《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》基本概念及關(guān)鍵技術(shù)

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014

基本概念及關(guān)鍵技術(shù)

2015.6裝配式混凝土結(jié)構(gòu)快速發(fā)展期-二次大戰(zhàn)以后●住宅工業(yè)化的快速發(fā)展和預(yù)制混凝土構(gòu)件的大量應(yīng)用是從第二次世界大戰(zhàn)以后。第二次世界大戰(zhàn)以后許多國家面臨著住房嚴(yán)重短缺和勞動(dòng)力的不足的問題，市場(chǎng)的大量需求迫使他們尋求工業(yè)化的道路，以盡快解決這一社會(huì)問題●在工業(yè)化的初期，預(yù)制構(gòu)件在橋梁中有大量的應(yīng)用，之后開始在居住建筑、學(xué)校、醫(yī)院、辦公等公共建筑，停車庫，單層工業(yè)廠房等得到廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)體系從單一的裝配式大板建筑發(fā)展為框架、剪力墻、框筒、盒子結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)體系。20世紀(jì)50年代，美國開始將預(yù)制構(gòu)件與預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)相結(jié)合，賓夕法尼亞州費(fèi)城著名的胡桃巷紀(jì)念橋（TheWalnutLaneMemorialBridge)中國建筑工業(yè)化的發(fā)展歷程50～60年代起步和發(fā)展階段標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件體系逐步建立

70～80年代迅速發(fā)展階段以全裝配大板建筑體系為代表相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開始配套和完善

90年代～本世紀(jì)初市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)階段建筑工業(yè)快速發(fā)展，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)市場(chǎng)份額急劇上升預(yù)制構(gòu)件在建筑領(lǐng)域消亡

2005年后的新世紀(jì)中國的建筑工業(yè)化重新崛起市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量多樣化精品預(yù)制構(gòu)件有所需求新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系逐步確立2023/2/1中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院4編制工作2006年4月～2014年1月

●認(rèn)真總結(jié)了我國工程實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)●廣泛地進(jìn)行了調(diào)查研究●開展了大量試驗(yàn)研究工作

●考察日本等國外有關(guān)技術(shù)和工程實(shí)踐

●查閱并翻譯了大量國外相關(guān)資料和文獻(xiàn)

●借鑒了有關(guān)國際和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)

●廣泛征求了有關(guān)方面的意見

●對(duì)具體內(nèi)容進(jìn)行了反復(fù)討論、協(xié)調(diào)和修改最后完成報(bào)批稿2023/2/1中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院7設(shè)計(jì)參考書國家規(guī)範(fàn)PCa技術(shù)書（日本）日本PCa技術(shù)協(xié)會(huì)（已有中文譯本）編制組開展了如下試驗(yàn)研究工作：

1.鋼筋混凝土界面摩擦受剪性能試驗(yàn)研究2.預(yù)制混凝土梁端結(jié)合面受剪性能試驗(yàn)研究3.現(xiàn)澆柱疊合梁框架結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究4.預(yù)制柱疊合梁框架結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究5.采用灌漿套筒連接的預(yù)制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究6.采用約束漿錨鋼筋搭接連接的預(yù)制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究7.線支承外墻掛板研究8.L形大板剪力墻結(jié)構(gòu)模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究

編制基本原則：

●充分地反映我國近年來對(duì)裝配式混凝土進(jìn)行的各

項(xiàng)科學(xué)研究和工程實(shí)踐的最新成果；●反映至當(dāng)前成熟的技術(shù)水平；

●努力向國際先進(jìn)水平靠攏；●與現(xiàn)行相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)保持協(xié)調(diào)一致；●對(duì)各項(xiàng)計(jì)算指標(biāo)、設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求均從嚴(yán)把關(guān)，特別是有關(guān)連接的要求；●對(duì)尚需進(jìn)行進(jìn)一步研究的問題，給出原則性的指導(dǎo)意見，定性

不定量；●與其它標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的內(nèi)容，僅引用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，不抄錄相關(guān)條款,

以免斷章取義。

進(jìn)程回顧—B3#、B4#建設(shè)

2009年12月，北京萬科假日風(fēng)景B3#、B4#樓工業(yè)化實(shí)體樓交付入住，其優(yōu)異的品質(zhì)得到了廣大專家學(xué)者和業(yè)主的高度好評(píng)。

萬科裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)（套筒灌漿連接）宇輝裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)(約束漿錨搭接連接)

黑龍江宇輝集團(tuán)開發(fā)的“保利花園”應(yīng)用了預(yù)制墻體、預(yù)制陽臺(tái)、預(yù)制樓梯、預(yù)制疊合板等建筑部件；中南建設(shè)裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)(波紋管漿錨搭接)

裝配率及預(yù)制率高，構(gòu)件可采用預(yù)制構(gòu)件流水線生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)性較好。但建筑高度受限。

合肥西偉徳寶業(yè)疊合式剪力墻

德國技術(shù)，裝配率高、整體性好，效率高，技術(shù)成熟。建筑混凝土和鋼筋含量大，材料成本高。

南京大地集團(tuán)裝配式框架結(jié)構(gòu)

構(gòu)件采用預(yù)制構(gòu)件流水線生產(chǎn)，生產(chǎn)及施工效率高、成本低?？蚣芙Y(jié)構(gòu)不符合國內(nèi)主流住宅的特點(diǎn)；預(yù)應(yīng)力疊合樓板存在反拱，存在技術(shù)缺陷。萬科上坊公寓保障房現(xiàn)場(chǎng)施工現(xiàn)狀——用工人數(shù)100人/20余萬平方米17長春全裝配的停車場(chǎng)1920河北商丘的農(nóng)民住宅貴州畢節(jié)的職工宿舍22結(jié)構(gòu)類型

是否已納入規(guī)程

裝配整體式框架結(jié)構(gòu)

節(jié)點(diǎn)剛接

√

多層框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)鉸接裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)

√

疊合剪力墻結(jié)構(gòu)以外墻板為模板的裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)多層剪力墻結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)濕式連接

√

節(jié)點(diǎn)干式連接裝配整體式

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻現(xiàn)澆、

框架預(yù)制

√

裝配整體式部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)

√

我國的國情由于土地的緊缺，城市建設(shè)以高層建筑為主按照國家抗震和高層建筑規(guī)范的要求，高層建筑以剪力墻和框架剪力墻結(jié)構(gòu)為主，框架結(jié)構(gòu)的使用受到限制。根據(jù)我國的文化習(xí)俗，和室內(nèi)空間較小的現(xiàn)實(shí)，民眾不希望室內(nèi)有露梁、露柱民眾對(duì)日照要求較高，板式建筑較受歡迎，塔樓受到冷落住宅建筑以高層板式剪力墻為主我國位于地震區(qū)，世界各國的震后調(diào)查顯示，剪力墻結(jié)構(gòu)是一種抗震性能極好的結(jié)構(gòu)體系。。2023/2/1中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院24我國民眾的居住習(xí)慣裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)住宅系列圖集

各地區(qū)和國家剪力墻結(jié)構(gòu)的適用高度

地區(qū)和國家適用高度中國丙類裝配整體式剪力墻非抗震設(shè)計(jì)6度7度8度（0.2g）8度（0.3g）140（130）（150）130（120）（140）110（100）（120）90（80）（100）70（60）（80）臺(tái)灣15層日本5層美國采用預(yù)制混凝土的普通混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)（其中包括有關(guān)結(jié)構(gòu)整體性能的要求）允許在地震性能分區(qū)為A、B、C地區(qū)的建筑中使用。特殊鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墻（其中包括有有關(guān)延性構(gòu)造的要求）地震性能分類為D、E48.8m（）地震性能分類為F30.5m（）對(duì)較低地震風(fēng)險(xiǎn)的地區(qū)沒有特殊要求26JGJ1-91的要求●在各種設(shè)計(jì)狀況下，裝配整體式結(jié)構(gòu)可采用與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相同的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。當(dāng)同一層內(nèi)既有預(yù)制又有現(xiàn)澆抗側(cè)力構(gòu)件時(shí)，地震設(shè)計(jì)狀況下宜對(duì)現(xiàn)澆抗側(cè)力構(gòu)件在地震作用下的彎矩和剪力進(jìn)行適當(dāng)放大。

●裝配整體式結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)分析可采用彈性方法。

●樓層層間最大位移與層高之比的限值

●除本規(guī)程另有規(guī)定外，裝配整體式框架結(jié)構(gòu)可按現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

●抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)同一層內(nèi)既有現(xiàn)澆墻肢也有預(yù)制墻肢的裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆墻肢水平地震作用彎矩、剪力宜乘以不小于1.1的增大系數(shù)。

29結(jié)構(gòu)類型限值裝配整體式框架結(jié)構(gòu)1/550裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)1/800裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配整體式部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)1/1000多層裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)1/1200結(jié)構(gòu)分析

建筑設(shè)計(jì)的基本要求

1）應(yīng)在滿足建筑功能的前提下，實(shí)現(xiàn)基本單元的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化定型

2）裝配式建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵循少規(guī)格、多組合的原則

3）滿足防火、防水、保溫等建筑物理性能要求

目的：提高定型的標(biāo)準(zhǔn)化建筑構(gòu)配件的重復(fù)使用率，降低成本，并實(shí)現(xiàn)建筑立面的多樣化。立面方案一立面方案二立面方案三立面方案四模數(shù)的的發(fā)展：早期：歐洲以最大面積的玻璃塊為基數(shù)作為基本模數(shù)日本以榻榻米的面積基數(shù)作為基本模數(shù)美國以英制的4英寸作為基本模數(shù)現(xiàn)代：國際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為1M=100mm丹麥的模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)DS1010.1DS1010.2DS1010.2DS1010.3DS/R1075DR/R1076DR/R1077DS/R1081DS/R1085DS/R1086DS/R1087DS1000DS/R1040DS/R1046DS/R1047DS/R1038DS/R1039DS1041DS1048DS/R1049DS/R1101DS1003DS1028.1DS1028.2DS1080DS1043建筑中的模數(shù)協(xié)調(diào)、詞匯建筑中的模數(shù)協(xié)調(diào)、原則和規(guī)則建筑規(guī)則設(shè)計(jì)模數(shù)模數(shù)規(guī)則，模數(shù)組件的尺寸優(yōu)先采用的建筑水平向尺寸優(yōu)先采用的建筑水豎向尺寸工業(yè)建筑、優(yōu)先采用的建筑水平向尺寸屋頂坡度學(xué)校建筑設(shè)計(jì)模數(shù)和優(yōu)先采用的尺寸護(hù)理站設(shè)計(jì)模數(shù)和優(yōu)先采用的尺寸辦公樓建筑設(shè)計(jì)模數(shù)和優(yōu)先采用的尺寸多層住宅的豎向尺寸雙跑樓梯的樓梯間樓層標(biāo)高多層住宅中的電梯井等預(yù)制混凝土空心樓板構(gòu)件預(yù)制混凝土內(nèi)承重墻構(gòu)件砌塊件的模數(shù)尺寸普通磚工和模數(shù)協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)墻體和樓面，構(gòu)件安放大樓板和大塊承重與非承重內(nèi)墻，優(yōu)先采用的尺寸窗、墻洞單扇內(nèi)部門，墻洞單扇內(nèi)部木門外部門、洞口、門框和門扇的尺寸廚房構(gòu)件

模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較健全并且是強(qiáng)制執(zhí)行的。丹麥通過模數(shù)和模數(shù)協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)構(gòu)配件的通用化。1960年制定的《全國建筑法》規(guī)定，"所有建筑物均應(yīng)采用1M（100毫米）為基本模數(shù)，3M為設(shè)計(jì)模數(shù)"，并制定了20多個(gè)必須采用的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)國家規(guī)定，除自己居住的獨(dú)立式住宅外，一切住宅都必須按模數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在政府的推動(dòng)下，發(fā)展通用化體系的單位主要有兩個(gè)，即國立建筑研究所（SBI）和體系建筑協(xié)會(huì)（BPS）。BPS是民間組織，其會(huì)員包括了200多家主要的建材生產(chǎn)廠。功能模塊→戶型模塊→單元模塊→樓棟模塊裝配式建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵循少規(guī)格、多組合的原則裝配式結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)，應(yīng)在滿足建筑功能的前提下，實(shí)現(xiàn)基本單元的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化定型，以提高定型的標(biāo)準(zhǔn)化建筑構(gòu)配件的重復(fù)使用率，這將非常有利于降低造價(jià)。

基本設(shè)計(jì)概念●以一維構(gòu)件為主，以濕式連接為主要技術(shù)基礎(chǔ)●采用預(yù)制構(gòu)件與部分部位的現(xiàn)澆混凝土和節(jié)點(diǎn)區(qū)的后澆混凝土相結(jié)合的方式●預(yù)制構(gòu)件中的受力鋼筋以鋼筋套筒灌漿連接為主要

連接技術(shù)，結(jié)合漿錨搭接、綁扎搭接、焊接、機(jī)械

連接

●節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)接縫，弱構(gòu)件的原則●期望的效果：使裝配式混凝土結(jié)構(gòu)具有與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)完全等同的整體性、穩(wěn)定性和延性●一維的梁、柱構(gòu)件及采用后澆混凝土的區(qū)域裝配式整體式框架結(jié)構(gòu)

柱：預(yù)制或現(xiàn)澆均可

梁：疊合梁

梁柱節(jié)點(diǎn)部位后澆混凝土：梁柱連接部位主次梁連接部位疊合梁的對(duì)接部位

采用后澆混凝土的區(qū)域2023/2/1中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院38●裝配式整體式剪力墻結(jié)構(gòu)

相鄰預(yù)制剪力墻連接的邊緣構(gòu)件部位預(yù)制剪力墻頂部設(shè)置封閉的后澆鋼筋混凝土圈梁各層樓面位置設(shè)置連續(xù)的水平后澆帶

一維的剪力墻板及采用后澆混凝土的區(qū)域采用預(yù)制構(gòu)件與部分部位的現(xiàn)澆混凝土和

節(jié)點(diǎn)區(qū)的后澆混凝土相結(jié)合的方式●高層裝配整體式結(jié)構(gòu)中：1

宜設(shè)置地下室，地下室宜采用現(xiàn)澆混凝土；2

剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的剪力墻宜采用現(xiàn)澆混凝土；3框架結(jié)構(gòu)首層柱宜采用現(xiàn)澆混凝土，頂層宜采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)?！駧мD(zhuǎn)換層的裝配式整體式結(jié)構(gòu)中：

1當(dāng)采用部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，底部框支層不宜超過2層，且框支層及相鄰上一層應(yīng)采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)；

2部分框支剪力墻以外的結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換柱宜現(xiàn)澆●抗震設(shè)防烈度為8度時(shí)，高層裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)中

的電梯井筒宜采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)?！窠Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、平面復(fù)雜或開洞較大的樓層、作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室樓層宜采用現(xiàn)澆樓蓋。

根據(jù)國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)給出了裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接節(jié)點(diǎn)做法及節(jié)點(diǎn)內(nèi)鋼筋錨固和連接的構(gòu)造要求，兼顧考慮了安全性要求及施工操作方便性的要求。受力鋼筋之間力的傳遞裝配整體式結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)及接縫處的縱向鋼筋連接宜根據(jù)接頭受力、施工工藝等要求選用：套筒灌漿連接漿錨搭接連接機(jī)械連接焊接連接綁扎搭接連接等連接方式鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)的應(yīng)用美國結(jié)構(gòu)工程師，Yee博士在1970年研發(fā)了現(xiàn)在為大家熟知的NMB連結(jié)套筒，并獲得專利。第一個(gè)使用的工程是在檀香山（火奴魯魯）的一個(gè)38層的AlaMoana旅館建筑中，用于連結(jié)框架結(jié)構(gòu)中的預(yù)制混凝土柱。49豎向鋼筋采用套筒灌漿連接構(gòu)造抗震等級(jí)最大間距（mm）最小直徑（mm）一、二級(jí)1008三、四級(jí)1508表8.2.4加密區(qū)水平分布鋼筋的要求加強(qiáng)鋼筋連接區(qū)域，應(yīng)對(duì)塑性鉸區(qū)上移。5051

新時(shí)期裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)進(jìn)步

——設(shè)計(jì)概念的進(jìn)步

JGJ1-91的設(shè)計(jì)概念1.設(shè)計(jì)概念：認(rèn)可接縫對(duì)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)剛度的影響，計(jì)算中有許多折減2.強(qiáng)調(diào)全裝配，盡量減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)3.通過強(qiáng)調(diào)墻體的規(guī)則布置實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體性能，建筑的多樣化受到較大的限制，體型及立面單一化4.僅適用于小開間的居住建筑5.沒有強(qiáng)調(diào)部品的工業(yè)化JGJ1-2014的設(shè)計(jì)概念1.設(shè)計(jì)概念：裝配式混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)等同現(xiàn)澆混凝土，計(jì)算簡圖與現(xiàn)澆混凝土基本相同2.強(qiáng)調(diào)預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合，更注重裝配式結(jié)構(gòu)的整體性能3.在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，通過合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，和飾面材料和質(zhì)感的變化，實(shí)現(xiàn)建筑的多樣化，對(duì)建筑師的限制較少4.同時(shí)適用居住建筑和公共建筑5.強(qiáng)調(diào)了部品的工業(yè)化新時(shí)期裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)進(jìn)步

——建造技術(shù)的進(jìn)步JGJ1-91的主要技術(shù)1.多層建筑采用少筋混凝土墻板

高層建筑采用鋼筋混凝土墻板2.水平縫中受力鋼筋的豎向連接主要依靠預(yù)留銷鍵中的搭接焊3.垂直縫中的水平鋼筋的連接主要依靠銷鍵和鋼筋錨環(huán)，僅接縫處有少量現(xiàn)澆混凝土，無邊緣構(gòu)件的要求4.接縫的界面為光滑面5.樓板采用全預(yù)制大板JGJ1-2014主要技術(shù)1.全部要求采用鋼筋混凝土墻板2.水平縫中受力鋼筋的豎向連接主要依靠灌漿套筒3.垂直縫