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装配式混凝土结构结构设计

2016年11月30日 8,610 0

装配式混凝土结构结构设计

5.1 一般规定

5.1.1装配整体式混凝土结构应符合现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1的规定，并应符合本章有关规定。

5.1.2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、装配整体式框架—现浇核心筒结构、装配整体式部分框支剪力墙结构的最大适用高度应满足表5.1.2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梁板时，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》JGJ 3中的规定采用；

2 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，在规定的水平作用力下，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，其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5.1.2中括号内的数值。

5.1.3装配整体式混凝土结构的高宽比不宜超过表5.1.3的规定。

5.1.4装配整体式混凝土结构构件的抗震设计，应根据设防类别、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。丙类装配整体式混凝土结构的抗震等级应按表5.1.4确定。其他抗震设防类别和特殊场地类别下的建筑应符合国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB 50011、《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3中对抗震计算或构造措施进行调整的规定。

注：大跨度框架指跨度不小于18m的框架。

5.1.5抗震设计的装配式混凝土结构，当其房屋高度、规则性、结构类型、节点连接构造、构件形式和构造等不符合本规范的规定或者抗震设防标准有特殊要求时，可按国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB 50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3的有关规定进行结构抗震性能化设计。结构在设防烈度及罕遇地震作用下的内力及变形分析，可根据结构受力状态采用弹性分析方法或弹塑性分析方法。

5.1.6装配式混凝土结构应采取措施增强结构的整体性，宜配置贯通水平、竖向构件的钢筋并与周边构件可靠锚固，并宜增强疏散通道、避难空间及结构关键传力部位的承载能力和变形性能。

5.1.7装配整体式结构应符合下列规定：

1 宜设置地下室，地下室宜采用现浇混凝土；

2 剪力墙结构底部加强部位的剪力墙宜采用现浇混凝土。当采取下列措施时底部加强部位剪力墙非接缝部位可采用预制混凝土：

1）底部加强部位墙肢的水平接缝剪力设计值应乘以增大系数1.3，底部加强部位墙肢的弯矩和剪力设计值应乘以增大系数1.2；

2）约束边缘构件的设置高度除应满足现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的规定外，应向上继续延伸至轴压比不需要设置约束边缘构件的高度，且不高于原约束边缘构件总高度的2倍； 3 框架结构首层柱宜采用现浇混凝土。当采取下列措施时首层柱可采用预制柱：柱底截面水平接缝剪力设计值乘以增大系数1.3，首层柱的弯矩设计值乘以增大系数1.2，首层柱全高设置箍筋加密区。

5.1.8装配式混凝土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，并应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010、《建筑抗震设计规范》GB 50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3及《混凝土结构工程施工规范》GB 50666的有关规定。构件及节点的承载力抗震调整系数应符合现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1的有关规定。

5.2 结构材料

5.2.1混凝土、钢筋、钢材和连接用材料的力学性能指标和耐久性要求等，应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010、《钢结构设计规范》GB 50017和《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1等的有关规定。

5.2.2钢筋金属波纹管浆锚搭接连接采用的金属波纹管，应符合现行行业标准《预应力混凝土用金属波纹管》JG 225的有关规定。金属波纹管宜采用软钢带制作，性能应符合现行国家标准《碳素结构钢冷轧钢带》GB 716的有关规定；当采用镀锌钢带时，其双面镀锌层重量不宜小于60g/m2，性能应符合现行国家标准《连续热镀锌钢板及钢带》GB/T 2518的有关规定。

5.2.3挤压套筒原材料的实测力学性能应符合现行行业标准《钢筋机械连接用套筒》JG/T 163的有关规定;适用于挤压套筒连接的钢筋应为HRB335、HRB335E、HRB400、HRB400E、HRB500和HRB500E级热轧带肋钢筋。

5.2.4预制混凝土夹心保温外墙板中内外叶墙板间的拉结件，宜采用纤维增强塑料（FRP）拉结件或不锈钢拉结件。

1 当采用纤维增强塑料（FRP）拉结件时，其材料力学性能指标应符合表5.2.4-1的要求，其耐久性能应符合国家现行标准《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》GB 50608的有关规定。

2 当采用不锈钢拉结件时，其材料力学性能指标应符合表5.2.4-2的要求。

5.3 结构分析

5.3.1 装配式混凝土结构的作用及作用组合应根据现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程 JGJ 1 确定。

5.3.2 装配式混凝土结构分析时，应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 和《混凝土结构设计规范》GB 50010 中的有关规定。

5.3.3 装配式混凝土结构在进行重力荷载作用效应分析时，宜采用适当的计算模型考虑施工过程的影响。

5.3.4 装配式混凝土结构弹性分析模型中，节点和接缝的模拟应符合下列规定：

1 当预制构件之间采用现浇连接且接缝构造及承载力满足本规范中的相应要求时，可按现浇混凝土结构进行模拟；

2 对于本规范中未包含的连接节点及接缝形式，应按照实际情况模拟。

5.3.5 装配式混凝土结构弹塑性分析中，节点及接缝的模拟应根据其在受力全过程中的特性确定。材料的非线性行为可根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 确定，节点、接缝的非线性行为可根据试验研究确定。

5.3.6 对于本规范中未包含的装配式结构，可按设计要求采用试验方法对结构整体或者局部构件的正常使用极限状态和承载能力极限状态进行复核。

5.3.7 内力和变形计算时，应考虑填充墙及外围护墙对结构刚度的影响并应符合下列规定：

1 外挂墙板对结构刚度的影响应按照实际情况考虑；

2 当采用轻质内墙板时，可采用周期折减的方法考虑其对结构刚度的影响；周期折减系数可根据墙板数量、刚度及墙板与主体结构连接的强弱取 0.8~1.0。

5.3.8 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位移u与层高h之比的限值宜按表 5.3.8 采用。

5.3.9 罕遇地震作用下，结构薄弱层（部位）层间弹塑性位移应符合下式规定：

5.4 预制构件设计与连接

5.4.1 预制构件设计应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010、《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1 和《混凝土结构工程施工规范》GB 50666 等的有关规定，并应符合下列规定：

1 根据结构方案和传力途径的要求，确定预制构件的布置及构造；

2 预制构件的设计应满足建筑使用功能，并符合标准化要求；

3 预制构件的形状、尺寸、重量等应充分考虑制作、运输、安装各环节的要求。

5.4.2 预制构件的设计应按下列不同状况，分别进行验算：

1 对持久设计状况，应对预制构件进行承载力、变形、裂缝验算；

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》GB 50666 的有关规定；

4 预制构件的配筋设计应便于工厂化生产和现场连接。同等设计强度下，宜统一钢筋规格，采用大直径、大间距的方式进行配筋设计。

5.4.3 预制构件连接应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010、《建筑抗震设计规范》GB 50011 和《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1 等有关规定，并应符合下列规定：

1 连接构造合理、传力直接、施工方便，能保证结构整体性；

2 预制构件的拼接部位宜设置在构件受力较小的部位，

3 连接节点不应先于构件破坏；

4 满足使用和施工阶段的承载力、稳定性和变形的要求。

5.4.4 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》GB 50010 的规定。接缝的受剪承载力应符合下列规定：

5.4.5 预制构件接长连接应满足下列要求：

1 连接部位的受力钢筋宜采用机械连接；采用焊接连接时，应考虑焊接应力对接头的不利影响；

2 接长连接应考虑施工和使用过程中的温差、混凝土收缩等不利影响，宜适当增加构造配筋；

3 接长连接宜采用细石混凝土，强度等级应比预制构件提高一级，并应采取措施减少混凝土的收缩；

4 接长连接应考虑构件制造误差的影响。

5.4.6 装配整体式混凝土结构中，节点及接缝处的纵向钢筋连接宜根据接头受力、施工工艺等要求选用套筒灌浆连接、机械连接、浆锚搭接连接、焊接连接、绑扎搭接连接等连接方式。当采用套筒灌浆连接时，应满足现行行业标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ 355 的要求；当采用机械连接时，应满足现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107的要求；当采用焊接连接时，应满足行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18 的要求。

5.4.7 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。直径大于20mm 的钢筋不宜采用浆锚搭接连接，直接承受动力荷载的构件纵向钢筋不应采用浆锚搭接连接。

5.4.8 纵向钢筋采用挤压套筒连接时，应符合下列规定：

1 预制构件之间应预留后浇段，后浇段高度或长度应根据挤压套筒接头安装工艺等确定；

2 挤压套筒接头应满足Ⅰ级接头的要求；

3 挤压套筒的尺寸，可根据被连接钢筋的牌号和直径，以及套筒所用钢材的力学性能和挤压工艺等确定。

5.5 楼盖设计

5.5.1 装配整体式结构的楼盖宜采用叠合楼盖，叠合梁、板设计应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010 和《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1 的有关规定。

5.5.2 装配整体式结构中，下列部位宜采用现浇楼盖：

1 结构转换层；

2 平面复杂或开洞较大的楼层；

3 作为上部结构嵌固部位的地下室楼层；

4 顶层楼板；当顶层楼板采用叠合楼板时，后浇混凝土叠合层厚度不应小于100mm，且后浇层内宜采用双层双向通长配筋，上层钢筋直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。