05預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系

1、預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系 來(lái)源：沈陽(yáng)衛(wèi)德住宅工業(yè)化科技有限公司“裝配式混凝土結(jié)構(gòu)”的英語(yǔ)翻譯是precast concrete structure，英文簡(jiǎn)稱(chēng)PC。預(yù)制混凝土構(gòu)件或部件通過(guò)各種可靠的連接方式裝配而成的混凝土結(jié)構(gòu)稱(chēng)之為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)?！把b配剪力墻結(jié)構(gòu)”是“裝配式混凝土結(jié)構(gòu)”的一種類(lèi)型，其定義是主要受力構(gòu)件剪力墻、梁、板部分或全部由預(yù)制混凝土構(gòu)件（預(yù)制墻板、疊合梁、疊合板）組成的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。在施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝后，采用墻板間豎向連接縫現(xiàn)澆、上下墻板間主要豎向受力鋼筋漿錨連接以及樓面梁板疊合現(xiàn)澆形成整體的一種結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、均勻及對(duì)稱(chēng)，不應(yīng)

2、采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系，并應(yīng)符合下列要求：1 應(yīng)具有必要的承載能力、剛度和良好的延性；2 結(jié)構(gòu)的豎向和水平布置宜具有合理的剛度和承載力分布，應(yīng)避免局部突變和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而形成薄弱部位以及產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中或塑性變形集中，對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取有效措施予以加強(qiáng)或采用隔振、減震措施；3 應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失承受重力荷載、風(fēng)荷載和地震作用的能力；4 結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性宜相近。預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的高寬比不宜超過(guò)6。預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)高度按有關(guān)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)確定相應(yīng)的抗震等級(jí)，并采取相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施。預(yù)制構(gòu)件間連接設(shè)

3、計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足傳力明確和構(gòu)造可靠的要求。對(duì)有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)滿(mǎn)足抗震要求。預(yù)制構(gòu)件間連接鋼筋應(yīng)不低于預(yù)制構(gòu)件該部位不連續(xù)鋼筋強(qiáng)度等級(jí)及直徑。結(jié)構(gòu)布置預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)平面和豎向布置應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3的相關(guān)規(guī)定。在預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)平面橫向墻體布置時(shí)，兩側(cè)端部山墻宜布置預(yù)制承重墻板；內(nèi)墻可根據(jù)結(jié)構(gòu)橫向抗側(cè)力需要設(shè)置預(yù)制承重墻板或預(yù)制輕質(zhì)填充墻板。在預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)平面縱向墻體布置時(shí)，縱向內(nèi)、外剪力墻的承重墻板布置可根據(jù)縱向抗側(cè)力的需要設(shè)置；陽(yáng)臺(tái)及門(mén)窗部位周邊部位可根據(jù)需要設(shè)置非承重的預(yù)制輕質(zhì)填充墻板。預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件通

4、過(guò)現(xiàn)澆連接帶、豎向主承力鋼筋漿錨連接等形成整體，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需加強(qiáng)連接構(gòu)造和必要的設(shè)計(jì)驗(yàn)算，保證其受力整體性和連續(xù)性。預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的頂層、平面復(fù)雜或開(kāi)洞過(guò)大的樓層、作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室頂板應(yīng)采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)。預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比在抗震等級(jí)為三級(jí)時(shí)不宜大于0.6。構(gòu)件設(shè)計(jì)預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件宜按房間的開(kāi)間、進(jìn)深以及門(mén)窗、樓梯、電梯井洞口位置分塊，同時(shí)必須考慮構(gòu)件形狀、構(gòu)件重量、拼縫位置、吊裝機(jī)具起吊能力等因素，樓板、屋面板考慮起吊運(yùn)輸及施工方便宜設(shè)計(jì)成單向板。預(yù)制墻板、樓板的分塊大小劃分應(yīng)充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)垂

5、直運(yùn)輸?shù)跹b機(jī)械的起重載荷、起升高度和工作幅度的能力。預(yù)制墻板高度可按單個(gè)樓層高度或兩個(gè)樓層高度劃分。墻板的豎向拼縫宜避開(kāi)暗柱位置，預(yù)制墻板、疊合板的分塊劃分應(yīng)盡量減少構(gòu)件的種類(lèi)和型號(hào)。預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)除應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010的相關(guān)規(guī)定，尚應(yīng)進(jìn)行施工階段受力和變形驗(yàn)算。陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板、挑檐等懸挑構(gòu)件當(dāng)施工方便并安全可靠時(shí)可與樓板、屋面板合并設(shè)計(jì)成大型構(gòu)件；當(dāng)限于模板、起吊能力需分開(kāi)預(yù)制后現(xiàn)場(chǎng)連接時(shí)，應(yīng)通過(guò)可靠的插筋疊合現(xiàn)澆或漿錨連接實(shí)現(xiàn)懸挑構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)形成剛接、連成整體。對(duì)于層數(shù)大于10層的高層建筑，對(duì)該部分連接進(jìn)行設(shè)計(jì)及構(gòu)造時(shí)，尚應(yīng)考慮豎向地震作用的

6、影響。預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制構(gòu)件和疊合式構(gòu)件，均應(yīng)合理地設(shè)計(jì)配筋；應(yīng)避免剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土的壓潰先于鋼筋的屈服、鋼筋的錨固粘結(jié)破壞先于構(gòu)件破壞。剪力墻結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1、 裝配式剪力墻住宅建筑設(shè)計(jì)的步驟及流程。首先要做好技術(shù)策劃，通過(guò)技術(shù)策劃實(shí)現(xiàn)提效和減負(fù)的目標(biāo)。在實(shí)際操作中，通過(guò)對(duì)已有工程項(xiàng)目的梳理。在技術(shù)策劃階段，要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：1) 結(jié)合工程實(shí)際采用混凝土預(yù)制構(gòu)件，類(lèi)型包括預(yù)制墻板（外墻、內(nèi)墻）、疊合樓板、預(yù)制樓梯、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制女兒墻、非承重建筑分格墻板等，相互間形成完整的建筑系統(tǒng)。2) 追求適宜的結(jié)構(gòu)預(yù)制率（現(xiàn)階段建議在50%左右），結(jié)構(gòu)

7、外墻基本實(shí)現(xiàn)全裝配化，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)無(wú)外架施工，從根本上改變傳統(tǒng)建造方式和施工組織形式。3) 通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，包括用模數(shù)協(xié)調(diào)的原則，集成各種要素，實(shí)現(xiàn)“少規(guī)格、多組合”4) 使現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)規(guī)格統(tǒng)一化,可以采用少規(guī)格的定型模板和組合模板進(jìn)行施工，提高質(zhì)量，縮短工期。其次建筑設(shè)計(jì)要結(jié)合裝配式剪力墻住宅的特點(diǎn)，裝配式剪力墻住宅作為一種“工業(yè)化住宅”，應(yīng)該是技術(shù)理性的工程杰作并以“工程師的藝術(shù)”為美。不是所有的工程項(xiàng)目都適合于采用“裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)”來(lái)建設(shè)，需要在前期策劃定位和規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)加以重視。第三在設(shè)計(jì)階段要積極進(jìn)行專(zhuān)業(yè)之間和全產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部的積極溝通、互動(dòng)及配合，并加入相應(yīng)的步驟及內(nèi)容。方案階段，根據(jù)技術(shù)要點(diǎn)的

8、要求做好戶(hù)型設(shè)計(jì)和立面設(shè)計(jì)。平面設(shè)計(jì)在保證使用功能和戶(hù)型好用、適應(yīng)性強(qiáng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)全體系的模數(shù)協(xié)調(diào)，圍繞提高模板使用效率和體系集成度的目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)；立面設(shè)計(jì)要考慮拆板設(shè)計(jì)，并依據(jù)裝配式建造方式的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)立面的個(gè)性化和多樣化。通過(guò)建筑設(shè)計(jì)的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的“少規(guī)格、多組合”。初設(shè)階段，結(jié)合各專(zhuān)業(yè)的工作進(jìn)一步優(yōu)化和深化，拆板設(shè)計(jì)也要結(jié)合需要調(diào)整變化，在預(yù)制墻板上開(kāi)始考慮強(qiáng)電箱、弱電箱、預(yù)留預(yù)埋管線和開(kāi)關(guān)點(diǎn)位的設(shè)計(jì)。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，在此階段要求裝修設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的“點(diǎn)位布置圖”。同時(shí)要提供專(zhuān)項(xiàng)的“經(jīng)濟(jì)性評(píng)估”，分析成本因素對(duì)最終實(shí)施的“裝配式剪力墻住宅”技術(shù)方案的影響，確定

9、最終的技術(shù)路線。施工圖階段按照初設(shè)確定的技術(shù)路線深化設(shè)計(jì)，各專(zhuān)業(yè)與建筑部品、裝飾裝修、構(gòu)建廠等上下游廠商加強(qiáng)配合，做好構(gòu)件拆分深化設(shè)計(jì)，提供能夠?qū)崿F(xiàn)的預(yù)制構(gòu)件大樣圖；做好大樣圖上的預(yù)留預(yù)埋和連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)；尤其是做好節(jié)點(diǎn)的防水、防火、隔音設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)，解決好連接節(jié)點(diǎn)之間和部品之間的“錯(cuò)漏碰缺”。第四要做好預(yù)制構(gòu)件加工圖的設(shè)計(jì)。當(dāng)前，預(yù)制構(gòu)件加工圖大多由預(yù)制構(gòu)件廠依據(jù)設(shè)計(jì)院提供的大樣圖深化設(shè)計(jì)，建筑師的工作主要是配合和把關(guān)，確保預(yù)制構(gòu)件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。下一步，可以通過(guò)BIM設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基于BIM平臺(tái)的預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)。BIM設(shè)計(jì)實(shí)踐案例表明，可以將預(yù)制構(gòu)件作為建筑信息系統(tǒng)的基本單元，整合預(yù)制構(gòu)件的所

10、有必要信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)直接向相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈提供BIM模型平臺(tái)服務(wù)的目標(biāo)。2、 裝配式剪力墻住宅建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容和深度要求。關(guān)于裝配式剪力墻住宅建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容和深度要求，現(xiàn)在還很難有一個(gè)很明確的結(jié)論，結(jié)合我們的相關(guān)實(shí)踐，國(guó)內(nèi)大家習(xí)慣的建筑工程設(shè)計(jì)圖紙深度要求是基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上要增加構(gòu)件大樣圖、墻板編號(hào)索引圖和連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖等。裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法和要點(diǎn)1、 總平面設(shè)計(jì)：在裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)工業(yè)化住宅的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，構(gòu)件運(yùn)輸、構(gòu)件存放和構(gòu)件吊裝是需要特別關(guān)注的重要方面，要有適宜構(gòu)件運(yùn)輸?shù)慕煌l件，要考慮預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)存放條件，要考慮預(yù)制構(gòu)件吊裝設(shè)施的安全、經(jīng)濟(jì)和合理布置。2、戶(hù)型設(shè)計(jì)：

11、裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)工業(yè)化住宅宜選用大空間的平面布局方式，合理布置承重墻及管井位置，滿(mǎn)足住宅空間的靈活性、可變性。公共空間及戶(hù)內(nèi)各功能空間分區(qū)明確、布局合理。主體結(jié)構(gòu)布置宜簡(jiǎn)單、規(guī)整，應(yīng)考慮承重墻體上下對(duì)應(yīng)貫通，突出與挑出部分不宜過(guò)大，平面凸凹變化不宜過(guò)多過(guò)深。平面體型符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則和要求。3、 廚衛(wèi)設(shè)計(jì)住宅廚房與衛(wèi)生間平面功能分區(qū)宜合理，住宅廚房、衛(wèi)生間上下宜相鄰布置，便于集中設(shè)置豎向管線、豎向通風(fēng)道或機(jī)械通風(fēng)裝置。4、 樓面設(shè)計(jì)首先，標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化，盡量減少板型，節(jié)約造價(jià)。其次，大尺寸的樓板能節(jié)省工時(shí)，提高效率，但要考慮運(yùn)輸、吊裝和實(shí)際結(jié)構(gòu)條件。其三，復(fù)雜部位（如開(kāi)洞多，異型、降板等）

12、可考慮現(xiàn)澆。第四，連接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)分別滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)、熱工、防水、防火、保溫、隔熱、隔聲及建筑造型設(shè)計(jì)等要求，盡量采用封閉系統(tǒng)（先裝法）。第五，疊合層及墊層：結(jié)構(gòu)疊合層厚度一般為6070mm，電氣專(zhuān)業(yè)在疊合層內(nèi)進(jìn)行預(yù)埋管線布線，要保證疊合層內(nèi)預(yù)埋電管布線的合理性，保證施工質(zhì)量。建筑墊層厚度一般為100120mm，暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)的給水、暖管、太陽(yáng)能等一般布置在建筑墊層中，設(shè)計(jì)要通過(guò)管線綜合，保證管線布置的合理、經(jīng)濟(jì)和安全可靠。5、 預(yù)制外墻設(shè)計(jì)首先是外墻板型拆分：裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)工業(yè)化住宅的外墻宜全部采用預(yù)制外墻，設(shè)計(jì)應(yīng)提供預(yù)制外墻拆分圖，預(yù)制外墻的拆分應(yīng)該遵循以下原則：1）綜合立面表現(xiàn)的需要,應(yīng)結(jié)

13、合結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)及裝飾掛板，合理拆分外墻。（圖1.4.1-1、圖1.4.1-2、圖1.4.1-3）；2）注重經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化減少板型，節(jié)約造價(jià)。制定編號(hào)原則，對(duì)每個(gè)墻板產(chǎn)品進(jìn)行編號(hào)，使每個(gè)墻板既有唯一的身份編號(hào)又能在編號(hào)中體現(xiàn)重復(fù)構(gòu)件的同一性。；3）預(yù)制構(gòu)件的大小要考慮工程的合理性、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)輸?shù)目赡苄院同F(xiàn)場(chǎng)的吊裝能力。圖1.4.1-1 外墻板拆分圖圖1.4.1-2 外墻板拆分圖圖1.4.1-3 外墻板拆分圖其次是節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)工業(yè)化住宅的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于連接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造設(shè)計(jì)。建筑預(yù)制外墻板的水平縫、垂直縫及十字縫等接縫部位、門(mén)窗洞口等構(gòu)配件組裝部位的構(gòu)造設(shè)計(jì)及材料的選用

14、應(yīng)滿(mǎn)足建筑的物理性能、力學(xué)性能、耐久性能及裝飾性能的要求。第三是外墻飾面設(shè)計(jì)) 預(yù)制外墻板的飾面宜采用裝飾混凝土、涂料、面磚、石材等耐久、不易污染的材料，考慮外立面分格、飾面顏色與材料質(zhì)感等細(xì)部設(shè)計(jì)要求，并體現(xiàn)裝配式建筑立面造型的特點(diǎn)。) 建筑外墻裝飾構(gòu)件宜結(jié)合外墻板整體設(shè)計(jì)，應(yīng)注意獨(dú)立的裝飾構(gòu)件與外墻板連接處的構(gòu)造，滿(mǎn)足安全、防水及熱工設(shè)計(jì)等的要求。) 預(yù)制外墻的面磚或石材飾面宜在構(gòu)件廠采用反打或其他工廠預(yù)制工藝完成，不宜采用后貼面磚、后掛石材的工藝和方法。) 預(yù)制外墻飾面反打工藝) 預(yù)制外墻使用裝飾混凝土飾面時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在構(gòu)件生產(chǎn)前先確認(rèn)構(gòu)件樣品的表面顏色、質(zhì)感、圖案等要求。第四是外墻節(jié)

15、能設(shè)計(jì)：采用復(fù)合夾心保溫外墻構(gòu)造滿(mǎn)足墻體的保溫隔熱要求，適合嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)外墻。采用夾心外墻板時(shí)穿透保溫材料的連接件，宜采用非金屬材料。當(dāng)采用金屬構(gòu)件連接內(nèi)外兩層混凝土板時(shí)，應(yīng)避免連接鋼筋的熱橋部位結(jié)露。6、 預(yù)制樓梯設(shè)計(jì)混凝土樓梯現(xiàn)場(chǎng)澆筑是工程質(zhì)量通病和短板。清水混凝土預(yù)制樓梯，特別能體現(xiàn)出工廠化預(yù)制的便捷、高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)約的特點(diǎn)。住宅樓梯包括兩跑樓梯和單跑剪刀樓梯，可采用的預(yù)制構(gòu)件包括梯板、梯梁、平臺(tái)板和防火分隔板等。預(yù)制樓梯宜采用清水混凝土飾面，采取措施加強(qiáng)成品保護(hù)。樓梯踏面的防滑構(gòu)造應(yīng)在工廠預(yù)制時(shí)一次成型，節(jié)約人工、材料和后期維護(hù)，節(jié)能增效。采用統(tǒng)一的住宅層高，實(shí)現(xiàn)預(yù)制樓梯的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化。7、 內(nèi)裝修設(shè)計(jì)通過(guò)裝配式結(jié)構(gòu)與裝修設(shè)計(jì)的產(chǎn)業(yè)化集成，建立起裝配式剪力墻產(chǎn)業(yè)化住宅體系。實(shí)現(xiàn)裝配式剪力墻住宅功能、安全、美觀和