装配式框架结构体系.ppt

装配式框架结构体系 内容 4装配式框架结构节点连接 1装配式建筑的发展历程 2装配式建筑的技术体系介绍 3装配式框架结构体系 装配式混凝土结构建筑技术规范 建筑的结构系统 外围护系统 设备与管线系统 内装系统的主要部分采用预制部品部件集成装配而成的建筑 装配式建筑评价标准 装配式建筑是用预制构件 部品部件在工地装配而成的建筑 基本特征 设计标准化 生产工厂化 施工装配化 装修一体化 管理信息化 1 1装配式建筑的定义和特征 结构体系混凝土钢结构木结构 外围护体系外墙 屋面 外门窗及附属物 设备管线系统给排水 供暖通风空调 电气和智能化 燃气等设备及管线 内装系统楼地面 墙面 轻质隔墙 吊顶 内门窗 厨房 卫生间和套内设备管线等系统 建筑物组成 发展历史 国内20世纪50年代 开创 主要是前苏联技术 20世纪60 80年代 发展20世纪90年代 低潮21世纪初期 恢复 发展 创新 形成技术体系和技术标准 开展推广应用 1 1我国装配式建筑发展历程 第I阶段20世纪50年代早在第一个五年计划中就提出借鉴前苏联 东欧国家经验推行标准化 工厂化 装配式施工的房屋建筑建造方式1955年在北京东郊百子湾兴建北京第一建筑构件厂 1 1我国装配式建筑发展历程 起步阶段 第II阶段20世纪60年代至80年代初多种装配式建筑体系得到快速发展 原因 当时各类建筑标准不高 形式单一 容易采用标准化方式建造 房屋建筑抗震性能要求不高 总体建设量不大 预制构件厂供应可满足需求 木模板 支撑体系和建筑用钢筋短缺 施工企业用工采用固定制 预制装配可减少现场劳动力投入 持续发展阶段 1 1我国装配式建筑发展历程 装配式混凝土建筑发展停滞 低潮阶段 1 1我国装配式建筑发展历程 唐山大地震中预制装配房屋破坏严重 结构整体性 抗震性差 大板住宅建筑等出现渗漏 隔音差 保温差等使用性能方面问题 我国建筑建设规模急剧增长 建筑设计出现个性化 多样化 复杂化的特点 房屋建筑抗震性能要求提高 各类模板 脚手架的应用普及 商混普及 现浇施工技术大发展 现浇结构相较装配式结构更适应这一时期国情 现浇结构应用广泛 第III阶段20世纪80年代末开始 劳动力成本上升 降低劳动强度 改善作业条件的需求节能环保的要求 大幅度减少建筑垃圾 降低噪声污染 节约用水技术逐步成熟 经济实力逐步增强建筑功能和质量要求提高 1 1我国装配式建筑发展历程 装配式结构逐渐符合现阶段国情 新发展阶段 第 阶段2008年左右开始至今 1 2国外装配式建筑发展概况 国外的装配式建筑开始发展于20世纪初 但是早期的预制混凝土只是被用作装饰构件 后来受到西方工业化发展的影响 预制混凝土结构才开始得到了一定程度的发展 逐渐被用作结构构件 直到第二次世界大战后 为解决房荒问题 装配式建筑才得到突破性发展 西方发达国家的装配式混凝土结构建筑经过几十年甚至上百年的时间 已经发展到了相对成熟 完善的阶段 日本 美国 澳大利亚 欧洲等国家和地区按照各自的经济 社会 工业化程度 自然条件等特点 选择了不同的道路和方式 内容 2装配式建筑的技术体系介绍 4装配式框架结构节点连接 1装配式建筑的发展历程 3装配式框架结构体系 框架结构 剪力墙结构 框架 剪力墙 其他 框架 支撑结构 框架 核心筒 大板结构 箱式结构等 框架 框架 支撑 钢管束剪力墙结构 轻钢体系 新型模块式结构 板柱结构 交错桁架结构等 装配式混凝土结构 木 竹 结构 钢结构 装配式结构体系 2装配式建筑的技术体系介绍 装配式混凝土结构有关技术标准 内容 4装配式框架结构节点连接 2装配式建筑的技术体系介绍 3装配式框架结构体系 1装配式建筑的发展历程 14 装配式框架结构是指梁 板 柱均由预制混凝土构件组成 在现场进行结构吊装 3 1装配式框架结构定义 主要用于需要开敞大空间的厂房 仓库 商场 停车场 办公楼 教学楼 医务楼 商务楼等建筑 近年来也逐渐应用于居民住宅等民用建筑 方案阶段各专业的协同 建筑及结构设计原则 标准化 模数化 少规格 多组合 结构整体性 耐久性 高强高性能材料应用 合理的预制拆分 抗震设防标准 深化设计要求 3 2基本规定 适用高度 3 2基本规定 3 2基本规定 高宽比 基于一维构件 把梁 柱预制成一维构件 通过一定的方法连接而成 优点 构件生产及施工方便 结构整体性较好 可做到等同现浇结构缺点 接缝位于受力关键部位 连接要求高 3 3基本构件 采用平面T型和十字型或一字型构件通过一定的方法连接 基于二维构件 3 3基本构件 优点 节点性能较好 接头位于受力较小部分缺点 生产 运输 堆放以及安装施工不方便 采用三维双T型和双十字型构件通过一定的方法连接 优点 能减少施工现场布筋 浇筑混凝土等工作 接头数量较少缺点 构件是三维构件 重量大 不便于生产 运输 堆放以及安装施工 该种框架体系应用较少 基于三维构件 3 3基本构件 预制楼梯 带防滑条 栏杆预埋件 3 3基本构件 楼盖体系 钢筋桁架叠合楼板 可做单向 双向板 3 3基本构件 结合面 规程规定 预制构件与后浇混凝土 灌浆料 坐浆材料的结合面应设置粗糙面 键槽 键槽 露骨料粗糙面 刻花粗糙面 拉毛粗糙面 粗糙面的面积不宜小于结合面的80 预制板的粗糙面凹凸深度不应小于4mm 预制梁端 预制柱端 预制墙端的粗糙面凹凸深度不应小于6mm 3 3预制构件安装 吊装预制节段柱 柱底安装柱身翻起起吊时保护柱插筋的钢套 预制柱安装 3 3预制构件安装 预制柱安装 柱节段处用 X 筋加强 安装的柱节段设置斜撑 防止倾倒 3 3预制构件安装 预制柱安装成功 应用对象主要为7层以下的预制装配框架结构 3 3预制构件安装 楼板拼装 3 3预制构件安装 楼梯安装 外墙板 3 3预制构件安装 3 3预制构件安装 完成的框架梁板 现浇混凝土结构 装配式混凝土结构 特点 施工质量 施工速度 造价 抗震性能 设计造型 施工环境 绿色施工 建筑工业化 易产生质量缺陷 施工速度慢 周期长 逐渐上升 抗震性能好 空间造型设计灵活 现场手工作业为主 费水 电 材 污染重 现场难以实现工业化 施工速度快 周期短 质量保证率高 外观好 8度及以下抗震 逐渐降低 实现工业化产业化工厂化 节水 电 材 污染少 工厂化机械化生产为主 空间造型设计受限制 3 4预制装配式结构特点 内容 4装配式框架结构节点连接 2装配式建筑的技术体系介绍 3装配式框架结构体系 1装配式建筑的发展 通过连接件将相邻构件的受力纵筋相连 在连接处浇混凝土 为等同现浇形式 连接区通过焊接 螺栓 预应力或者栓钉连接 不需要现浇混凝土 为非等同现浇形式 目前主要的研究和应用形式等同现浇 4 1装配式结构连接 梁的临时支撑 梁的纵向钢筋 梁的箍筋 梁端结合面 柱的纵向钢筋 柱的箍筋 4 1装配式结构连接 湿连接 湿连接需要在连接的两构件之间浇筑混凝土或灌注水泥浆 为确保连接的完整性 浇筑混泥土前 从连接的两构件伸出钢筋或螺栓 焊接或搭接或机械连接 在通常情况下 湿连接是预制结构连接中最常用且便利的连接方式 结构整体性能更接近于现浇混凝土 4 1装配式结构连接 湿连接 湿连接构件构造处理 梁端留凹槽口 形成现浇框架节点 预制砼次梁的搁置凹口 柱节段处用 X 筋加强 节点是典型的现浇 湿节点 两种梁端构造 4 1装配式结构连接 干连接 干连接则是通过在连接的构件内植入钢板或其他钢构件 通过螺栓连接或焊接 从而达到连接的目的 干连接使结构整体性能显得更为松散 从抗弯抗剪能力考虑 正确构造的干连接相比于整体式连接 具有相近的延性并可能有更高的的能量耗散能量 梁端的预应力张拉端构造 4 2预制柱连接 预制柱的纵筋连接通常可采用套筒灌浆连接 通常套筒区箍筋应加强 套筒灌浆连接方式 套筒 套筒灌浆连接 4 2预制柱连接 框架梁 柱节点采用现浇形式 梁下部纵向钢筋在节点区内可采用机械连接 焊接或弯折锚固方式 钢筋的连接要求同现浇节点 4 3梁 柱节点连接 机械连接或焊接 弯折锚固 4 4主梁 次梁节点连接 主次梁连接可采用刚接或铰接方式 当采用刚接时连接节点处主梁上应设置现浇段 边节点处 次梁纵向钢筋锚入主梁现浇段内 中间节点处 两侧次梁的下部钢筋在现浇段内锚固或连接 次梁上部纵筋在现浇层内连续 刚接 主梁支脱式节点 叠合楼板在主受力方向 下部分布钢筋伸入梁内 浇注混凝土使其成整体式 4 5楼板与梁节点连接 4 6牛腿节点连接 牛腿节点主要用于厂房等工业建筑 是一种常用的框架节点形式 此类节点主要由牛腿支撑竖向荷载及梁端剪力 大部分牛腿节点设计中被看成铰接节点 除现浇混凝土中可做成牛腿节点外 螺栓 焊接等方式也常用于牛腿连接 牛腿焊接连接 刚接 牛腿螺栓连接 铰接 焊接牛腿连接 该焊接连接的抗震性能不理想 在反复地震荷载作用下焊缝处容易发生脆性破坏 所以其能量耗散性能较差 但是焊接连接的施工方法避免了现场现浇混凝土 也不必进行必要的养护 可以节省工期 开发变形性能