预制装配整体式混凝土剪力墙结构.docx

1、预制装配整体式混凝土剪力墙结构预制装配整体式混凝土剪力墙结构1、概述混凝土结构的部分或全部采用承重预制墙板，通过节点部位的后浇混凝土形成的具有可靠传力机制，并满足承载力和变形要求的剪力墙结构；简称装配整体式剪力墙结构。装配整体式剪力墙结构包括：内外墙均为预制、连接节点部分现浇的剪力墙结构，简称全预制剪力墙结构；以及内墙现浇、外墙全部或部分预制、连接节点部分现浇的剪力墙结构，简称部分预制剪力墙结构。 该结构体系特点是结构连接技术采用竖向和水平两种连接方式，竖向连接方式采用预留孔插入式浆锚连接方式，水平连接方式采用钢筋插销方式和叠合楼板、梁节点现浇点方式。具体表现形式为：首先在设计阶段将住宅的各种

2、构件拆分成标准部件，做到模具定型化，然后在工厂里用专用模具预制加工生产，形成带装饰面及保温层的预制混凝土外墙板和阳台、带管线应用功能的内墙板、叠合梁板、柱、楼梯等构件部品，通过蒸汽养护成型后运到现场，采用大型吊装机械将各种构件现场装配，就位后再将构件之间的节点现浇连接成整体，形成完整的主体建筑结构。该结构体系以构配件标准化设计，将大量的湿作业施工转移到工厂内，运用现代管理手段进行标准化生产，并将保温、装饰整合在预制构件生产环节中完成，达到构件部质量量好，现场装配式施工速度快，原材料和施工水电消耗大幅下降，劳动强度降低的目的，实现了住宅建设“四节环保”的要求。2、基本规定2.1、建筑设计原则2.

3、1.1、在满足建筑使用功能的前提下，装配式建筑设计应采用标准化、系列化设计方法，满足体系化设计的要求，充分考虑构配件的标准化、模数化、多样化，并编制设计、制作和施工安装成套设计档。2.1.2、在前期规划与方案设计阶段，各专业即应充分配合，结合建筑功能与造型，规划好建筑各部位采用的工业化、标准化预制混凝土构配件，并因地制宜地积极采用新材料、新产品和新技术。在总体规划中应考虑构配件的制作和堆放以及起重运输设备服务半径所需空间。2.1.3、装配式混凝土结构中的预制构件的划分，应遵循受力合理、连接简单、施工方便、少规格、多组合，并能组装成形式多样的结构系列的原则。2.1.4、设计中应遵守模数协调的原则

4、，做到建筑与部品模数协调，以及部品之间的模数协调和部品的集成化和工业化生产，实现土建与装修在模数协调原则下的一体化，并做到装修一次性到位。2.2、结构设计原则2.2.1、装配式结构的设计应包括下列内容： 结构方案，包括结构选型、传力途径、预制构件的拆分与布置； 作用及作用效应分析，其中包括各类接缝的承载力计算，必要时尚应进行结构的倾覆验算； 预制构件及一般构件截面配筋计算及验算； 结构的构造及连接措施； 预制构件及一般构件的构造及连接措施； 施工阶段的验算和对施工的要求； 满足特殊要求的结构构件的专门性能设计。2.2.2、装配式结构采用以概率理论为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的

5、可靠度，采用以分项系数的设计表达式进行设计。 2.2.3、装配式结构应按下列承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计： 承载能力极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形； 正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。 有关承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算，应满足现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010的要求。2.2.4、装配式结构的安全等级应符合现行国家标准工程结构可靠性设计统一标准GB 50153 的规定。各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同，对其中部分结构构件的安全等级，可根据其重要

6、程度适当调整，对于结构中重要的关键传力部位和构件，宜适当提高其安全等级。2.2.5、装配式结构的分析应根据装配式结构体系的受力性能、节点和连接的特点采取合理准确的计算模型，应考虑连接和节点刚度对结构内力分布和整体刚度的影响。应对结构和构件进行稳定性验算。2.2.6、装配式结构的设计应考虑安装方便，误差易于调整，且连接部位能较早承受荷载，以便于上部结构的继续施工。2.2.7、装配式结构的结构方案、耐久性设计和防连续倒塌设计，应满足现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010的要求。2.3节点和连接设计原则2.3.1、装配式结构应重视构件连接节点的选型和设计。连接节点的选型和设计应注重概念设计，

7、满足耐久性要求。并通过合理的连接节点与构造，保证构件的连续性和结构的整体稳定性，使整个结构具有必要的承载能力、刚性和延性，以及良好的抗风、抗震和抗偶然荷载的能力，并避免结构体系出现连续倒塌。2.3.2、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。重要且复杂的节点与连接的受力性能应通过试验确定，试验方法应符合相应规定。2.3.3、装配式结构的节点和连接应同时满足使用和施工阶段的承载力、稳定性和变形的要求；在保证结构整体受力性能的前提下，应力求连接构造简单，传力直接，受力明确；所有构件承受的荷载和作用，应有可靠的传向基础的连续的传递路径。2.3.4、承重结构中节点和连接的承

8、载能力和延性不宜低于同类现浇结构，亦不宜低于预制构件本身，应满足“强剪弱弯，更强节点”设计理念。2.3.5、宜采取可靠的构造措施及施工方法，使装配式结构中预制构件之间或者预制构件与现浇构件之间的节点或接缝的承载力、刚度和延性不低于现浇结构，使装配式结构成为等同现浇装配式结构。当节点连接构造不能使装配式结构成为等同现浇型混凝土结构时，应根据结构体系的受力性能、节点和连接的特点采取合理准确的计算模型，并应考虑连接和节点刚度对结构内力分布和整体刚度的影响。2.3.6、预制构件的连接部位应满足建筑物理性能的功能要求。预制外墙及其连接部位的保温、隔热和防潮性能应符合现行国家标准民用建筑热工设计规范GB

9、50176和国家现行相关建筑节能设计标准的规定。必要时，应通过相关的试验。3、材料3.1、混凝土与灌浆材料3.1.1、混凝土的各项计算指标和有关结构混凝土耐久性能的要求应符合混凝土结构设计规范GB50010的规定。3.1.2、装配整体式结构中，预制构件的混凝土强度等级不宜低于C30，现浇混凝土构件的强度等级不应低于C20，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。3.1.3、有抗震设防要求的装配式结构的混凝土强度等级尚应符合下列规定： 剪力墙不宜超过C60；其他构件不宜超过C70； 一级抗震等级的框架梁、柱及节点，不应低于C30；其他各类结构构件，不应低于C20。3.1.

10、4、装配整体式结构预制构件后浇节点处的混凝土宜采用无收缩快硬普通硅酸盐水泥配制，其强度等级应比预制构件强度等级提高一级，且不应低于30Mpa。3.1.5、预制构件连接部位座浆用砂浆宜采用干硬性细石混凝土（水灰比不大于0.3），其强度等级应高于构件强度等级，坐浆应密实饱满，厚度不应小于15mm。3.1.6、钢筋套筒灌浆连接用灌浆料性能应符合表3.1.6的规定:表3.1.6 钢筋套筒灌浆连接用灌浆料性能要求项 目性能指标流动度初始 300mm30 min 260mm抗压强度1d45 Mpa 7d60 Mpa28d85 Mpa竖向膨胀率24h0.06 %0.5 %对钢筋锈蚀作用无锈蚀3.1.7、间接

11、搭接用预留孔孔道灌浆料的性能应满足水泥基灌浆材料应用技术规范GB/T 50488的规定。3.2、钢筋与钢材3.2.1、装配式结构采用的钢筋和预应力钢筋的各项计算指标应符合混凝土结构设计规范GB50010的规定；3.2.2、装配式结构采用的钢材的各项计算指标应符合钢结构设计规范GB50017的规定；当装配式结构构件处于外露情况和低温环境时，所使用的钢材性能尚应符合耐大气腐蚀和避免低温冷脆的要求。 3.2.3、有抗震设防要求的装配式结构的梁、柱、墙、支撑中的受力钢筋应根据结构设计对钢筋强度、延性、连接方式及施工适应性等要求，选用下列牌号的钢筋： 纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、H

12、RBF400、HRBF500，也可采用HRB335、HRBF335钢筋； 预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋； 箍筋宜采用HPB300、HRB335、HRB400、HRB500钢筋。3.2.4、按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件，其纵向受力普通钢筋应符合下列要求： 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25； 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30； 钢筋最大拉力下的总伸长率不应小于9 %。3.2.5、当预制构件中采用钢筋焊接网片配筋时，应符合国家现行标准钢筋焊接网混凝土结构技术规程JGJ 114及冷拔低碳钢丝应用技术规程JGJ 19的

13、规定。3.2.6、预制构件吊环应采用未经冷加工的HPB300钢筋制作。预制构件吊装用内埋式螺母或内埋式吊杆及配套的吊具，应根据相应的产品标准和应用技术规定选用。3.3、连接材料3.3.1、装配式结构节点处的钢筋的连接可采用钢筋套筒灌浆连接、间接搭接连接、机械连接或焊接等。套筒灌浆连接宜用于直径不大于25mm受力钢筋的连接；间接搭接宜用于直径不大于28mm受力钢筋的连接；机械连接宜用于直径不小于16mm受力钢筋的连接；焊接宜用于直径不大于28mm受力钢筋的连接。3.3.2、套筒灌浆连接用套筒性能应符合下列规定: 屈服强度不应小于355Mpa；抗拉强度不应小于600Mpa； 连接套筒长度允许偏差0

14、-4mm。 套筒一端采用钢筋螺纹连接部分的精度应符合GB/T 197规定的6级精度要求。3.3.3、机械连接接头及焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。3.3.4、预埋件锚板用钢材应采用Q235、Q345级钢，钢材等级不应低于Q235-B； 钢材应符合碳素结构钢GB/T 700的规定；预埋件的锚筋应采用未经冷加工的热扎钢筋制作。3.3.5、钢材与钢材以及钢材与钢筋之间的焊接材料应符合下列要求： 手工焊接用焊条的质量，应符合现行国家标准碳钢焊条(GB/T 5117)或低合金钢焊条(GB/T 5118)的规定。选用的焊条型号应与主体金属相匹配； 自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应

15、与主体金属强度相适应，焊丝应符合现行国家标准熔化焊用钢丝(GB/T 14957)或气体保护焊用钢丝(GB/T 14958)的规定。 锚筋（HRB400级钢筋）与锚板（Q235-B级钢）之间的焊接，可采用T50X型；Q235-B级钢之间的焊接可采用T42型。 钢筋焊接采用的焊条、焊剂应符合碳钢焊条GB/T 5117的规定。选择的焊条型号应与所焊钢筋的力学性能相适应。3.3.6、钢材螺栓连接的材料应符合下列要求： 普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓A和B级(GB5782)和六角头螺栓C级(GB 5780)的规定； 锚栓可采用现行国家标准碳素结构钢(GB 700)规定的Q235钢或低合金高强度结构

16、钢(GB/T 1591)规定的Q345钢； 高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件(GB/T 12281231)或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副(GB 36323633)的规定； 螺栓连接的强度设计值，应按现行国家标准钢结构设计规范(GB 50017)表3.4.1-4的规定采用。高强度螺栓的设计预拉力值，应按现行国家标准钢结构设计规范(GB 500172003)表7.2.2-2的规定采用。高强度螺栓连接的钢材摩擦面抗滑移系数值，应按现行国家标准钢结构设计规范(GB 500172003)表7.2.2-1的规定采用。 3.4、其他材料3.4.1、外墙板接缝

17、所用的防水密封材料应选用耐候性密封胶，密封胶应与混凝土具有兼容性，并具有低温柔性、防霉性及耐水性等性能。其最大伸缩变形量、剪切变形性等均应满足设计要求。其性能应满足混凝土建筑接缝用密封胶JC/T881的规定。 当选用硅酮类密封胶时，应满足现行国家标准硅酮建筑密封胶GB/T 14683-2003的要求。接缝中的背衬应采用发泡氯丁橡胶，或聚乙烯塑胶棒。3.4.2、预制外墙板可采用涂料饰面，也可采用面砖或石材饰面。当采用石材饰面时，厚度30mm以上的石材应对石材背面进行处理，并安装不锈钢卡勾；卡勾应采用不锈钢制作，直径不应小于4mm。 3.4.3、夹心外墙板夹心层中的保温材料，宜采用挤塑聚苯乙烯板（

18、XPS）、硬泡聚氨酯（PUR）等轻质高效保温材料。保温材料应符合国家现行有关标准的规定。3.4.4、夹心外墙板中内外叶墙体的连接件宜采用通过系统验证的非金属连接件，其性能指标应不小于表3.4.4的要求。表3.4.4 连接件材料性能指标项 目拉伸强度拉伸弹模泊松比层间剪切强度剪切模量测试规范GB/T14472005GB/T14472005GB/T14472005JC/T 77. 3JC/T 77. 3设计指标要求600MPa42GPa30MPa40.6GPa4、建筑设计4.1、一般要求4.1.1、装配整体式建筑设计应符合国家现行各类建筑设计标准规范的要求及相关防火、防水、节能、隔声、抗震及安全防

19、范等标准规范的要求，满足适用、经济、美观的设计原则。同时应符合建筑工业化及绿色建筑的要求。4.1.2、装配整体式建筑设计应做到基本单元、连接构造、构件、配件及设备管线的标准化与系列化，采用少规格、多组合的原则，组合多样化的建筑形式。4.1.3、装配整体式建筑设计所选用的各类预制构配件的规格与类型、室内装修系统与设备管线系统等，应符合建造标准和建筑功能的需求，并适应建筑主要功能空间的灵活可变性。4.1.4、对有抗震设计要求的装配整体式建筑，其建筑的体型、平面布置及构造应符合抗震设计的原则。4.1.5、装配整体式建筑宜采用土建与装修、设备一体化设计。同时将室内装修与设备安装的施工组织计划与主体结构

20、施工计划有效结合，做到同步设计、同步施 工，以缩短施工周期。4.1.6、装配整体式建筑的施工图设计档应完整，预制构件的加工图纸应全面准确反映预制构件的规格、类型、加工尺寸、连接形式、预埋设备管线种类与定位尺寸。4.2、外墙4.2.1、预制混凝土建筑外墙及其接缝设计应满足结构、热工、防水、防火及建筑装饰等要求，并做到技术先进、材料耐久、便于制作和安装。4.2.2、预制混凝土建筑外墙宜采用复合夹心保温构造。构造层与结构层的拉结件，必须采取具有绝热性能的材料。4.2.3、预制混凝土建筑外墙的接缝应作防水处理，并应根据接缝特点、气候条件等选用满足要求的材料和防水方式。4.3、非承重墙4.3.1、非承重

21、墙体优先采用适合制作安装的轻质墙体，非承重墙体应与相邻主体结构构件应有可靠的拉结，并应满足保温、防水、隔声等建筑要求。4.4、装修、装饰4.4.1、建筑装修、装饰，应采用耐久的材料和做法，并应适应预制混凝土结构构件的制作和施工特点。4.4.2、后装的装修、装饰材料和构件应与主体结构进行可靠拉结。5、结构设计5.1、基本原则5.1.1、装配整体式预制混凝土剪力墙结构，整体计算分析可按现浇混凝土结构的方法进行。5.1.2、竖向荷载、风荷载按国家标准建筑结构荷载规范（GB50009）的有关规定采用，地震作用按国家标准建筑抗震设计规范（GB 50011）的有关规定采用。5.1.3、根据实际情况对结构进

22、行竖向荷载、风荷载和（或）地震作用效应分析，并应按行业标准高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3）的有关规定采用。5.1.4、选取的结构分析应能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况与边界条件。体型复杂、结构布置复杂的结构应采用至少两个不同力学模型的结构分析软件进行计算。对有限元分析结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。5.1.5、进行结构整体计算分析时，可假定叠合楼板在其自身平面内为无限刚性，相应地设计时应采取必要措施保证叠合楼板平面内的整体刚度。当楼板会产生较明显的面内变形时，计算时应考虑楼板的面内变形或对采用楼板面内无限刚性假定计算方法的计算结果进行适当调整。5.2、结构

23、分析5.2.1、装配整体式预制混凝土结构的最大高度应符合表5.2.1的要求。表5.2.1 装配整体式预制混凝土结构适用的最大高度（m）结构类型抗震设防烈度6度7度全部落地剪力墙结构140120 注：房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）；5.2.2、建筑抗震设防类别的划分，应符合国家标准建筑抗震设防分类标准（GB50223）的规定。5.2.3、对于装配整体式预制混凝土剪力墙结构，在结构分析时宜符合下列规定： 剪力墙连梁不考虑楼面翼缘的增强作用； 采用叠合板时，剪力墙窗下口与下层窗上口可按双连梁或独立连梁（窗下口或窗上口）进行结构整体分析；采用现浇板时，窗下口与下层窗

24、上口之间的部分可全部作为连梁参与结构分析。5.2.4、多遇地震、罕遇地震作用下结构的抗震计算与变形验算，应符合建筑抗震设计规范（GB 50011）和高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3）的有关规定。5.3、构件设计一般规定5.3.1、装配整体式预制混凝土剪力墙结构中的剪力墙等预制构件的拆分原则是便于标准化生产、吊装、运输和就位，应符合下列规定： 预制剪力墙的竖向拆分宜在各层层高处进行； 预制剪力墙的水平拆分应保证门窗洞口的完整性，便于部品标准化生产； 预制剪力墙结构最外部转角部位应采取加强措施，当不满足设计构造要求时可采用现浇构件； 预制构件生产、养护后的收缩变形不应影响构件的设计尺寸； 预

25、制构件应符合吊装设备的施工要求； 预制构件应符合我国道路运输管理规定对尺寸及重量的有关要求。5.3.2、预制构件的连接应采取本文中规定的构造措施，使装配后构件的刚度、承载力、恢复力特性、耐久性以及耐火性等同于现浇混凝土构件。5.3.3、预制构件在施工阶段和使用阶段各种不利组合作用下，应进行承载力、裂缝宽度及挠度的验算。5.3.4、预制构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式： (5.3.4) 式中 按材料强度设计值计算的构件承载力； 承载力抗震调整系数，按现行国家标准建筑抗震设计规范（GB 50011）的有关规定采用。5.4、预制剪力墙5.4.1、在满足本文中规定的构造措施情况下，预制剪力墙的

26、截面配筋设计、构造措施均与现浇混凝土构件相同，按现行国家标准混凝土结构设计规范（GB50010）和建筑抗震设计规范（GB 50011）的有关规定执行。5.4.2、剪力墙构件结合面的抗剪承载力验算应符合6.5.2和6.5.3的规定。5.5叠合梁、叠合板、预制楼梯5.5.1、叠合梁、叠合板、预制楼梯等受弯构件正常使用和承载力极限状态的验算应符合国家现行标准混凝土结构设计规范（GB50010-2002）和建筑抗震设计规范（GB 50011）的有关规定。5.5.2、截面设计时，叠合梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。5.5.3、叠合梁、叠合板、预制楼梯结合

27、面的抗剪承载力验算应符合6.5.4的规定。6、连接与构造6.1、一般规定6.1.1、预制混凝土结构连接应具有可靠的整体受力性能。构件间钢筋连接可采用搭接连接、焊接连接和机械连接。6.1.2、预制混凝土结构连接与构造应优先采用标准化方法，以提高构件连接的可靠性和制作安装的效率。6.1.3、预制混凝土结构楼盖可采用叠合楼板，且应符合下列要求： 楼盖每层应设置钢筋混凝土现浇层。现浇层厚度不应小于60mm，预制层厚度不小于60mm，楼板配筋应双向布置； 楼板预制层搁置在梁或剪力墙上的长度分别不宜小于25mm、15mm； 当房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼

28、层采用叠合楼板时，现浇层厚度不应小于80mm，预制层厚度不小于80mm，宜双层双向通长配筋。6.2、钢筋锚固、搭接连接6.2.1、预制混凝土结构构件受力钢筋之间的锚固、连接，宜优先采用便于安装施工的插入式预留孔灌浆钢筋锚固、搭接连接。6.2.2、采用插入式预留孔灌浆的普通钢筋锚固长度应满足下列要求：当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算： (6.2.2)式中 受拉钢筋的锚固长度； 普通钢筋的抗拉强度设计值； 当水泥基灌浆料强度应高于构件的混凝土强度时，按构件的混凝土轴心抗拉强度设计值取用，当高于C40时，按C40取值； d钢筋的公称直径； 钢筋的外形系数，当采用变

29、形钢筋时，=0.14。6.2.3、插入式预留孔灌浆的钢筋锚固，当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，其锚固长度不应小于6.2.2规定的受拉锚固长度的0.7倍。6.2.4、插入式预留孔灌浆的普通钢筋搭接长度应满足下列要求： 当位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率为100%时，配有约束螺旋加强箍筋的受拉钢筋搭接长度按下列公式计算： (6.2.4-1) 式中 受拉钢筋的搭接长度； 受拉钢筋的锚固长度，按6.2.2条确定； 受拉钢筋搭接长度修正系数， =1.6。 纵向受拉钢筋的抗震锚固长度应按下列公式计算：一、二级抗震等级 (6.2.4-2)三级抗震等级 (6.2.4-3)四级抗震等级 (6.2.4

30、-4) 纵向受拉钢筋的抗震搭接长度应按下列公式计算： (6.2.4-5)6.2.5、采用插入式预留孔灌浆的钢筋搭接长度不应小于300mm，搭接长度按较大直径钢筋计算。6.2.6、纵筋直径大于25mm的构件和需进行疲劳验算、直接承受动力荷载构件的纵筋不得采用插入式预留孔灌浆的普通钢筋搭接接头。6.3、结合面、叠合面构造要求6.3.1、预制混凝土构件的结合面、叠合面上应做界面增强抗剪连接处理。结合面处后浇混凝土或水泥基灌浆料的补偿收缩率不低于1.010-4。叠合面上应采用凹凸不小于6mm的自然粗糙面，或采用双向设置的间距不大于50mm、深和宽不小于10mm的人工刻痕。6.3.2、预制混凝土剪力墙的结合面上应设有抗剪连接齿槽，齿槽深度不应小于10mm，宽度不应小于20mm、间距不应大于200mm。齿槽长度应大于构件截面宽度的0.8倍，齿槽长度方向不应平行于主剪力方向。图6.3.2 剪力墙结合面抗剪连接构造6.3.3、预制混凝土叠合梁支承于剪力墙上的端部截面高度不小于预制截面高度的1/2。梁端部结合面上的齿槽深度不应小于10mm、宽度不应小于20mm，齿槽长度应大于梁截面宽度的0.8倍，齿槽间距不应大于100mm，齿槽不应平行于梁端主剪力方向。图6.3.3 梁端结合面抗剪连接构造6.3.4、预制混凝土叠合板当跨度超过5m或悬挑板负筋伸入时，叠合