混凝土叠合楼盖装配整体式建筑外墙挂板设计技术要求

1、混凝土叠合楼盖装配整体式建筑外墙挂板设计技术要求1.1一般规定1.1.1外墙挂板应采用合理的连接节点与主体结构可靠连接；连接节点应传力简捷，保证主体结构受力清晰。【说明：外墙挂板有许多种类型，其中主要包括：梁式外墙挂板、柱式外墙挂板和墙式外墙挂板，他们之间的区别主要在于墙板宽度和高度之间的比例不同，因此导致设计计算和连接节点的许多不同。鉴于我国对外墙挂板所做的研究工作和工程实践经验都比较少，本章涉及的内容基本还限于墙式外墙挂板，即非承重的、作为围护结构使用的外墙挂板。对预制构件而言，连接问题始终是最重要的问题，外墙挂板也不例外。因此，应重视连接件及预埋件的设计，其中包括主体结构支承构件中的预埋

2、件，以及在外挂墙板中的预埋件设计。同时，应注重外墙挂板与主体结构之间的相互关系。外墙挂板与主体结构应采用合理的连接节点，以保证荷载传递路径简捷，符合结构的计算假定。】1.1.2外墙挂板与主体结构的连接节点宜选用柔性连接的点支承，也可采用刚性连接的线支承。当采用柔性连接的点支承时，主体结构分析时可不计入外墙挂板的刚度。当采用刚性连接的线支承时，可采用周期调整等简化方法计入外墙挂板刚度对主体结构的影响。【说明：目前，外墙挂板与主体结构的连接节点主要采用点支承的方式。线支承的方式也有较为广泛的应用，并有多年的应用历史。】1.1.3支承外墙挂板的结构构件，应满足下列要求：1应具有足够的尺度，满足连接件

3、的锚固要求；2应具有足够的承载能力和刚度；3应将外墙挂板的地震作用效应作为附加作用。【说明：一般来说，外墙挂板与其支承构件不在同一平面内，对主体结构进行分析时，不应忽视外墙挂板引起的偏心的影响。】1.1.4连接节点用连接件并应满足下列要求：1 应具有足够的承载能力；2 应具有足够的延性；3 应具有适当的转动能力，满足在设防烈度下主体结构层间变形的要求，并适应施工过程中允许的施工误差和构件制作误差。【说明：混凝土的徐变、收缩以及温度的变化都会引起的混凝土的体积改变，节点构造处理不当时，混凝土的体积变化可能产生严重后果。预制外墙挂板的连接节点应设计成可以包容这些位移和变形时；如果这些位移和变形受到

4、约束，在外墙挂板内会导致过大的应力，引起墙板开裂。】1.1.5外墙挂板的连接节点应采取可靠的防腐蚀和防火措施；外墙挂板间的接缝构造应能满足防水、防火、耐候、环保等性能要求。【说明：外墙挂板是墙体围护结构，不仅应重视其结构性能，尚应重视其建筑物理性能。所有连接构造应对所采用的型钢、连接板、螺栓等零部件的规格加以限制，力争做到标准化，使得整个项目中，各种零部件的规格统一化，数量最小化，避免施工中可能发生的差错，以便保证和控制质量。】1.1.6设计外墙挂板和连接节点时，应采用荷载的最不利组合；相应的结构构件重要系数应取不小于1.0，结构构件承载力抗震调整系数应取1.0。【说明：作用在外墙挂板和连接节

5、点上的荷载包括多种组合，为简化连接节点设计，应选取其最不利组合。】1.2作用与作用效应1.2.1设计外墙挂板及其连接节点时，在使用阶段应计算下列作用效应：1非抗震设计时，应计算重力荷载和风荷载效应；2抗震设计时，应计算重力荷载、风荷载和地震作用效应；3必要时，应计算由于支承系统的扭转和变形，以及对外墙挂板体积变化产生的约束引起的荷载效应。【说明：外墙挂板由于常年受到日晒雨淋、热胀冷缩的作用，再加之混凝土自身的徐变和收缩，其体积会有所改变；其支承系统也可能发生扭转和挠曲，例如支承在刚度较小的悬臂构件上。这些可能会对外墙挂板内力产生影响因素应尽量避免，当实在不能避免时，应进行定量的计算。外墙挂板不

6、应支承在可能产生较大扭转和挠曲的结构构件上，如刚度较小、跨度较大的悬臂构件，可能会对外墙挂板引起不良影响。】1.2.2在进行外墙挂板脱模、翻转、吊装、运输、安装等环节的施工阶段验算时，脱模或动力作用的等效荷载应符合本规程第6.2.3条的有关规定。【说明：应重视对外墙挂板施工阶段的验算，有时，施工阶段的荷载可能会起控制作用。】1.2.3计算使用阶段外墙挂板和连接节点中的重力荷载时，应符合下列规定：1应计入依附于外墙挂板的其它部件和材料的重量；2应计算由于重力荷载对连接节点偏心的影响。【说明：由于外墙挂板与其连接节点不在同一平面内，外墙挂板的重力荷载会对连接节点引起偏心，从而在连接节点中不仅引起的

7、垂直反力，还会引起出平面的水平力（拉力会压力）。应重视重力荷载的偏心对连接件及其锚固设计的影响。】1.2.4计算外墙挂板和连接节点中采用的风荷载时，应符合下列规定：1风荷载标准值应按国家标准建筑结构荷载规范GB50009有关围护结构的规定确定；2应按风吸力和风压力分别计算在连接节点中引起的平面外反力；3计算连接节点时，可将风荷载施加于外墙挂板的形心，并应计算风荷载对连接节点的偏心影响。【说明：根据我国规范，在计算风荷载时，一般取其为均布荷载。在进行连接件及其锚固的设计计算，为便于计算偏心影响，可将风荷载作为集中力，作用在外墙挂板的形心处。当外墙挂板的形心与连接件的中心不在同一位置时，应计算风荷

8、载对连接节点的偏心影响。风吸力和风压力都应进行计算，以便于随后的荷载组合。】1.2.5计算外墙挂板和连接节点的地震作用时，应符合下列规定：1应计入由于外墙挂板自重产生的地震作用，并可采用等效侧力法计算；地震力应施加于外墙挂板的重心，并应计入地震作用对连接节点的偏心影响；2应计算外墙挂板对连接节点产生的平面外水平地震力，以及平面内水平和垂直地震力；【说明：外墙挂板的地震作用是依据国家标准建筑抗震设计规范对于非结构构件的规定。地震作用会在外墙挂板和连接节点处引起平面外（包括出平面和向平面两个方向）水平地震力，以及平面内水平（包括向左和向右两个方向）和垂直（包括向上和向下两个方向）地震力，计算时不应

9、遗漏，以免影响随后的荷载组合】1.2.6当采用等效侧力法时，外墙挂板重力荷载产生的地震作用应符合下列规定：（1.2.6-1）式中：施加于外墙挂板的重心上的地震作用力标准值；动力放大系数，可取5.0；水平地震影响系数最大值，应按表1.2.6采用；外墙挂板的重力荷载标准值；表1.2.6水平地震影响系数最大值抗震设防烈度6度7度8度0.040.08（0.12）0.16（0.24）注：7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。【说明：根据国家标准建筑抗震设计规范对于非结构构件的规定制订。】1.2.7外墙挂板因其支承点相对水平位移产生的内力，可按该构件在位移方向的刚度

10、乘以规定的支承点相对水平位移计算。外墙挂板在位移方向的刚度，应根据其端部的实际连接状态，分别采用刚接、铰接、弹性连接或滑动连接等简化的力学模型。相邻楼层的相对水平位移，非抗震设计时，不应小于主体结构弹性层间位移限值；抗震设计时，不应小于主体结构弹性层间位移限值的3倍。主体结构弹性层间位移限值应符合国家标准建筑抗震设计规范GB50011和高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3的有关规定。1.2.8进行使用阶段外墙挂板及连接节点的承载力计算时，应采用荷载效应的基本组合，并应符合下列规定：1无地震作用效应组合时，应按下式进行：（1.2.8-1）2有地震作用效应时（9.2.8-2）式中：S作用效应组合的设

11、计值；重力荷载效应标准值；风荷载效应标准值；地震作用效应标准值；重力荷载分项系数，当其效应对承载力不利时，对由风荷载或地震作用效应控制的组合取1.2，对由重力荷载效应控制的组合取1.35；当其效应对承载力有利时，取值不应大于1.0；风荷载分项系数，取1.4；地震作用分项系数，取1.3；风荷载组合系数，无地震作用效应组合时，取1.0；地震作用效应组合时，取0.2。【说明：根据国家标准建筑抗震设计规范GB50011和建筑荷载规范GB50009的规定制订。】1.2.9外墙挂板进行施工阶段验算时，不考虑荷载效应的组合。1.2.10外墙挂板进行正常使用极限状态验算时，应采用荷载效应的标准组合。【说明：施

12、工阶段的荷载是重力荷载和等效静力荷载的和，未考虑组合系数；使用阶段的荷载组合要求根据国家标准建筑荷载规范GB50009的规定制订。】1.3外墙挂板设计1.3.1外墙挂板的尺寸宜符合下列规定：1外墙挂板的高度不宜大于一个层高，跨度不宜大于一个柱距或相邻承重墙之间的距离，厚度不宜小于100mm；2预制夹芯外墙挂板的总厚度不宜小于150mm，且内、外叶墙板的厚度均不宜小于50mm；保温材料的厚度不宜小于30mm，且不宜大于120mm。【说明：根据我国国情，主要是我国吊车的起重能力、卡车的运输能力、施工单位的施工水平、以及连接节点构造的成熟程度，目前还不宜将构件做得过大。构件尺度过长或过高，或跨越两个

13、层高后，需考虑主体结构位移对外墙挂板内力的影响，甚至需要考虑构件的P-效应。本版规程暂时不考虑。】1.3.2外墙挂板竖向和水平钢筋的配筋率均不宜小于0.2%；且钢筋直径不宜小于6mm，间距不宜大于200mm。【说明：由于外墙挂板在受到风荷载和地震作用在平面外的双向作用，因此应双层、双向配筋，且应满足最小配筋率的要求。】1.3.3外墙挂板中最外层钢筋的混凝土保护层厚度应符合下列规定：1对饰面材料为石材或面砖外墙挂板，不应小于15mm；2对清水外墙挂板，不应小于20mm；3对露骨料外墙挂板，应从最凹处混凝土表面计起，且不应小于20mm。【说明：外墙挂板的饰面可以有多种做法，应根据外墙挂板饰面的不同

14、做法，确定其钢筋保护层厚度的不同要求。特别应注意，当外墙挂板的饰面采用表面露出不同深度或不同颜色的骨料时，其最外层钢筋的混凝土保护层厚度，应从最凹处混凝土表面计起。】1.3.4外墙挂板承载力计算及正常使用极限状态的验算可采用线弹性方法。当进行正常使用极限状态验算时，应符合下列规定：1对施工阶段，外墙挂板的板面不应开裂，并应满足国家标准混凝土结构工程施工规范GB50666的有关规定；2对使用阶段，当允许外墙挂板的板面开裂时，按国家标准混凝土结构设计规范GB50010计算的最大裂缝宽度不宜大于0.20mm；3对施工阶段和使用阶段，外墙挂板的挠度均不宜大于，其中为计算跨度；对悬臂端，按实际悬臂长度的

15、2倍取用。【说明：对外墙挂板承载能力的分析可以采用线弹性方法，施工阶段和使用阶段均应控制墙面的开裂。】1.3.5点支承的外墙挂板受到垂直于板面的荷载作用时，可采用等代梁法进行内力和变形分析，并应符合下列规定：1应按纵横两个方向分别计算，且均应考虑全部荷载的作用；2等代梁的宽度可取计算方向上支点两侧支点中心间距的1/2或支点到板边缘的距离，且不宜大于板厚的12倍；3挠度计算时，可取两个方向等代梁跨中最大弯矩处的刚度平均值作为该板刚度按梁的弹性挠度公式计算。1.3.6边支承的外墙挂板受到垂直于板面的荷载作用时，其内力和变形分析应符合下列规定：1单边或两对边支承的挂板应按单向板计算；2三边或四边支承

16、的板，当长边与短边之比不大于2.0时，应按双向板计算；当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算；当长边与短边长度之比不小于3.0时，可按沿短边方向受力的单向板计算；3挠度计算时，可取两个方向跨中最大弯矩处的刚度采用板的弹性挠度公式计算。1.4连接节点设计1.4.1外墙挂板与主体结构连接节点应符合下列要求：1主体结构的支承构件，应能够承受外墙挂板通过连接节点传递的荷载和作用；2连接件的承载力设计值应大于外墙挂板传来的最不利荷载效应组合设计值的1.3倍；3预埋件承载力设计值应大于连接件承载力设计值。【说明：外墙挂板与主体结构连接节点的设计应全面考虑，其中包括与支承构件的关系，

17、连接件自身的承载力要求，以及预埋件的设计要求等。】1.4.2连接节点的预埋件、吊装用预埋吊件、以及用于临时支撑的预埋件均应分别设置。【说明：对于每个不同目的，应使用不同的预埋件。例如，用于连接节点的预埋件不可以作为起吊墙板的预埋吊具。】1.4.3外墙挂板采用柔性连接的点支承与主体结构相连时，其节点构造应符合下列要求：1应根据外墙挂板的形状、尺寸以及主体结构层间位移等特点，确定连接件的数量和位置；2抵抗重力荷载和平面外拉力或压力的连接件应分别设置。用于抵抗重力荷载的连接件，每块板不应多于两个；3连接件的设计应使外墙挂板具有相对于主体结构的位移能力；并应根据工程的实际情况，确定所应提供的平移能力或

18、转动能力；4连接件对外墙挂板所提供的位移能力，应能满足结构弹性层间位移角限值的要求，并为施工安装提供可调整的空间。【说明：根据工程实践经验，点支承的连接节点一般采用在连接件和预埋件、垫板间设置滑移垫片配合长圆孔形成平行板面的可滑移支座；当外墙挂板相对于主体结构可能产生转动时，长圆孔宜按垂直方向设置；当外墙挂板相对于主体结构可能产生平动时，长圆孔宜按水平方向设置。长圆孔的尺寸应能满足结构弹性层间位移角限值的要求。】1.4.4外墙挂板采用刚性连接的线支承与主体结构相连时，其节点构造应符合下列要求：1外墙挂板宜通过在板侧面上部设置的连接用钢筋与主体结构相连；2连接用钢筋在现浇混凝土中的锚固长度通过计算并满足混凝土结构设计规范GB50010的相关要求。【说明：目前，我国有关线支承的科研成果和理论研究还较少，本规程仅提出最基本的原则。】1.4.5连接节点的预埋件应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的有关规定，预埋件应在外墙挂板和主体结构混凝土施工时埋入。【说明：连接节点在外墙挂板和主体结构中的固定不得采用后锚固的方法，应采用预埋件。预埋件应