1.2 裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系

裝配式混凝土建筑施工技術(shù)主講：廖坤陽副教授、一級建造師、省質(zhì)量安全專家?guī)斐蓡T聯(lián)系電話微信同號）目錄01裝配式建筑的概念02裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系03裝配式混凝土建筑施工特性1LOREMIPSUMDOLORLOREM02裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系2.裝配式建筑的技術(shù)體系框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)框架-剪力墻其他框架-支撐結(jié)構(gòu)框架-核心筒大板結(jié)構(gòu)、箱式結(jié)構(gòu)等框架、框架-支撐、鋼管束剪力墻結(jié)構(gòu)輕鋼體系新型模塊式結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)、交錯桁架結(jié)構(gòu)等裝配式混凝土結(jié)構(gòu)木（竹）結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)裝配式結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)預(yù)制混凝土框架一般由預(yù)制柱、預(yù)制梁、預(yù)制樓板、預(yù)制樓梯等結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成&結(jié)構(gòu)傳力路徑明確；裝配效率高；現(xiàn)澆濕作業(yè)少是最適合進(jìn)行預(yù)制裝配化的結(jié)構(gòu)形式。主要用于需要開敞大空間的廠房、倉庫、商場、停車場、辦公樓、教學(xué)樓、醫(yī)務(wù)樓、商務(wù)樓等建筑；近年來也逐漸應(yīng)用于居民住宅等民用建筑。預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)按連接方式分為兩類：等同現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)剛性連接不等同現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)柔性連接框架結(jié)構(gòu)：剛性連接基于一維構(gòu)件把梁、柱預(yù)制成一維構(gòu)件；通過一定的方法連接而成預(yù)制構(gòu)件端部伸出的預(yù)留鋼筋焊接或用鋼套筒連接；然后現(xiàn)場澆筑混凝土優(yōu)點：構(gòu)件生產(chǎn)及施工方便；結(jié)構(gòu)整體性較好；可做到等同現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)缺點：接縫位于受力關(guān)鍵部位；連接要求高浙江工正工程管理有限公司框架結(jié)構(gòu)：剛性連接基于二維構(gòu)件；采用平面T型和十字型或一字型構(gòu)件通過一定的方法連接優(yōu)點：節(jié)點性能較好；接頭位于受力較小部分缺點：生產(chǎn)、運(yùn)輸、堆放以及安裝施工不方便框架結(jié)構(gòu)：剛性連接框架結(jié)構(gòu)：剛性連接基于三維構(gòu)件采用三維雙T型和雙十字型構(gòu)件通過一定的方法連接能減少施工現(xiàn)場布筋、澆筑混凝土等工作；接頭數(shù)量較少；缺點是構(gòu)件是三維構(gòu)件；重量大不便于生產(chǎn)、運(yùn)輸、堆放以及安裝施工&該種框架體系應(yīng)用較少框架結(jié)構(gòu)：剛性連接節(jié)點采用柔性連接&連接部位抗彎能力比預(yù)制構(gòu)件低；地震作用下彈塑性變形通常發(fā)生在連接處&既可以用于預(yù)制混凝士框架體系；又可以用于預(yù)制混凝土板柱結(jié)構(gòu)&變形在彈性范圍內(nèi)；因此結(jié)構(gòu)恢復(fù)性能好；震后只需對連接部位進(jìn)行修復(fù)就可以繼續(xù)使用；具有較好的經(jīng)濟(jì)性能&柔性連接的預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原則與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)有很大的不同；符合“基于性能”的抗震設(shè)計思想&框架結(jié)構(gòu)：柔性連接框架結(jié)構(gòu)：柔性連接預(yù)制裝配式混凝土框架-支撐結(jié)構(gòu)框架-支撐結(jié)構(gòu)可以增加框架結(jié)構(gòu)的剛度、延性、承載力以及耗能能力&支撐能消耗地震能量；使主體結(jié)構(gòu)免于倒塌；甚至僅經(jīng)過輕微修復(fù)便可繼續(xù)使用&易于實現(xiàn)了整個結(jié)構(gòu)的全部預(yù)制裝配化&提高框架結(jié)構(gòu)的適用高度&中心支撐中心支撐技術(shù)體系目前應(yīng)用情況工業(yè)化程度預(yù)制化率施工速度推薦應(yīng)用范圍裝配整體式框架結(jié)構(gòu)國內(nèi)較多；國外較多較高快中高層建筑；公共建筑；住宅等全裝配式框架結(jié)構(gòu)國內(nèi)較少；國外較多很高快多層建筑；公共建筑裝配式+減震隔震體系國內(nèi)沒有；國外較多很高快高層建筑；公共建筑；住宅等框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)預(yù)制剪力墻體系現(xiàn)澆剪力墻配外掛板體系疊合剪力墻體系多層剪力墻體系疊合剪力墻結(jié)構(gòu)多層剪力墻結(jié)構(gòu)預(yù)制剪力墻體系套筒灌漿連接的預(yù)制剪力墻漿錨搭接連接的預(yù)制剪力墻底部預(yù)留后澆區(qū)的預(yù)制剪力墻部分預(yù)制的套筒灌漿連接的預(yù)制剪力墻漿錨搭接連接的的預(yù)制剪力墻底部預(yù)留后澆區(qū)的預(yù)制剪力墻以豎向鋼筋連接技術(shù)為主要區(qū)別鋼筋連接技術(shù)：套筒灌漿連接中心支撐鋼筋連接技術(shù)：套筒灌漿連接中心支撐東京塔58層臺灣高層住宅38層浦江住宅14層漿錨搭接連接包括螺旋箍筋約束漿錨搭接連接、金屬波紋管漿錨搭接連接以及其它采用預(yù)留孔洞插筋后灌漿的間接搭接連接方式漿錨搭接連接螺旋箍筋約束漿錨搭接連接金屬波紋管漿錨搭接連接全預(yù)制、部分預(yù)制全預(yù)制兩側(cè)預(yù)制中部預(yù)制預(yù)制墻連接段邊緣構(gòu)件現(xiàn)澆預(yù)制部位對剪力墻破壞形態(tài)影響較??；主要與截面豎向鋼筋連接方式有關(guān)套筒灌漿連接研究表明；約束漿錨搭接連接是一種較為可靠的鋼筋連接技術(shù)；可以應(yīng)用于裝配整體式剪力墻的豎向鋼筋連接&《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014：豎向鋼筋連接相關(guān)規(guī)定使用前對接頭進(jìn)行力學(xué)性能及適用性試驗驗證邊緣構(gòu)件豎向鋼筋逐根連接豎向分布鋼筋允許間隔連接全預(yù)制部分預(yù)制分布區(qū)豎向鋼筋間隔連接分布區(qū)豎向鋼筋間接連接《規(guī)程》未禁止；間接連接的方式與現(xiàn)澆剪力墻相比較為接近；但變形、破壞形態(tài)以及承載力、延性等指標(biāo)與設(shè)計人員的布置密切相關(guān)；需要進(jìn)一步研究以證明其可靠性&《規(guī)程》允許；但間隔的間距、被連接鋼筋最小直徑有要求；且當(dāng)計算水平剪力和配筋率時未連接鋼筋不得計入&邊緣構(gòu)件豎向鋼筋間接連接有待于進(jìn)一步研究降低了套筒的使用數(shù)量；僅在“預(yù)制腿”處應(yīng)用套筒灌漿連接；降低了綜合成本在預(yù)制墻體內(nèi)預(yù)留孔洞；由頂端澆注混凝土；自上而下的灌注產(chǎn)生了強(qiáng)大的壓力確保了后澆區(qū)內(nèi)混凝土的密實程度底部預(yù)留后澆區(qū)的預(yù)制剪力墻預(yù)制疊合板、預(yù)制疊合梁、預(yù)制外墻、預(yù)制樓梯等構(gòu)件現(xiàn)澆剪力墻、柱等核心仍是現(xiàn)澆剪力墻體系注重外掛墻板的設(shè)計以及安裝施工線連接、點連接現(xiàn)澆剪力墻配外掛板體系疊合板式預(yù)制剪力墻雙板剪力墻沿厚度方向分為三層；外層預(yù)制；中間層現(xiàn)澆&通過桁架鋼筋連接&但預(yù)制混凝土板及其內(nèi)的鋼筋網(wǎng)與上下層不相連接疊合剪力墻體系適用于抗震設(shè)防烈度為7度及6度以下抗震區(qū)和非抗震區(qū)；房屋高度不超過60米；層數(shù)在18層以內(nèi)的多層、高層住宅結(jié)構(gòu)我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的步伐加快；將會建設(shè)大量的以6-7層為主的剪力墻居住建筑&對抗震的需求并不大&此種結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造簡單；施工方便；可在廣大城鎮(zhèn)地區(qū)多層住宅中推廣使用&《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014簡化了暗柱設(shè)置及水平接縫的連接；降低了剪力墻及暗柱配筋率、配箍率要求連接方式多樣、簡便；可采用干連接可將疊合剪力墻應(yīng)用于多層剪力墻結(jié)構(gòu)體系；真正做到工業(yè)化生產(chǎn)、施工多層剪力墻體系剪力墻體系技術(shù)體系目前應(yīng)用情況工業(yè)化程度預(yù)制化率施工速度推薦應(yīng)用范圍裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)國內(nèi)很多國外很少一般快高層建筑疊合剪力墻結(jié)構(gòu)國內(nèi)一般國外較多高快多層及低烈度區(qū)的中高層建筑；南方地區(qū)多層裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)國內(nèi)很少國外較多高快多層建筑預(yù)制框架-現(xiàn)澆剪力墻預(yù)制框架-現(xiàn)澆核心筒預(yù)制框架-預(yù)制剪力墻南科大廈框架-剪力墻預(yù)制框架-現(xiàn)澆剪力墻梁柱節(jié)點現(xiàn)澆梁柱節(jié)點處連接搭接連接后彎錨鋼筋排列較緊密；吊裝時存在梁筋與柱筋碰撞的問題梁柱節(jié)點預(yù)制梁外側(cè)連接可形成單節(jié)點梁或雙節(jié)點梁；盡量避免雙節(jié)點梁；特別是較大跨度的梁；易造成吊裝下落困難；在跨度較小的梁可以適當(dāng)應(yīng)用&在邊柱或角柱的位置；也可將梁柱節(jié)點與柱一體化預(yù)制；形成帶節(jié)點柱&預(yù)制框架-現(xiàn)澆核心筒框筒結(jié)構(gòu)平面布置框架-核心筒結(jié)構(gòu)是在建筑的中央部分；由電梯井道、樓梯、通風(fēng)井、電纜井、公共衛(wèi)生間、部分設(shè)備間圍護(hù)形成中央核心筒；與外圍框架形成一個外框內(nèi)筒結(jié)構(gòu)&抗震性較好；是國際上超高層建筑廣泛采用的結(jié)構(gòu)形式這種結(jié)構(gòu)能夠獲得盡量寬敞的使用空間；使各種輔助服務(wù)性空間向平面的中央集中主功能空間占據(jù)最佳的采光位置；并達(dá)到視線良好、內(nèi)部交通便捷的效果&預(yù)制外框架與現(xiàn)澆核心筒同步施工預(yù)制外框架吊裝施工與現(xiàn)澆核心筒施工在同一層進(jìn)行；混凝土澆筑作業(yè)可同時進(jìn)行；可用同一組工人&但施工進(jìn)度會受影響&預(yù)制梁、預(yù)制疊合板與現(xiàn)澆核心筒墻體的連接較容易實現(xiàn)&現(xiàn)澆核心筒先行、預(yù)制外框架跟進(jìn)類似于鋼框架-現(xiàn)澆鋼筋混凝土核心筒的施工工法：澆核心筒先行約升到十層；開始進(jìn)行鋼外框架的吊裝&預(yù)制、現(xiàn)澆分開施工；不交叉作業(yè)&現(xiàn)澆核心筒應(yīng)預(yù)埋框架梁連接筋及板連接筋&未來在框架-核心筒結(jié)構(gòu)中可以研究型鋼混凝土梁；改現(xiàn)有的濕連接為干連接國內(nèi)尚無工程案例；正在開展相關(guān)研究&預(yù)制框架-預(yù)制剪力墻日本進(jìn)行過類似研究并有大量工程實踐；但體系稍有不同；國內(nèi)基本處于空白狀態(tài)；正在開展研究&墻·梁一體化預(yù)制+連梁的形式梁柱節(jié)點現(xiàn)澆；預(yù)制剪力墻、預(yù)制一字型梁形式將墻·柱·梁一體化預(yù)制的形式預(yù)制柱、預(yù)制墻、預(yù)制節(jié)點·預(yù)制梁一體化構(gòu)件的形式體系四體系三體系二體系一沈陽建筑大學(xué)研究生公寓