装配式混凝土结构设计要点及关键施工技术与验收标准介绍

装配式混凝土结构设计要点及关键施工技术与验收标准介绍中国建筑科学研究院建筑工业化研究中心田春雨2017.22规程及图集介绍设计要点总结装配式混凝土结构设计要点3装配式混凝土结构有关技术标准类别编号名称国家标准GB50010-2010混凝土结构设计规范GB50666-2011混凝土结构工程施工规范GB50204（2011年修订版）混凝土结构工程施工质量验收规范行业标准JGJ1-2014装配式混凝土结构技术规程JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程JGJ224-2010预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程JGJ355-2015钢筋套筒灌浆连接应用技术规程JGJ256钢筋锚固板应用技术规程协会标准CECS40:92混凝土及预制混凝土构件质量控制规程CECS43:92钢筋混凝土装配整体式框架节点与连接设计规程CECS52:2010整体预应力装配式板柱结构技术规程地方标准北京、上海、深圳、辽宁、安徽、黑龙江、福建、香港、广东等各地方规程

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充分分析研究市场需求，做有用的标准包含主要装配式结构体系（不仅是剪力墙大板）不片面强调全预制装配，提高结构性能/抗震性能结构设计上主要依靠现有规范体系及设计技术针对低层、多层建筑，提出专门规定和要求补充、强化建筑设计、加工制作、安装、工程验收必须安全可靠，力争技术先进、经济合理JGJ1-2014装配式混凝土结构技术规程2002年立项，2008年开始编制，2012年审查，2013年报批2014年发行5二、设计要点1、基本规定2、连接设计3、楼盖及楼梯设计4、框架结构设计5、剪力墙结构设计6基本规定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7基本规定结构类型非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度（0.2g）8度（0.3g）装配整体式框架结构7060504030装配整体式框架-现浇剪力墙结构15013012010080装配整体式剪力墙结构140（130）130（120）110（100）90（80）70（60）装配整体式部分框支剪力墙结构120（110）110（100）90（80）70（60）40（30）适用高度8基本规定高宽比结构类型非抗震设计抗震设防烈度6度、7度8度装配整体式框架结构543装配整体式框架-现浇剪力墙结构665装配整体式剪力墙结构665对结构刚度、整体稳定、承载力和经济合理性的宏观限制以外，对于装配式混凝土结构，更重要的是提高结构的抗倾覆能力，减小结构底部在侧向力作用下出现拉力的可能性，避免墙板水平接缝在受剪的同时受拉9基本规定结构类型抗震设防烈度6度7度8度装配整体式框架结构高度（m）≤24＞24≤24＞24≤24＞24框架四三三二二一大跨度框架三二一装配整体式框架-现浇剪力墙结构高度（m）≤60＞60≤24>24且≤60＞60≤24>24且≤60＞60框架四三四三二三二一剪力墙三三三二二二一一装配整体式剪力墙结构高度（m）≤70＞70≤24>24且≤70＞70≤24>24且≤70＞70剪力墙四三四三二三二一装配整体式部分框支剪力墙结构高度≤70＞70≤24>24且≤70＞70≤24>24且≤70现浇框支框架二二二二一一一底部加强部位剪力墙三二三二一二一其他区域剪力墙四三四三二三二抗震等级10连接设计PC构件之间干式连接：通过预埋件焊接或螺栓连接、搁置、销栓等方式湿式连接：钢筋连接、后浇混凝土或灌浆结合为整体干式连接：节点构造应符合计算简图要求；按实际内力验算螺栓、焊缝、钢板截面、牛腿或挑耳企口弯剪、销栓受剪、局部承压等承载力。参考：《钢结构设计规范》《混凝土结构设计规范》PCIDesignhandbookChapter6fibBulletin74Planninganddesignhandbookonprecastbuildingstruetureschapter511连接设设计湿式连连接传传力途途径：：压力：后浇混混凝土土、灌灌浆料料或座座浆材材料直直接传传递；；拉力：连接钢钢筋传传递；；剪力：结合面面混凝凝土的的粘结结强度度、键键槽或或者粗粗糙面面、钢钢筋的的摩擦擦抗剪剪作用用、销栓抗抗剪作作用承承担；；弯矩：：连接接钢筋筋抗拉拉及后浇混混凝土土、灌灌浆料料或座座浆材材料抗压；设计思思路：：拉、压压、弯弯承载载力计计算同同混凝凝土构构件，，满足足构造造要求求时无无需计计算；剪力：：结合合面直直剪单单独进进行计计算，，并确确定键键槽及及抗剪剪钢筋筋数量量；12连接设设计强接缝缝，弱弱构件件13连接设设计钢筋连连接：：套筒筒灌浆浆连接接，机机械连连接，，焊接接，搭搭接等等钢筋套套筒灌灌浆连连接应应用技技术规规程钢筋机机械连连接通通用技技术规规程混凝土土结构构设计计规范范14连接设设计钢筋连连接：：浆锚锚搭接接连接接1415连接设设计钢筋锚锚固15连接设设计预制板板顶面面：粗粗糙面面，凹凹凸深深度>4mm预制梁梁顶面面：粗粗糙面面，凹凹凸深深度>6mm端面：：键槽槽（计算算确定定），，宜同时时设粗粗糙面面，凹凹凸深深度>6mm预制柱柱底：：键槽槽（考考虑灌灌浆排排气）），宜宜同时时设粗粗面，，凹凸凸深度度>6mm柱顶：：粗糙糙面，，凹凸凸深度度>6mm预制墙顶底底面：粗糙糙面，凹凸凸深度>6mm侧面：粗糙糙面，凹凸凸深度>6mm。也可设键键槽粗糙面的面面积不宜小小于结合面面的80%构件结合面面：预制楼梯清水面，带带防滑条，，栏杆预埋埋件，两端端简支楼盖体系钢筋桁架叠叠合楼板，，可做单向向、双向板板19框架结构设设计总体思路：：装配整体体式框架结结构，等同现浇，与现浇混混凝土框架架结构整体体分析及构构件设计方方法相同承载力计算算：叠合梁梁拼缝、预预制柱拼缝缝的抗剪承承载力计算算构件构造要要求：叠合合梁、预制制柱构造要要求节点构造要要求：主次次梁节点、、叠合梁拼拼接节点、、梁柱节点点构造要求求装配形式：：以预制柱柱、叠合梁梁、叠合楼楼板、现浇浇节点构成成，梁柱以以一维构件为主，方便便制作及安安装。柱纵纵筋连接采采用灌浆套套筒连接。。20框架结构设设计一般规定合理的结构构方案及高高宽比拉力对接缝缝抗剪很不不利，影响响整体性21框架结构设设计承载力设计计叠合梁截面面、预制或或现浇柱截截面、节点点区承载力力设计均按按照混凝土土结构设计计规范的规规定进行。。接缝的剪力力设计值按按构件端部部剪力设计计值，扣除除支座区区域；按6.5.1条符合接缝缝受剪承载载力是否满满足要求本规程仅给给出：梁端端拼缝的受受剪承载力力计算公式式；柱底拼缝的的受剪承载载力计算公公式；22框架结构设设计承载力设计计穿过结合面面的钢筋销销栓抗剪作作用键槽抗剪作作用后浇层混凝凝土抗剪作作用键槽构造按按6.5.5条23框架结构设设计节点设计要要点：1.柱钢筋集中中角部布置置，柱截面面不宜小；；2.梁配筋率适适宜，尽量量单排布筋筋；3.几个方向梁梁下部钢筋筋避让：水水平弯折，，竖向弯折折，两个方方向梁高区区别,弯折角度1:64.梁钢筋弯折折或避让造造成局部保保护层过厚厚，需避免免削弱承载载力，并附附加构造筋筋控制裂缝缝及保护层层脱落构造要求24剪力墙结构构设计总体思路：：装配整体体式剪力墙墙结构，与与现浇混凝凝土剪力墙墙结构整体体分析及构构件设计方方法相同，，主要用于于高层建筑筑。承载力计算算：预制墙墙板水平拼拼缝的抗剪剪承载力计计算构件构造要要求：预制制墙板构造造要求节点点构构造造要要求求：：预预制制墙墙板板竖竖向向拼拼缝缝、、水水平平拼拼缝缝、、水水平平圈圈梁梁、、连连梁梁节节点点等等构构造造要要求求装配配形形式式：：以以预预制制墙墙板板、、后后浇浇边边缘缘构构件件、、后后浇浇连连接接段段、、叠叠合合楼楼板板。。墙墙板板水水平平拼拼缝缝竖竖向向钢钢筋筋连连接接采采用用灌灌浆浆套套筒筒连连接接、、浆浆锚锚搭搭接接连连接接等等。。25剪力力墙墙结结构构设设计计一般般规规定定26剪力力墙墙结结构构设设计计一般般规规定定高规规7.1.8条适适当当加加严严外挂挂墙墙板板设设计计外墙墙挂挂板板均均为为非非承承重重板板，，不不协协助助主主体体结结构构承承载载，，仅仅承承受受自自身身分分担担的的荷荷载载和和地地震震作作用用；；适适应应主主体体结结构构变变形形要要求求线连连接接和和点点连连接接的的选选择择点连连接接变变形形模模式式的的选选择择（（平平移移，，转转动动，，固固定定））总结结结构构布布置置考考虑虑装装配配化化的的要要求求，，不要要先先按按现现浇浇设设计计，，再再拆拆分分考虑虑综综合合因因素素、、合合理理选选择择技技术术方方案案烈度度、、气气候候条条件件，，使使用用功功能能预制制率率要要求求生产产能能力力，，施施工工安安装装水水平平以现现有有规规程程、、图图集集中中技技术术体体系系及及做做法法为为主主对各各种种结结构构体体系系及及连连接接做做法法，，要要因因地地、、因因人人制制宜宜选选用用新型型体体系系及及做做法法要要有有较较完完整整的的研研究究及及论论证证资资料料、、设设计计方方法法。。重视视节节点点连连接接构构造造总结结比传传统统设设计计多多出出来来的的工工作作量量结构构设设计计与与生生产产、、施施工工密密切切配配合合，，多多看看现现场场充分分考考虑虑施施工工因因素素（（吊吊装装、、运运输输））重视视深深化化设设计计（（构构件件、、支支撑撑等等施施工工验验算算））引言言预制制构构件件结结构构性性能能检检验验预制制构构件件结结合合面面处处理理预制制构构件件吊吊运运临时时固固定定措措施施钢筋筋套套筒筒灌灌浆浆连连接接技技术术后浇浇区区钢钢筋筋安安装装全过过程程施施工工验验算算装配配式式结结构构工工程程验验收收装配配式式混混凝凝土土结结构构关关键键施施工工技技术术与与验验收收标标准准引言言装配配式式混混凝凝土土结结构构的的设设计计也也需需要要符符合合现现行行国国家家标标准准《混凝凝土土结结构构设设计计规规范范》GB50010等有有关关规规定定，，确确保保结结构构安全全、、适适用用和和经经济济，但但也也要要考考虑虑易施施工工性性。混凝凝土土结结构构：：以混混凝凝土土为为主主制制成成的的结结构构，，包包括括素素混混凝凝土土结结构构、、钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构和和预预应应力力混混凝凝土土结结构构。。（GB50010）混凝凝土土结结构构：：以混混凝凝土土为为主主制制成成的的结结构构，，包包括括素素混混凝凝土土结结构构、、钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构和和预预应应力力混混凝凝土土结结构构，，按施施工工方方法法可可分分为为现现浇浇混混凝凝土土结结构构和和装装配配式式混混凝凝土土结结构构。（GB50666、GB50204）装配配式式混混凝凝土土结结构构：：由预制制混混凝凝土土构构件件通过过各各种种可靠靠的的连连接接方方式式装配配而而成成的的混混凝凝土土结结构构。。（JGJ1）关键键：：预预制制混混凝凝土土构构件件可靠靠的的连连接接方方式式最新新的的《建筑筑业业企企业业资资质质标标准准》已于于2015年1月1日正正式式施施行行，，新新标标准准中中取取消消了了混混凝凝土土预预制制构构件件专专业业企企业业资资质质《规范范》规定定的的““专专业业企企业业生生产产””指指与与总总承承包包单单位位不不同同的的企企业业法法人人生生产产专业业企企业业生生产产总包包单单位位制制作作预制制构构件件1预制制构构件件结结构构性性能能检检验验GB50204预制制构构件件分分类类【GB50204/9.2.8】】预制制构构件件粗粗糙糙面的的质质量量及及键键槽槽的的数数量量应应符符合合设设计计要求求。。装配配整整体体式式结结构构中中预预制制构构件件与与后后浇浇混混凝凝土土结结合合的的界界面面称称为为结结合合面面，，具具体体可可为为粗粗糙糙面面或或设设置置键键槽槽两两种种形式式有需要要时时，，还还需需要要在在粗粗糙糙面面、、键键槽槽上上配配置置抗抗剪剪或或抗抗拉拉钢钢筋筋等等以以确确保保结结构构连连接接构构造造的的整整体体性性设设计计要要求求2预制制构构件件的的结结合合面面处处理理GB502042预制制构构件件的的结结合合面面处处理理结合合面面规程程JGJ1第6.5.5条：：预制制构构件件与与后后浇浇混混凝凝土土、、灌灌浆浆料料、、坐坐浆浆材材料料的的结结合合面面应应设设置置粗粗糙糙面面、、键键槽槽。。粗糙糙面面的的面面积积不不宜宜小小于于结结合合面面的的80%，预预制制板板的的粗粗糙糙面面凹凹凸凸深深度度不不应应小小于于4mm，预预制制梁梁端端、、预预制制柱柱端端、、预预制制墙墙端端的的粗粗糙糙面面凹凹凸凸深深度度不不应应小小于于6mm。键槽槽露骨骨料料粗粗糙糙面面拉毛毛粗粗糙糙面面凿毛毛粗粗糙糙面面刻花花粗粗糙糙面面3预制制构构件件吊吊运运预埋埋吊吊件件（（HPB300吊环环和和专专用用预预埋埋吊吊件件））规范范GB50666给出出了了预预埋埋吊吊件件的的施施工工安安全全系系数数要要求求。。专专用用预预埋埋吊吊件件构构造造比比较较复复杂杂，，实实际际承承载载力力计计算算缺缺少少相相关关公公式式可可依依据据，，需需要要通通过过试试验验加加以以确确定定。。但但是是，，目目前前我我国国缺缺乏乏专专用用预预埋埋吊吊件件性性能能检检验验的的试试验验标标准准。。因因此此，，应用用专专用用预预埋埋吊吊件件时时，，应应严严格格遵遵守守产产品品应应用用技技术术手手册册的的要要求求。。3预制制构构件件吊吊运运4个算算3个一一定定安安全全吗吗？？【GB50204/9.3.1】】临时时固定定措措施施的的安安装装质质量量应应符符合合施施工工方方案案的的要要求求临时时固固定定措措施施应应按按《混凝凝土土结结构构工工程程施施工工规规范范》GB50666的有关规定进进行施工验算算，并形成施工方方案“临时固定措措施”作用同同模板支架，，但考虑其重重要性，本条条定为主控项项目预制构件安装装就位后应及及时采取临时时固定措施，，并可通过临时支撑撑对构件的水平位位置和垂直度度进行微调4临时固定措施施GB502044临时固定措施施预制构件安装装过程中应根根据水准点和和轴线校正位位置，安装就位后应应及时采取临临时固定措施施。预制构件与与吊具的分离离应在校准定定位及临时固固定措施安装装完成后进行行。临时固定定措施的拆除应在装配式结结构能达到后后续施工承载载要求后进行行。采用临时支撑撑时，应符合合下列规定：：每个预制构件件的临时支撑撑不宜少于2道；对预制柱柱、墙板的上上部斜撑，其其支撑点距离离底部的距离离不宜小于高高度的2/3，且不应小于于高度的1/2；构件安装装就位后，可可通过临时支支撑对构件的的位置和垂直直度进行微调调。GB50666【GB50204/9.3.2】】钢筋采用套筒筒灌浆连接或或浆锚搭接连连接时，灌浆浆应饱满、密密实。【GB50204/9.3.3】】钢筋采用套筒筒灌浆连接或或浆锚搭接连连接时，其连连接接头质量量应符合国家家现行相关标标准的规定。。5钢筋套筒灌浆浆连接技术《钢筋套筒灌浆浆连接应用技技术规程》JGJ355-2015接头性能要求求【JGJ355/3.2.2强条】钢筋套筒灌浆浆连接接头的的抗拉强度不不应小于连接接钢筋抗拉强强度标准值，，且破坏时应断于接头外钢筋筋.考虑同截面100%连接，且在框框架柱中多位位于箍筋加密密区部位。考考虑到钢筋可可靠连接的重重要性，为防防止混凝土构构件发生不利利破坏（防止止可预见破坏坏模式）要求断于钢筋筋，即不允许许发生断于接接头或连接钢钢筋与灌浆套套筒拉脱的现现象。包括半半灌浆接头的的机械连接端端接头产品开发发时应考虑钢钢筋抗拉强度度实测值为标标准值1.15倍时不发生断断于接头或连连接钢筋与灌灌浆套筒拉脱脱5钢筋套筒灌浆浆连接技术施工要求【JGJ355/6.1.1】套筒灌浆连接接应采用由接接头型式检验验确定的相匹匹配的灌浆套套筒、灌浆料料。【JGJ355/6.1.2】套筒灌浆连接接施工应编制制专项施工方方案。【JGJ355/6.1.3】灌浆施工的操操作人员应经经专业培训合合格后上岗。。【JGJ355/6.1.4】对于首次施工工，宜选择有有代表性的单单元或部位进进行试制作、、试安装、试试灌浆。【JGJ355/6.1.5】施工现场灌浆浆料宜存储在在室内，并应应采取防雨、、防潮、防晒晒措施。5钢筋套筒灌浆浆连接技术验收要求——工艺检验【JGJ355/7.0.5】灌浆施工前，，应对不同钢钢筋生产企业业的进场钢筋筋进行接头工工艺检验；施工过程中，，当更换钢筋筋生产企业、、或同生产企企业生产的钢钢筋外形尺寸寸与已完成工工艺检验的钢钢筋有较大差差异时，应再再次进行工艺艺检验。灌浆套筒埋入入预制构件时时，工艺检验验应在预制构构件生产前进进行；当现场场灌浆施工单单位与工艺检检验时的灌浆浆单位不同，，灌浆前应再再次进行工艺艺检验；工艺检验应模模拟施工条件件制作接头试试件，并应按按接头提供单单位提供的施施工操作要求求进行；每种规格钢筋筋应制作3个对中套筒灌灌浆连接接头头，并应检查查灌浆质量5钢筋套筒灌浆浆连接技术验收要求——套筒进场力学学性能检验【JGJ355/7.0.6强条】灌浆套筒进厂厂（场）时，，应抽取灌浆浆套筒并采用用与之匹配的的灌浆料制作作对中连接接接头试件，并并进行抗拉强强度检验，检检验结果均应应符合本规程程第3.2.2条的有关规定定。抗拉强度检验验接头试件应应模拟施工条条件并按施工工方案制作。。接头试件应在在标准养护条条件下养护28d。接头试件的抗抗拉强度试验验应采用零到到破坏或零到到连接钢筋抗抗拉荷载标准准值1.15倍的一次加载载制度，并应应符合现行行行业标准《钢筋机械连接接技术规程》JGJ107的有关规定本条检验可与与第7.0.5条规定的工艺艺检验合并进进行，工艺检检验合格后可可免除此批灌灌浆套筒的接接头抽检。5钢筋套筒灌浆浆连接技术6后浇区钢筋安安装双向板整体式式接缝（后浇浇带）板底纵筋弯折折锚固6后浇区钢筋安安装双向板整体式式接缝（后浇浇带）6后浇区钢筋安安装双向板整体式式接缝（密拼拼）JGJ1-2015第6.6.5条的条文说明明：当后浇层厚厚度较大（大大于75mm），且设置有有钢筋桁架并并配置足够数数量的接缝钢钢筋时，分离离式接缝可承承受足够大的的弯矩和剪力力，此时也可可将其作为整整体式拼缝。。6后浇区钢筋安安装预制墙与后浇浇边缘暗柱连连接区分“附加连接钢筋筋”和“边缘构件箍筋筋”；附加连接钢筋筋能否计入边边缘构件体积积配箍率？墙身水平钢筋筋附加水平连接接钢筋边缘构件箍筋筋边缘构件竖向向纵筋6后浇区钢筋安安装梁的临时支撑撑梁的纵向钢筋筋梁的箍筋梁端结合面柱的纵向钢筋筋柱的箍筋有外饰面如何何处理？顶层端节点，，构造能否满满足GB50010的要求？连接节点示例例框架节点7全过程施工验验算关键施工环节节：★施加预应力★脱模起吊★厂内吊运★厂内运输★厂内堆放构件制作运输与堆放安装与连接关键施工环节节：★装卸★运输★堆放关键施工环节节：★场内翻转★场内堆放★吊装★临时支撑★后浇混凝土规范GB50666第9.2.1条装配式混凝土土结构施工前前，应根据设设计要求和施施工方案进行行必要的施工工验算。验算对象验算工况荷载取值验算要求预制构件临时支撑预埋吊件构件制作吊运、运输安装与连接等效荷载风荷载施工活荷载预制构件：控控制标准荷载载组合下混凝凝土应力或钢钢筋应力临时支撑与预预埋吊件：安安全系数法验算对象验算工况荷载取值验算对象验算工况验算要求荷载取值验算对象验算工况7全过程施工验验算7全过程施工验验算装配式结构正正式施工前，，宜选择有代代表性的单元元或部分进行行试制作、试试安装。验证模具的可靠性性、构件生产方式式的可操作性性、施工方案的可可行性、施工安全措施施的有效性当施工单位第一次从事某种类型型的装配式结结构施工或结结构型式比较复杂时，为保证预预制构件制作作、运输、装装配等施工过过程的可靠，，施工前应针针对重点过程程进行试制作作和试安装。。试制作、试安安装装配式结构作作为一个分项项进行验收分项工程的验验收包括预制构件进场场、预制构件安装装以及装配式结结构特有的钢筋连接和构构件连接等内容装配式结构现现场施工中的的钢筋绑扎、、混凝土浇筑筑等内容，应应分别纳入钢钢筋、混凝土土、预应力等等分项工程进进行验收对于以预制构构件装配为主主的单层工业业厂房，其混混凝土子分部部工程仅由一一个装配式分分项工程组成成8装配式结结构施工工质量验验收预制构件件进场的的验收文文件质量证明明文件包包括产品品合格证证明书、、混凝土土强度检检验报告告及其他他重要检检验报告告可以（需需要）做做结构性性能检验验的，应应有检验验报告没有做结结构性能能检验的的进场时