装配整体式混凝土结构设计技术规程

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1、 山东省工程建设标准 DB 编 号:DB 37/T*-2014 备案号:J *-*装配整体式混凝土结构设计规程Specification for Design of Monolithic Precast Concrete Structures(征求意见稿)2014-*-*发布 2014-*-*实施-山东省住房和城乡建设厅 联合发布山东省质量技术监督局66前言为加快装配整体式混凝土结构技术的推广应用,促进山东省建筑产业现代化的发展,根据省住房和城乡建设厅统一安排,山东建筑大学组织有关单位和专家,依据国家相关标准,借鉴国内外实践经验,结合我省实际,编制本规程。本规程主要包括:总则、术语、基本规定、

2、材料、建筑设计、结构设计基本规定、构件及连接设计、外挂墙板设计。本规程由山东省住房与城乡建设厅负责管理,由山东建筑大学负责具体内容的解释。本规程在执行过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料反馈至山东建筑大学(济南市历山路96号,邮编250013,联系电话:0531-86367325,电子邮箱: 13505407526),以供今后修订时参考。本规程主编单位:山东建筑大学本规程参编单位:山东建大建筑规划设计研究院山东省建筑设计研究院山东同圆设计集团有限公司山东万斯达集团有限公司本规程主要起草人员:张 鑫 周广强 张玉明 王总辉石玉仁 张维汇 蒋世林 肖宁海本规程主要审查人员: 目 次1

3、 总则32 术语和符号42.1 术语42.2 符号63 基本规定84 材料104.1 混凝土104.2 钢筋及钢材104.3 连接材料114.4 其它材料135 建筑设计145.1 一般规定145.2 建筑平面设计145.3外墙板、内隔墙设计155.4 装修、设备管线设计166 结构设计基本规定176.1一般规定176.2 结构分析216.3框架结构设计226.4剪力墙结构设计237 构件及连接设计257.1 一般规定257.2 预制构件设计257.3 连接设计277.4 叠合板307.5 叠合梁377.6 预制框架柱及梁柱节点417.7 预制剪力墙467.8 预制楼梯578 外挂墙板608.

4、1 一般规定608.2 作用及作用组合618.3 外挂墙板和连接设计64Contents1 General 32 Terms and Symbols 42.1 Terms42.2 Symbols63 Basic Requirements84 Materials 104.1 Concrete104.2 Reinforcement and Steel.104.3 Connection Materials 114.4 Others Materials 135 Architectural Design 145.1 General Requirements 145.2 Plan Design 145.3

5、 Facade and Interior Design.155.4 Internal Fitting and Conduit Design 166 Structural Design17 6.1 General Requirements 176.2 Structural Analysis 21 6.3 Frame Structure Design22 6.4 Shear Wall Structure Design 23 7 Component and Connection Design25 7.1 General Requirements 257.2 Component Design25 7.

6、3 Connection Design 27 7.4 Composite Slab30 7.5 Composite Beam.377.6 Precast Column and Beam-column Joint417.7 Precast Shear Wall.467.8 Precast Stair8 Shear Wall Structure Design 57 8.1 General Requirements 608.2 Precast Shear Wall Panel Detailing618.3 Connection Design 641 总则1.0.1 为加快装配整体式混凝土结构技术的推

7、广应用,促进山东省建筑产业现代化的发展,做到安全可靠、技术先进、确保质量、经济合理、保护环境,实现设计标准化、生产工厂化、施工装配化、管理信息化,制定本规程。【说明】1.0.1装配整体式混凝土结构在美国、日本、新加坡、瑞典、英国等国家得到广泛的应用,它具有工业化水平高、便于冬期施工、减少施工现场湿作业量、减少材料消耗、减少工地扬尘和建筑垃圾等诸多优点。近年来,随着研究的深入以及对国外先进技术、成熟经验的借鉴,装配整体式混凝土建筑在我国多个省市得到了大力推广及应用。为加快我省装配整体式混凝土结构技术的推广应用,促进建筑产业化的发展,制定本规程。1.0.2 本规程适用于非抗震设计和抗震设防烈度为6

8、8度地区的装配整体式钢筋混凝土框架结构、框架-现浇剪力墙结构、剪力墙结构及部分框支剪力墙结构的民用建筑,房屋建筑的最大高度应符合本规程的有关规定。【说明】1.0.2本规程在充分调研、考察的基础上,并结合我省的实际情况,规定了装配整体式混凝土结构的适用范围。我国现阶段装配整体式混凝土结构技术应用尚处于起步阶段,许多关键技术尤其是预制构件连接技术主要是借鉴国外技术。为确保结构安全,在现阶段,装配整体式混凝土结构宜采用水平结构构件(叠合板、叠合梁、楼梯)及竖向非受力构件(外挂墙板、内隔墙)为预制装配式、竖向受力结构构件现浇的形式;装配整体式混凝土结构有条件时宜设计为隔震建筑。1.0.3 装配整体式混

9、凝土结构应因地制宜、就地取材、节约资源、精心设计。【说明】1.0.3装配整体式混凝土结构应充分结合本地特点,降低成本,做到经济合理。1.0.4 装配整体式混凝土结构的设计除符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2 术语和符号2.1 术语2.1.1 装配整体式混凝土结构 monolithic precast concrete structure由预制混凝土构件或部件通过各种可靠的方式进行连接,并与现场浇筑的混凝土形成整体的混凝土结构。简称为装配整体式结构。【说明】2.1.1装配整体式混凝土结构中,主要受力预制构件之间(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

10、灌浆连接等技术进行连接,预制梁、板上部后浇混凝土形成叠合梁、叠合板,可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。2.1.2 装配整体式混凝土框架结构monolithic precast concrete frame structure 主要受力构件柱、梁、板部分或全部由预制构件(预制柱、叠合梁、叠合板)组成的装配整体式混凝土结构。简称为装配整体式框架结构。2.1.3 装配整体式混凝土剪力墙结构monolithic precast concrete shear wall structure主要受力构件剪力墙、梁、板部分或全部由预制构件(预制墙板、叠合梁、叠合板)组成的装配整体式

11、混凝土结构。简称为装配整体式剪力墙结构。2.1.4 装配整体式混凝土框架-现浇剪力墙结构monolithic precast concrete frame -cast-in-situ shear wall structure 由装配整体式框架结构与现浇混凝土剪力墙结构组成的装配整体式混凝土结构,简称为装配整体式框架-剪力墙结构。2.1.5 预制混凝土构件 precast concrete component在工厂或现场预制的混凝土构件,简称预制构件。【说明】2.1.5本规程中预制构件,主要是指在工厂制作的预制构件,另外还有少量因运输等条件限制而在现场制作的预制构件。2.1.6 混凝土叠合受弯构

12、件 composite concrete flexural component在预制混凝土受弯构件安装就位后,在其上部浇筑混凝土而形成整体的受弯构件,包括叠合式混凝土楼(屋)面板和叠合式混凝土梁。简称叠合板、叠合梁。2.1.7 预制外挂墙板 precast concrete facade panel安装在主体结构上,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。2.1.8 预制混凝土夹心保温外墙板 precast concrete sandwich facade panel中间夹有保温层的预制混凝土外墙板。简称夹心外墙板。2.1.9 混凝土抗剪粗糙面concrete rough su

13、rface for shear resisting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。2.1.10 钢筋套筒灌浆连接 rebar splicing by grout-filled coupling sleeve在预制混凝土构件中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。2.1.11 钢筋套筒灌浆连接用套筒 the grouting coupler for rebars splicing通过水泥基灌浆料的传力作用将钢筋对接连接所用的金属套筒,通常采用铸造工艺或者机械加工工艺制造。包括全灌浆套筒和半灌浆套筒两种形式,前者两端均采用灌浆方式与钢筋连接

14、;后者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)。2.1.12 钢筋套筒灌浆连接用水泥基灌浆料 cementitious grout for coupler of rebar splicing 一种以水泥为基本材料,配以适当的细骨料,以及少量的混凝土外加剂和其他材料组成的干混料,加水搅拌后具有大流动度、早强、高强、微膨胀等性能,填充于套筒和带肋钢筋间隙内,形成钢筋灌浆连接接头。【说明】2.1.102.1.12 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

15、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。 连接套筒是钢筋套筒灌浆连接的一个关键技术,国外采用的连接套筒主要是全灌浆套筒,即两端均采用灌浆方式与钢筋连接;目前国内已研发出另外一种连接套筒半灌浆套筒,它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,套筒连接长度大大缩短。深圳市现代营造科技有限公司研发的钢筋连接用球墨铸铁半灌浆套筒,由国家建筑工程质量监督检验中心对HRB400级14、16钢筋连接,HRB400E级18、20、22钢筋连接性能进行了检验

16、,其单项拉伸试验、高应力反复拉压试验、大变形反复拉压试验所检验的项目均符合现行行业标准钢筋机械连接技术规程JGJ107中规定的“”级型式检验性能要求。钢筋套筒灌浆连接用水泥基灌浆料钢筋套筒灌浆连接的另一个关键技术,必须保证能与套筒、被连接钢筋有效地结合在一起共同工作。2.1.13 钢筋浆锚搭接连接 rebar lapping in grout-filled hole在预制混凝土构件中采用特殊工艺制成的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。【说明】2.1.13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,也被称之为间接搭

17、接或间接锚固。我国已有多家单位对间接搭接技术进行了一定数量的研究工作,如哈尔滨工业大学、黑龙江宇辉新型建筑材料有限公司等对这种技术进行了大量试验研究,也取得了许多试验研究成果。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,称为钢筋约束浆锚搭接连接。2.2 符号2.2.1 材料性能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;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

18、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。2.2.3 几何参数建筑平面宽度;建筑平面长度。2.2.4 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。3 基本规定3.0.1 装配整体式建筑在方案设计阶段,应协调建设、设计、制作、施工各方之间的关系,并

19、应加强建筑、结构、设备、装修等各专业之间密切配合。【说明】3.0.1装配整体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、施工、制作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 装配整体式建筑设计应符合现行国家标准建筑模数协调统一标准GB 50002的规定。在满足建筑功能和结构安全要求的前提下,应遵循“模数协调一致、少规格、多组合”的设计原则。【说明】3.0.2

20、装配整体式建筑应实现基本单元的标准化定型,尽量减少规格,以提高生产制作及施工效率,降低造价。3.0.3 装配整体式结构的设计应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010的基本要求,并应符合下列规定:1 应采取有效措施加强结构的整体性;2 装配整体式结构宜采用高强混凝土、高强钢筋;3 装配整体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;4 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。【说明】3.0.3装配整体式结构应重视概念设计和构件连接设计。对于可能遭受偶然作用,且倒塌可能引起严重后果的重要混凝土结构,宜进行防连续倒塌设计。3.0.4

21、抗震设防的装配整体式结构,应按现行国家标准建筑工程抗震设防分类标准GB 50223 确定抗震设防类别及抗震设防标准。3.0.5 装配整体式结构应根据设防烈度、建筑高度及抗震等级选择适当的节点连接方式和构造措施。3.0.6 装配整体式结构的拆分设计,应满足以下要求:1 预制构件应符合模数协调原则,优化预制构件的尺寸、减少预制构件的种类;2 预制构件的连接部位宜设置在结构受力较小的部位,连接接缝构造应简单;3 预制构件应与施工吊装能力相适应,并便于施工安装,便于进行质量控制和验收。【说明】3.0.6预制构件的拆分应同时满足模数协调、承载力及施工简便的要求。3.0.7 预制构件的连接部位应满足建筑物

22、理性能的功能要求。预制外墙及其连接部位的保温、隔声和防潮性能应符合现行国家及山东省相关设计标准的规定。3.0.8 预制构件深化设计应由相关单位完成,并由设计单位确认,应满足建筑、结构、机电、设备等各专业和构件制作、运输、安装等各环节的综合要求。【说明】3.0.8预制构件深化设计在装配整体式结构中具有重要的作用。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。目前此项工作尚未形成成熟的制度和工作程序,一般由有

23、相应设计资质的设计、咨询、研究单位或预制构件加工制作单位承担,也可委托具有丰富的全过程经验的设计单位单独完成深化设计详图。4 材料4.1 混凝土4.1.1 装配整体式结构中,混凝土的各项力学性能指标和有关结构耐久性的要求应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的规定。4.1.2 预制构件的混凝土强度等级不宜低于C30,预制预应力构件混凝土的强度等级不宜低于C40,且不应低于C30;现浇混凝土的强度等级不应低于C25。【说明】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。4.2 钢筋及钢材4.2.1 装配整体式结构中受力钢筋的选用应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50

24、010的规定,其中采用套筒灌浆连接和浆锚搭接连接的钢筋应采用热轧带肋钢筋,其屈服强度标准值不应大于500MPa,极限强度标准值不应大于630MPa。【说明】4.2.1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。为保证连接的可靠性,对连接钢筋强度的最大限值作出了要求。4.2.2 钢材宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢及Q345等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢。4.2.3 钢筋的各项力学性能指标均应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010;钢材的各项性能指标均应

25、符合现行国家标准钢结构设计规范GB50017的规定。4.2.4 预制构件中采用的钢筋焊接网,应符合现行行业标准钢筋焊接网混凝土结构技术规程JGJ 114的规定。【说明】4.2.4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。4.2.5 受力预埋件的锚筋应采用HRB400或HPB300,不应采用冷加工钢筋。4.2.6 预制构件的吊环应采用未经冷加工的HPB300钢筋制作。预制构件脱模、翻转、吊装用内埋式螺母或内埋式吊杆及配套的吊具,应符合现行国家相关标准的规定。【说明】4.2.5、4.2.6条要求同混凝土结构设计规范GB50010-2010的第9.7节。4.3 连接材料4.3.1

26、 钢筋套筒灌浆连接采用的套筒应符合现行行业标准钢筋连接用灌浆套筒JG/T 398 的规定;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/T 408 的规定;钢筋套筒灌浆连接接头应满足现行行业标准钢筋机械连接技术规程JGJ 107 中级接头的性能要求。【说明】4.3.1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

27、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/T 398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/T 408-2013已由住房和城乡建设部正式批准。钢筋套筒灌浆连接接头是一个组合体,除了对连接套筒、灌浆料、钢

28、筋作出要求外,对于三者的匹配性,或者组合体应有明确的规定;另外,在装配整体式混凝土结构中,重要的预制构件(如框架柱)之间的连接均处于箍筋加密区,且接头百分率为100%,必须确保连接可靠,因此要求钢筋套筒灌浆连接接头须满足现行行业标准钢筋机械连接技术规程JGJ107对钢筋连接的级接头的性能要求。工程施工前,应对所选用的钢筋套筒灌浆连接接头进行性能试验。4.3.2 钢筋浆锚搭接连接接头应采用水泥基灌浆料,灌浆料的性能应满足表4.3.2的要求。表4.3.2 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沁水率(%)0普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T 50080流动度(mm)初始

29、值200水泥基灌浆材料应用技术规范GB/T 5044830min保留值150竖向膨胀率(%)3h0.02水泥基灌浆材料应用技术规范GB/T 5044824h与3h的膨胀率之差0.020.5抗压强度(MPa)1d35水泥基灌浆材料应用技术规范GB/T 504483d5528d80最大氯离子含量(%)0.06混凝土外加剂匀质性试验方法GB/T 80774.3.3 纵向钢筋采用浆锚搭接连接时,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。【说明】4.3.24.3.3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。这种搭接技术的关键在于孔洞

30、的成型技术、灌浆料的质量以及对被搭接钢筋形成约束的方法等各个方面。目前我国的孔洞成型技术种类较多,尚无统一的论证,因此提出较为严格的要求。根据哈尔滨工业大学、黑龙江宇辉新型建筑材料有限公司等单位的试验研究成果和工程实践经验,建议采用预制构件中有螺旋箍筋约束孔道的搭接技术,即钢筋约束浆锚搭接连接。4.3.4 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JGJ 256的要求。4.3.5 预制构件连接用预埋件、钢材、螺栓、锚栓、铆钉以及焊接材料应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010、钢结构设计规范GB 50017及行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ 81、钢结构焊接及验收

31、规程JGJ 18的规定。【说明】4.3.44.3.5当建筑物层数较低时,通过钢筋锚固板、预埋件等进行连接的方式,也是预制构件之间可行的连接方式。其中,钢筋锚固板、预埋件和连接件,连接用焊接材料,螺栓、锚栓和铆钉等紧固件,应分别符合国家或行业现行相关标准的规定。4.4 其它材料4.4.1 外墙板接缝处的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;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/T 14683、聚氨酯建筑密封胶JC/T 482、聚硫建筑密封胶JC/T 483的规定。【说

32、明】4.4.1鉴于目前国内对密封胶的研究尚不充分,仅对密封胶提出最基本的、定性的要求。4.4.2 夹心外墙板中的保温材料,其导热系数不宜大于0.040 W/(mK),燃烧性能不应低于现行国家标准建筑材料及制品燃烧性能分级GB 8624 中B2级的要求。【说明】4.4.2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。4.4.3 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GB 50325 和建筑内部装修设计防火规范GB 50222 的有关规定。5 建筑设计5.1 一般规定5.1.1 装配整体式建筑设计应符合建筑功能和性能要

33、求,宜采用主体结构、装修和设备管线等装配化集成设计。【说明】5.1.1装配整体式建筑中,宜采用主体结构构件、装修部品和管线设备的三部分装配化集成技术系统,实现装修、管道设备与主体结构的分离,便于装修、管道设备的检修及更换,从而使建筑具备结构耐久性,室内空间灵活性以及可更新性等特点。5.1.2 装配整体式建筑设计应符合相关模数协调标准的规定,采用基本模数或扩大模数的设计方法实现建筑构配件与建筑平立面的模数协调。5.1.3 装配整体式建筑的围护结构以及楼梯、阳台、隔墙、空调板、管道井等配套构件宜采用工业化、标准化产品。【说明】5.1.25.1.3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

34、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。5.1.4 装配整体式建筑防火设计应符合现行国家标准建筑防火设计规范GB 50016 的有关规定。5.1.5 装配整体式建筑节能设计应符合现行国家和山东省建筑节能设计标准的规定。5.2 建筑平面设计5.2.1 装配整体式建筑平面布置应符合建筑功能和结构设计要求。平面布置宜简单、规则,墙、柱等竖向承重构件应上下对应贯通;门窗洞口宜上下对齐、成列布置,其

35、平面位置和尺寸应满足结构受力及预制构件设计和制作要求;剪力墙结构中不应采用转角窗。【说明】5.2.1装配整体式建筑在满足建筑功能要求的基础上,还要做到结构受力合理。平面设计时应考虑各功能空间的使用尺寸,并注意模数协调的原则,根据结构受力特点合理拆分结构预制构配件。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,因此装配整体式剪力墙结构设计时,禁止采用转角窗。5.2.2 装配整体式建筑厨房和卫生间的平面布置应合理,其平面尺寸宜满足标准化整体橱柜及整体卫浴的要求,设备管线宜采用管井集中设置。【说明】5.2.2装配整体式建筑设计时,应充分考虑设备管线与结构体系之间的关系。例如住宅卫生间

36、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。5.3外墙板、内隔墙设计5.3.1 装配整体式建筑外墙板、内隔墙与主体结构应有可靠连接,并宜采用柔性连接。【说明】5.3.1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。5.3.2 预制外墙板、内墙板及其接缝应满足保温、防火、隔声的要求。5.3.3 装配整体式建筑外

37、墙饰面宜结合外墙板整体设计,饰面材料宜结合当地条件,采用耐久、不易污染的材料。【说明】5.3.3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。5.3.4 预制外墙板的接缝及门窗洞口等防水薄弱部位宜采用材料防水和构造防水相结合的做法,并应符合下列规定:1 墙板水平接缝宜采用高低缝或企口缝构造;2 墙板竖缝可采用平口或槽口构造;3 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。【说明】5.3.4装配整体式建筑外墙板连接节点的构造设计的非常关键,应根据建筑功能的需要,满足结构、热工、防水、防火、保温、隔热、隔声及建筑造型设计等要求。预制外墙板的各类接缝设计应构造合

38、理、施工方便、坚固耐久。5.3.5 门窗或独立装饰构配件应与墙体可靠连接。5.3.6 空调板宜与阳台等悬挑构件合并或集中布置。【说明】5.3.6集中布置的目的是提高预制外墙板的标准化和经济性。5.3.7 预制女儿墙板宜采用与下部墙板结构相同的分块方式和节点做法,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。 【说明】5.3.7在要求的泛水高度处设凹槽或挑檐或金属泛水板,便于屋面防水的收头。5.4 装修、设备管线设计5.4.1 装配整体式建筑采用的室内外装修材料应符合现行相关国家标准的规定。【说明】5.4.1室内外装修材料应符合现行相关国家标准的规定,结合本地条件及使用功能要

39、求采用耐久、防水、防火、防腐及不宜污染的材料与做法。5.4.2 装配整体式建筑室内外装修宜采用工厂化生产的标准构配件,减少施工现场的湿作业。【说明】5.4.2室内外装修应充分发挥装配整体式建筑的特点,采用工厂化生产的标准构配件,减少施工现场的湿作业,提高施工效率。5.4.3 装配整体式建筑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。5.4.4 装配整体式建筑应根据装修及设备的要求在构件中预留电器接口及吊挂配件的孔洞、沟槽。【说明】5.4.4装配整体式建筑不应在预制构件安装完毕后剔凿孔洞、沟槽等。5.4.5 装配整体式建筑宜采用同层排水设计,并应结合房间净高

40、、楼板跨度、设备管线等因素确定降板方案。【说明】一般建筑的排水横管设置在楼板下,称为异层排水;排水横管布置在本层称为同层排水。住宅建筑卫生间宜优先采用同层排水方式。5.4.6 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。5.4.7 隔墙内预留有电气设备时,应采取有效措施满足隔声及防火的要求。5.4.8 设备管线穿过楼板的部位,应采取防水、防火、隔声等措施。6 结构设计基本规定6.1一般规定6.1.1 装配整体式混凝土结构可采用装配整体式框架结构、装配整体式剪力墙结构、装配整体式框架-现浇剪力墙结构及装配整体式部分框支剪力墙结构体系。各种结构体系房屋适用的

41、最大高度应符合表6.1.1的规定。表6.1.1 装配整体式结构房屋的最大适用高度(m)结构类型非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度(0.2g)8度(0.3g)装配整体式框架结构7060504030装配整体式框架-现浇剪力墙结构15013012010080装配整体式剪力墙结构140(130)130(120)110(100)90(80)70(60)装配整体式部分框支剪力墙结构120(110)110(100)90(80)70(60)40(30)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部分;2在规定的水平力作用下,装配整体式剪力墙结构和装配整体式部分框支剪力墙结构中,当预制剪力墙构

42、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,应取括号中数值;3 当结构中仅采用叠合梁、板构件,而竖向承重构件全部现浇时,其最大适用高度同现浇结构。【说明】6.1.1装配整体式结构的最大适用高度系参照现行行业标准高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3确定。对装配整体式框架结构及装配整体式框架-现浇剪力墙结构中的框架部分,当节点及接缝采用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;若装配式框架结构中节点及接缝构造措施的性能达不到现浇结构的要求,其最大适用高度应

43、适当降低。 因为装配整体式剪力墙结构及装配整体式部分框支剪力墙结构中,墙体之间的接缝数量多且构造复杂,而且目前的研究成果及工程经验均不足,对装配整体式剪力墙结构及装配整体式部分框支剪力墙结构的最大适用高度从严要求。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非抗震设计抗震设防烈度6度、7度8度装配整体式框架结构543装配整体式框架-现浇剪力墙结构665装配整体式剪力墙结构665【说明】6.1.2高层装配整体式结构适用的最大高宽比系参照现行行业标准高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3的规定并适当调整。6.1.3 抗震设

44、计时,装配整体式结构构件应根据抗震设防类别、设防烈度、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。标准设防类装配整体式结构抗震等级应按表6.1.3确定。表6.1.3 标准设防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)242424242424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)60602424且60602424且6060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剪力墙结构高度(m)70702424且70702424且7070剪力墙四三四三二三二一装配整体式部分框支剪力墙结构高度7

45、0702424且70702424且70现浇框支框架二二二二一一一底部加强部位剪力墙三二三二一二一其他区域剪力墙四三四三二三二 注:大跨度框架指跨度不小于18m的框架。【说明】6.1.3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和行业标准高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3的规定并适当调整。因目前装配整体式剪力墙结构及部分框支剪力墙结构的研究成果及工程经验均不足,也未经历实际地震的考验,因此对其抗震等级的划分从严要求。6.1.4 重点设防类装配整体式结构应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;当本地区抗震设防烈度为8 度且抗震等级为一级时,应采取比一级更高

46、的抗震措施;当建筑场地为类时,仍可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。【说明】6.1.4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和行业标准高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3确定。6.1.5 装配整体式混凝土结构的平面布置宜符合下列规定:1 平面宜简单、规则、对称,质量、刚度分布宜均匀,不应采用严重不规则的平面布置;2 平面长度不宜过长(图6.1.5),长宽比()宜按表6.1.5采用;3 平面突出部分的长度不宜过大、宽度b不宜过小(图6.1.5),、宜按表6.1.5采用;4 建筑平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置。 图6.1.5 建筑平面示例表6.1.5

47、 平面尺寸及突出部位尺寸的限值设防烈度L/Bl/Bmaxl/b6、7度6.00.352.08度5.00.301.56.1.6 装配整体式结构竖向布置应规则、连续、均匀。竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变,竖向承重构件应上下对齐。【说明】6.1.56.1.6装配整体式混凝土结构应重视结构的规则性,平面布置要求同现行行业标准高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3第3.4.3条对抗震设计的高层建筑的要求。6.1.7 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者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

48、土结构技术规程JGJ 3的有关规定进行结构抗震性能设计。6.1.8 高层装配整体式结构宜设置地下室,地下室宜采用现浇混凝土结构。6.1.9 装配整体式部分框支剪力墙结构,底部框支层不宜超过2层,且框支层及相邻上一层应采用现浇结构。 【说明】6.1.9部分框支剪力墙结构的框支层受力较大且在地震作用下容易破坏,为加强整体性,建议框支层及相邻上层采用现浇混凝土。6.1.10 装配整体式结构伸缩缝的最大间距可按照现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010第8.1节确定。6.2 结构分析6.2.1 装配整体式混凝土结构,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

49、时,地震设计状况下宜对现浇抗侧力构件在水平力作用下的内力进行适当放大。 【说明】6.2.1预制构件之间连接安全可靠的装配整体式混凝土结构,其受力性能基本等同与现浇混凝土结构,设计时可采用与现浇混凝土结构相同的方法进行结构分析,但应按本规程的相关规定对计算结果进行调整。对于框架部分的节点和接缝,按照本规程的相关规定,采用适当的构造后其受力性能与现浇结构基本一致,可按现浇结构的方法进行整体分析。对装配整体式混凝土结构高层建筑的节点和接缝,应采用适当的构造措施使其受力性能与现浇混凝土结构一致。对于装配整体式剪力墙结构的接缝,预制墙板之间一般采用整体式接缝,结构的性能与现浇结构接近,为方便计算,可采用

50、与现浇结构相同的方法进行结构分析,但应根据预制结构的特点对计算结果进行适当调整。当同一层内既有预制剪力墙又有现浇剪力墙时,可采用内力重分配的方法来考虑接缝对内力配的影响,对现浇剪力墙在水平力下的内力适当放大,详见第6.4节。对于采用预埋件焊接连接、螺栓连接等连接节点的装配整体式结构,应该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。6.2.2 装配整体式结构在承载力极限状态及正常使用极限状态的作用效应分析可采用线弹性方法。6.2.3 当进行结构内力与位移计算时,采用装配整体式叠合楼板的楼面中,宜考虑叠合板对梁刚度的影响。【说明】6.2.3装配整体式叠合楼板作为梁的有效翼缘

51、,与梁形成T形截面,梁的刚度增大,可采用混凝土结构设计规范GB50010第5.2.4条计算;也可采用梁刚度增大系数法近似考虑,可根据翼缘情况近似取1.32.0。叠合楼板中预制楼板之间若采用整体式接缝,则考虑预制楼板对梁刚度的贡献;若预制楼板之间接缝未连接,仅考虑现浇部分对梁刚度的贡献。6.2.4 抗震设计时,对平面、竖向特别不规则以及超限高层建筑宜对结构进行罕遇地震作用下的弹塑性分析,可采用静力或者动力分析方法。分析中应考虑结构构件及节点或拼缝的非线性特性。非线性特性可根据试验结果或者现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的相关规定确定。结构在罕遇地震下的层间弹塑性位移应符合现行行业标准

52、高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3中的规定。 【说明】6.2.4预制拼装节点及拼缝的非线性行为是装配整体式结构弹塑性分析的重点,可以根据试验或者理论研究结果确定,若暂无试验结果,可参照已有试验结果及规范的相关规定,或采用更精细的有限元分析方法,确定其分线性行为。6.3框架结构设计6.3.1 装配整体式框架结构除本规程另有规定外,可按现浇混凝土框架结构进行设计。【说明】6.3.1当采取了可靠的节点连接方式和合理的构造措施后,装配整体式框架结构的性能可等同与现浇混凝土框架结构。6.3.2 高层装配整体式框架结构,首层柱应采用现浇混凝土,顶层宜采用现浇混凝土楼盖结构。【说明】6.3.2高层装配整体式

53、框架结构首层对结构整体的抗震性能非常重要,而且构件截面大且配筋较多,也不利于预制构件的连接,建议采用现浇混凝土结构。为增强的结构的整体性,建议顶层采用现浇楼盖结构。6.3.3 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、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。【说明】套筒灌浆连接方式在国外已经有近四十年的应用历史,是一项十分成熟的技术,国内也进行了大量试验研究,其连接性能等同于机械连接,在部分省市装配整体式结构中已经得到大量应用。因此为保证结构安全,当结构层数较多

54、时,柱的纵向钢筋建议采用套筒灌浆连接。6.3.4 装配整体式框架结构中,预制柱水平接缝处不宜出现拉应力。【说明】预制柱之间水平接缝的抗剪能力受轴向力的影响较大,轴向拉力使水平接缝的抗剪能力降低,甚至会发生接缝的滑移错动。6.4剪力墙结构设计6.4.1 抗震设计时,当同一层内既有预制剪力墙肢又有现浇剪力墙肢时,在地震作用下按弹性计算的现浇剪力墙弯矩、剪力设计值宜乘以不小于1.1的增大系数。【说明】预制剪力墙构件之间的接缝使其抗侧刚度受到削弱,因此应适当放大现浇剪力墙在地震作用下的内力,对预制剪力墙的内力不减小,是偏于安全方面的考虑。6.4.2 装配整体式剪力墙结构的布置应符合下列要求:1 平面形

55、状宜简单、规则,平面布置宜对称,应沿两个主轴方向布置剪力墙;2 墙肢截面宜简单、规则。预制剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁,洞口设置应避免使两侧墙肢刚度相差悬殊。【说明】对装配整体式剪力墙结构、部分框支剪力墙结构应重视结构的规则性。若某些楼层出现扭转不规则或侧向刚度及承载力不规则,宜采用现浇混凝土结构。6.4.3 抗震设计时,高层装配整体式剪力墙结构不应全部采用短肢剪力墙;抗震设防烈度为8 度时,不宜采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。当采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构时,应符合下列规定:1 在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构底部总地震

56、倾覆力矩的50%;2 房屋适用高度应比本规程表6.1.1 规定的装配整体式剪力墙结构的最大适用高度适当降低,抗震设防烈度为7 度和8 度时宜分别降低20m。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,在规定的水平地震作用下,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%。【说明】参照高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3第7.1.8条的规定并适当调整。预制短肢剪力墙的抗震性能较差,在高层建筑中应避免过多采用。6.4.4 高层装配整体式剪力墙结构,底部加强区宜采用现浇混凝土结构,

57、8度抗震设防地区底部加强区应采用现浇混凝土结构。【说明】底部加强区对结构整体的抗震性能非常重要,尤其在高烈度区,因此建议底部加强区采用现浇结构。另外,结构底部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。6.4.5 8度抗震设防时,高层装配整体式剪力墙结构中的电梯井筒应采用现浇混凝土结构。【说明】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,为保证结构的抗震性能,建议采用现浇结构。6.4.6 装配整体式剪力墙结构应采用叠合楼盖或现浇楼盖,顶层宜采用现浇屋盖。【说明】顶层采用现浇屋盖是为了保证结构的整体性和抗震性能。6.4.7 预制剪力墙构件安装就位后,应及时通过灌浆或现浇混凝土与周边构件形成整体结构。7 构件及连接设计7.1 一般规定7.1.1 装配整体式结构中预制结构构件及节点应根据结构整体分析的结果,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GB 50010、建筑抗震设计规范GB 50011 和混凝土结构工程施工规范GB 50666 等有关规定。【说明】

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