d为连接钢筋直径),且宜伸过支座中心线(图6.6.5-2)。80
图6.6.5-2单向叠合板板侧支座处纵筋构造示意1—预制板;2—梁或墙;3—纵向受力钢筋;4—连接钢筋;5—支座中心线6.6.1单向叠合板板侧的分离式接缝宜符合下列规定:1预制板的接缝处,板上边缘宜设置30mm×30mm的倒角(图6.6.6-1);图6.6.6-1预制板上边缘倒角构造示意1-后浇混凝土叠合层;2-预制板;3-倒角2接缝处紧邻预制板顶面宜设置垂直于板缝的连接钢筋,连接钢筋伸入两侧后浇混凝土叠合层的锚固长度不应小于15d(d为连接钢筋直径);3连接钢筋截面面积不宜小于预制板中该方向钢筋的面积,钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于250mm(图6.6.6-2);图6.6.6-2叠合板板侧分离式接缝构造示意1-后浇混凝土叠合层;2-预制板;3-后浇层内钢筋;4-连接钢筋4由预制底板通过分离式接缝及后浇叠合层组成的单向叠合板,当满足下列要求时,可按整体叠合双向板进行设计:1)采用桁架钢筋叠合板,桁架钢筋的构造应符合本规程第6.6.9条的规定,且后浇混凝土叠合层厚度不应小于80mm;2)在连接钢筋搭接长度范围内,桁架钢筋中心距板边缘不宜大于150mm,桁架钢筋中心距不应大于2倍板厚(图6.6.6-3);80
3)连接钢筋的面积应按接缝处的弯矩设计值及后浇混凝土叠合层的厚度计算确定,并乘以不小于1.2的增大系数;连接钢筋伸入两侧后浇混凝土叠合层的搭接长度不应小于1.2la。图6.6.6-3单向叠合板按整体双向板计算构造示意1-后浇混凝土叠合层;2-预制板;3-桁架钢筋;4-连接钢筋6.6.1双向叠合板板侧的整体式接缝可采用后浇带的形式,并应符合下列规定:1后浇带宽度不宜小于200mm;2后浇带两侧底板纵向受力钢筋可在后浇带中焊接、搭接连接、弯折锚固;3当后浇带两侧板底纵向受力钢筋在后浇带中弯折锚固时(图6.6.7),应符合下列规定:1)叠合板厚度不应小于10d,且不应小于120mm(d为弯折钢筋直径的较大值);2)接缝处预制板侧伸出的纵向受力钢筋应在后浇混凝土叠合层内锚固,且锚固长度不应小于la;两侧钢筋在接缝处重叠的长度不应小于10d,钢筋弯折角度不应大于30°,弯折处沿接缝方向应配置不少于2根通长构造钢筋,且直径不应小于该方向预制板内钢筋直径;图6.6.7整体式接缝构造示意1—通长构造筋;2—纵向受力钢筋;3—预制板;4—后浇混凝土叠合层;5—后浇层内钢筋6.6.2单向叠合板板侧的分离式接缝可在任意位置,接缝宽度不宜大于50mm;双向叠合板板侧的整体式接缝宜设置在叠合板的次要受力方向且避开最大弯矩截面,可设置在距支座0.2L~0.3L尺寸的位置(L为双向板次要受力方向跨度)。6.6.3桁架钢筋混凝土叠合板应满足下列要求:1桁架钢筋应沿主要受力方向布置;2桁架钢筋距板边不应大于300mm,间距不宜大于600mm;80
3桁架钢筋弦杆钢筋应采用HRB400钢筋,腹杆钢筋可采用HPB300钢筋或CRB550钢筋;桁架上弦钢筋直径不宜小于8mm,腹杆钢筋直径不应小于4mm;4桁架下弦钢筋,当其兼做板内受力钢筋时,直径不宜小于8mm;当不考虑下弦钢筋受力时,直径不应小于6mm;5桁架弦杆钢筋的混凝土保护层厚度不应小于15mm。6.6.1当未设置桁架钢筋时,在下列情况下,叠合板的预制板与后浇混凝土叠合层之间应设置抗剪构造钢筋(图6.6.10):1板跨度超过4.0m的单向叠合板,距支座1/4跨范围内;2短向跨度超过4.0m的双向叠合板,距支座1/4短跨度范围内;3悬挑叠合板、悬挑板的上部纵向受力钢筋在相邻叠合板的后浇混凝土层的锚固范围内。图6.6.10叠合板设置抗剪构造钢筋示意1—梁或墙;2—悬挑板;3—抗剪构造钢筋6.6.2叠合板的预制板与后浇混凝土叠合层之间设置的抗剪构造钢筋,除应满足结合面抗剪承载力要求外,尚应符合下列规定:1抗剪构造钢筋宜采用马镫形状,间距不宜大于400mm,钢筋直径d不应小于6mm;2马镫钢筋宜伸到叠合板上、下部纵向钢筋处,预埋在预制板内的总长度不应小于15d,水平段长度不应小于50mm,伸出预制板的长度不应小于40mm。6.6.3叠合板的负弯矩可进行调幅,设置在后80
浇层内的负弯矩钢筋应按叠合受弯构件计算确定,其构造要求与现浇板的负弯矩钢筋相同。6.6.1叠合板楼板降低标高处采用局部下卧方式时,两侧楼板连接部位宽度不应小于1.0h(h为叠合板厚度);预制板及后浇叠合层内钢筋的锚固应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。6.6.2阳台板、空调板宜采用现浇构件或叠合构件,也可采用预制构件。预制构件应与主体结构可靠连接;叠合构件的负弯矩钢筋应在相邻叠合板的后浇混凝土中可靠锚固,叠合构件中预制板底钢筋的锚固应符合下列规定;1当板底为构造配筋时,其锚固应符合本规程第6.6.5条第1款的规定;2当板底为计算要求配筋时,钢筋应满足受拉钢筋的锚固要求;3设防烈度为8度时不应采用预制阳台板。6.6.3叠合板的叠合面及板端连接处,应按下列规定进行抗剪强度验算。1对叠合面未配置抗剪钢筋的叠合板,当叠合面粗糙度符合本规程第6.5.6条构造要求时,叠合面受剪强度应符合下式要求:(N/mm2)(6.6.15-1)式中:V——竖向荷载作用下支座剪力设计值(N);b——叠合面的宽度(mm);h0——叠合面的有效高度(mm)。2预制板的板端与梁、剪力墙连接处,叠合板端竖向接缝的受剪承载力应符合下式要求:(6.6.15-2)式中:——竖向荷载作用下单位长度内板端边缘剪力设计值;——垂直穿过结合面的所有钢筋的面积,当钢筋与结合面法向夹角为时,乘以折减;——预制构件混凝土轴心抗压强度设计值;——垂直穿过结合面钢筋抗拉强度设计值;——板端负弯矩钢筋拉应力标准值与钢筋强度标准值之比,钢筋的拉应力可按下式计算:(6.6.15-3)式中:——按标准组合计算的弯矩值;80
——计算截面的有效高度,当预制底板内的纵向受力钢筋伸入支座时,计算截面取叠合板厚度;当预制底板内的纵向受力钢筋不伸入支座时,计算截面取后浇叠合层厚度;——板端负弯矩钢筋的面积。6.6.1叠合楼板基于耐久性要求的混凝土保护层厚度,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定;基于耐火极限要求的耐火保护层厚度尚应符合表6.6.16的要求。表6.6.16叠合楼板耐火保护层最小厚度类型约束条件耐火极限1.5h耐火极限1.0h板厚(mm)耐火保护层(mm)板厚(mm)耐火保护层(mm)采用预制非预应力底板的叠合板简支—20—10连续1201012010采用预制预应力底板的叠合板简支—30—22连续1202011015注:如有其他可靠的防火措施,如粉刷防火涂料等,可不受此表中数值的限制。6.6.2楼、屋面采用预应力混凝土双T板时,应符合下列规定:1应根据房屋的实际情况,选用适宜的结构体系,并符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定;2双T板应支承在钢筋混凝土框架梁上,板跨小于24m时支承长度不宜小于200mm;板跨不小于24m时支承长度不宜小于250mm;3当楼层结构高度较小时,可采用倒T型梁及双T板端部肋局部切角;切角高度不宜大于双T板板端高度的1/3,并应计算支座处的抗弯承载力,配置普通抗弯构造钢筋;4当支承双T板的框架梁采用倒T型梁时,支承双T板的框架梁挑耳厚度不应小于200mm;双T板端面与框架梁的净距不宜小于10mm;框架梁挑耳部位应有可靠的补强措施;5双T板预制楼盖体系宜采用设置后浇混凝土层的湿式体系,也可采用干式体系;后浇混凝土层厚度不宜小于50mm,并应双向配置直径不小于6mm,间距不大于150mm的钢筋网片,钢筋宜锚固在梁或墙内。6.6.3预应力混凝土双T板楼盖可采用湿式体系,也可采用干式体系,并应符合下列规定:1在湿式连接中不宜考虑混凝土和楼盖内部配筋对楼盖整体性的贡献,应在结构的横向、纵向、竖向及周边提供可靠的抗拉连接,以有效地连接起结构的各个构件,不允许使用仅依赖构件之间摩擦力的连接形式。2双T板楼盖在地震作用下应保持弹性状态。80
6.6.1预应力混凝土双T板翼缘的连接件可采用湿式连接、干式连接或混合连接,并应符合下列规定:1连接件设计时,应将连接件中除锚筋以外的其他部分(钢板、嵌条焊缝等)进行超强设计,以避免其过早破坏。2连接件抗拉强度的计算可采用等效桁架模型,依靠锚筋的延性破坏来确定连接件的受力性能;对于有后浇层的节点,应只计入机械连接件对节点承载力的贡献。3连接件抗剪承载力计算时,宜采用等效桁架理论计算锚筋与板缝呈一定角度连接件的抗剪承载力;采用摩擦抗剪模型计算锚筋与板缝垂直的连接件和湿式连接(或混合连接)中后浇层的抗剪承载力,摩擦抗剪系数可取0.6。6.6.2当预应力混凝土双T板板面开设洞口时,应符合下列规定:1洞口宜设置在靠近双T板端部支座部位,不应在同一截面连续开洞,同一截面的开洞率不应大于板宽的1/3,开洞部位的截面应按等强原则加厚该截面;2双T板的加厚部分应与板体同时制作,并采用相同等级的混凝土。6.7预制楼梯6.7.1预制楼梯宜设计成模数化的标准梯段,各梯段净宽、梯段长度、梯段高度应尽量统一;预制楼梯可采用预制混凝土楼梯,也可采用预制钢结构楼梯。6.7.2当采用预制混凝土板式楼梯时,梯板厚度不宜小于120mm,宜配置连续的上部钢筋;分布钢筋直径不应小于6mm,间距不宜大于250mm;下部钢筋宜按两端简支计算确定并配置通长的纵向钢筋。当楼梯两端均不能滑动时,板底、板面应配置通长的纵向钢筋。6.7.3预制楼梯与支承构件之间宜采用简支连接。采用简支连接时,应符合下列规定:1预制楼梯两端宜高端设置固定铰,低端设置滑动铰,其转动及滑动变形能力应满足罕遇地震作用下结构弹塑性层间变形的要求,且预制楼梯端部在支承构件上的搁置长度,6、7度时不应小于100mm,8度时不应小于120mm;2预制楼梯设置滑动铰的端部应采取防止滑落的构造措施;3滑动端与结构主体应预留缝隙,留缝内不宜填充材料,表面由建筑设计处理;预留缝宽不应小于结构弹塑性层间位移角限值与梯段高度的乘积,且不应小于30mm;4预制楼梯与主体结构的固定铰连接可采用点连接或线连接,连接构造应满足梯板的受力要求。6.7.4楼梯板一端设置滑动铰时,可不考虑楼梯参与整体结构抗震计算;梯板两端均采用固定铰时,计算中应考虑楼梯构件对主体结构的不利影响。6.7.5为避免后期楼梯栏杆安装时破坏梯面,预制楼梯栏杆宜预留插孔(图6.7.5)80
或设置预埋件。当预留孔时,孔边距楼梯边缘距离不宜小于30mm。图6.7.5楼梯栏杆预留孔80
7框架结构设计7.1一般规定7.1.1除本规程另有规定外,装配整体式框架结构及装配整体式框架-现浇剪力墙结构的框架,可按现浇混凝土框架结构进行设计。7.1.2装配整体式框架结构中,预制柱的纵向钢筋连接应符合下列规定:1当房屋高度不大于12m或层数不超过3层时,可采用套筒灌浆、浆锚搭接、螺栓连接、焊接等连接方式;2当房屋高度大于12m或层数超过3层时,宜采用套筒灌浆连接。7.1.3装配整体式框架结构中,预制柱水平接缝处不宜出现拉力。7.2承载力计算7.2.1对一、二、三级抗震等级的装配整体式框架,应进行梁柱节点核心区抗震受剪承载力验算;对四级抗震等级可不进行验算。梁柱节点核心区抗震受剪承载力验算和构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《建筑抗震设计规范》GB50011中的有关规定。7.2.2叠合梁端竖向接缝的受剪承载力设计值应按下列公式计算:1持久设计状况(7.2.2-1)2地震设计状况(7.2.2-2)式中:——叠合梁端截面后浇混凝土叠合层截面面积;——预制构件混凝土轴心抗压强度设计值;——垂直穿过结合面钢筋抗拉强度设计值;——各键槽的根部截面面积(图7.2.2)之和,按后浇键槽根部截面和预制键槽根部截面分别计算,并取二者的较小值;——垂直穿过结合面所有钢筋的面积,包括叠合层内的纵向钢筋。80
图7.2.2叠合梁端受剪承载力计算参数示意1—后浇节点区;2—后浇混凝土叠合层;3—预制梁;4—预制键槽根部截面;5—后浇键槽根部截面7.2.1在地震设计状况下,预制柱底水平接缝的受剪承载力设计值应按下列公式计算:当预制柱受压时:(7.2.3-1)当预制柱受拉时:(7.2.3-2)式中:——预制构件混凝土轴心抗压强度设计值;——垂直穿过水平结合面钢筋抗拉强度设计值;——与剪力设计值V相应的垂直于水平结合面的轴向力设计值,取绝对值进行计算;——垂直穿过水平结合面所有钢筋的面积;——地震设计状况下接缝受剪承载力设计值。7.2.2混凝土叠合梁的设计应符合本规程和现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的有关规定,施工阶段的叠合梁尚应符合下列规定:1两阶段成形的叠合梁,当预制部分高度不足全截面高度的40%时,施工阶段应有可靠的支撑;2施工阶段设有可靠支撑的叠合梁,整体计算方法与现浇梁相同,其结合面受剪承载力应按本章要求计算;3施工阶段不加支撑的叠合梁,应对预制部分及浇筑混凝土后的叠合构件进行两阶段受力计算。7.3构造设计7.3.1预制柱构件及节点核心区的钢筋配置、构造要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的要求,并应符合下列规定:80
1柱纵向受力钢筋直径不宜小于20mm;2矩形柱截面宽度或圆柱直径不宜小于500mm,且不宜小于同方向梁宽的1.5倍;3当预制柱采用普通复合箍筋时,纵向受力钢筋可沿截面周边均匀布置,也可集中于四角对称布置;当纵向受力钢筋的间距不满足最大间距要求时,可设置纵向辅助钢筋;纵向辅助钢筋的直径不宜小于12mm及纵向受力钢筋直径的0.5倍;纵向辅助钢筋可仅位于预制柱内,并在预制构件端部锚固,不伸入梁柱节点内(图7.3.1),此时正截面承载力计算不应计入纵向辅助钢筋;4当预制柱采用多螺箍筋时,相关的构造要求及计算可按本规程附录B的规定执行。(a)纵向钢筋集中布置(b)辅助钢筋端部构造图7.3.1预制柱纵向辅助钢筋构造示意1—纵向辅助钢筋7.3.1装配整体式框架结构中,当采用叠合梁时,叠合梁的钢筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定,尚应符合下列规定:1叠合梁预制部分的梁宽和梁高均不应小于200mm,预制梁后浇叠合层的厚度不宜小于150mm(图7.3.2-1a);当采用凹口截面预制梁时(图7.3.2-1b),凹口深度不宜小于50mm,凹口边厚度不宜小于60mm。(a)矩形截面预制梁(b)凹口截面预制梁图7.3.2-1叠合梁截面示意1—后浇混凝土叠合层;2—预制梁;3—预制板2抗震等级为一、二级的叠合框架梁,梁端箍筋加密区宜采用整体封闭箍筋(图7.3.2-2);3采用组合封闭箍筋的形式(图7.3.2-3)时,开口箍筋上方应做成135°弯钩;弯钩端头平直段长度非抗震设计时不应小于5d,抗震设计时不应小于10d(d为箍筋直径)。现场应采用箍筋帽封闭开口箍,箍筋帽末端应做成135°弯钩;弯钩端头平直段长度抗震设计时不应小于10d;4计算叠合梁受扭承载力时不应计入组合封闭箍筋的作用;80
5在预制梁的预制面以下100mm范围内,宜设置2根直径不小于10mm的附加纵筋(图7.3.2-5),其它位置的腰筋应按国家现行有关标准确定;6不承受扭矩的预制梁的腰筋可不伸入梁柱节点。预制部分叠合梁图7.3.2-2采用整体封闭箍的叠合梁构造示意1—预制梁;2—封闭箍筋;3—上部纵向筋预制部分叠合梁图7.3.2-3采用组合封闭箍的叠合梁构造示意1—预制梁;2—开口箍筋;3—上部纵筋;4—箍筋帽图7.3.2-5叠合梁腰筋构造示意1—预制反沿;2—预制面以下100mm范围内设置的附加纵筋7.4连接设计7.4.1采用预制柱及叠合梁的装配整体式框架中,预制柱可根据需要采用单层柱方案或多层柱方案,并应符合下列规定:1柱纵向受力钢筋应贯穿后浇节点区;2后浇节点区混凝土上表面应设置粗糙面;3当采用单层预制柱时,柱底接缝宜设置在楼面标高处(图7.4.1-1),接缝厚度宜为20mm,并应采用灌浆料填实;480
当采用多层预制柱时,柱底接缝在满足施工要求的前提下,宜尽量设置在靠近楼面标高处,柱底面宜采用斜面;5多层预制柱的节点处应增设交叉钢筋,并应在预制柱上下侧混凝土内可靠锚固(图7.4.1-2)。交叉钢筋每侧应设置一片,每根交叉钢筋斜段垂直投影长度可比叠合梁高小40mm,端部直线段长度可取300mm。交叉钢筋的强度等级不应小于HRB400,其直径应按运输、施工阶段的承载力及变形要求计算确定,且不应小于12mm。图7.4.1-1单层预制柱底接缝构造示意1—后浇节点区混凝土上表面粗糙面;2—接缝灌浆层;3—后浇区图7.4.1-2多层预制柱接缝构造示意1—多层预制柱;2—柱纵向钢筋;3—交叉钢筋;h—梁高7.4.1当预制柱纵向受力钢筋采用套筒灌浆连接时,应符合下列规定:1灌浆套筒长度范围内箍筋宜采用连续复合箍或连续复合螺旋箍;如采用拉筋,其弯钩的弯折角度宜为180°;2灌浆套筒长度范围内外侧箍筋的混凝土保护层厚度不应小于20mm;3当在框架柱根部连接时,柱箍筋加密区长度不应小于灌浆套筒长度与500mm之和;套筒上端第一道箍筋距离套筒顶部不应大于50mm(图7.4.2);4当在框架柱根部之外连接时,自灌浆套筒长度向上延伸200mm范围内,箍筋直径不应小于8mm,箍筋间距不应大于100mm。80
图7.4.2钢筋采用套筒灌浆连接时柱底箍筋加密区域构造示意1—预制柱;2—套筒灌浆连接接头;3—箍筋加密区(阴影区域);4—加密区箍筋7.4.1梁、柱纵向钢筋在后浇节点区内采用直线锚固、弯折锚固或机械锚固的方式时,其锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的有关规定;当梁、柱纵向钢筋采用锚固板时,应符合现行行业标准《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256中的有关规定。7.4.2采用预制柱及叠合梁的装配整体式框架节点,梁纵向受力钢筋应伸入后浇节点区内锚固或连接,并应符合下列规定:1对框架中间层中节点,节点两侧的梁下部纵向受力钢筋宜锚固在后浇节点区内(图7.4.4-1a),也可采用机械连接或焊接的方式直接连接(图7.4.4-1b);梁的上部纵向受力钢筋应贯穿后浇节点区。(a)梁下部纵向受力钢筋锚固(b)梁下部纵向受力钢筋连接图7.4.4-1预制柱及叠合梁框架中间层中节点构造示意1—后浇区;2—梁下部纵向受力钢筋连接;3—预制梁;4—预制柱;5—梁下部纵向受力钢筋锚固2对框架中间层端节点,当柱截面尺寸不满足梁纵向受力钢筋的直线锚固要求时,宜采用锚固板锚固(图7.4.4-2),也可采用90°弯折锚固。80
图7.4.4-2预制柱及叠合梁框架中间层端节点构造示意1—后浇区;2—梁纵向受力钢筋锚固;3—预制梁;4—预制柱3对框架顶层中节点,梁纵向受力钢筋的构造应符合本条第1款的规定。柱纵向受力钢筋宜采用直线锚固;当梁截面尺寸不满足直线锚固要求时,宜采用锚固板锚固(图7.4.4-3.1)。当采用锚固板锚固时,锚固长度不应小于0.4laE、250mm和0.8倍梁高的较大值(图7.4.4-3.2);在柱范围内应沿梁设置伸至梁底的开口箍筋,开口箍筋的间距不大于100mm,直径和肢数同梁加密区(图7.4.4-3.3)。(a)梁下部纵向受力钢筋连接(b)梁下部纵向受力钢筋锚固图7.4.4-3.1预制柱及叠合梁框架顶层中节点构造示意1—后浇区;2—梁下部纵向受力钢筋连接;3—预制梁;4—梁下部纵向受力钢筋锚固图7.4.4-3.2顶层中节点柱纵向钢筋锚固构造示意1—预制柱;2—预制梁;3—后浇叠合层;4—加强水平箍筋80
图7.4.4-3.3顶层中节点开口箍筋示意1—预制柱;2—预制梁;3—后浇叠合层;4—梁最上排纵向钢筋;5—U型开口箍筋;6—支模或梁扩大端4对框架顶层端节点,梁下部纵向受力钢筋应锚固在后浇节点区内,且宜采用锚固板的锚固方式;梁、柱其他纵向受力钢筋的锚固应符合下列规定:1)柱宜伸出屋面并将柱纵向受力钢筋锚固在伸出段内(图7.4.4-4a),伸出段长度不宜小于500mm,伸出段内箍筋间距不应大于5d(d为柱纵向受力钢筋直径),且不应大于100mm;柱纵向钢筋宜采用锚固板锚固,锚固长度不应小于40d;梁上部纵向受力钢筋宜采用锚固板锚固;2)柱外侧纵向受力钢筋也可与梁上部纵向受力钢筋在后浇节点区搭接(图7.4.4-4b),其构造要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的规定;柱内侧纵向受力钢筋宜采用锚固板锚固。(a)柱向上伸长(b)梁柱外侧钢筋搭接图7.4.4-4预制柱及叠合梁框架顶层端节点构造示意1—后浇区;2—梁下部纵向受力钢筋锚固;3—预制梁;4—柱延伸段;5—梁柱外侧钢筋搭接7.4.1顶层柱顶宜设置不少于1排的箍筋,箍筋直径不宜小于14mm,肢距不应大于300mm。7.4.2采用预制柱及叠合梁的装配整体式框架节点,梁下部纵向受力钢筋也可伸至节点区外的后浇段内连接(图7.4.6),连接接头与节点区的距离不应小于1.5h0(h0为梁截面有效高度)。80
图7.4.6梁纵向钢筋在节点区外的后浇段内连接示意1—后浇段;2—预制梁;3—纵向受力钢筋连接7.4.1现浇柱与叠合梁组成的框架节点中,梁纵向受力钢筋的连接与锚固应符合本规程第7.4.3~7.4.6条的规定。7.4.2预制构件连接接头的形式应根据结构的受力性能和施工条件进行设计,且应构造简单、传力直接。对能够传递弯矩及其他内力的刚性接头,设计时应使接头部位的截面刚度与邻近接头的预制构件的刚度相接近。7.4.3装配整体式框架结构抗侧力体系中,框架梁的端部连接可设计为延性连接或强连接,并应符合下列规定:1当采用延性连接时,梁下部纵向钢筋连接接头与梁柱节点区的距离不应小于1.0h(h为梁高);2当采用强连接时,梁下部纵向钢筋连接接头与节点区无距离限制。7.4.4叠合梁采用对接连接时(图7.4.10),应符合下列规定:1连接处应设置后浇段,后浇段的长度应满足梁下纵向钢筋连接作业的空间需求;2梁下部纵向钢筋在后浇段内宜采用机械连接、套筒灌浆连接或焊接连接;3后浇段内的箍筋应加密,箍筋间距不应大于5d(d为纵向钢筋直径),且不应大于100mm。图7.4.10叠合梁连接节点示意1—预制梁;2—钢筋连接接头;3—后浇段7.4.5主梁与次梁采用后浇段连接时,应符合下列规定:1在端部节点处,次梁下部纵向钢筋伸入主梁后浇段内的长度不应小于12d。次梁上部纵向钢筋应在主梁后浇段内锚固。当采用弯折锚固(图7.4.11a)或锚固板时,锚固直段长度不应小于0.6lab80
;当钢筋应力不大于钢筋强度设计值的50%时,锚固直段长度不应小于0.35lab;弯折锚固的弯折后直段长度不应小于12d(d为纵向钢筋直径)。2在中间节点处,两侧次梁的下部纵向钢筋伸入主梁后浇段内长度不应小于12d(d为纵向钢筋直径);次梁上部纵向钢筋应在后浇层内贯通(图7.4.11b)。平面A-A剖面(a)端部节点平面B—B剖面(b)中间节点图7.4.11主次梁连接节点构造示意1—主梁后浇段;2—次梁;3—后浇混凝土叠合层;4—次梁上部纵向钢筋;5—次梁下部纵向钢筋7.4.1主、次梁连接采用主梁上设置挑耳,次梁设置缺口连接或牛担板连接时,相关的构造要求及承载力计算可按本规程附录C的规定执行。80
8剪力墙结构设计8.1一般规定8.1.1抗震设计时,对同一层内既有现浇墙肢也有预制墙肢的装配整体式剪力墙结构,现浇墙肢水平地震作用弯矩、剪力宜乘以不小于1.1的增大系数。8.1.2装配整体式剪力墙结构宜选择简单、规则、均匀的建筑体型。剪力墙的布置尚应满足下列要求:1应沿两个主轴或其他方向双向布置,且两个方向的侧向刚度不宜相差过大;2剪力墙自下而上宜连续布置,避免层间抗侧刚度突变;不宜采用部分框支剪力墙结构;3剪力墙的截面宜简单、规则;预制墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置;抗震设计时,剪力墙底部加强部位不宜采用错洞墙,结构全高范围内均不应采用叠合错洞墙;4采用部分预制、部分现浇的结构形式时,现浇剪力墙的布置宜均匀、对称,并宜布置在楼梯间、电梯井筒、公共管道井、排风排烟竖井及结构重要的连接、应力集中等部位。8.1.3抗震设计的高层装配整体式剪力墙结构,当内、外墙均预制时不应采用短肢剪力墙;当外墙预制、内墙现浇时不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。注:1短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙;2具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指,在规定的水平力作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构。8.1.4抗震设防烈度为7度(0.15g)和8度,高宽比分别大于5.0和4.0时,应补充结构在设防烈度水平地震作用下的内力分析,并宜避免预制墙板构件出现小偏心受拉。分析时可采用弹性假定进行计算,荷载分项系数可取1.0;如出现小偏心受拉,预制墙板构件平均拉应力不应大于混凝土抗拉强度标准值。8.1.5抗震设防烈度为8度时,高层装配整体式剪力墙结构中的电梯井筒宜采用现浇混凝土结构。8.2预制剪力墙构造8.2.1预制剪力墙板宜采用一字形,也可采用L形、T形或U形(图8.2.1),预制剪力墙两侧的接缝部位宜设在结构受力较小的部位,并应符合下列规定:1预制剪力墙截面厚度不宜小于200mm;2开洞预制剪力墙洞口宜居中布置,洞口两侧的墙肢宽度不宜小于400mm,不应小于200mm,洞口上方的连梁高度不宜小于250mm;380
预制剪力墙宜按建筑开间和进深尺寸划分,高度不宜大于层高;预制墙板的划分还应考虑预制构件制作、运输、吊运、安装的尺寸限制。(a)一字形(b)L形(c)T形(d)U形图8.2.1预制剪力墙截面类型示意8.2.1双洞口预制剪力墙,当洞口间墙肢宽度不大于4倍墙厚时,如做为抗侧力构件,墙肢应按框架柱的要求采取配筋构造;当洞口间墙肢宽度不大于两侧连梁纵向钢筋锚固长度之和时,连梁配筋应跨越洞口和洞口间墙肢通长设置。8.2.2预制剪力墙的连梁不宜开洞;当需开洞时,洞口宜预埋套管,洞口上、下截面的有效高度不宜小于梁高的1/3,且不宜小于200mm;被洞口削弱的连梁截面应进行承载力验算,洞口处应配置补强纵向钢筋和箍筋,补强纵向钢筋的直径不应小于12mm。8.2.3预制剪力墙开有边长小于800mm的洞口且在结构整体计算中不考虑其影响时,应沿洞口周边配置补强钢筋;补强钢筋的直径不应小于12mm,截面面积不应小于同方向被洞口截断的钢筋面积;该钢筋自孔洞边角算起伸入墙内的长度,抗震设计时不应小于laE(图8.2.4)。图8.2.4预制剪力墙洞口补强钢筋配置示意1—洞口补强钢筋8.2.4当采用套筒灌浆连接或浆锚搭接连接时,预制剪力墙竖向钢筋连接区域并向上延伸300mm范围内,水平分布筋应加密(图8.2.5),加密区水平钢筋的间距和直径应符合表8.2.5的规定,套筒或浆锚搭接孔上端第一道水平分布钢筋距离套筒或浆锚搭接孔顶部不应大于50mm。注:竖向钢筋连接区域为预制剪力墙底部至套筒或浆锚搭接孔顶部。80
图8.2.5纵向钢筋连接区域水平分布筋加密构造示意1—竖向钢筋连接;2—水平钢筋加密区域(阴影区域);3—竖向钢筋;4—水平分布钢筋表8.2.5加密区水平分布钢筋的要求抗震等级最大间距(mm)最小直径(mm)一、二级、三级(房屋高度大于70m)1008三级(房屋高度不大于70m)、四级15088.2.1端部无边缘构件的预制剪力墙,宜在端部配置2根直径不小于12mm的竖向构造钢筋;沿该钢筋竖向应配置拉筋,拉筋直径不宜小于6mm、间距不宜大于250mm。8.2.2装配式剪力墙结构外墙宜采用预制夹心墙板,也可采用带外保温的预制剪力墙。当采用预制夹心墙板时,应满足下列要求:1外叶墙板厚度不应小于60mm;混凝土强度等级不应低于C30;外叶墙板内应配置单层双向钢筋网片,钢筋直径不宜小于4mm,间距不宜大于150mm;2内叶墙板应按承重剪力墙进行设计;3内外叶墙板之间填充的保温材料应连续设置,厚度不应小于30mm,且不宜大于120mm;4夹心墙板应通过连接件将内叶墙板、外叶墙板及保温层可靠连接,连接件性能应满足下列要求:1)满足正常使用状态、地震作用和风荷载作用下的承载力要求;2)应减小内、外叶墙板间相互影响;3)在内、外叶墙板中应有可靠的锚固性能;4)耐久性能应满足结构设计使用年限的要求。8.3连接设计8.3.1上下层预制剪力墙的竖向钢筋,当采用套筒灌浆连接时,应符合下列规定:1边缘构件竖向钢筋应逐根连接。2预制剪力墙的竖向分布钢筋,当仅部分连接时(图8.3.1),被连接的同侧钢筋间距不应大于600mm80
,且在剪力墙构件承载力设计和分布钢筋配筋率计算中不得计入不连接的分布钢筋;不连接的竖向分布钢筋直径不应小于6mm。图8.3.1预制剪力墙竖向分布钢筋连接构造示意1—不连接的竖向分布钢筋;2—连接的竖向分布钢筋;3—连接接头3抗震设防烈度为6度或7度,且房屋高度不大于70m时,预制剪力墙的竖向分布钢筋可采用单排连接,套筒应在墙体厚度方向居中设置;沿墙体宽度方向的套筒中心距不宜大于400mm;竖向连接钢筋面积应计算确定,且不应小于墙体竖向钢筋实配面积的1.1倍。8.3.1抗震设计时,二、三、四级抗震等级的剪力墙非底部加强部位,预制剪力墙竖向钢筋连接可采用浆锚搭接连接。8.3.2上下层预制剪力墙的竖向钢筋,当采用浆锚搭接连接(图8.3.3)时,应符合下列规定:1钢筋连接范围应配置螺旋箍筋。螺旋箍筋两端并紧不应少于两圈,螺旋箍筋的混凝土保护层厚度不应小于15mm,螺旋箍筋距灌浆孔边不宜小于5mm;螺旋箍筋的配置不应小于表8.3.3中的数值。表8.3.3螺旋箍筋最小配筋搭接钢筋直径d(mm)8101214161820螺旋箍筋(mm)4@604@604@604@504@406@606@50螺旋箍筋最小内径Dcor(mm)50506060707080注:搭接钢筋直径d取搭接钢筋中直径较大者。2墙体竖向钢筋应逐根连接;连接钢筋面积应计算确定,且不应小于墙体竖向钢筋实配面积的1.1倍。3预制剪力墙预留插筋孔的直径宜取40mm和2.5倍连接钢筋直径的较大值,插筋孔的长度宜比连接钢筋锚固长度长30mm以上,插筋孔边至预制剪力墙边的距离不宜小于25mm。4预制剪力墙预留插筋孔下部应设置灌浆孔,灌浆孔中心至预制剪力墙底边的距离宜为25mm;插筋孔上部应设置出浆孔,出浆孔中心宜高于插筋孔顶面;灌浆孔和出浆孔的直径宜为20mm,并应均匀布置在预制剪力墙同一侧的表面。80
图8.3.3浆锚搭接钢筋连接构造示意1—预留插筋孔;2—灌浆或出浆孔;3—剪力墙水平钢筋;4—剪力墙竖向钢筋;5—连接钢筋;6—螺旋箍筋8.3.1预制剪力墙相邻下层为现浇剪力墙时,预制剪力墙与下层现浇剪力墙中竖向钢筋的连接应符合本规程第8.3.1~8.3.3条的规定,下层现浇剪力墙顶面应设置粗糙面。8.3.2预制剪力墙底部接缝宜设置在楼面标高处,并应符合下列规定:1接缝高度宜为20mm;2接缝处后浇混凝土上表面应设置粗糙面;3接缝宜采用灌浆料填实;4接缝两侧宜采用封边砂浆或弹性材料进行封堵,封堵材料进入预制剪力墙的宽度不应大于10mm。8.3.3楼层内相邻预制剪力墙之间应采用整体式接缝连接,且应符合下列规定:1当接缝位于纵横墙交接处的约束边缘构件区域时,约束边缘构件的阴影区域(图8.3.6-1)宜全部采用后浇混凝土,并应在后浇段内设置封闭箍筋。2当接缝位于纵横墙交接处的构造边缘构件区域时,构造边缘构件宜全部采用后浇混凝土(图8.3.6-2);当仅在一面墙上设置后浇段时,后浇段长度不宜小于300mm(图8.3.6-3)。(a)有翼墙(b)转角墙图8.3.6-1约束边缘构件阴影区域全部后浇构造示意80
lc—约束边缘构件沿墙肢的长度1—后浇段;2—预制剪力墙(a)转角墙(b)有翼墙图8.3.6-2构造边缘构件全部后浇构造示意(阴影区域为构造边缘构件范围)1—后浇段;2—预制剪力墙(a)转角墙(b)有翼墙图8.3.6-3构造边缘构件部分后浇构造(阴影区域为构造边缘构件范围)1—后浇段;2—预制剪力墙3边缘构件内的配筋及构造要求应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。4非边缘构件位置,相邻预制剪力墙之间的竖向接缝应设置后浇段,后浇段的宽度不应小于墙厚且不宜小于400mm;后浇段内应设置不少于4根竖向钢筋,钢筋直径不应小于墙体竖向分布筋直径且不应小于8mm。5预制剪力墙的水平分布钢筋在后浇段内的锚固、连接应符合下列规定:1)当采用预留直线钢筋连接时,钢筋搭接长度不应小于1.2laE;2)当采用预留弯钩钢筋连接时,钢筋搭接长度不应小于laE;3)当采用预留弯钩钢筋与U型钢筋连接时,钢筋搭接长度不应小于0.8laE;4)当采用预留U型钢筋连接时,宜采用两侧相互搭接的形式(图8.3.6-4a),也可采用设置附加封闭箍筋的形式(图8.3.6-4b);预留钢筋相互搭接或与附加箍筋搭接的长度不应小于0.6laE;附加箍筋的直径及配筋率不应小于墙体水平分布钢筋。80
(a)连接钢筋相互搭接(b)设置附加封闭箍筋图8.3.6-4相邻预制剪力墙竖向接缝构造示意1—后浇段;2—预制剪力墙;3—竖向钢筋;4—预留U型连接钢筋;5—附加封闭箍筋8.3.1屋面以及立面收进的楼层,应在预制剪力墙顶部设置封闭的后浇钢筋混凝土圈梁(图8.3.7),并应符合下列规定:1圈梁截面宽度不应小于剪力墙的厚度,截面高度不应小于楼板厚度及200mm的较大值;圈梁应与现浇或者叠合楼、屋盖浇筑成整体。2圈梁内配置的纵向钢筋,6、7度时不应少于4φ12,8度时不应少于4φ14,且按全截面计算的配筋率不应小于0.5%和水平分布筋配筋率的较大值,纵向钢筋竖向间距不应大于200mm;箍筋间距不应大于200mm,且直径不应小于8mm。(a)端部节点(b)中间节点图8.3.7后浇钢筋混凝土圈梁构造示意1—后浇混凝土叠合层;2—预制板;3—后浇圈梁;4—预制剪力墙8.3.2各层楼面位置,预制剪力墙顶部无后浇圈梁时,应设置连续的水平后浇带(图8.3.8);水平后浇带应符合下列规定:1水平后浇带宽度应取剪力墙的厚度,高度不应小于楼板厚度;水平后浇带应与现浇或者叠合楼、屋盖浇筑成整体。2水平后浇带内应配置不少于2根连续纵向钢筋,其直径不宜小于12mm。80
(a)端部节点(b)中间节点图8.3.8水平后浇带构造示意1—后浇混凝土叠合层;2—预制板;3—水平后浇带;4—预制墙板;5—纵向钢筋8.3.1在地震设计状况下,剪力墙水平接缝的受剪承载力设计值应按下式计算:(8.3.9)式中:——垂直穿过结合面的钢筋抗拉强度设计值;——与剪力设计值相应的垂直于结合面的轴向力设计值,压力时取正,拉力时取负;——垂直穿过结合面的抗剪钢筋面积。8.3.2预制剪力墙洞口上方的预制连梁宜与后浇圈梁或水平后浇带形成叠合连梁(图8.3.10-1),叠合连梁的配筋及构造要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。刀把墙连梁(图8.3.10-2)预制部分在顶部应增设纵向钢筋,并验算吊装、运输过程的承载力和裂缝宽度。图8.3.10-1预制剪力墙叠合连梁构造示意1—后浇圈梁或后浇带;2—预制连梁;3—箍筋;4—纵向钢筋80
图8.3.10-2“刀把墙”叠合连梁构造示意1-后浇圈梁或后浇带;2-预制连梁;3-箍筋;4-纵向钢筋;5-后浇边缘构件;6-增设纵向钢筋8.3.1楼面梁不宜与预制剪力墙在剪力墙平面外单侧连接;当楼面梁与剪力墙在平面外单侧连接时,宜采用铰接或设置壁柱。8.3.2预制叠合连梁的预制部分宜与剪力墙整体预制,也可在跨中拼接或在端部与预制剪力墙拼接;当预制叠合连梁在跨中拼接时,可按本规程第7.4.10条的规定进行接缝的构造设计。8.3.3当预制叠合连梁端部与预制剪力墙在平面内拼接时,接缝构造应符合下列规定:1当墙端边缘构件采用后浇混凝土时,连梁纵向钢筋应在后浇段中可靠锚固(图8.3.13a);2当预制剪力墙端部上角预留局部后浇节点区时,连梁的纵向钢筋应在局部后浇节点内可靠锚固(图8.3.13b);3叠合连梁端部接缝的受剪承载力计算应符合本规程第7.2.2条的规定。(a)预制连梁钢筋在后浇段内锚固构造示意(b)预制连梁钢筋在局部后浇节点区内锚固构造示意80
图8.3.13同一平面内预制连梁与预制剪力墙连接构造示意1—预制剪力墙;2—预制连梁;3—边缘构件箍筋;4—连梁下部纵向受力钢筋锚固8.3.1当采用后浇连梁时,宜在预制剪力墙端伸出预留纵向钢筋,并与后浇连梁的纵向钢筋可靠连接(图8.3.14)。图8.3.14后浇连梁与预制剪力墙连接构造示意1—预制剪力墙;2—后浇连梁;3—预制剪力墙伸出纵向受力钢筋8.3.2应按本规程第7.2.2条的规定进行叠合连梁端部接缝的受剪承载力计算。8.3.3预制剪力墙洞口下墙体的构造做法应与结构整体计算模型一致,并宜符合下列规定:1洞口下墙按围护墙设计时,可采用轻质填充墙的做法;2洞口下墙作为连梁时,宜将洞口下墙作为单独的连梁进行设计(图8.3.16);3洞口下墙宽度不小于1.5m时,与下层墙体之间宜设置竖向连接钢筋。图8.3.16预制剪力墙洞口下墙与叠合连梁的关系示意1—洞口下墙;2—预制连梁;3—后浇圈梁或水平后浇带8.3.4楼梯间墙体为建筑外墙时,预制剪力墙的连接构造除满足承载力要求外,墙体平面外稳定性尚应满足要求,并宜符合下列规定:1预制剪力墙的宽度不宜大于4.0m;竖向钢筋宜采用双排连接,连接钢筋水平间距不宜大于400mm;80
2楼梯间墙体长度大于5.0m时,在墙体中间部位宜设置后浇段,其长度不宜小于400mm;3每层宜设置水平后浇带,水平后浇带的高度不宜小于300mm,配筋应符合本规程第8.3.7条的规定;4预制楼梯侧面应设置水平间距不大于1.0m的预埋件与预制剪力墙可靠连接;5梯梁及楼梯平台板宜采用现浇结构。8.3.1预制剪力墙的后浇段宜采用补偿收缩混凝土;当外墙后浇段有抗渗要求时,抗渗等级宜采用P6级。8.3.2框撑剪力墙结构中,起斜撑作用的嵌入式墙板宜满足下列要求:1嵌入式墙板应仅四个角部与结构主体连接,且节点连接不应先于墙板破坏;2嵌入式墙板宜采用预制空心混凝土墙板,也可采用预制实心混凝土墙板,其高宽比宜在0.6~1.5之间;3采用预制空心混凝土墙板做嵌入式墙板时,墙体厚度不应小于200mm;预制空心墙板开孔后的壁厚最薄处不宜小于50mm,边缘的孔与墙板侧面之间混凝土的最小厚度不宜小于150mm;与主体连接的角部,其周边混凝土的最小厚度不宜小于300mm;相邻孔洞之间应配置竖向分布钢筋;4嵌入式墙板应配置横向箍筋和竖向分布筋形成双层钢筋网,直径不宜小于6mm;钢筋网间应配置拉结钢筋,拉结钢筋直径不应小于6mm,间距不应大于600mm;5横向箍筋的间距不应大于200mm;横向箍筋及竖向分布筋在墙板端部300mm范围内的间距均不应大于100mm。80
9多层结构设计(Ⅰ)多层框架结构9.1一般规定9.1.1本章适用于高度在24m以下、建筑设防类别为丙类的装配式框架结构设计。9.1.2多层装配式框架结构可采用弹性方法进行结构分析,并宜按结构实际情况建立分析模型。9.1.3在地震设计状况下,预制柱底水平接缝的受剪承载力计算应符合本规程第7.2节的规定。9.1.4装配式框架结构可由抗侧力体系与抗重力体系组成,不考虑抗重力体系对侧向刚度和抵抗力的贡献。抗重力体系仅承担重力荷载,在考虑结构最大侧向位移时,抗重力体系连接接合部应有足够侧向变形能力与结构抗侧力体系协同变形。9.1.5装配式框架结构采用全干式连接时,宜满足抗连续性倒塌概念设计要求,防止结构发生连续性倒塌。9.1.6抗连续倒塌概念设计应符合下列规定:1应采取必要的结构连接措施,保证结构的整体性;2主体结构宜采用多跨规则的超静定结构;3结构构件应具有一定的延性,避免剪切破坏、压溃破坏、锚固破坏、节点先于构件破坏;4结构构件应具有一定的反向承载能力;5周边及边跨框架的柱距不宜过大;6独立基础之间宜采用拉梁连接。9.1.7当采用外壳预制柱时,应采取有效的设计方法,确保叠合受弯构件和外壳预制柱中预制部分和现浇混凝土的共同工作,所配钢筋应能将裂缝控制在允许范围以内,防止叠合构件各组成单元相互分离。9.2构造及连接设计9.2.1预制框架柱构件的钢筋配置、构造要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定;柱的截面形式可采用实心柱,也可采用预制外壳与后浇混凝土组合的形式(图9.2.1)。(a)预制实心柱(b)预制外壳柱图9.2.1预制混凝土柱截面形式示意80
9.2.1预制外壳柱—U型叠合梁的节点连接应符合下列规定:1预制外壳柱—U型叠合梁节点适用于抗震等级为三、四级的多层框架结构;2节点核芯区混凝土强度等级、构造与计算均与现浇结构节点相同,但对预制外壳及U型梁尚应进行施工吊装阶段抗裂验算。图9.2.2预制外壳柱—U型叠合梁连接示意1—预制柱;2—预制梁;3—现浇混凝土;4—预制板9.2.2装配式框架结构中,结构抗侧力体系可采用湿式连接或有约束的铰接连接;结构抗重力体系宜采用干式连接,且应采用铰接或近似铰接的形式。9.2.3装配式框架结构也可采用整浇式、齿槽式、暗牛腿式、明牛腿式、叠压浆锚式等连接方式,应按现行协会标准《钢筋混凝土装配整体式框架节点与连接设计规程》CECS43中有关规定执行。9.2.4当预制柱采用浆锚搭接连接时,应符合下列规定:1柱浆锚搭接连接适用于满足本规程第7.1.2条要求的建筑,且不得用于受拉构件;2柱纵向钢筋直径不宜大于20mm,且搭接长度应满足本规程第6.5.5条的规定;3柱钢筋连接区域的箍筋保护层厚度不应小于20mm;4预留孔长度应大于钢筋搭接长度至少50mm;预留孔宜选用镀锌波纹管,直径应大于浆锚插筋直径的3倍且不宜小于60mm;5柱箍筋加密区长度不应小于纵向受力钢筋连接区域长度与500mm之和;预留孔上端第一道箍筋距离孔道顶部不应大于50mm(图9.2.5);6上、下柱端宜设置构造钢筋网且不少于3片,钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于100mm;7柱正截面承载力设计应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的要求;当进行偏心受压构件计算时,应取图9.2.5中柱底截面的轴向压力及弯矩设计值,柱截面有效高度应取浆锚插筋处的h01计算。80
图9.2.5钢筋浆锚搭接连接时柱底构造示意1—预制柱;2—叠合梁;3—加密区箍筋;4—钢筋网片9.2.1当预制柱采用螺栓连接时,应符合下列规定:1应对预埋连接器和锚栓在不同设计状况下的承载力进行验算,并应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《钢结构设计规范》GB50017的规定;2连接处未灌浆时,应计算风荷载和永久荷载(柱自重)作用下螺栓的弯曲与屈曲;当螺栓承载力不足时,应调整安装阶段使用的柱脚连接座和连接螺栓;3在预制柱安装后,连接处和螺栓凹槽处的灌浆应尽早进行。当灌浆层的强度达到材料生产商灌浆说明中的强度时,方可进行上部结构的安装;4基础中螺栓的边距、中心距及附加锚固钢筋等构造应满足基础混凝土受拉、受剪、局部受压的承载力要求。9.2.2预制柱与基础连接时,柱底应设置抗剪键槽(图9.2.7),柱底接缝厚度宜为20mm,并采用灌浆料填实。图9.2.7预制柱与基础连接及柱底抗剪凹槽构造示意80
(Ⅱ)多层剪力墙结构9.3一般规定9.3.1本章适用于6层及6层以下、建筑设防类别为丙类的装配式剪力墙结构设计。9.3.2多层装配式剪力墙结构抗震等级应符合下列规定:1抗震设防烈度为6、7度时取四级;2抗震设防烈度为8度时取三级。9.3.3当房屋高度不大于10m且不超过3层时,预制剪力墙截面厚度不应小于120mm;当房屋超过3层时,预制剪力墙截面厚度不应小于140mm。9.3.4当预制剪力墙截面厚度不小于140mm时,应配置双排双向分布钢筋网。剪力墙中水平及竖向分布筋的最小配筋率不应小于0.15%。9.3.5除本章规定外,预制剪力墙构件的构造应符合本规程第8.2节的规定。9.3.6多层装配式剪力墙结构可采用弹性方法进行结构分析,并宜按结构实际情况建立分析模型。9.3.7在地震设计状况下,预制剪力墙水平接缝的受剪承载力设计值应按下式计算:(9.3.7)式中:——垂直穿过结合面的钢筋抗拉强度设计值;——与剪力设计值相应的垂直于结合面的轴向力设计值,压力时取正,拉力时取负;——垂直穿过结合面的抗剪钢筋面积。9.4构造及连接设计9.4.1抗震等级为三级的多层装配式剪力墙结构,在预制剪力墙转角、纵横墙交接部位应设置后浇混凝土暗柱,并应符合下列规定:1后浇混凝土暗柱截面高度不宜小于墙厚,且不应小于250mm,截面宽度可取墙厚(图9.4.1);2后浇混凝土暗柱内应配置竖向钢筋和箍筋,配筋应满足墙肢截面承载力的要求,并应满足表9.4.1的要求;3预制剪力墙内的水平分布钢筋在后浇混凝土暗柱内的锚固、连接应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。80
图9.4.1多层装配式剪力墙结构后浇混凝土暗柱示意1—后浇段;2—预制剪力墙表9.4.1多层装配式剪力墙结构后浇混凝土暗柱配筋要求底层其他层纵向钢筋最小量箍筋(mm)纵向钢筋最小量箍筋(mm)最小直径沿竖向最大间距最小直径沿竖向最大间距412620041062509.4.1楼层内相邻预制剪力墙之间的竖向接缝可采用后浇段连接,并应符合下列规定:1后浇段内应设置竖向钢筋,竖向钢筋配筋率不应小于墙体竖向分布筋配筋率,且不宜小于212;2预制剪力墙的水平分布钢筋在后浇段内的锚固、连接应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。9.4.2预制剪力墙水平接缝宜设置在楼面标高处,并应满足下列要求:1接缝厚度宜为20mm。2接缝处应设置连接节点,连接节点间距不宜大于1.0m;穿过接缝的连接钢筋数量应满足接缝受剪承载力的要求,且配筋率不应低于墙板竖向钢筋配筋率,连接钢筋直径不应小于14mm。3连接钢筋可采用套筒灌浆连接、浆锚搭接连接、螺栓连接、焊接连接,并应满足行业标准JGJ1-2014附录A的规定。9.4.3预制剪力墙采用螺栓连接时,可采用设置暗梁的形式(图9.4.4a)或预埋连接器的形式(图9.4.4b),并应符合下列规定:1应对暗梁和预埋连接器在不同设计状况下的承载力进行验算,并应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《钢结构设计规范》GB50017的规定。2当采用单排螺栓连接时,附加连接螺栓与剪力墙竖向分布钢筋应等强配置,且螺栓的锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。80
(a)设置暗梁形式(b)设置连接器形式图9.4.4预制剪力墙螺栓连接构造示意1—暗梁或预埋连接器;2—剪力墙竖向钢筋;3—预留手孔或锚筋;4—连接螺栓9.4.1当房屋层数大于3层时,应符合下列规定:1屋面、楼面宜采用叠合楼板,叠合板与预制剪力墙的连接应符合本规程第6.6.5条的规定;2沿各层预制剪力墙顶应设置水平后浇带,并应符合本规程第8.3.8条的规定;3当抗震等级为三级时,应在屋面设置封闭的后浇钢筋混凝土圈梁,圈梁应符合本规程第8.3.7条的规定。9.4.2当房屋层数不大于3层时,楼面可采用预制板时,并应符合下列规定:1预制板在梁或墙上的搁置长度不应小于60mm,当墙厚不能满足搁置长度要求时可设挑耳;板端后浇混凝土接缝宽度不宜小于50mm,接缝内应配置连续的通长钢筋,钢筋直径不应小于8mm。2当板端伸出锚固钢筋时,两侧伸出的锚固钢筋应互相可靠连接,并应与支承墙伸出的钢筋、板端接缝内设置的通长钢筋拉结。3当板端不伸出锚固钢筋时,应沿板跨方向布置连系钢筋。连系钢筋直径不应小于10mm,间距不应大于600mm;连系钢筋应与两侧预制板可靠连接,并应与支承墙伸出的钢筋、板端接缝内设置的通长钢筋拉结。9.4.3连梁宜与剪力墙整体预制,也可在跨中拼接。预制剪力墙洞口上方的预制连梁可与后浇混凝土圈梁或水平后浇带形成叠合连梁;叠合连梁的配筋及构造要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》80
GB50010的有关规定。9.4.1预制剪力墙与基础的连接应符合下列规定:1基础顶面应设置现浇混凝土圈梁,圈梁上表面应设置粗糙面;2预制剪力墙与圈梁顶面之间的接缝构造应符合本规程第9.4.3条的规定,连接钢筋应在基础中可靠锚固,且宜伸入到基础底部;3剪力墙后浇暗柱和竖向接缝内的纵向钢筋应在基础中可靠锚固,且宜伸入到基础底部。80
10外挂墙板设计10.1一般规定10.1.1外挂墙板的材料、选型和布置,应根据建筑功能、设防烈度、房屋高度、建筑体型、结构层间变形、墙体自身抗侧力性能的利用等因素,综合分析确定,并应满足下列要求:1宜优先采用轻质墙体材料;应满足防水、保温、防火、隔音等建筑功能的要求;应采取措施减少对主体结构的不利影响;2外挂墙板的布置,应避免使结构形成刚度和强度分布上的突变;外挂墙板非对称均匀布置时,应考虑质量和刚度的差异对主体结构抗震的不利影响;3外挂墙板应与主体结构可靠连接,应能适应主体结构不同方向的层间位移;4点支承式外挂墙板的连接件应具有足够的延性和适当的转动能力,宜满足在设防地震作用下主体结构层间变形的要求,并适应构件制作误差和施工过程中允许的施工误差。10.1.2有抗震设防要求时,外挂墙板自身及其与结构主体的连接节点,应进行抗震设计。10.1.3外挂墙板结构分析可采用线弹性方法,计算简图应符合实际受力状态。10.1.4对外挂墙板和连接节点进行承载力验算时,其结构构件重要性系数应取不小于1.0,连接节点承载力抗震调整系数应取1.0。10.1.5外挂墙板与主体结构的连接宜选用柔性连接的点支承,也可采用线支承。当采用点支承时,其连接节点应具有足够的延性和适当的转动能力,宜满足在设防地震下主体结构层间变形的要求,并适应施工过程中允许的构件制作误差和施工误差。10.1.6支承外挂墙板的结构构件,应满足下列要求:1应具有足够的尺度,满足连接件的锚固要求;2应具有足够的承载能力和刚度;10.1.7对结构整体进行抗震计算分析时,应按下列规定计入外挂墙板的影响:1地震作用计算时,应计入外挂墙板的重力;2对点支承式外挂墙板,可不计入刚度;对线支承式外挂墙板,当其刚度对整体结构受力有利时,可不计入刚度,当其刚度对整体结构受力不利时,应计入其刚度影响;3一般情况下,不应计入外挂墙板的抗震承载力,当有专门的构造措施时,方可按有关规定计入其抗震承载力;4支承外挂墙板的结构构件,除考虑整体效应外,尚应将外挂墙板地震作用效应作为附加作用对待。80
10.1.1外挂墙板的地震作用计算方法,应符合下列规定:1外挂墙板的地震作用应施加于其重心,水平地震作用应沿任一水平方向;2一般情况下,外挂墙板自身重力产生的地震作用可采用等效侧力法计算;除自身重力产生的地震作用外,尚应同时计及地震时支承点之间相对位移产生的作用效应。10.1.2计算外挂墙板因其支承点相对水平位移产生的内力时,该相对水平位移取值,非抗震设计时,不应小于主体结构弹性层间位移限值;抗震设计时,不应小于主体结构弹性层间位移限值的3倍。10.2作用及作用组合10.2.1外挂墙板及连接节点的承载力计算时,荷载组合的效应设计值应符合下列规定:1持久设计状况:当风荷载效应起控制作用时:(10.2.1-1)当永久荷载效应起控制作用时:(10.2.1-2)2地震设计状况:在水平地震作用下:(10.2.1-3)在竖向地震作用下:(10.2.1-4)式中:———基本组合的效应设计值;———水平地震作用组合的效应设计值;——竖向地震作用组合的效应设计值;——永久荷载的效应标准值;——风荷载的效应标准值;——水平地震作用的效应标准值;——竖向地震作用的效应标准值;——永久荷载分项系数,按本规程第10.2.2条规定取值;80
——风荷载分项系数,取1.4;——水平地震作用分项系数,取1.3;——竖向地震作用分项系数,取1.3;——风荷载组合系数。在持久设计状况下取0.6,地震设计状况下取0.2。3短暂设计状况:应对墙板在脱模、吊装、运输及安装等过程的最不利荷载工况进行验算,计算简图应符合实际受力状态。10.2.1在持久设计状况、地震设计状况下,进行外挂墙板和连接节点的承载力设计时,永久荷载分项系数应按下列规定取值:1进行外挂墙板平面外承载力设计时,应取为0;进行外挂墙板平面内承载力设计时,应取为1.2;2进行连接节点承载力设计时,在持久设计状况下,当风荷载效应起控制作用时,应取为1.2,当永久荷载效应起控制作用时,应取为1.35;在地震设计状况下,应取为1.2。当永久荷载效应对连接节点承载力有利时,应取为1.0。10.2.2计算预制外挂墙板和连接节点的重力荷载时,应符合下列规定:1应计入依附于外挂墙板的其它部件和材料的重量;2应计入重力荷载、风荷载、地震作用对连接节点偏心的影响。10.2.3计算水平地震作用标准值时,可采用等效侧力法,并应按下式计算:(10.2.4)式中:——施加于外挂墙板重心处的水平地震作用标准值;——动力放大系数,可取5.0;——水平地震影响系数最大值,应按表10.2.4采用;——外挂墙板的重力荷载标准值。表10.2.4水平地震影响系数最大值αmax抗震设防烈度6度7度7度(0.15g)8度(0.2g)αmax0.040.080.120.1680
10.2.1竖向地震作用标准值可取水平地震作用标准值的0.65倍。10.2.2风荷载作用下计算外挂墙板及其连接时,应符合下列规定:1风荷载标准值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009有关围护结构的规定确定;2应按风吸力和风压力分别计算在连接节点中引起的平面外反力;3计算连接节点时,可将风荷载施加于外挂墙板的形心,并应计算风荷载对连接节点的偏心影响。10.2.3预制外挂墙板应根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010进行承载力极限状态和正常使用极限状态的验算;当进行正常使用极限状态验算时,尚应符合下列规定:1对施工阶段,外挂墙板的板面不应开裂,并应满足国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666的有关规定;2对使用阶段,当允许外挂墙板的板面开裂时,计算的最大裂缝宽度不宜大于0.20mm;3对施工阶段和使用阶段,外挂墙板的挠度不宜大于计算跨度的1/200。10.3连接节点设计10.3.1外墙挂板与主体结构连接节点应符合下列规定:1主体结构的支承构件,应能够承受外墙挂板通过连接节点传递的荷载和作用;2连接件的承载力设计值应大于外墙挂板传来的最不利荷载组合效应设计值的1.3倍;3预埋件承载力设计值应大于连接件承载力设计值。10.3.2外挂墙板采用点支承与主体结构相连时,其节点构造应符合下列规定:1应根据外挂墙板的形状、尺寸以及主体结构层间位移等因素,确定连接件的数量和位置;2用于抵抗竖向荷载的连接件和抵抗水平荷载的连接件应分别设置;用于抵抗竖向荷载的连接件,每块板不应少于两个;3连接件的设计应使外挂墙板具有适应主体结构变形的能力,应为施工安装提供可调整的空间,满足施工安装要求;4连接节点应具有消除外挂墙板施工误差的三维调节能力;5连接节点应具有适应外挂墙板的温度变形的能力。10.3.3外挂墙板与主体结构采用点支承连接时,连接件的滑动孔尺寸,应根据穿孔螺栓的直径、层间位移值和施工误差等因素确定。10.3.4外挂墙板采用线支承与主体结构相连时,其节点构造应符合下列规定:1外挂墙板宜通过在板侧面上部设置的连接用钢筋与主体结构相连;2连接用钢筋在现浇混凝土中的锚固长度通过计算并满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB80
50010的相关要求。10.3.1连接节点的预埋件应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定,预埋件应在外挂墙板和主体结构混凝土施工时埋入,不得采用后锚固的方法。10.3.2连接节点的预埋件、吊装用预埋件、以及用于临时支撑的预埋件均宜分别设置。10.4墙板构造10.4.1外挂墙板构造宜符合下列规定:1外挂墙板的高度不宜大于一个层高,跨度不宜大于一个柱距或相邻承重墙之间的距离,厚度不宜小于100mm;2外挂墙板宜采用双层双向配筋,竖向和水平钢筋的配筋率均不应小于0.15%,且钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于200mm;3当外挂墙板设有门窗洞口时,应沿洞口周边、角部配置加强钢筋。10.4.2外挂墙板的混凝土强度等级不宜低于C30,也不宜高于C40,宜采用轻骨料混凝土。现浇连接部分的混凝土强度等级不应低于外挂墙板的设计混凝土强度等级。10.4.3外挂墙板最外层钢筋的混凝土保护层厚度除有专门要求外,应符合下列规定:1对石材或面砖饰面,不应小于15mm;2对清水混凝土,不应小于20mm;3对露骨料装饰面,应从最凹处混凝土表面计起,且不应小于20mm。10.4.4外挂墙板的截面设计应符合本规程第6.4节的要求。10.4.5外挂墙板间接缝的构造应符合下列规定:1接缝构造应满足防水、防火、隔音等建筑功能要求;2接缝宽度应满足主体结构的层间位移、密封材料的变形能力、施工误差、温差引起变形等要求,且不应小于15mm。80
附录A叠合板式剪力墙结构设计A.1一般规定A.1.1叠合板式剪力墙结构应从结构布置、连接构造等方面保证结构具有足够的承载能力、适当的刚度和良好的延性,应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力。A.1.2叠合板式剪力墙结构所用混凝土及钢筋除本附录有特殊要求外,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。A.1.3预制叠合墙板的混凝土强度等级不宜低于C35,不应低于C30,现浇墙体的混凝土强度等级不宜低于C30。A.1.4抗震设计时,叠合板式剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部两层二者的较大值;叠合板式剪力墙结构不应采用框支剪力墙。A.1.5抗震设防烈度为8度时,不应采用短肢剪力墙;其他情况,不应采用具有较多短肢剪力墙的叠合板式剪力墙结构。A.1.6叠合板式剪力墙结构中,连梁及其他梁均宜采用现浇混凝土。A.2结构分析A.2.1叠合板式剪力墙结构的荷载、地震作用与现浇钢筋混凝土剪力墙结构相同,除本附录特别规定外,应符合现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定。结构整体计算、轴压比计算时,叠合截面按同一截面考虑;当预制和后浇混凝土强度等级不同时,取较小值。A.2.2叠合板式剪力墙结构、构件以及连接节点,根据受力状态的不同,应分别进行使用和施工两个阶段的计算。A.2.3结构整体分析模型应符合结构实际情况,所选取的分析模型应能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况。A.2.4叠合板式剪力墙应按现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3进行平面内的斜截面受剪、偏心受压或偏心受拉、平面外轴心受压承载力计算,但此时墙肢有效翼缘宽度宜适当折减;在计算竖向和水平连接钢筋时,其承载力验算的截面高度应取叠合墙板中现浇混凝土部分的截面高度。80
A.3预制叠合墙板构造A.3.1预制叠合墙板宜采用一字形,按抗震设计的纵横墙端部不宜开设洞口。当必须开洞口时,洞口与房屋端部的距离,内纵墙上不应小于2000mm,外纵墙上不应小于500mm,内横墙上不应小于300mm,外横墙上不应小于800mm。洞口上方连梁高度不宜小于400mm。A.3.2叠合墙板截面厚度不应小于200mm,且墙板预制部分厚度不宜小于50mm;两片预制墙板的内表面应做成凹凸不小于4mm的粗糙面。A.3.3预制叠合墙板的连梁不宜开洞;当需开洞时,洞口宜埋设套管,洞口上、下截面的有效高度不宜小于梁高的1/3,且不宜小于200mm;被洞口削弱的连梁截面应进行承载力验算,洞口处应配置补强纵向钢筋和箍筋,补强纵向钢筋直径不应小于12mm。A.3.4预制叠合墙板的宽度不宜大于6.0m,高度宜取楼层高度。A.3.5叠合墙板两片预制墙板间设置的桁架钢筋应满足下列要求:1桁架钢筋应沿竖向布置,中心间距不应大于400mm,且每块墙板至少设置2榀;2叠合预制墙板竖向接缝处的桁架钢筋,应放置于连接钢筋的两侧;3上弦钢筋直径不应小于10mm,端部距墙板端不宜大于50mm;下弦、斜向腹杆钢筋不应小于6mm;斜向腹杆钢筋的配筋量不应低于现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中有关墙体拉接筋的规定。A.4连接设计A.4.1叠合墙板水平接缝宜设置在楼面标高处,并应符合下列规定:1接缝高度不宜小于50mm;2接缝处预制叠合墙板上端面应设置粗糙面;3接缝宜与楼板后浇叠合层混凝土一同浇筑并填充填实;A.4.2叠合墙板水平接缝处应设置竖向连接钢筋,并应符合下列规定;1叠合墙板与现浇混凝土基础连接处,竖向连接钢筋应伸入施工缝以上的叠合墙板内;连接钢筋与预制墙板内纵向钢筋的搭接长度,抗震设计时不宜小于1.2laE(图A.4.2a);2叠合墙板在楼层连接处,竖向连接钢筋与预制墙板内纵向钢筋的搭接长度,抗震设计时不宜小于1.2laE(图A.4.2b);3连接钢筋应计算确定,其截面积不宜小于预制墙板内配置的竖向分布筋面积的1.1倍;80
连接钢筋上、下端头错开的距离不应小于500mm。(a)基础位置连接(b)楼位置连接图A.4.2叠合墙板水平接缝连接钢筋构造示意1—预制墙板;2—止水钢板;3—竖向连接钢筋;4—后浇剪力墙;5—预制底板;6—后浇叠合层A.4.1同一楼层内相邻预制叠合墙板之间应采用整体式接缝连接,且应符合下列规定:1接缝宜设置在纵横墙交接处的边缘构件区域,边缘构件阴影区域(图A.4.3-1)宜全部采用后浇混凝土;边缘构件内的配筋及构造要求应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定;2非边缘构件位置,相邻预制叠合墙板之间可采用开口连接(图A.4.3-2a)或无开口连接(图A.4.3-2b)。连接钢筋与预制墙板内纵向钢筋的搭接长度不宜小于1.2laE,连接钢筋面积不宜小于预制墙板内水平分布筋面积的1.1倍。当采用无开口连接时,连接钢筋宜做成封闭箍,连接区域内宜设置不少于4根直径8mm的竖向钢筋;当采用开口连接时,连接钢筋端部宜设置拉结钢筋,连接区域内宜设置不少于4根直径8mm的竖向钢筋,开口长度不宜小于200mm。(a)有翼墙80
(b)转角墙图A.4.3-1边缘构件全部后浇构造示意1—预制叠合墙板;2—桁架钢筋;3—后浇墙体;4—后浇边缘构件阴影部分(a)开口连接(b)无开口连接图A.4.3-2叠合墙板竖向接缝构造示意A.4.1叠合墙板后浇边缘构件的外围箍筋直径不应小于墙体竖向分布筋直径,间距不应大于墙体水平分布筋间距。A.4.2叠合楼板与叠合墙板连接处,楼板负筋应弯折并锚入墙内,弯折后的长度不应小于la;楼板底筋应伸入墙内不小于5d(d为钢筋直径)且宜伸过支座中心线。A.4.3楼面梁与叠合剪力墙连接时,梁内纵向钢筋应伸入叠合剪力墙的后浇混凝土部分,并可靠锚固。A.4.4叠合板剪力墙结构中的连梁,截面尺寸及配筋构造应符合现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定,并应按图A.4.7要求设置。80
图A.4.7叠合板式剪力墙结构连梁构造示意1—预制叠合墙板;2—连梁纵筋;3—后浇部分;4—连梁箍筋80
附录B预制多螺箍筋柱设计B.0.1预制多螺箍筋钢筋混凝土柱的纵向受力钢筋集中于四角对称配置,箍筋由多个连续圆形螺旋箍筋组成,螺旋箍筋间有适当嵌合形成设计所需的约束区域,如图B.0.1。采用多螺箍筋时,柱的截面宜采用方形截面,边长不宜小于600mm。图B.0.1多螺箍筋混凝土柱截面配筋构造示意hi—受拉钢筋i至截面受压边缘的距离;h0—截面有效高度B.0.2现浇框架柱及其节点核心区均可采用多螺箍筋的形式。预制框架柱节点核心区由于施工排筋限制,其节点核心区也可采用传统方形箍筋,柱段采用多螺箍筋。图B.0.2为多螺箍筋与一般传统箍筋分段配置方式示意。图B.0.2多螺箍筋与一般传统箍筋分段配置示意B.0.3预制多螺箍筋柱的正截面承载力计算应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。截面有效高度h0为纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离,可按式B.0.3计算确定。80
(B.0.3)式中:Asi——第i根主筋的截面面积;hi——第i根主筋至截面受压边缘的距离;ni——受拉钢筋i的根数。距离hi(mm)钢筋面积Asi(cm2)数量nih1=6155.072h2=6855.072h3=7205.072h4=7355.072h5=7405.072图B.0.3多螺箍筋柱截面有效高度示例B.0.4预制多螺箍柱进行斜截面抗剪承载力设计时,不考虑小螺箍的抗剪强度。B.0.5预制多螺箍柱箍筋设计计算应符合下列规定:1箍筋(包括大螺箍与小螺箍)在加密区的体积配箍率应按下列公式计算:(B.0.5-1)式中:ρc——柱箍筋加密区的体积配筋率;fc——混凝土轴心抗压强度设计值;当强度等级低于C35时,按C35取值;fyv——箍筋及拉筋抗拉强度设计值;λv——最小配箍特征值,按《混凝土结构设计规范》GB50010中的有关规定确定。80
2大、小螺箍的体积配箍率可按下列公式计算:(B.0.5-2)式中:Ass1——单根螺旋箍筋的截面面积;Dcor——大螺旋或小螺旋箍筋内表面范围内的混凝土截面直径;s——螺旋箍筋的间距。B.0.6正方形多螺箍筋柱的钢筋配置(图B.0.6),应符合下列规定:1多螺箍筋由一个大螺旋箍筋和四个小螺旋箍筋组成,大螺旋箍筋设置在截面中央,四个小螺旋箍筋设置在四角,大、小螺旋箍的交汇面积不宜小于小螺旋箍面积的30%;2当0.25≤D1/D2≤0.4时,大、小螺箍交汇区可不设置纵向钢筋;图B.0.6方形截面多螺箍筋柱配筋方式示意1—大螺旋箍筋;2—小螺旋箍筋;3—柱主筋;4—构造钢筋D1—小螺旋箍筋螺旋圈直径;D2—大螺旋箍筋螺旋圈直径;Dc—方形截面高度扣除箍筋保护层厚度后的截面高度3大螺旋箍圆形的最大外径与混凝土保护层相切,最小外径不应小于小螺旋箍的圆形外径且不应小于0.5Dc;4小螺旋箍圆形的外缘宜与混凝土保护层两边相切,且不应大于0.5Dc,宜取D2/4≤D1≤D2/3;5小螺旋箍的圆形外径不宜小于120mm;6多螺箍筋的直径不应小于8mm,不宜大于25mm。B.0.7矩形、扁圆形柱(图B.0.7)可采用多个连续螺旋箍筋组合形成矩形、扁圆形多螺箍柱。80
(a)(b)图B.0.7矩形、扁圆形多螺箍筋柱截面配筋示意B.0.8预制多螺箍筋柱的纵向钢筋位置可根据承载力、施工方便性等要求确定;当纵向受力钢筋间距大于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定时,可增设纵向辅助钢筋;辅助钢筋直径不宜小于12mm或主筋直径的1/3,辅助钢筋的端部距预制混凝土表面不得少于40mm,且不必伸入梁柱节点内,正截面承载力计算时不计入其影响。B.0.9多螺箍筋的端部处理及连接应符合下列规定:1多螺箍筋的末端应做成135°弯钩,弯钩末端平直段长度不应小于10d(d为箍筋直径),箍筋应在相邻两纵筋间搭接且勾住相邻两根纵筋,也可加绕1.5圈。2多螺箍筋的连续可采用焊接、搭接或机械连接。B.0.10预制多螺箍柱主筋连接,应采用配套的套筒灌浆连接,连接的位置可在同一截面。B.0.11预制柱采用套筒连接器作为主筋连接接头,相邻套筒的间距宜大于25mm或混凝土粗骨料最大粒径中的较大值,套筒区的箍筋间距不宜大于90mm。B.0.12采用预制多螺箍筋柱的框架结构或框架-剪力墙结构中的梁、柱、剪力墙和节点构造措施,除应符合本规程要求外,尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GB50011及现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3有关规定。B.0.13多螺箍筋的制作应满足下列要求:1连续螺旋箍筋宜采用盘圆钢筋加工成形,产品规格应符合设计要求,加工成形的多螺箍筋储放时宜采取措施防止钢筋变形;2多螺箍筋的组装可采用辅助定位装置进行。B.0.14多螺箍筋柱连续螺旋箍筋的吊装应满足下列要求:1多螺箍筋笼箍筋间距可采用附加纵向构造钢筋固定;2吊装时应采取辅助措施保证箍筋笼的整体性;3现浇柱的纵向钢筋安装宜先于多螺箍筋笼吊装。B.0.15多螺箍筋柱的纵向钢筋宜采用焊接配合绑扎方式与箍筋笼固定,焊接数量应满足钢筋笼安装时的稳定要求。80
附录C预制主次梁连接构造及承载力计算C.0.1当预制次梁采用牛担板企口梁的方式与预制主梁连接(图C.0.1-1)时,宜符合下列规定:1次梁端部补强加密箍筋应设置在次梁端部1.5倍梁高范围内,箍筋间距不应大于100mm;牛担板上应焊接栓钉,栓钉应双面对称布置;牛担板宜采用Q235B级钢,其厚度不宜小于栓钉直径的0.6倍;预制主梁与牛担板连接处应预埋钢板。图C.0.1-1次梁采用牛担板企口与主梁连接示意1—端部补强加密箍筋;1a—水平向钢筋;2—次梁原设计箍筋;3—预制次梁;4—预制主梁;5—预埋件;6—牛担板;7—栓钉;8—水泥砂浆;h1—现浇叠合层厚度;h2一预制梁高;h—次梁全高;t—牛担板厚度;B—预制次梁跨座宽度2牛担板企口连接的承载力应符合下列规定(图C.0.1-2):1)牛担板企口连接应能承受施工及使用阶段的荷载;2)应验算截面“A”施工及使用阶段的受弯、受剪承载力;应验算截面“B”施工及使用阶段的受弯承载力;应验算牛担板凹槽混凝土未达到设计强度等级前,牛担板外挑部分的稳定承载力;3)各栓钉承受的剪力应按高强螺栓群剪力计算公式计算,根据计算剪力确定栓钉的规格;80
4)应验算牛担板搁置在主梁位置的局部受压承载力;5)上述计算及构造尺寸的确定,应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010及《钢结构设计规范》GB50017的有关规定。图C.0.1-2牛担板计算简图1—栓钉;2—栓钉合力点;3—验算截面A;4—验算截面B;5—预埋件C.0.2当采用次梁端部设置缺口(图C.0.2-1)、主梁侧面挑耳的连接方式时,应符合下列规定:1缺口连接的次梁搁置于主梁下部挑耳时,主梁挑耳应能承受施工阶段及使用阶段次梁传来的剪力。预制次梁搁置在主梁挑耳上的长度不应小于100mm,其端面与主梁的净距不宜小于10mm;主梁挑耳部位应有可靠的补强措施。图C.0.2-1缺口次梁端部配筋构造示意1—缺口与梁体结合面;2—缺口角区斜截面;3—缺口下部斜截面2缺口梁端部高度h1不宜小于0.5h(h为叠合梁截面高度),缺口拐角宜做成斜角。3缺口梁梁端受剪截面应符合下列规定:(C.0.2-1)式中:——缺口梁梁端支座竖向反力设计值(N);——缺口梁截面宽度(mm);——缺口梁端部截面有效高度(mm)。4缺口梁凸出部分梁底纵筋(As1)不宜少于2根直径12mm80
的钢筋,其从缺口下部斜截面算起的锚固长度不应小于lab;缺口梁凸出部分梁底纵筋也可与缺口预埋支座钢板焊接,其截面积应按下列公式计算:(C.0.2-2)(C.0.2-3)式中:——缺口梁梁端支座反力与吊筋合力点之间的距离(mm)。反力作用点位置:梁底有预埋钢板可取为预埋钢板中点,无预埋钢板可取为梁端凸出部分的中点;——缺口梁梁端支座水平反力设计值(N),梁底有预埋钢板可取0.2,无预埋钢板可取0.65,另有计算者除外;——钢筋抗拉强度设计值(N/mm2)。5缺口梁凸出部分腰筋的截面面积(As2),应按下列公式计算:(C.0.2-4)6缺口梁端部吊筋的截面面积(As3),应按下列公式计算:(C.0.2-5)式中:——箍筋抗拉强度设计值(N/mm2)。7缺口梁凸出部分梁箍筋的截面面积(Av),应按下列公式计算:(C.0.2-6)(C.0.2-7)式中:——混凝土抗拉强度设计值(N/mm2)。8纵筋和腰筋可做成U形,从垂直裂缝伸入梁内的延伸长度可取1.7la。腰筋间距不宜大于100mm,且不宜小于50mm,最上排腰筋与梁顶距离不应小于缺口梁端部高度(h1)的1/3。9箍筋和吊筋应为封闭箍筋,距离梁边不应大于40mm,应配置在缺口梁端部高度的1/2范围内。10梁底纵筋在梁端的锚固可采用水平U形钢筋及与其搭接的方式,和80
的直段长度可取为1.7la,截面面积可取为梁底普通钢筋及预应力钢筋换算为普通钢筋的面积之和()的1/3。11穿过缺口与梁体结合面的纵向受拉钢筋()在缺口端部宜采用机械锚固,从缺口与梁体结合面算起的锚固长度不应小于受拉钢筋的基本锚固长度;12缺口角区斜截面和缺口下部斜截面的倾角可取为45°。C.0.3施工图设计单位应明确预制次梁与预制主梁的连接形式并提供节点力设计值,具体构造尺寸由构件详图深化设计单位结合预制情况确定。80
本规程用词说明1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的用词:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2条文中指明应按其他有关规范、标准执行时,写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。80
引用标准名录1《混凝土结构设计规范》GB500102《建筑结构荷载规范》GB500093《建筑抗震设计规范》GB500114《钢结构设计规范》GB500175《建筑设计防火规范》GB500166《高层民用建筑设计防火规范》GB500457《建筑结构可靠度设计统一标准》GB500688《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB502049《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB5021010《建筑节能工程施工质量验收规范》GB5041111《建筑胶粘剂分级和要求》GB/T2208312《住宅建筑规范》GB5036813《民用建筑设计通则》GB5035214《民用建筑热工设计规范》GB5017615《住宅建筑模数协调标准》GB/T5000016《建筑门窗洞口尺寸系列》GB/T582417《高层混凝土结构技术规程》JGJ318《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ2619《装配式混凝土结构技术规程》JGJ120《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》JGJ11421《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T39822《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T40823《预应力混凝土用金属波纹管》JG22524《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ25625《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ35526《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T5044827《硅酮建筑密封胶》GB/T1468328《建筑胶粘剂分级和要求》GB/T2208329《聚氨酯建筑密封胶》JC/T48230《地面辐射供暖技术规程》JGJ14231《预制装配整体式钢筋混凝土结构技术规范》SJG1832《预制装配整体式房屋混凝土剪力墙结构技术规范》DB23/T140033《装配整体式混凝土结构技术规程(暂行)》DB21/T1880
辽宁省地方标准DB21—2016备案号J—2016——————————————————————————————————装配式混凝土结构设计规程条文说明80
编制说明辽宁省《装配式混凝土结构设计规程》DB21-xxx-2016经辽宁省住房和城乡建设厅2016年xx月xx日以辽建科[2015]xx号通知批准发布,并经住房和城乡建设部2016年XX月XX日以建标标备[2016]XX号文批准备案。本规程编制过程中,规程编制组进行了广泛的调查研究,查阅了大量国外相关文献,认真总结了装配式混凝土结构在工程实践中的经验和教训,开展了多项相关的试验研究和专题研究工作,参考国外先进标准,与我国相关标准进行了协调,完成本规程编制。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定,辽宁省《装配式混凝土结构设计规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,但条文说明不具备与规程正文同等的效力,仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。80
目次1总则832术语和符号842.1术语842.2主要符号863基本规定874材料924.1混凝土、钢筋和钢材924.2连接材料924.3其他材料935建筑设计945.1一般规定945.2平面设计955.3立面、内外墙板设计955.4室内装修设计965.5设备管线设计966结构设计基本规定976.1一般规定976.2作用及作用组合996.3结构分析996.4预制构件设计1006.5连接设计1006.6楼盖设计1026.7预制楼梯1077框架结构设计1097.1一般规定1097.2承载力计算1097.3构造设计1107.4连接设计1118剪力墙结构设计1158.1一般规定1158.2预制剪力墙构造1158.3连接设计1169多层结构设计119(Ⅰ)多层框架结构1199.1一般规定1199.2构造及连接设计119(Ⅱ)多层剪力墙结构12110外挂墙板设计12282
10.1一般规定12210.2作用与作用效应12310.3连接节点设计12410.4墙板构造125附录A叠合板式剪力墙结构126A.1一般规定126A.2结构分析126A.3预制叠合墙板构造126A.4连接设计12782
1总则1.0.1为落实“节能、降耗、减排、环保”的基本国策,实现资源、能源的可持续发展,推动我省建筑业的工业化进程,提高工业化水平,本规程在国家行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014基础上,对我省原地方标准《装配整体式剪力墙结构设计规程(暂行)》DB21/T2000-2012和《装配整体式混凝土结构技术规程(暂行)》DB21/T1868-2010合并修订后编制本规程。127
2术语和符号2.1术语2.1.1本规程涉及的预制构件,是指不在现场原位支模浇筑的构件。它们不仅包括在工厂制作的预制构件,还包括由于受到施工现场或运输等条件限制,而又有必要采用装配式结构时,在现场制作的预制构件。2.1.2、2.1.3装配式结构主要有两种类型:装配整体式结构和全装配式结构。当结构抗侧力体系主要受力构件现浇或预制构件间的连接,如:柱与柱、墙与墙、梁与柱或墙等预制构件之间,通过后浇混凝土和钢筋套筒灌浆连接等技术进行连接,再通过现浇楼板或叠合楼板将结构构件连成整体,能保证装配式结构的整体性能,使其结构性能与现浇混凝土基本等同(周期比,侧向位移限值等均同现浇混凝土结构),此时称其为装配整体式结构。装配整体式结构是装配式结构的一种特定类型。当主要受力预制构件之间的连接,如:梁柱接头通过干式连接进行连接时,结构的总体刚度与现浇混凝土结构相比会有所降低,变形行为也与现浇混凝土结构有较大差异,这类结构属于全装配式结构。根据我国目前的研究工作水平和工程实践经验,对于高层建筑,本规程仅涉及了装配整体式结构。2.1.4密柱框架筒结构是由两个及两个以上预制密柱和预制深梁组成的多筒体结构,见图2.1.4。引自《构架式钢筋混凝土结构设计与施工技术指南》,是日本常用的结构体系。图2.1.4预制混凝土密柱框架筒结构示意在日本有工程应用和试验依据,而我国应用较少,鉴于即将开发建设多数属于这类结构,本着消化吸收的原则将此种体系纳入本规程。目前我省已完成一个试点工程,同时开展了一些试验研究,为规程日后修订和在我国应用提供科学依据。2.1.6、2.1.7本规程所称的“叠合剪力墙结构”体系是融合预制叠合构件(叠合墙板、叠合楼板)、全现浇构件(墙体约束边缘构件、暗柱、连梁、异形柱、楼梯、阳台、雨棚、挑檐等)于一体的结构体系。叠合板式剪力墙结构在应用中本着灵活机动原则,亦可与其他现浇结构形式并用。本着安全可靠、经济合理、技术先进的原则,尽量使用标准化预制构件,受力比较复杂、施工工艺复杂的部位,可用现浇混凝土代替。127
在工厂生产预制构件时,在预制墙板的两层之间、预制楼板的上面,设置桁架钢筋,既可作为吊点,又增加平面外刚度,防止起吊时开裂。且在使用阶段,桁架钢筋作为连接墙板的两层预制片与二次浇注夹心混凝土之间的拉接筋,作为叠合楼板的抗剪键,对提高结构整体性和抗剪性能具有重要作用。(a)预制墙板(b)格构钢筋图2.1.6预制叠合墙板示意图桁架钢筋应由有专业资质的厂家进行生产和制作,厂家应提供相应的厂方检测报告和第三方检测报告。桁架钢筋生产厂家应对每种型号的桁架进行承载力计算,允许负载数据应由生产厂家提供。2.1.8钢筋套筒灌浆连接的技术在美国和日本已经有近四十年的应用历史,是一项十分成熟和可靠的技术。目前,美国ACI明确将这种连接列入机械连接的一类,不仅将这项技术广泛应用于预制构件受力钢筋的连接,而且还用于现浇混凝土受力钢筋的连接。我国部分单位对这种接头进行了一定数量的试验研究工作,证实了它的安全性。2.1.9钢筋浆锚搭接连接是一种将需搭接的钢筋拉开一定距离的搭接方式。这种搭接技术在欧洲有多年的应用历史,也被称为间接搭接或间接锚固。它将预制构件的受力钢筋在带有螺旋约束箍筋的特制的预留孔洞内进行搭接。构件安装时,将需搭接的钢筋插入孔洞内至设定的搭接长度,通过灌浆孔和排气孔向孔洞内灌入灌浆料,经灌浆料凝结硬化后,完成两根钢筋的搭接。对于预留孔道的形成,以往大多采用旋转抽出内置螺纹钢管或芯管的方式成孔,但是这种方法工序繁琐,工艺不好控制容易塌孔,且较为消耗人工。为了简化工艺,本规程推荐采用预埋波纹管成孔(波纹管不抽出)的构造方式。2.1.14预制夹心外墙板在国外称之为“三明治”墙板。根据其受力情况可分为承重和非承重墙板,根据内外叶墙体共同工作的情况,又可分为组合墙板和非组合墙板。根据我国目前对预制夹心外墙板的研究水平和工程实践的实际情况,本规程仅涉及内叶墙体承重的非组合夹心外墙板。2.1.15、2.1.16参考美国ACI318规范,根据现场是否需要使用后浇混凝土或灌浆将连接分为湿式连接和干式连接(干式连接中有时也需要少量混凝土或灌浆填缝)。湿式连接形式与现浇混凝土结构类似,其强度、刚度和变形行为与现浇混凝土结构相同。为使装配整体式结构性能与现浇混凝土结构基本等同,在结构抗侧力体系的连接部位需要使用湿式连接。127
干式连接由于不需要在施工现场使用大量现浇混凝土或灌浆,与湿式连接相比,安装较为方便、快捷。但与所连接的构件相比,干式连接刚度较小,构件的变形主要集中于连接部位;当构件变形较大时,连接部位会出现一条集中裂缝,这与现浇混凝土结构的变形行为有较大差异。2.1.17、2.1.18根据连接部位在结构最大侧向位移时是否进入塑性状态可将连接设计为强连接或延性连接。2.2主要符号本规程中与《混凝土结构设计规范》GB50010等国家现行标准相同的符号基本沿用,并增加了本规程专用的符号。127
3基本规定3.0.1装配式建筑的特点决定了它的设计施工与现浇混凝土建筑存在很大区别。由于大量构件及部件都是由工厂预制,因此建设、设计、制作、施工各单位在方案阶段就应进行协同工作,提出最优方案;建筑、结构、设备、装修等各专业也应密切配合,对预制构件的尺寸和形状、节点构造等提出具体技术要求,并对制作、运输、安装和施工全过程的可行性及经济性能等作出预测。3.0.2装配式结构的建筑设计,应在满足建筑功能的前提下,实现基本单元的标准化定型,以提高定型的标准化建筑构配件的重复使用率,这将非常有利于降低造价。3.0.3建筑信息模型(BuildingInformationModeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型基础,建立的建筑数字化模型。BIM模型通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM模型具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的信息化工具,通过参数模型整合项目的相关信息,在项目策划、勘察、设计、施工、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为设计团队以及各方建设主体提供协同工作的基础。BIM技术在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面可发挥重要作用。新一代装配式建筑的技术路线强调设计与建造是一个系统工程,需要整体设计的思想。对于装配式结构,建设、设计、制作、施工各单位在方案阶段就需要进行协同工作,共同对建筑平面和立面根据标准化原则进行优化,对应用预制构件的技术可行性和经济性进行论证,共同进行整体策划,提出最佳方案。在设计的各个阶段,建筑、结构、设备、装修等各设计专业间也应更加密切地进行配合。BIM技术的快速发展为新一代装配式结构的应用提供了必要的技术基础。BIM技术可以大大提升专业间、单位间的协同水平,减少差错、提高效率。BIM技术是建筑产业现代化的关键性技术。装配式建筑项目参与各方应正确理解BIM的技术特点和应用价值,提高BIM应用的技术水平。3.0.4装配式结构的设计首先应满足国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第三章“基本设计规定”的各项要求。本规范的各项基本规定主要是根据装配式结构自身的特点,强调提出的附加要求。对于偶然作用下,可能导致连续倒塌的装配式结构,应根据国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的要求,进行防连续倒塌设计。装配式结构的设计应注重概念设计并建立相应的结构分析模型,同时应重视预制构件的连接设计。本规程对于装配式结构设计的主要技术路线,是在可靠的预制构件受力钢筋连接技术的基础上,采用预制构件与后浇混凝土相结合的方法,通过连接节点合理的构造措施,将装配式结构连接成整体,保证其结构性能具有与现浇混凝土结构等同的延性、承载力和耐久性能,达到与现浇混凝土结构等同的效果。127
装配式结构成败的关键在于预制构件之间,以及预制构件与现浇、后浇混凝土之间的连接技术。该关键技术包括连接接头的选用和连接节点的构造设计。欧洲FIB标准将装配式结构中预制构件的连接设计要求归纳为:标准化、简单化、抗拉能力、延性、变形能力、防火、耐久性和美学等八个方面的要求。节点连接构造不仅应满足结构的力学性能,尚应满足建筑物理性能的要求。3.0.6预制构件合理的接缝位置以及尺寸和形状的设计是十分重要的,它对建筑功能、建筑平立面、结构受力状况、预制构件承载能力、工程造价等都会产生一定的影响。设计时,应同时满足建筑模数协调、建筑物理性能、结构和预制构件的承载能力、便于施工和进行质量控制等多项要求。同时应尽量减少预制构件的种类,保证模板能够多次重复使用,以降低造价。与传统的建筑方法相比,装配式建筑有更多的连接接口,因此,对工业化生产的预制构件而言,选择适宜的公差是十分重要的。规定公差的目的是为了建立预制构件之间的协调标准。一般来说,基本公差主要包括制作公差、安装公差、位形公差和连接公差。公差提供了对预制构件推荐的尺寸和形状的边界,构件加工和施工单位根据这些实际的尺寸和形状制作和安装预制构件,以此保证各种预制构件在施工现场能合理地装配在一起,并保证在安装接缝、加工制作、放线定位中的误差发生在允许的范围内,使接口的功能、质量和美观均达到设计预期的要求。实际工程中,可将装配整体式框架结构的预制部分划分成单独的梁、柱;也可将预制部分划分为T字形,十字形和双十字形构件。但在划分时应该充分考虑构件从制作到安装过程中各方面的要求,满足现有生产、运输和安装的水平。参考新西兰经验,新西兰在设计装配整体式混凝土结构时,通常采用三种形式:1梁预制,柱与梁柱节点楼板现浇,如图3.0.6-1所示。图3.0.6-1梁预制形式示意2将梁柱节点与梁共同预制,节点内钢筋可在构件制作阶段布置完成,简化施工步骤,如图3.0.6-2所示。当梁柱节点现浇时,由于节点内钢筋拥挤,安装时需要控制构件吊装顺序,施工较为复杂。127
图3.0.6-2梁与梁柱接头共同预制形式示意3梁、柱共同预制成T字形或十字形构件,再将构件运送至施工现场连接。此种方法可减少预制构件数量与连接数量,但在构件设计时应充分考虑运输与安装过程对构件尺寸和重量的限制。T字形构件连接形式如图3.0.6-3所示。图3.0.6-3T形构件接合形式示意1-预制柱;2-砂浆或灌浆接头;3-混凝土后浇接头;4-预制T形构件装配整体式结构的控制区域,即梁、柱箍筋加密区及剪力墙底部加强部位,接缝要实现强连接,保证不在接缝处发生破坏,即要求接缝的承载力设计值大于被连接构件的承载力设计值乘以强连接系数,强连接系数根据抗震等级、连接区域的重要性以及连接类型,按本规程第7章有关规定执行。同时,也要求接缝的承载力设计值大于设计内力,保证接缝的安全。对于其他区域的接缝,可采用延性连接,允许连接部位产生塑性变形,但要求接缝的承载力设计值大于设计内力,保证接缝的安全。3.0.7为使装配整体式结构的性能和变形行为与现浇混凝土结构基本等同,装配整体式结构的设计应符合现行混凝土结构规范的规定。127
预制构件间的连接方式是决定装配整体式结构性能是否能与现浇混凝土结构等同的关键,同时也是保证结构安全的关键,连接的强度、刚度与变形能力应满足相应要求。在湿连接处构件主要纵向钢筋应保持连续;在干连接处构件主要纵向钢筋应按相关规定进行锚固和固定。3.0.8在预制构件加工制作阶段,应将各专业、各工种所需的预留孔洞、预埋件等一并完成,避免在施工现场进行剔凿、切割,伤及预制构件,影响质量或观感。因此,在一般情况下,装配式结构的施工图完成后,还需要进行预制构件的深化设计,以便于预制构件的加工制作。这项工作应由施工图设计单位完成,也可委托有相应设计资质的单位完成,但应经施工图设计单位的审核确认。预制混凝土构件深化设计的基本要求如下:1深化设计单位应依据结构施工图的内容,考虑生产、运输、吊运、堆放、安装等因素进行梁、柱、剪力墙板、楼板、楼梯、外挂墙板等构件的详图设计,为构件的制作提供依据。2预制构件深化设计图纸的深度应满足预制构件制作、工程量统计和安装施工的要求,且应包括以下内容:1)预制构件制作和使用说明,包括对材料、制作工艺、模具、质量检验、运输要求、堆放和安装施工等要求的规定;2)预制构件的平面和竖向布置图,包括预制构件生产编号、布置位置和数量等内容;3)预制构件模板图、配筋图和预埋件布置图的深化及调整;4)预制夹心外墙板内外叶之间的连接件布置图、保温板排版图等;5)预制构件材料和配件明细表;3预制构件深化设计具体宜包括以下内容:1)预制外挂墙板、剪力墙板、楼板包括板片分割和厚度计算、钢筋排布、端部钢筋连接、管线、预埋件、预留孔洞等内容。采用预嵌瓷砖或石材饰面的预制外墙板,尚应进行饰面排版设计;2)预制梁包括梁段分割、梁端钢筋连接、纵筋和箍筋排布、搁置长度、管线、预埋件、预留孔洞等内容;3)预制柱包括纵筋和箍筋排布、柱端纵筋连接、底层柱及顶层柱纵筋锚固、柱端防裂箍筋、柱端结合面剪切构造、灌浆孔及沟槽、柱边导角、管线、预埋件等内容;4)预制楼梯包括钢筋排布、端部钢筋连接、预埋件等内容。4预制构件深化设计应验算以下内容:1)预制构件在制作、运输、存储、吊装和安装定位、连接施工等阶段的复核验算;2)预设连接件、预埋件、临时固定支撑等的设计验算;3)次梁缺口和主梁挑耳验算;次梁牛担板和主梁开槽验算。5吊装验算应包括以下内容:127
1)构件深化设计图应说明吊点及支撑位置的加强措施;2)吊装设计时,构件强度验算应充分考虑不同施工阶段的混凝土实际强度;3)设置多个吊点时,应考虑吊装荷载在各吊点间可能的非均匀分布。127
4材料4.1混凝土、钢筋和钢材4.1.2对预制构件及现浇混凝土的最低强度等级作出了规定。4.1.3钢筋套筒灌浆连接和浆锚搭接连接时,钢筋应力都是靠钢筋与周围灌浆料之间的粘结力来传递的,而热轧带肋钢筋的肋,可以使钢筋与灌浆料之间产生足够的摩擦力,有效地传递应力。4.1.4为提高建筑的工业化生产水平,应鼓励在预制构件中采用钢筋焊接网。4.2连接材料4.2.1、4.2.2钢筋套筒灌浆连接是本规程中预制构件连接的关键技术。根据连接套筒的不同,钢筋套筒灌浆连接又包括两种形式:全灌浆套筒连接,即套筒两端均采用灌浆方式与钢筋连接;半灌浆套筒连接是指,套筒一端采用灌浆方式与钢筋连接,而另一端采用非灌浆方式与钢筋连接(通常采用螺纹连接)。与全灌浆套筒相比,半灌浆套筒连接研发及应用时间较短,但套筒连接长度大大缩短。钢筋套筒灌浆连接接头的工作机理,是由于灌浆套筒内灌浆料有较高的抗压强度,同时自身还具有微膨胀特性,当它受到灌浆套筒的约束作用时,在灌浆料与灌浆套筒内侧筒壁间产生较大的正向应力,钢筋藉此正向应力在其带肋的粗糙表面产生摩擦力,藉以传递钢筋轴向应力。因此,要求灌浆套筒应具有较大的刚度和较小的变形能力,灌浆料要有较高的抗压强度。目前由中国建筑科学研究院主编完成的建筑工业产品标准《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T398及由北京榆构有限公司主编完成的建筑工业产品标准《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T408-2013已由住房和城乡建设部正式批准。4.2.3在钢筋浆锚搭接连接中,周围混凝土和可能存在的箍筋对钢筋所能够提供的径向约束远不如钢套筒高,所以灌浆料的抗压强度不需过高,但应高于预制构件的混凝土强度,且应采用较长的钢筋锚固长度,以保证力的传递。本条给出的钢筋浆锚搭接连接接头用灌浆料的抗压强度指标较现行行业标准JGJ1-2014有所放松。4.2.8夹心外墙板可以作为结构构件承受荷载和作用,同时又具有保温节能功能。它集承重、保温、防水、防火、装饰等多项功能于一体。因此,夹心外墙板在美国、欧洲等发达国家得到广泛的应用,在我国也得到越来越多的推广。127
保证夹心外墙板内外叶墙板拉结件的性能是十分重要的。在外国的工程实践中出现过由于拉接件失效引起的严重工程事故。目前,内外叶墙板的拉结件在美国多采用高强玻璃纤维制作,欧洲则采用不锈钢丝制作。由于我国目前尚缺乏相应的产品标准,本规程仅参考美国和欧洲的相关标准,定性地提出拉结件的基本要求。我国有关预制夹心外墙板内外叶墙板拉结件的建工行业产品标准的编制工作正在进行,待相关标准颁布后,应按相关标准执行。4.2.9粗糙面可以采用多种方式形成,主要有物理方式和化学方式。采用拉毛或者凿毛的物理方式制作粗糙面时,凹凸难以达到4mm,一般宜采用化学方式,即采用露骨料药剂,露骨料药剂应满足本条要求。4.3其他材料4.3.1外墙板接缝处的密封材料,除应满足抗剪切和伸缩变形能力等力学性能要求外,尚应满足防霉、防水、防火、耐候等建筑物理性能要求。密封胶的宽度和厚度应通过计算决定。由于我国目前研究工作的水平,本版规程仅对密封胶提出最基本的、定性的要求,其它定量的要求还有待于进一步研究工作的成果。4.3.2根据美国的使用经验,由于挤塑聚苯乙烯板(XPS)的抗压强度高,吸水率低,因此XPS在夹心外墙板中受到最为广泛的应用。夹心墙板在我国的应用历史还较短,有待进一步研究,本规程借鉴国外资料,仅提出了基本要求。127
5建筑设计5.1一般规定5.1.1装配式混凝土建筑的设计与建造是一个系统工程,需要整体设计的思想,应充分考虑结构体系与设备专业的统一协调,同时注意构配件细部尺寸应满足功能需要。5.1.3装配整体式建筑内装修与管线设计应提倡与主体结构分离的设计。中国住宅提倡CSI住宅体系。CSI住宅体系借鉴国际先进SI住宅建设发展经验,而确立的一种新型的具有中国住宅产业化特色的住宅建筑体系。SI住宅体系是将住宅的支撑体部分和填充体部分相分离的住宅建筑体系。其中C是CHINA的缩写,S是英文Skeleton的缩写,表示具有耐久性、公共性的住宅支撑体,包括结构主体、共用管线及设备等,是住宅中不允许住户随意变动的一部分;I是英文Infill的缩写,表示具有灵活性、专有性的住宅内充填体,包括各类套内设备管线、隔墙、整体厨卫和内装修等,是住户在住宅全寿命周期内可以根据需要灵活改变的部分。现建筑设计施工尤其住宅设计与施工将设备管线埋在楼板混凝土垫层或墙体中,把使用年限不同的主体结构与管线设备混在一起建造,大量的住宅虽然主体结构尚可,但装修和设备等却早已老化,却无法改造更新从而导致不得不拆除重建,建筑使用寿命短。CSI住宅体系通过S(Skelton支撑体)和I(Infill填充体)的分离,提倡采用结构主体部件、内装修部品和管线设备的三部分装配化集成技术系统,使住宅具备结构耐久性,室内空间灵活性以及填充体可更新性等特点,同时兼备低能耗、高品质和长寿命的优势。例如:传统的同层排水卫生间,采用湿式法施工,下沉部位需要填充,不仅防水工艺不好控制,而且后期维修极为不便。整体卫浴采用地脚螺栓调节底盘高度,无需回填,检修方便,且整体卫浴从设计、选材、制造、选配到运输安装,一切都由专业人人员负责,能确保质量,有效避免交房矛盾。5.1.5~5.1.7模数协调的目的是减少建筑部件的规格,实现建筑部件的通用性和互换性,使规格化、通用化的部件适用于各类常规建筑,满足各种要求。同时,大批量的规格化、定型化部件的生产可稳定质量,降低成本。建筑模数协调工作涉及到的行业与部件的种类很多,需各方面共同遵守各项协调原则,制定各种部件或组合件的协调尺寸和约束条件。建筑物的层高、门窗洞口、构配件截面及建筑物的开间或柱距缝隙、构造节点等应符合《建筑模数协调标准》GB50002;预制楼梯尺寸应符合《建筑楼梯模数协调标准》GBJ101-87。127
5.2平面设计5.2.1~5.2.4装配式建筑的设计与建造是一个系统工程,需要整体设计的思想。平面设计应考虑建筑各功能空间使用尺寸,应根据结构受力特点合理拆分结构预制构配件(部件),并注意预制构配件(部件)的定位尺寸既应满足平面功能需要,同时也应符合模数协调和标准化的要求。装配式建筑平面设计应充分考虑设备管线与结构体系的关系。例如住宅卫生间涉及建筑、结构、给排水、暖通、电气各专业,需多工种协作完成;平面设计时应考虑卫生间平面位置与竖向管线的关系、卫生间降板范围与结构的关系等。如采用标准化的预制盒子卫生间(整体卫浴)及标准化的厨房整体橱柜,除考虑设备管线的接口设计,还应考虑卫生间平面尺寸与预制盒子卫生间尺寸之间、厨房平面设计尺寸与标准化厨房整体橱柜尺寸之间的模数协调。整体厨房尺寸应符合《住宅厨房模数协调标准》JGT/T262-2012,宜选用《住宅整体厨房》JG/T-184-2011尺寸标准。整体浴室尺寸应符合《住宅卫生间模数协调标准》JGT/T263-2012,宜选用《住宅整体浴室》GB/T13095-2008尺寸标准。剪力墙结构中,在角部墙体开洞形成的转角窗,对结构抗震极为不利,因此装配式剪力墙结构禁止采用转角窗。如必须设置时,角窗周边范围的剪力墙应采用现浇结构,并采取有效地加强措施。5.3立面、内外墙板设计5.3.1~5.3.3预制混凝土具有可塑性,便于采用不同形状的外墙板。同时,外表面可以通过饰面层的凹凸和虚实、不同的纹理和色彩、不同质感的装饰混凝土等手段,实现多样化的外装饰需求;面层还可处理为露骨料混凝土、清水混凝土等,从而实现标准化与多样化相结合。在生产预制外墙板的过程中,可将外墙饰面材料与预制外墙板同时制作成型。5.3.7材料防水是靠防水材料阻断水的通路,以达到防水的目的或增加抗渗漏的能力。如外挂墙板的接缝采用耐候性密封胶等防水材料,用以阻断水的通路。构造防水是采取合适的构造形式,阻断水的通路,以达到防水的目的。如在外墙板接缝外口设置适当的线型构造(立缝的沟槽,平缝的挡水台、披水等),形成空腔,截断毛细管通路,利用排水构造将渗入接缝的雨水排出墙外,防止向室内渗漏。在水平接缝外部的密封胶出现问题或施工控制不严时,平缝的设计比较容易漏水,所以应有严格的适用条件(如果缝位置和内部结构形成较大的自然高低差时,可以考虑平缝,这种情况从整体来说也是属于有一道构造防水),禁止采用平缝可以杜绝此类未知隐患。127
竖缝采用单斜槽缝对外挂墙板的制作、安装等要求较高,考虑我国的生产施工水平,本规程要求竖缝不应采用单斜槽缝的形式。外挂墙板的接缝宽度是根据外挂墙板极限温度变形、风荷载及地震作用下的层间位移、密封材料最大拉伸—压缩变形量及施工安装误差等因素综合考虑确定,根据实际项目经验总结,一般设计在20~30mm。外墙板十字缝部位每隔2~3层宜设置排水管引水处理,板缝内侧宜增设气密条密封构造。当垂直缝下方为门窗等其他构件时,应在其上部设置引水外流排水管。外挂墙板板缝中的密封材料处于复杂的受力状态中,由于目前相关试验研究工作做得还比较少,本版规程尚未提出定量的计算方法。香港《预制混凝土建造作业守则》指出:密封胶的厚度与缝宽比为1:2时,密封胶的防水性能最优。同时考虑造价和密封胶的防水效果,本规程给出了“密封胶的厚度不应小于缝宽的1/2且不小于8mm”的规定。背衬材料的主要作用是控制板缝防水材料的设置厚度和避免密封胶接缝的三面粘结。外墙接缝施工过程会产生缝宽误差,选用直径大于缝宽的背衬材料可以增加背衬材料与外挂墙板的接触面,提高牢固度,以方便防水密封胶层的施工和保证防水质量。5.3.13建筑外墙板、内隔墙与主体结构的连接应安全可靠,另外,为了避免对主体结构抗震性能产生不利影响,宜采用柔性连接。5.4室内装修设计5.4.1宜实施建筑设计和装修设计一体化,在初步方案阶段就进行装修设计,强化与建筑设计(包括建筑、结构、设备、电气等专业)的相互衔接,建筑内水、暖、电、气等设备、设施与管线的设计宜定型定位,避免后期装修造成的结构破坏和浪费。5.4.2装配式建筑采用的室内装修材料应符合现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325和《建筑内部装修设计防火规范》GB50222的有关规定。室内装修所采用的构配件、饰面材料,应结合本地条件及房间使用功能要求采用耐久、防水、防火、防腐及不易污染的材料与做法。5.5设备管线设计5.5.2装配式建筑设备管线的综合设计应特别注意管线的综合设计。单元间的管线应户界分明。装配式建筑不应在预制构件安装完毕后剔凿孔洞、沟槽等。127
6结构设计基本规定6.1一般规定6.1.1装配整体式结构的适用高度参照现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中的规定并适当调整。根据国内外多年的研究成果,位于地震区的装配整体式框架结构,当采取了可靠的节点连接方式和合理的构造措施后,装配整体式框架的结构性能可以等同现浇混凝土框架结构。因此,对于装配整体式框架结构,当节点及接缝处采用了适当的构造并满足本规程中有关条文的要求时,可认为其性能与现浇结构基本一致,其最大适用高度与现浇结构相同。如果装配式框架结构中节点及接缝构造措施的性能达不到等同现浇结构的要求,则其最大适用高度应适当降低。装配整体式剪力墙结构中,墙体间的接缝数量多且构造复杂,接缝的构造措施及施工质量对结构整体的抗震性能影响较大,使得装配整体式剪力墙结构抗震性能很难完全等同于现浇结构。世界各地对装配式剪力墙结构的研究相对较少。我国近年来,对装配式剪力墙结构进行了大量的研究工作,但由于我省工程实践的数量还偏少,本规程对于该结构体系适用高度适当从严。当预制剪力墙数量较多时,即预制剪力墙承担的底部剪力较大时,对其最大适用高度限制更加严格。在计算预制剪力墙构件底部承担的总剪力占该层总剪力比例时,一般取主要采用预制剪力墙构件的最下一层;如全部采用预制剪力墙结构,则计算底层的剪力比例;如底部2层现浇其它层预制,则计算第3层的剪力比例。框架-剪力墙结构是当前得到广泛应用的结构体系。考虑到当前的研究水平,本规程建议装配整体式框架一剪力墙结构的剪力墙构件采用现浇,以保证结构整体的抗震性能。装配整体式框架-现浇剪力墙结构中,装配式框架的性能与现浇框架等同,因此整体结构的适用高度与现浇的框架-剪力墙结构相同。本规程暂不涉及框架与剪力墙均采用装配式的结构体系。密柱框架筒结构是引自日本的结构形式,我国规范对其没有规定,故偏于安全地,最大适用高度按框架-核心筒取值。叠合剪力墙结构是一种新型结构体系,使用范围仅限于一般剪力墙或短肢剪力墙结构;对于框支剪力墙、大底盘多塔楼剪力墙和连体剪力墙结构等复杂结构,目前没有进行深入理论与试验研究,故目前暂不考虑。另外,由于此种结构目前虽有一些工程经验但不甚丰富,故对最大适用高度从严控制。装配整体式框撑剪力墙结构是本次修订提出的一种新体系,由剪力墙和安装在剪力墙片之间的嵌入式墙板组成。嵌入式墙板与周边剪力墙通过四个角点连接,水平地震作用下随结构主体一同运动,其受力模式类似斜支撑,可为剪力墙结构提供侧向刚度。通过调整嵌入式墙板的刚度及安装位置可有效地调整控制剪力墙结构的侧移刚度。由于装配整体式部分框支剪力墙结构在我省的工程实践极少,因此未将其列入本规程内。127
6.1.2高层装配整体式结构适用的最大高宽比参照现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中的规定并适当调整。高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。本规程针对叠合板式剪力墙结构受力、变形性能较现浇混凝土剪力墙结构略差的特点,对建筑高宽比的规定有所加严。6.1.3丙类装配整体式结构的抗震等级参照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011和现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中的规定进行制订并适当调整。装配整体式框架结构及装配整体式框架-现浇剪力墙结构的抗震等级与现浇结构相同;由于装配整体式剪力墙结构在国内外的工程实践数量还不够多,也未经历实际地震的考验,因此对其抗震等级的划分高度从严要求,比现浇结构适当降低。6.1.5、6.1.6装配式结构的平面及竖向布置要求,应严于现浇混凝土结构。特别不规则的建筑会出现各种非标准的构件,且在地震作用下内力分布较复杂,不适宜采用装配结构。因此本规程禁止采用并不包括在本规程的适用范围以内。6.1.7预制装配式结构需要进行预制构件的运输和吊装,过大的结构自重将对工程的造价和进度产生不利影响。因此,在确保结构安全的前提下,宜结合装配式结构的技术特点,利用现代隔震和消能减震技术,达到节材、减重、提高大震安全性的效果。采用隔震和消能减震技术的高层装配式结构在发达国家,特别是日本,获得了广泛的应用,并经受了高烈度地震的考验。相对于单纯增加竖向构件面积,通过增大结构刚度来抵抗水平作用的方法,隔震和消能减震技术显然更符合可持续发展的需要。6.1.8装配式结构目前在我国方兴未艾,大量的新型体系和节点不断出现。规程是当前成熟经验的总结,但不能成为新技术发展的障碍。因此,对于规程未涉及的新型结构体系可以使用抗震性能化设计的方法,对结构的抗震安全性进行评价。结构抗震性能设计应根据结构方案的特殊性、选用适宜的结构抗震性能目标,并应论证结构方案能否满足预期的抗震性能目标要求。6.1.9高层装配整体式框架结构首层、高层剪力墙结构的底部加强部位采用现浇混凝土结构,主要因为底部加强部位对结构整体的抗震性能很重要,尤其在高烈度区,因此建议底部加强部位采用现浇结构。并且,结构底部或首层往往由于建筑功能的需要,不太规则,不适合采用预制结构;且底部加强区构件截面大且配筋较多,也不利于预制构件的连接。顶层采用现浇楼盖结构是为了保证结构的整体性。6、7度抗震设计时,高度不大于70m的剪力墙结构一般在24层以下,建筑基本为中等高度。对轴压比不大(不超过0.5)的外墙采用装配方案,既可使建筑立面从效果上连续,有利于保温的施工,同时对底部加强区抗震性能的影响又不大。地震设计状况下,可根据工程实际情况,考虑是否需要对现浇内墙抗侧力构件在地震作用下的弯矩和剪力进行适当放大。6.1.10装配式混凝土结构中由于预制混凝土构件已基本完成收缩,故伸缩缝的间距可适当加大。127
6.1.12在装配式结构构件及节点的设计中,除对使用阶段进行验算外,还应重视施工阶段的验算,即短暂设计状况的验算。6.1.13参照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011,承载力抗震调整系数取值同现浇混凝土结构。6.2作用及作用组合6.2.1对装配式结构进行承载能力极限状态和正常使用极限状态验算时,荷载和地震作用的取值及其组合均应按现行国家相关标准执行。6.2.2规程条文的规定与现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666相同。6.2.3脱模验算往往是预制构件的控制工况。预制构件进行脱模时,受到的荷载包括:自重,脱模起吊瞬间的动力效应,脱模时模板与构件表面的吸附力。其中,动力效应采用构件自重标准值乘以动力系数计算;脱模吸附力是作用在构件表面的均布力,与构件表面和模具状况有关,根据经验一般不小于1.5kN/m2。等效静力荷载标准值取构件自重标准值乘以动力系数与脱模吸附力之和。本条对于脱模验算要求双控。6.3结构分析6.3.1装配整体式结构与现浇混凝土结构主要差异在于:1)预制构件需要现场结合;2)预制构件在运输、安装等过程中会产生额外荷载,构件设计时应考虑其效应。当预制构件间采用湿式连接时,结构的整体性能与现浇结构类同,设计中可采用与现浇混凝土结构相同的方法进行结构分析,并根据本规程的相关规定对计算结果进行适当的调整。对于预制构件间采用螺栓、预埋件焊接连接等干式连接形式时,应根据连接节点的类型,确定相应的计算模型,选取适当的方法进行结构分析。抗重力体系的梁柱连接一般采用铰接或近似铰接,分析模型中可采用铰接模型,不考虑其对侧向刚度的贡献,也可按实际刚度输入。6.3.3装配整体式框架结构和剪力墙结构的层间位移角限值均与现浇结构相同。对多层装配式剪力墙结构、叠合剪力墙结构,当按现浇结构计算而未考虑墙板间接缝的影响时,计算得到的层间位移会偏小,因此加严其层间位移角限值。6.3.4叠合楼盖和现浇楼盖对梁刚度均有增大作用,无后浇层的装配式楼盖对梁刚度增大作用较小,设计中可以忽略。127
与一般结构相同,在进行结构内力与位移计算中,楼面中梁刚度可考虑楼板翼缘的作用予以放大,同时还给出了与中梁类似的楼面边梁刚度增大系数。对于预制装配整体式钢筋混凝土结构中的边梁,其一侧有楼板,另一侧有外挂预制外墙,应同时考虑楼板和外挂预制外墙对边梁刚度的放大作用,本条所给的刚度放大系数仅考虑了楼板的作用。现浇楼面和装配整体式楼面的楼板作为梁的有效翼缘形成T形截面,提高了楼面梁的刚度,结构计算时应予考虑。当近似其影响时,应根据梁翼缘尺寸与梁截面尺寸的比例关系确定增大系数的取值。通常现浇楼面的边框架梁可取1.5,中框架梁可取2.0;有现浇面层的装配式楼面梁的刚度增大系数可适当减小。当框架梁截面较小而楼板较厚或者梁截面较大而楼板较薄时,梁刚度增大系数可能会超出1.5~2.0的范围,因此规定增大系数可取1.3~2.0。6.3.6桁架钢筋叠合楼板,当后浇混凝土叠合层厚度不小于70mm时,经有限元分析表明,由于整体后浇层的存在,楼板的竖向荷载仍然为四边传递,与相同的现浇楼板传至边支座的荷载相差不大于5%。因此,满足本条规定的叠合楼板竖向荷载传递方式可近似与现浇板相同。同时偏于安全地,建议在结构设计中,将传至与预制底板接缝垂直方向支座梁、墙上的荷载适当放大,可取放大系数1.05~1.1。6.4预制构件设计6.4.1应特别注意预制构件在短暂设计状况下的承载能力的验算,对预制构件在脱模、翻转、起吊、运输、堆放、安装等生产和施工过程中的安全性进行分析。这主要是由于:1)在制作、施工安装阶段的荷载、受力状态和计算模式经常与使用阶段不同;2)预制构件的混凝土强度等级在此阶段尚未达到设计强度。因此,许多预制构件的截面及配筋设计,不是使用阶段的设计计算起控制作用,而是此阶段的设计计算起控制作用。6.4.2预制梁、柱构件由于节点区钢筋布置空间的需要,保护层往往较大。当保护层厚度大于50mm时,宜采取增设钢筋网片等措施,控制混凝土保护层的裂缝及在受力过程中的剥离脱落。6.4.4预制构件中外露预埋件凹入表面,便于进行封闭处理。6.4.5当构件设计计算时,如对预制构件在脱模、吊装、运输、安装等有具体要求或特殊限制时,应在设计文件上注明具体要求。考虑到我国现阶段的生产设备、运输能力、塔吊吊装能力等综合因素,建议预制的单个构件重量不宜大于60kN。6.5连接设计6.5.1装配整体式结构中,接缝是指预制构件之间的接缝以及预制构件与现浇及后浇混凝土之间的结合面,包括柱端接缝、梁端接缝、剪力墙的竖向接缝和水平接缝等,是影响结构受力性能的关键部位。接缝的受剪承载力组成主要包括:结合面混凝土的粘结强度、键槽或者粗糙面、钢筋的摩擦抗剪作用、销栓抗剪作用;当接缝处于受压、受弯状态时,静力摩擦可承担一部分剪力。127
后浇混凝土、灌浆料或坐浆材料与预制构件结合面的粘结抗剪强度往往低于预制构件本身混凝土的抗剪强度。因此,预制构件的接缝一般都需要进行受剪承载力的计算。本条对各种接缝的受剪承载力提出了总的要求。为保证接缝的安全,接缝的承载力设计值应大于设计内力。对于装配整体式结构的梁、柱端部箍筋加密区及剪力墙底部加强部位等控制区域,接缝要实现强连接,要求接缝的承载力设计值大于被连接构件的承载力设计值乘以强连接系数,强连接系数应根据抗震等级、连接区域的重要性以及连接类型来确定。对于其他区域的接缝,可采用延性连接,允许连接部位产生塑性变形,但接缝的承载力设计值应大于设计内力。6.5.2水平接缝破坏模式的延性差,耗能能力低。接缝的过早破坏将危及结构的整体性,使得结构的刚度显著地退化。根据抗震性能化设计的原则,要求水平接缝达到中震弹性的性能目标。抗震设防烈度地震作用下的结构计算,可按弹性方法进行。需要注意的是,受剪承载力按本规程相关公式计算时,式中应为设防烈度下的轴向力设计值。6.5.3装配整体式框架结构中,框架柱的纵筋连接宜采用套筒灌浆连接,梁的水平钢筋连接可根据实际情况选用机械连接、焊接连接或者套筒灌浆连接。装配整体式剪力墙结构中,预制剪力墙竖向钢筋的连接可根据不同部位,分别采用套筒灌浆连接、浆锚搭接连接,水平分布筋的连接可采用焊接、搭接等。6.5.4采用钢筋套筒灌浆连接时,该类接头的应用技术可按《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015中有关要求执行。规定套筒之间的净距不小于25mm,是为了保证施工过程中,套筒之间的混凝土可以浇筑密实。6.5.6浆锚搭接连接可用于预制剪力墙受力钢筋的连接。根据哈尔滨工业大学的试验研究成果,钢筋搭接长度与螺旋箍筋配箍量有直接关系,当配箍充足时钢筋的搭接长度可大大减小,即搭接长度修正系数ζ可取1.0~1.6之间,本条规定的浆锚螺旋箍筋构造系按ζ为1.0时给出的要求。试验研究证明,螺旋箍筋的设置措施改变了无约束搭接的劈裂破坏模式,即无论搭接长度为多少,无螺旋箍筋约束的试件均为纵筋屈服荷载水平的混凝土沿搭接方向的纵向劈裂破坏,而配置螺旋箍筋的试件承载力随配箍率不同可接近或达到钢筋的极限荷载。随试件加载螺旋箍筋应变变化明显,有效约束核心混凝土横向膨胀作用,螺旋箍筋约束是提高钢筋搭接连接性能的本质原因。试验验证的最小搭接长度为0.5la,约15d。因此,提出钢筋搭接长度计算系数ζ1,并在满足本规程第8.3.3条规定时,偏于安全地取为0.8。对于成孔方式,以往大多采用旋转抽出内置芯管方式成孔,但是这种方法工序繁琐,工艺不好控制,且较为消耗人工。为简化工艺并保证质量,本规程提出并建议使用预埋波纹管成孔(波纹管不抽出)的构造方式。根据沈阳建筑大学对预埋波纹管成孔和抽芯成孔的带螺旋箍筋127
浆锚搭接连接方式的低周反复荷载试验,当轴压比和搭接长度相同时,预埋波纹管与抽芯成孔两种成孔方式的滞回曲线、延性系数、刚度退化、耗能能力等方面极为相似,可认为两种浆锚搭接连接方式具有等同的抗震性能;各试件滞回曲线均较饱满,呈明显反S型,各试件的骨架曲线走势基本一致,表现出相近的发展规律;延性系数均大于4,满足抗震延性要求。试验同时还表明,预埋波纹管连接的极限位移和延性系数略低于抽芯成孔的极限位移和延性系数,说明抽芯成孔连接方式的变形能力略强于预埋波纹管连接方式;选用同样的预埋波纹管连接方式,增加搭接长度可提高其变形能力。因此,本条引入成孔方式修正系数,并将其取值略大于抽芯成孔。6.5.7试验表明,预制梁端采用键槽的方式时,其受剪承载力一般大于粗糙面,且易于控制加工质量及检验。键槽深度太小时,易发生承压破坏;当不会发生承压破坏时,增加键槽深度对增加受剪承载力没有明显帮助,键槽深度一般在30mm左右。梁端键槽数量通常较少,一般为1~3个,可以通过公式较准确计算键槽的受剪承载力。对于预制墙板侧面,键槽数量很多,和粗糙面的工作机理类似,键槽深度及尺寸可减小。粗糙面凹凸尺寸主要适用于在承受静力荷载为主的叠合构件中。如果预制构件的结合面设置了抗剪钢筋,则可根据可靠经验或试验适当减小粗糙面的凹凸尺寸(如采用了本规程条文说明6.6.2中的桁架钢筋,预制板面的凹凸尺寸可以减小到2mm~3mm)。6.5.8预制构件纵向钢筋的锚固多采用锚固板的机械锚固方式,伸出构件的钢筋长度较短且不需弯折,便于构件加工及安装。预制构件伸出钢筋采用弯锚方式难于吊装施工,所以在直线锚固长度不能满足规范要求时,可优先选用机械直锚。6.5.10叠合构件的预制构件在支座处的搁置长度可为零,即与支座构件贴边放置;但通常为防止在混凝土浇筑时漏浆,预制构件需要与其连接构件有一定的搁置长度,一般不应小于10mm,目前常用的搁置长度梁为20mm,板为15mm。此外,距离梁、板端500mm范围内应设置施工支撑。6.6楼盖设计6.6.1本条给出了装配式混凝土结构的楼屋盖形式的多种选择。叠合楼盖的形式,包括预应力叠合楼盖、带肋叠合楼盖、箱式叠合楼盖等。本节中主要对常规叠合楼盖的设计方法及构造要求进行了规定,其他形式的叠合楼盖的设计方法可参考行业现行相关规程。压型钢板组合楼板是指在压型钢板上浇筑混凝土形成的组合楼板;根据是否考虑压型钢板与混凝土的共同工作可分为组合板和非组合板。压型钢板的运输、存储、堆放和装卸都极为方便,可大大加快工程进度。压型钢板组合楼板在美、日等发达国家得到广泛的应用,也是一种适合装配式结构的楼盖形式。127
预制双T板具有构造简单(楼、屋盖板梁合一)、跨度大、自重轻、经济指标好、防火、防潮、施工进度快等一系列突出优点,国外广泛的应用于公共建筑和停车场建筑等大跨度楼、屋盖体系中。目前,国内对双T板的应用主要是工业建筑厂房居多。结构转换层、平面复杂或开洞较大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层对整体性及传递水平力的要求较高,应采用现浇楼盖。另外,装配式建筑的卫生间、厨房由于涉及到上下水管及防水方面的要求或预埋管线较密集的区域,也可采用现浇楼板。6.6.2叠合板后浇层最小厚度的规定考虑了楼板整体性要求以及管线预埋、面筋铺设、施工误差等方面的因素。预制板最小厚度的规定考虑了脱模、吊装、运输、施工等因素。在可靠的构造措施(如设置桁架钢筋或增设板肋)的情况下,可以考虑将预制板厚度适当减少。当板跨度较大时,为了增加预制板的整体刚度和水平叠合面抗剪性能,可在预制板内设置桁架钢筋,见图6.6.2;钢筋桁架的下弦钢筋可作为楼板下部受力钢筋使用。施工阶段验算预制板的承载力及变形时,可考虑桁架钢筋的作用,减少预制板下的临时支撑。当板跨度超过6m时,采用预应力混凝土预制板可取得较好的经济性;板厚大于180mm时,为了减轻楼板自重,推荐采用空心楼板,可在钢模板中设置各种轻质模具,浇筑混凝土后形成空心。图6.6.2预制板设置桁架钢筋示意6.6.3采用实体有限元分析预制装配整体式楼板和同厚度的整体板在竖向和水平荷载作用下的受力性能的结果表明,当按弹性楼板进行结构分析时,预制装配整体式楼板可以按同等厚度的整体板进行计算。楼板板缝处内力与同等厚度板的计算结果有一定差别,因此板缝处内力还应考虑板缝的影响进行调整,具体可区别以下情况(图6.6.3)对弯矩计算结果进行调整:127
Lx/Ly>2或Lx/Ly<0.5时,弯矩不调整;Lx/Ly=1时,Y向弯矩My乘以1.05,X向弯矩Mx乘以0.95;Lx/Ly=1~2或0.5~1范围时,按上述原则插值调整。图6.6.3预制板平面布置示意6.6.4根据楼板板块尺寸的大小及预制板的尺寸,同一板块内,可采用整块的预制板及后浇叠合层形成的叠合板,也可采用几块预制板与后浇叠合层形成的带接缝的叠合板。整块预制板的叠合板根据尺寸按照单向或双向叠合板设计;带接缝的叠合板需要根据接缝的构造确定计算及配筋设计方法。对于单向板分离式接缝可采用密拼接缝,也可采用预制板间留设30~50mm的后浇小接缝。预制板的宽度主要受控于运输条件,一般宽度不宜超过2.4m,最大宽度不应超过3.0m。6.6.5为保证楼板的整体性及传递水平力的要求,预制板内的纵向受力钢筋在板端宜伸入支座,并应符合现浇楼板下部纵向钢筋的构造要求。对设置桁架钢筋的叠合板,当后浇层厚度不小于80mm时,预制板板底钢筋即为叠合楼板的下部纵向受力钢筋,可采用分离式搭接锚固,预制板板底钢筋伸到预制板板端,在后浇层内设连接钢筋伸入支座锚固。根据日本叠合楼板的构造做法,连接钢筋搭接长度为不小于30d,考虑到钢筋和混凝土的差异,搭接长度修改为1.2la。板底钢筋采用分离式搭接锚固有利于预制板加工及施工方便。如采取施工技术措施保证叠合楼板底部钢筋伸入支座,应优先采用这种连接方式。在预制板侧面,即单向板长边支座,为了加工及施工方便,可不伸出构造钢筋,但应采用连接钢筋的方式,保证楼面的整体性及连续性。6.6.6预制板设置30mm×30mm的板上边缘倒角,可以保证接缝钢筋的混凝土保护层厚度,同时增加了接缝处楼板的厚度;为保证板底平整,预制板下边缘可不设倒角;与梁、墙、柱相交部位的预制板边可不设边缘倒角。楼板间接缝宽度一般按零缝设计,制作预制板时宜控制为负误差。127
本条所述的接缝形式较简单,利于构件生产及施工。理论分析与试验结果表明,这种做法是可行的。叠合楼板的整体受力性能介于按板缝划分的单向板和整体双向板之间,与楼板的尺寸、后浇层与预制板的厚度比例、接缝钢筋数量等因素有关。开裂特征类似于单向板,承载力高于单向板,挠度小于单向板但大于双向板。板缝接缝边界主要传递剪力,弯矩传递能力较差。在没有可靠依据时,可偏于安全地按照单向板进行设计,接缝钢筋按构造要求确定。桁架钢筋混凝土叠合板,当后浇层厚度≥80mm,并配有足够数量的接缝钢筋时,接缝可承受足够大的弯矩及剪力,此时也可将其作为整体式接缝,几块预制叠合板通过接缝组成的叠合楼板按照整体双向板进行设计。此时,应计算接缝处的弯矩设计值,按照后浇层的厚度计算接缝处需要的钢筋数量。6.6.7当预制板侧接缝可实现钢筋与混凝土的连续受力时,即形成“整体式接缝”时,可按照整体双向板进行设计。采用后浇带形式的整体式接缝,后浇带应有一定的宽度以保证钢筋在后浇带中的连接或者锚固空间,并保证后浇混凝土与预制板的整体性。后浇带两侧的板底受力钢筋需要可靠连接,比如焊接、机械连接、搭接等。也可将后浇带两侧的板底受力钢筋在后浇带中锚固,形成本条第3款所述的构造形式。中国建筑科学研究院的试验研究证明,此种构造形式的叠合板整体性较好。利用预制板边侧向伸出的钢筋在接缝处搭接并弯折锚固于后浇混凝土层中,可以实现接缝两侧钢筋的传力,从而传递弯矩,形成双向板受力状态。接缝处伸出钢筋的锚固和重叠部分的搭接应有一定长度,以实现应力传递;弯折角度应较小以实现顺畅传力;后浇混凝土层应有一定厚度;弯折处应配构造钢筋以防止挤压破坏。试验研究表明,与整体板比较,预制板接缝处应变集中,裂缝宽度较大,构件的挠度略大,接缝处受弯承载力略有降低,其数值不超过15%。因此,接缝应该避开双向板的主要受力方向和跨中弯矩最大位置。接缝处按照整个楼板厚度进行设计,但垂直接缝的受力钢筋配筋应乘以1.15的增大系数,以弥补间接传力引起的承载力降低。6.6.8双向叠合板的整体式接缝应该避开主要受力方向和跨中弯矩最大位置,如接缝位于主要受力位置而不能避免时,应考虑其不利影响,对按弹性板计算的内力及配筋结果进行调整,适当增大两个方向的纵向受力钢筋。6.6.10跨度超过4.0m的叠合板周边1/4跨以及悬挑板的上部钢筋伸入范围内,叠合面的水平剪力较大,需设置界面抗剪钢筋提高水平面的抗剪能力。6.6.13常见的叠合板局部下卧构造见图6.6.13,钢筋的锚固构造要求应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。127
(a)连接部分后浇—1(b)连接部分后浇—2(c)连接部分预制图6.6.13叠合板局部下卧构造示意6.6.14阳台板、空调板等采用悬臂预制构件或叠合构件时,负弯矩钢筋应锚固在邻近叠合板的后浇层中。预制的悬挑构件,特别是较大跨度时,需要加强与现浇构件的连接,以增强稳定性。6.6.15不配筋叠合面的受剪承载力离散性较大,故本规程用于这类叠合面受剪承载力的计算公式暂不与混凝土强度等级挂钩,这与国外规范的处理方法类似。楼板与梁、楼板与剪力墙连接处,为保证搁置预制板的梁、剪力墙的边角脱落时楼板不会掉落,对与预制板缝垂直的板边,不考虑预制板的作用,仅考虑钢筋销栓作用,验算板端抗剪承载力。6.6.16表中数据参考了现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的相关规定,并结合自身特点,给出了耐火等级为一级和二级对耐火保护层厚度的最小要求。如特殊情况应根据相关规范执行。6.6.18楼盖结构是结构体系中的水平构件,其作用是联系各榀竖向构件形成抗侧力体系并传递地震作用。楼盖体系在承担竖向荷载的同时,也在提供平面内强度和刚度、传递水平风荷载和地震作用中发挥重要作用,后者称之为隔板作用。127
预制双T板楼盖体系大体上可分为干式和湿式两类。干式楼盖体系中,楼盖只由预制板组成,由预制板和连接件来提供隔板作用;湿式楼盖体系的做法是在预制板上配置钢筋网片后浇混凝土。湿式体系又可分为两种:1)加后浇层非组合楼盖,结构的后浇层用以承担全部楼盖荷载,楼盖中连接件的作用是方便安装和提高楼盖整体性;2)加后浇层组合楼盖,在该种楼盖结构中,后浇层与预制板结合面传递剪力,发挥组合作用,结构后浇层与预制板共同提供隔板作用。目前,一些西方国家在中、低烈度区倾向使用干式体系,在高烈度区采用湿式楼盖体系。如果允许楼盖屈服,因连接件形式相同,节点强度相同,屈服点将集中在与端部相邻的一个或几个连接件位置。对现有楼盖连接形式的节点变形能力研究发现,当节点屈服时连接件的变形需求明显超过其变形能力极限。因此,保证楼盖处于弹性工作阶段是非常必要的。为使楼盖保持弹性工作,必须通过设计使楼盖的屈服晚于抗侧力体系。常规做法是对按规范计算的设计基准烈度下楼盖剪力乘以放大系数,楼盖弹性设计的计算方法可参考美国PCI手册(第七版)。6.6.19连接件以锚筋的屈服作为连接件破坏的标志,为了实现锚筋延性受拉破坏机理,设计时应将连接件中的其他部分(钢板、嵌条焊缝等)进行超强设计,以避免其过早破坏。摩擦抗剪系数μ决定了抗剪承载力。μ要根据接触面的情况来确定,对于干式连接件可取0.7,对于湿式连接中后浇层已经开裂的情况可取0.6,对于湿式连接中后浇层没有开裂的情况可取1.4。经过对双T板楼盖的调查发现,大多数楼盖的后浇层在混凝土的体积收缩和温度荷载作用下均出现了开裂现象,为了安全起见,此类节点均按已经开裂的情况进行计算,即摩擦抗剪系数取0.6。6.7预制楼梯6.7.1目前预制钢结构楼梯已在实际工程中得到大量应用,尤其是建筑效果要求的异型楼梯,对于预制异型楼梯,采用钢结构设计及施工简便,比混凝土结构具有明显优势。采用预制钢结构楼梯时,应注意进行防腐防锈处理,并采取防火处理措施。6.7.2考虑制作、脱模、运输、吊装、安装等因素,楼梯板不宜太薄,厚度不宜小于120mm。预制楼梯按简支构件计算截面下部钢筋,但为了保证在吊装、运输及安装过程中构件截面承载力及控制裂缝宽度,规定其板面宜配置通长钢筋,钢筋量可根据加工、运输、吊装过程中的承载力及裂缝控制验算结果确定,最小构造配筋率可参照楼板的相关规定。6.7.3、6.7.4发生强烈地震时,楼梯是重要的逃生通道,应避免楼梯的破坏。框架结构中,预制楼梯与主体结构之间采用后浇混凝土等措施形成两端固支,梯板起到斜支撑的作用,对结构刚度、承载力、规则性影响较大,应参与抗震计算。当预制楼梯与主体结构采取一端为固定铰、另一端为滑动铰的简支连接时,楼梯对结构刚度等的影响较小,可不参与抗震计算;应保证铰支承具有足够的转动及滑动变形能力,并采取构造措施防止滑落。剪力墙结构中,当采用简支的预制楼梯时,楼梯间墙宜做成小开口剪力墙。考虑到现场安装方便,节点不宜过于复杂,滑动支座垫板可选用不小于5mm厚的聚四氟乙烯板的构造方式(图6.7.3-1)。127
(a)L形梯梁(b)倒L形梯梁图6.7.3-1预制楼梯下端滑动铰连接做法点连接(图6.7.3-2a)为主体结构预埋钢筋,安装时预留钢筋伸入楼梯板预留孔洞中,在预制板安装到位后浇筑混凝土封闭留洞。线连接(图6.7.3-2b)为梯板钢筋伸出锚入主体结构梁、墙内或者主体和梯板均预留钢板安装后焊接连接。在风荷载及地震作用下应保证楼梯与主体结构的可靠连接,预留伸出钢筋锚入支座长度,面筋不应小于laE,底筋不宜小于20倍钢筋直径。(a)点式连接(b)线式连接127
7框架结构设计7.1一般规定7.1.1根据国内外多年的研究成果,在地震区的装配整体式框架结构,当采取了可靠的节点连接方式和合理的构造措施后,其性能可等同于现浇混凝土框架结构,并采用和现浇结构相同的方法进行结构分析和设计。本章各节装配整体式框架结构含装配整体式框架-剪力墙结构的抗侧力框架结构。7.1.2套筒灌浆连接方式在日本、欧美等国家已经有长期、大量的实践经验,国内也已有充分的试验研究、一定的应用经验和相关的产品、技术规程。当结构层数较多时,柱的纵向钢筋采用套筒灌浆连接可保证结构的安全。对于低层框架结构,柱的纵向钢筋连接也可以采用一些相对简单及造价较低的方法。7.1.3试验研究表明,预制柱的水平接缝处,受剪承载力受柱轴力影响较大。当柱受拉时,水平接缝的抗剪能力较差,易发生接缝的滑移错动。因此,应通过合理的结构布置,避免柱的水平接缝处出现拉力。7.2承载力计算7.2.1根据规程推荐的节点做法,装配整体式结构节点核心区的抗震要求与现浇结构相同。7.2.2叠合梁端竖向接缝主要包括框架梁与节点区的接缝、梁自身连接的接缝以及次梁与主梁的接缝等几种类型。叠合梁端竖向接缝受剪承载力的组成主要包括:新旧混凝土结合面的粘结力、键槽的抗剪能力、后浇混凝土叠合层的抗剪能力、梁纵向钢筋的销栓抗剪作用。本规程参照行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014,竖向接缝抗剪承载力不考虑新旧混凝土结合面的粘结力,取混凝土抗剪键槽的受剪承载力、后浇层混凝土的受剪承载力、穿过结合面的钢筋的销栓抗剪作用之和。地震往复作用下,对后浇层混凝土部分的受剪承载力进行折减,参照混凝土斜截面受剪承载力设计方法,折减系数取0.6。研究表明,混凝土抗剪键槽的受剪承载力一般为0.15~0.2fcAk,但由于混凝土抗剪键槽的受剪承载力和钢筋的销栓抗剪作用一般不会同时达到最大值,因此在计算公式中,混凝土抗剪键槽的受剪承载力进行折减,取0.1fcAk。抗剪键槽的受剪承载力取各抗剪键槽根部受剪承载力之和;梁端抗剪键槽数量一般较少,沿高度方向一般不会超过3个,不考虑群键作用。抗剪键槽破坏时,可能沿现浇键槽或预制键槽的根部破坏,因此计算抗剪键槽受剪承载力时应按现浇键槽和预制键槽根部剪切面分别计算,并取二者的较小值。设计中,应尽量使现浇键槽和预制键槽根部剪切面面积相等。钢筋销栓作用的受剪承载力计算公式主要参照日本的装配式框架设计规程中的规定,以及中国建筑科学研究院的试验研究结果,同时考虑混凝土强度及钢筋强度的影响。7.2.3127
预制柱底水平接缝的受剪承载力的组成主要包括:新旧混凝土结合面的粘结力、粗糙面或键槽的抗剪能力、轴压产生的摩擦力、梁纵向钢筋的销栓抗剪作用或摩擦抗剪作用,其中后两者为受剪承载力的主要组成部分。在非抗震设计时,柱底剪力通常较小,不需要验算。地震往复作用下,混凝土自然粘结及粗糙面的受剪承载力丧失较快,计算中不考虑其作用。本规程参照行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014,当柱受压时,计算轴压产生的摩擦力时,柱底接缝灌浆层上下表面接触的混凝土均有粗糙面及键槽构造,因此摩擦系数取0.8。钢筋销栓作用的受剪承载力计算公式与上一条相同。当柱受拉时,没有轴压产生的摩擦力,且由于钢筋受拉,计算钢筋销栓作用时,需要根据钢筋中的拉应力结果对销栓受剪承载力进行折减。7.2.4叠合式受弯构件依施工和受力特点的不同可分为在施工阶段加设可靠支撑的叠合式受弯构件(亦称“一阶段受力叠合构件”)和在施工阶段不设支撑的叠合式受弯构件(亦称“二阶段受力叠合构件”)两类。一阶段受力叠合构件除应按叠合式受弯构件进行斜截面受剪承载力和叠合面受剪承载力计算和使其叠合面符合本章的构造要求外,其余设计内容与一般受弯构件相同。二阶段受力叠合构件则应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010有关规定进行设计。预制构件高度与叠合构件高度之比h1/h小于0.4的二阶段受力叠合构件,受力性能和经济效果均较差,不建议采用。7.3构造设计7.3.1考虑到预制装配整体式框架安装的需要,在结构设计中应注意协调框架节点处梁柱的尺寸。同时在梁柱钢筋的配筋方案选择上,需考虑框架柱纵筋采用套筒灌浆连接所需的构造空间。选用较大直径钢筋,可减少钢筋根数,增大钢筋间距,便于钢筋连接及节点区钢筋的空间避让。7.3.2当叠合板的总厚度小于叠合梁的后浇混凝土叠合层厚度要求时,预制部分可采用凹口截面形式,增加梁的后浇层厚度。预制梁也可采用其他截面形式,如倒T形截面或传统的花篮梁的形式等。梁箍筋形式可以采用单根钢筋弯折,也可以采用钢筋焊接网弯折的型式,钢筋焊接网的材料和弯折的型式参照国家现行标准《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》JGJ114。参照ACI318的规定提出“组合式封闭箍”的概念,组合式封闭箍是指U型的下开口箍和П型的上开口箍,共同组合形成的组合式封闭箍。组合式封闭箍便于提升现场钢筋安装效率与质量。当采用闭口箍筋不便安装上部纵筋时,可采用组合封闭箍筋。本条中规定箍筋帽两端均采用135°弯钩。由于对封闭组合箍的研究尚不够完善,因此在抗震等级为一、二级的叠合框架梁梁端加密区中不建议采用。预制面以下的腰筋设计应考虑构件在制作、吊装、运输、安装等不利荷载组合下的受力情况。127
7.4连接设计7.4.1后浇节点上表面设置粗糙面,增加与灌浆层的粘结力及摩擦系数。预制柱底部应有键槽,且键槽的形式应考虑到灌浆填缝时气体排出的问题,应采取可靠且经过实践检验的施工方法,保证柱底接缝灌浆的密实性。钢筋采用套筒灌浆连接时,柱底接缝灌浆与套筒灌浆可同时进行,采用同样的灌浆料一次完成。7.4.2采用较大直径钢筋及较大的柱截面,可减少钢筋根数,增大间距,便于柱钢筋连接及节点区钢筋布置。套筒连接区域柱截面刚度及承载力较大,柱的塑性铰区可能会上移到套筒连接区域以上,因此至少应将套筒连接区域以上500mm高度区域内将柱箍筋加密。在框架柱根部之外连接时,为保证连接区域箍筋的可靠约束作用,提出了加密区长度、箍筋直径和间距要求。根据套筒灌浆连接的施工方法,连接可分为先灌浆法(pre-grout)和后灌浆法(post-grout),如图7.4.2-1所示。图7.4.2-1后灌浆法与先灌浆法示意图先灌浆法:套筒位于下层预制柱的顶端。安装时依靠水泥浆的重力,使水泥浆充满套筒,在水泥浆尚未凝结仍处于流动状态时,将上层预制柱的外伸钢筋安装到套筒中。此种方法需要在砂浆未凝结时进行安装,但由于不需预留孔道,柱外表面和现浇柱一样没有孔洞,较为美观。但如果在寒冷施工环境中使用此种方法,需要对预制柱进行预热,以免在安装结束前水泥浆受冻凝结。后灌浆法:套筒位于上层预制柱的底端。安装时现将下层预制柱的外伸钢筋安装到套筒中,通过较低预留孔道将水泥浆泵送入套筒中,当水泥浆充满套筒时将从较高预留孔道溢出,如图7.4.2-2所示。此种方法适合各种气候条件下施工,缺点是由于预留孔道,在柱表面会留有孔洞,需要在安装结束后用砂浆将孔洞抹平。两种方法在结构上的意义是一致的。127
图7.4.2-2后灌浆法示意图7.4.4在预制柱叠合梁框架节点中,梁钢筋在节点中锚固及连接方式是决定施工可行性以及节点受力性能的关键。梁、柱构件尽量采用较粗直径、较大间距的钢筋布置方式,节点区的主梁钢筋较少,有利于节点的装配施工,保证施工质量。设计过程中,应充分考虑到施工装配的可行性,合理确定梁、柱截面尺寸及钢筋的数量、间距、位置等。在十字形节点中,两侧梁的钢筋在节点区内锚固时,位置可能冲突,可采用弯折避让的方式,弯折角度不宜大于1:6。节点区施工时,应注意合理安排节点区箍筋、预制梁、梁上部钢筋的安装顺序,控制节点区箍筋的间距满足要求。在框架顶层中节点处,由于预制梁吊装为从上往下,顶层柱钢筋弯锚会影响预制梁的放置,为方便施工顶层柱纵筋可采用机械直锚。由于取消了柱纵筋的弯锚段,对柱顶部箍筋进行了适当加强。顶层中节点参考日本做法设置开口U型箍(U型箍位于最顶层梁筋之上)(图7.4.4)。顶层中节点U型箍筋俯视图A-A图7.4.4顶层节点区梁面U型箍加强示意顶层端节点的梁纵筋采用机械直锚时,为保证梁、柱能够相互可靠传力及机械直锚端头处混凝土的约束作用,将柱顶标高适当提高;梁纵筋采用弯锚的锚固方式时,柱顶标高可不高于梁顶面,应沿梁设置开口箍筋。中国建筑科学研究院及万科公司的低周反复荷载试验研究表明,在保证构造措施与施工质量时,该形式节点均具有良好的抗震性能,与现浇节点基本等同。7.4.6在预制柱叠合梁框架节点中,若梁下部纵向钢筋在节点区内连接较困难时,可在节点区外设置后浇梁段,并在后浇段内连接梁纵向钢筋。为保证梁端塑性铰区的性能,钢筋连接部位距离梁端需要超过1.5倍梁高。127
7.4.7该做法与预制柱、叠合梁的节点做法类似。柱现浇,柱内受力钢筋的连接方式与常规的现浇混凝土结构相同,柱的钢筋布置灵活,对加工精度及施工的要求略低。在预制柱柱连接技术尚未成熟及大面积推广时,此种节点连接方式较易施工,工程质量更容易得到保证。7.4.8本条给出了预制构件连接接头的原则性规定。7.4.9连接可根据其在地震下能否保持弹性状态划分为强连接和延性连接,强连接在地震中始终保持弹性状态,延性连接在较大地震中会进入塑性变形状态。在装配整体式框架结构的抗侧力体系中,合理安排强连接和延性连接的位置,能够保证结构抗侧力体系“强柱弱梁”的机制,从而保证塑性铰出现在梁端,使装配整体式结构性能与现浇混凝土结构等同。当设计成延性连接时,参考美国ACI318规范,应满足以下两条件:1)延性连接受剪承载力标准值应大于考虑塑性铰极限变形时延性连接处相应剪力的两倍;2)延性连接受剪承载力设计值应大于被连接预制构件截面受剪承载力设计值。当设计成强连接时,参考美国ACI318规范,应满足条件:强连接的设计承载力应大于考虑强连接外塑性铰极限变形时,强连接处产生的相应效应值。与延性连接相比,强连接处纵向钢筋连接接头位置与节点区无距离限制,如图7.4.9所示。在强连接中,靠近节点区一侧纵向钢筋面积应大于远离节点区一侧纵向钢筋面积,即靠近节点区一侧截面受弯强度应大于远离节点区一侧截面受弯强度;同时由于接头材料强度高于被连接钢筋,当结构发生较大变形时,接头远离节点区一侧截面会形成塑性铰,而接头靠近节点区一侧截面仍处于弹性状态,故连接接头与节点区之间无距离限制。图7.4.9强连接接头位置示意1—后浇节点;2—预制柱;3—预制梁;4—钢筋连接7.4.10当梁的下部纵向钢筋在后浇段内采用机械连接时,一般只能采用加长丝扣型直螺纹接头,滚轧直螺纹加长丝头在安装中会存在一定的困难,且无法达到Ⅰ级接头的性能指标。套筒灌浆接头也可用于水平钢筋的连接。7.4.11127
对于叠合楼盖结构,次梁与主梁的连接可采用后浇混凝土节点,即主梁上预留后浇段,混凝土断开而钢筋连续,以便穿过和锚固次梁钢筋。当主梁截面较高且次梁截面较小时,主梁预制混凝土也可不完全断开,采用预留凹槽的形式供次梁钢筋穿过。次梁端部可设计为刚接或铰接。次梁钢筋在主梁内采用锚固板的方式锚固时,锚固长度根据现行行业标准《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256确定。127
8剪力墙结构设计8.1一般规定8.1.1预制剪力墙的接缝会造成墙肢抗侧刚度的削弱;应考虑对弹性计算的内力进行调整,适当放大现浇墙肢在水平地震作用下的剪力和弯矩;同时,预制剪力墙的剪力及弯矩不减小,这样处理偏于安全。8.1.2高层建筑的建筑规则性与结构抗震性能、经济性关系密切。不规则的建筑方案会导致结构的应力集中,传力途径复杂,扭转效应增大等问题,应尽量避免。目前,装配式剪力墙结构还处于发展阶段,设计、施工单位的实践经验尚不丰富;为了使装配式剪力墙体系的推广应用更加顺利,适度控制其适用范围是必要的。8.1.3短肢墙的轴压比通常较大,延性相对较差;装配整体式剪力墙结构对连接、延性、计算和构造等方面的要求均高于现浇结构,因此在高层装配整体式剪力墙结构中应避免过多采用短肢墙。此外,短肢墙的预制墙板拆分较为困难,生产和运输效率相对较低,对经济性、制作和安装施工的便捷性影响较大。8.1.4预制墙板构件出现小偏心受拉时,易出现墙身水平通缝,从而严重削弱水平接缝处的抗剪承载力,同时接缝处的抗剪刚度也会严重退化。因此,在设防烈度水平地震作用下应避免预制墙板构件出现小偏心受拉。8.1.5高层建筑中电梯井筒往往承受很大的地震剪力及倾覆力矩,采用现浇结构有利于保证结构的抗震性能。8.2预制剪力墙构造8.2.1一般情况下,预制剪力墙宜采用一字型墙板,如果满足如下要求也可选用其他截面类型:1)建筑设计需要,结构设计合理;2)预制构件厂家具有生产的必要设备和质量保证能力;3)预制构件的尺寸符合运输、吊装的要求;4)构件应具有一定的重复使用次数。8.2.2参考《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3有关规定,对双洞口预制剪力墙洞口间墙肢的配筋构造做了规定。8.2.3、8.2.4墙板开洞的规定参照现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的要求确定。8.2.5试验研究表明,剪力墙底部竖向钢筋连接区域裂缝较多且较集中,因此,通过对该区域水平分布钢筋进行加强以提高该区域的抗剪能力及变形能力,使该区域的塑性铰充分发展,提高墙板的抗震性能。8.2.6对预制墙板边缘配筋应适当加强,形成边框,保证墙板在形成整体结构之前的刚度、延性及承载力。127
8.2.7预制夹心保温墙板,即三明治墙板,是我省装配式剪力墙结构工程采用较多的外墙形式,无论从建筑立面表现还是防水处理方面均有较好的效果,故建议采用。预制夹心保温墙板具有结构、保温、装饰一体化的特点,根据其内、外叶墙板间的连接构造,可分为组合墙板和非组合墙板。组合墙板的内、外叶墙板可通过拉结件的连接共同工作;非组合墙板的内、外叶墙板不共同受力,外叶墙板仅作为荷载,通过拉结件作用在内叶墙板上。目前国内对于预制夹心外墙板的科研成果和工程实践经验都还较少,实际工程中通常采用非组合式的墙板。当建筑外墙采用外保温做法时,保温材料可以选择在预制构件加工厂与预制剪力墙进行复合,即带外保温的预制剪力墙(也称两明治墙板);也可采用类似现浇结构主体施工完成后现场外贴保温的预制剪力墙加外保温的形式(也称一明治墙板)。用于装配式剪力墙结构的预制夹心外墙板均为承重外墙板。8.3连接设计8.3.1钢筋套筒灌浆连接的技术在美国、日本等国家已具有几十年的实践经验,也已经经历了多次地震考验,是一项较成熟的技术。目前国内对这种连接技术也已经进行了大量试验研究,已编制了相应的规程,国内已开始推广应用。因此,钢筋套筒灌浆连接可用于重要结构构件受力钢筋的连接。国内部分科研单位、高等院校和企业对浆锚搭接连接技术进行了试验研究,也取得了一定的研究成果和实践经验,目前主要采用的是在预制构件中有螺旋箍筋约束的孔道中进行搭接的技术。两种连接技术相比较,钢筋套筒灌浆连接技术更加成熟;钢筋浆锚搭接连接适用于较小直径钢筋的连接,施工方便,造价较低。剪力墙边缘构件是影响其抗震性能的重要构件,而且受力钢筋较粗,每根钢筋应各自连接,并宜采用钢筋套筒灌浆连接。剪力墙的分布钢筋数较多,若逐根连接会导致现场施工作业量很大且不易保证连接质量。根据有关单位的研究成果,可在预制剪力墙中设置部分较粗的分布钢筋并在接缝处仅连接这部分钢筋,被连接钢筋的数量应满足剪力墙的配筋率和受力要求;为了满足分布钢筋最大间距的要求,在预制剪力墙中再设置一部分较小直径的竖向分布钢筋,但其最小直径也应满足有关规范的要求。8.3.3浆锚搭接连接的方式在国内有一定的研究成果和实践经验,适合用于剪力墙水平接缝处竖向分布钢筋的连接,施工方便,造价较低。但浆锚搭接连接用于较粗的钢筋时,连接长度较大,对墙体的破坏模式有一定影响。因此,在抗震性能比较重要且钢筋直径较大的剪力墙边缘构件中不宜使用。在实践中可将套筒灌浆连接与浆锚搭接连接相结合,在边缘构件的较粗钢筋中采用套筒灌浆连接,对竖向分布钢筋采用浆锚搭接连接。127
试验结果表明,配置了适量的螺旋箍筋以后,浆锚搭接连接的性能较好,可满足剪力墙等竖向构件中钢筋连接的要求。根据研究结果,当配置了足够的螺旋箍筋后,钢筋的搭接长度可按本规程第6.5.5条取用。本条规定了与第6.5.5条搭接长度相适应的,并与连接钢筋直径配套的螺旋箍筋配置量。8.3.5剪力墙竖向钢筋连接一般采用套筒灌浆连接或浆锚搭接连接,在灌浆时宜将水平接缝同时灌满。灌浆料强度较高且流动性较好,有利于保证拼缝粘结力。灌浆时,预制剪力墙构件下表面与楼面之间的缝隙周围可采用封边砂浆进行封堵和分仓,以保证水平接缝中灌浆料填充饱满。8.3.6确定剪力墙竖向接缝位置的主要原则是便于标准化生产,方便吊装、运输和就位,并应尽量避免接缝对结构整体性能产生不良影响。边缘构件是保证剪力墙抗震性能的重要部位,通常具有较高的配筋率和配箍率,在该区域采用套筒灌浆连接往往遇到空间不足的困难。为确保装配式剪力墙结构的整体性,提高结构的整体延性,本规程推荐边缘构件区域全部采用现浇混凝土。非边缘构件区域的剪力墙拼接位置,墙身水平钢筋在后浇段内可采用锚环的形式锚固,两侧伸出的锚环宜相互搭接或设置附加封闭箍筋连接。8.3.7、8.3.8在楼层收进及屋面处设置封闭连续的后浇钢筋混凝土圈梁,是为了保证结构整体性和稳定性。在不设置圈梁的楼面处,通过设置水平后浇带并在其内设置纵向钢筋,也可起到保证结构整体性和稳定性的作用。8.3.9本规程参照现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1给出了剪力墙水平接缝的受剪承载力设计值计算公式。公式与《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中对一级抗震等级剪力墙水平施工缝的抗剪验算公式相同,主要采用剪摩擦的原理,考虑了钢筋和轴力的共同作用。进行预制剪力墙底部水平接缝受剪承载力计算时,计算单元的选取分以下三种情况:1不开洞或者开小洞口整体墙,作为一个计算单元;2小开口整体墙可作为一个计算单元,各墙肢联合抗剪;3开口较大的双肢及多肢墙,各墙肢作为单独的计算单元。8.3.10本条对带洞口预制墙板与“刀把墙”的预制连梁与现浇圈梁或水平后浇带组成的叠合连梁的构造进行了说明。当连梁剪跨比小于2.5时,一般采用全现浇连梁。8.3.13本条给出了两种常用的“刀把墙”的预制连梁与预制墙板的连接方式。也可采用其它连接方式,但应保证接缝的受弯及受剪承载力不低于连梁的受弯及受剪承载力。8.3.16洞口下墙的构造有三种做法:1洞口下墙采用轻质填充墙,或者采用混凝土墙但与结构主体采用柔性材料隔离时,在计算中可仅作为荷载,洞口下墙与下方的后浇混凝土及预制连梁之间不连接,墙内设置构造钢筋。当计算中不需要洞口下墙刚度时,可采用此种做法。127
当洞口下墙需要抵抗平面外的弯矩时,需要将洞口下墙内的纵向钢筋与下方的现浇楼板或预制剪力墙内的钢筋有效连接、锚固;或将洞口下墙内纵向钢筋锚固在下方的后浇区域内。2预制连梁向上伸出竖向钢筋并与洞口下墙内的竖向钢筋连接,洞口下墙、后浇圈梁与预制连梁形成一根叠合连梁。该做法施工比较复杂,而且洞口下墙与后浇圈梁、预制连梁组合在一起形成的叠合构件受力性能未经试验验证,受力和变形特征不明确,纵筋和箍筋的配筋也不好确定。不建议采用此做法。3预制连梁与上方的后浇混凝土形成叠合连梁;洞口下墙与下方的后浇混凝土之间连接少量的竖向钢筋,以防止接缝开裂并抵抗必要的平面外荷载。洞口下墙内设置纵筋和箍筋,作为单独的连梁进行设计,相当于带缝连梁。建议采用此做法。127
9多层结构设计(Ⅰ)多层框架结构9.1一般规定9.1.4装配式框架结构所有侧向力应由结构抗侧力体系承担,抗重力体系仅承担重力荷载效应,抗重力体系与抗侧力体系间可采用类铰接形式的干连接,设计时保证连接接合部的承载力足够抵抗相应重力荷载效应即可。虽然装配式结构抗重力框架体系在抗侧力计算时不考虑其贡献,但在结构侧向变形时,结构抗重力体系与抗侧力体系会协同变形。应考虑结构在其最大侧向位移,抗重力体系连接接合部达到其极限变形状态时,竖向承载力仍足够抵抗相应重力荷载效应,确保结构安全。由于类铰接形式的干连接不能做到完全铰接,在设计抗重力体系构件时,还应考虑结构侧移产生的附加内力。9.2构造及连接设计9.2.1图9.2.1a是传统的预制柱截面形式,柱与柱之间可采用套筒或现浇混凝土连接;预制外壳叠合柱(图9.2.1b)是改进的预制柱形式,它由预制外壳柱和现浇混凝土组成,同济大学试验研究表明,该形式的预制柱具有与现浇柱相近的抗震性能。目前,该形式的预制柱在国内外实际工程中已有成功应用。9.2.2同济大学的研究成果说明,该种节点整体性好、预制构件自重轻、运输与安装方便、现场湿作业少、大量节省模板与支撑、施工便捷等优点。9.2.3在全装配式框架结构中,有约束的铰接连接可用于结构抗侧力体系部位。常用的构造为:主梁下端支承在框架柱牛腿上的橡胶垫片上,梁端腹板部位设置两排与柱连接的靴式螺栓,通过螺栓的抗拉、抗剪实现梁柱的约束连接。这种连接使框架梁的弯矩分布更为合理,使梁的配筋简化,特别是在支座附近的弯矩减小,和其相应的配筋数量也减小,便于节点连接构造的处理;同时这种连接还有一个刚接框架梁柱节点不具备的优点,即允许一定程度的转动,而结构构件不会产生损伤,如裂缝的问题。与所连接的预制构件相比,干连接刚度较小,变形主要集中于干连接处;当变形较大时,在干连接处会出现一条集中裂缝,这与现浇混凝土结构的变形行为有较大差异。当干连接用于结构抗重力体系时,干连接应具有较小的刚度确保抗重力体系对结构侧向刚度贡献较小;具有较好的变形能力保证抗重力体系能与抗侧力体系协同变形;具有一定的强度确保抗重力体系竖直方向承载力,部分此种类铰接形式的干连接如图9.2.3所示(图9.2.3仅用于表达连接形式,叠合梁、箍筋以及部分纵筋未标出)。127
(a)焊接钢牛腿连接1—后加和灌浆的销;2—氯丁橡胶板;3—型钢(b)型钢暗牛腿连接(铰接)1—螺栓;2—灌浆;3—垫板;4—螺母;5—浇入的螺杆和螺套;6—灌浆;7—可调的支座(c)螺栓连接的牛腿和预制梁(铰接)(d)型钢暗牛腿铰接连接图9.2.3类铰接形式的干连接示意9.2.6本条给出的预制框架柱底的连接构造是根据润泰集团多年工程实践的总结。在中国建筑科学研究院、同济大学、台湾大学等研究机构的协助下,经过足尺节点试验的验证,证实节点具有和现浇结构相当的抗震性能,同时也经受了台湾9.21大地震的检验。127
(Ⅱ)多层剪力墙结构本节基本引用国家现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014有关条文。127
10外挂墙板设计10.1一般规定10.1.1本章所指外挂墙板是装配在混凝土框架结构上的非承重预制外墙板,应按非结构受力构件进行设计。本条根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第13.3.2条的相关规定,并结合预制外挂墙板的实际情况确定。外挂墙板是墙体围护结构,不仅应重视其结构性能,尚应重视其建筑物理性能。外挂墙板的选材应优先选用自重轻的材料,同时要满足墙板防水、防火、隔音、保温等性能要求。轻质外挂墙板按材料类别划分,可分为混凝土类和非混凝土类。采用轻质外挂墙板时,除满足本规程要求外,还应满足国家及辽宁省现行相关轻质外墙板规范和技术文件的要求。10.1.2外挂墙板与主体结构应采用合理的连接节点,以保证荷载传递路径简捷,符合结构的计算假定。连接节点包括预埋件及连接件,其中预埋件包括主体结构支承构件中的预埋件,以及在外挂墙板中的预埋件,通过连接件与这两种预埋件的连接,将外挂墙板与主体结构连接在一起。对有抗震设防要求的地区,应对外挂墙板和连接节点进行抗震设计。10.1.3外挂墙板与主体结构之间可以采用多种连接方法,对外挂墙板和连接节点进行设计计算时,所取用的计算简图应与实际连接构造相一致。10.1.5外挂墙板与主体结构宜采用柔性连接,保证外挂墙板在地震时能够适应主体结构的的最大层间位移角。本规程参照国家行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014,外挂墙板与主体结构的连接节点推荐采用柔性连接的点支承方式。10.1.6外挂墙板的支承构件可能会发生扭转和挠曲,这些变形可能会对外挂墙板的内力产生不良影响,应尽量避免。当实在不能避免时,应进行定量的计算。美国《预制和预应力混凝土结构设计手册(PCI)》第7版的资料表明,如果从制作外挂墙板浇灌混凝土之日起,至完成外挂墙板与主体结构连接节点施工之间的时间,超过30d时,由于收缩形成的徐变影响可以忽略。当支承构件为跨度较大的悬臂构件时,其端部可能会产生较大的位移,不宜将外挂墙板支承在此类构件上。一般来说,外挂墙板与其支承构件不在同一平面内,对主体结构进行分析时,不应忽视外挂墙板引起的偏心的影响。10.1.7127
与现有的抗震设计规范相一致,预制外墙按非结构构件考虑。但由于预制外墙为混凝土构件,有一定的刚度,且为了确保预制外墙在正常使用条件下的使用性能以及中、大震下不致脱落,预制外墙与主体结构框架柱、梁需要采取一定的连接措施,因此在结构整体分析时,应视情况考虑预制外墙及连接对整体结构刚度的影响作用。10.1.8本条根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第13.2.2条的相关规定确定。非结构构件的地震作用,除了自身质量产生的惯性力外,还有支座间相对位移产生的附加作用;二者需同时组合计算。10.1.9本条参考《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第13.2.4条的相关规定确定。10.2作用与作用效应10.2.1计算外挂墙板和连接节点上的作用与作用效应时应注意:1对外挂墙板进行持久设计状况下的承载力验算时,应计算外挂墙板在平面外的风荷载效应;当进行地震设计状况下的承载力验算时,除应计算外挂墙板平面外水平地震作用效应外,尚应分别计算平面内水平和竖向地震作用效应。特别是对开有洞口的外挂墙板,更不能忽略后者。2承重节点应能承受重力荷载、平面外风荷载和地震作用、平面内的水平和竖向地震作用;非承重节点承受除重力荷载外的各项荷载与作用。3在一定的条件下,旋转式外挂墙板可能出现重力荷载仅由一个承重节点承担的工况,应特别注意分析。4计算重力荷载效应标准值时,除应计入外挂墙板自重外,尚应计入依附于外挂墙板的其他部件和材料的自重。5计算风荷载效应标准值时,应分别计算风吸力和风压力在外挂墙板及其连接节点中引起的效应。10.2.3由于外墙挂板与其连接节点不在同一平面内,外墙挂板的重力荷载会对连接节点引起偏心,从而在连接节点中不仅引起垂直反力,还会引起出平面的水平力(拉力或压力)。应重视重力荷载的偏心对连接件及其锚固设计的影响。10.2.4、10.2.5由于外挂墙板与其连接节点不在同一平面内,外挂墙板的重力荷载会对连接节点存在偏心,从而在连接节点中不仅会产生垂直反力,还会产生面外的水平力(拉力或压力)。应重视重力荷载的偏心对连接件及其锚固设计的影响。外挂墙板的地震作用是依据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011对于非结构构件的规定,并参照现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102的规定,对计算公式进行了一定的简化。地震作用会在外挂墙板和连接节点处引起平面外水平地震力,以及平面内水平和垂直地震力,应分别进行计算,以便于随后的荷载组合。10.2.6127
在计算风荷载时,一般将其假定为均布荷载。在进行连接件及其锚固的设计计算时,为便于计算偏心影响,可将风荷载假定为作用在外挂墙板的形心处的集中力。当外挂墙板的形心与连接件的几何中心不在同一位置时,应计算风荷载对连接节点的偏心影响。风吸力和风压力应分别进行计算,以便于随后的荷载组合。10.3连接节点设计10.3.1外墙挂板与主体结构连接节点的设计应全面考虑,其中包括与支承构件的关系,连接件自身的承载力要求,以及预埋件的设计要求等。10.3.2点支承的外挂墙板可区分为平移式外挂墙板(图10.3.2a)和旋转式外挂墙板(图10.3.2b)两种形式。它们与主体结构的连接节点,又可以分为承重节点和非承重节点两类。一般情况下,外墙挂板与主体结构的连接宜设置4个支承点:当下部两个为承重节点时,上部两个宜为非承重节点;相反,当上部两个为承重节点时,下部两个宜为非承重节点。应注意,平移式外挂墙板与旋转式外挂墙板的承重节点和非承重节点的受力状态和构造要求是不同的,因此设计要求也是不同的。(a)平移式外挂墙板(b)旋转式外挂墙板—可水平滑动;—承重铰支节点;—可竖向滑动;—承重可向上滑动图10.3.2外挂墙板及其连接节点形式示意10.3.3根据日本和台湾的工程实践经验,点支承的连接节点一般采用在连接件和预埋件之间设置带有长圆孔的滑移垫片,形成平面内可滑移的支座;当外挂墙板相对于主体结构可能产生转动时,长圆孔宜按垂直方向设置;当外挂墙板相对于主体结构可能产生平动时,长圆孔宜按水平方向设置。用于连接外挂墙板的型钢、连接板、螺栓等零部件的规格应加以限制,力争做到标准化,使得整个项目中,各种零部件的规格统一化,数量最小化,避免施工中可能发生的差错,以便保证和控制质量。10.3.4一边固定的线支承方式在我国部分地区有所应用,但目前有关线支承的科研成果还偏少,本条127
仅提出最基本的原则。根据现有的研究成果,当外挂墙板与主体结构采用线支承连接时,连接节点的抗震性能应满足:①多遇地震和设防地震作用下连接节点保持弹性;②罕遇地震作用下外挂墙板顶部剪力键不破坏,连接钢筋不屈服。连接节点的构造应满足:1)外挂墙板上端与楼面梁连接时,连接区段应避开楼面梁塑性铰区域;2)外挂墙板与梁的结合面应做成粗糙面并宜设置键槽,外挂墙板中应预留连接用钢筋。连接用钢筋一端应可靠地锚固外挂墙板中,另一端应可靠地锚固在楼面梁(或板)后浇混凝土中;3)外挂墙板下端应设置2个非承重节点,此节点仅承受平面外水平荷载;其构造应能保证外挂墙板具有随动性,以适应主体结构的变形。10.3.6对于每个不同目的,应使用不同的预埋件。例如,用于连接节点的预埋件一般不同时作为起吊外挂墙板的预埋件。10.4墙板构造10.4.1考虑到我国目前吊车的起重能力、卡车的运输能力、施工单位的施工水平以及连接节点构造的成熟程度,目前还不宜将构件做的过大。构件尺度过长或过高,如跨越两个层高后,主体结构层间位移对外挂墙板内力的影响较大,有时甚至需要考虑构件的P-Δ效应。由于目前相关试验研究工作做的还比较少,本规程条文仅适用于跨越一个层高、一个开间的外挂墙板。由于外挂墙板受到平面外风荷载和地震作用的双向作用,因此应双层双向配筋,且应满足最小配筋率的要求。10.4.5外挂墙板板缝中的密封材料,处于复杂的受力状态中,由于目前相关试验研究工作做得还比较少,尚未提出定量的计算方法。设计时应注重满足其各种功能要求。板缝不应过宽,以减少密封胶的用量,降低造价。127
附录A叠合剪力墙结构A.1一般规定A.1.1叠合剪力墙结构是一种新型混凝土结构,除应符合本附录规定外,尚应符合国家现行标准的要求。作为一种装配整体式剪力墙结构体系,除应进行合理的结构布置外,还需采取适当的构造措施,保证结构在承载能力、刚度、整体性和变形能力方面接近或达到现浇混凝土结构的要求。A.1.3考虑倒吊装过程混凝土易产生裂缝,预制楼板、预制墙板混凝土强度等级宜较高,建议取C40。A.2结构分析A.2.2叠合板式剪力墙结构是装配整体式剪力墙结构,应根据具体的施工步骤,按照施工和使用两个阶段进行内力和变形验算。A.2.3结构及构件在使用阶段和施工阶段的受力状态不同,因此所选择的分析模型也不同,需根据实际的受力情况确定。由于叠合板式剪力墙结构通过后浇混凝土形成整体结构后,其受力性能可认为与现浇钢筋混凝土剪力墙结构接近,因此可采用与现浇剪力墙结构相同的结构分析模型。在各种通用的软件建模计算时可按普通剪力墙结构考虑,为安全起见,可对最不利截面按现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3相关公式并考虑墙肢有效翼缘宽度bf’折减后进行验算。A.2.4试验表明,叠合板式钢筋混凝土剪力墙受力性能与整体浇注的剪力墙基本相同,预制板与核心混凝土部分能够较好协同工作,其承载力比现浇混凝土剪力墙有一定程度降低,因此,正截面受弯计算公式可在行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2012中偏心受压和偏心受拉构件的计算公式基础上,将有效翼缘宽度bf’适当折减,以反映实际承载力降低情况。为安全起见,建议折减系数取0.85~0.95,对于矩形截面折减系数取上限值。在设计中考虑到现场二次浇注混凝土的设计强度比预制墙体的混凝土低,混凝土强度等级应偏安全取二者较小值,混凝土其它参数均与其一致。当计算连接钢筋承载力时,叠合板式剪力墙截面宽度bw应取两层预制板中间现浇部分混凝土墙厚度。计算叠合板式剪力墙竖向分布钢筋配筋率ρw时,剪力墙截面宽度取全截面宽度bw。A.3预制叠合墙板构造A.3.2当叠合剪力墙总厚度小于200mm时,扣除预制部分100mm,现浇部分不足100mm,不能满足受力要求,也不利于施工。因此,规定任何情况下总厚度不得小于200mm。其余主要参考现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3有关条文制定。127
A.3.5桁架钢筋的作用包括三个方面:增加预制构件刚度,吊装时不产生变形开裂;为吊装提供吊点;抗剪健。因此,桁架钢筋的直径、分部密度均应符合要求。从方便施工的角度考虑,竖放桁架钢筋,有利于插入二次浇注构件及接缝钢筋笼等。A.4连接设计A.4.2、A.4.3叠合剪力墙预制墙板的竖向接缝与水平接缝处,应保证传力可靠。由于二次浇注的芯板厚度有限,无法给连接钢筋提供足够有效的搭接,因此锚固长度从严要求。A.4.4由于墙体水平分布筋锚入边缘构件中的水平直线段为300mm,未伸至墙的端头,因此对设计中现浇边缘构件的外围箍筋提出要求。A.4.7本条主要参考国家现行标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3有关条文制定。127'
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