《装配式混凝土结构技术规程》基本概念及关键技术

行业标准

《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014

基本概念及关键技术

2015.6装配式混凝土结构快速发展期-二次大战以后●住宅工业化的快速发展和预制混凝土构件的大量应用是从第二次世界大战以后。第二次世界大战以后许多国家面临着住房严重短缺和劳动力的不足的问题，市场的大量需求迫使他们寻求工业化的道路，以尽快解决这一社会问题●在工业化的初期，预制构件在桥梁中有大量的应用，之后开始在居住建筑、学校、医院、办公等公共建筑，停车库，单层工业厂房等得到广泛应用。结构体系从单一的装配式大板建筑发展为框架、剪力墙、框筒、盒子结构等多种结构体系。20世纪50年代，美国开始将预制构件与预应力混凝土技术相结合，宾夕法尼亚州费城著名的胡桃巷纪念桥（TheWalnutLaneMemorialBridge)中国建筑工业化的发展历程50～60年代起步和发展阶段标准预制构件体系逐步建立

70～80年代迅速发展阶段以全装配大板建筑体系为代表相关标准开始配套和完善

90年代～本世纪初市场经济阶段建筑工业快速发展，现浇混凝土结构市场份额急剧上升预制构件在建筑领域消亡

2005年后的新世纪中国的建筑工业化重新崛起市场对高质量多样化精品预制构件有所需求新型装配整体式混凝土结构体系逐步确立2023/2/1中国建筑标准设计研究院4编制工作2006年4月～2014年1月

●认真总结了我国工程实践中的经验和教训●广泛地进行了调查研究●开展了大量试验研究工作

●考察日本等国外有关技术和工程实践

●查阅并翻译了大量国外相关资料和文献

●借鉴了有关国际和国外先进标准

●广泛征求了有关方面的意见

●对具体内容进行了反复讨论、协调和修改最后完成报批稿2023/2/1中国建筑标准设计研究院7设计参考书国家規範PCa技术书（日本）日本PCa技术协会（已有中文译本）编制组开展了如下试验研究工作：

1.钢筋混凝土界面摩擦受剪性能试验研究2.预制混凝土梁端结合面受剪性能试验研究3.现浇柱叠合梁框架结构抗震性能试验研究4.预制柱叠合梁框架结构抗震性能试验研究5.采用灌浆套筒连接的预制装配式混凝土剪力墙结构抗震性能试验研究6.采用约束浆锚钢筋搭接连接的预制装配式混凝土剪力墙结构试验研究7.线支承外墙挂板研究8.L形大板剪力墙结构模型振动台试验研究

编制基本原则：

●充分地反映我国近年来对装配式混凝土进行的各

项科学研究和工程实践的最新成果；●反映至当前成熟的技术水平；

●努力向国际先进水平靠拢；●与现行相关国家标准和工程建设行业标准保持协调一致；●对各项计算指标、设计和构造要求均从严把关，特别是有关连接的要求；●对尚需进行进一步研究的问题，给出原则性的指导意见，定性

不定量；●与其它标准相关的内容，仅引用相关标准号，不抄录相关条款,

以免断章取义。

进程回顾—B3#、B4#建设

2009年12月，北京万科假日风景B3#、B4#楼工业化实体楼交付入住，其优异的品质得到了广大专家学者和业主的高度好评。

万科装配整体式剪力墙结构（套筒灌浆连接）宇辉装配整体式剪力墙结构(约束浆锚搭接连接)

黑龙江宇辉集团开发的“保利花园”应用了预制墙体、预制阳台、预制楼梯、预制叠合板等建筑部件；中南建设装配整体式剪力墙结构(波纹管浆锚搭接)

装配率及预制率高，构件可采用预制构件流水线生产，经济性较好。但建筑高度受限。

合肥西伟徳宝业叠合式剪力墙

德国技术，装配率高、整体性好，效率高，技术成熟。建筑混凝土和钢筋含量大，材料成本高。

南京大地集团装配式框架结构

构件采用预制构件流水线生产，生产及施工效率高、成本低。框架结构不符合国内主流住宅的特点；预应力叠合楼板存在反拱，存在技术缺陷。万科上坊公寓保障房现场施工现状——用工人数100人/20余万平方米17长春全装配的停车场1920河北商丘的农民住宅贵州毕节的职工宿舍22结构类型

是否已纳入规程

装配整体式框架结构

节点刚接

√

多层框架结构节点铰接装配整体式剪力墙结构

√

叠合剪力墙结构以外墙板为模板的装配整体式剪力墙结构多层剪力墙结构节点湿式连接

√

节点干式连接装配整体式

框架-剪力墙结构

剪力墙现浇、

框架预制

√

装配整体式部分框支剪力墙结构

√

我国的国情由于土地的紧缺，城市建设以高层建筑为主按照国家抗震和高层建筑规范的要求，高层建筑以剪力墙和框架剪力墙结构为主，框架结构的使用受到限制。根据我国的文化习俗，和室内空间较小的现实，民众不希望室内有露梁、露柱民众对日照要求较高，板式建筑较受欢迎，塔楼受到冷落住宅建筑以高层板式剪力墙为主我国位于地震区，世界各国的震后调查显示，剪力墙结构是一种抗震性能极好的结构体系。。2023/2/1中国建筑标准设计研究院24我国民众的居住习惯装配式混凝土剪力墙结构住宅系列图集

各地区和国家剪力墙结构的适用高度

地区和国家适用高度中国丙类装配整体式剪力墙非抗震设计6度7度8度（0.2g）8度（0.3g）140（130）（150）130（120）（140）110（100）（120）90（80）（100）70（60）（80）台湾15层日本5层美国采用预制混凝土的普通混凝土剪力墙结构（其中包括有关结构整体性能的要求）允许在地震性能分区为A、B、C地区的建筑中使用。特殊钢筋混凝土结构墙（其中包括有有关延性构造的要求）地震性能分类为D、E48.8m（）地震性能分类为F30.5m（）对较低地震风险的地区没有特殊要求26JGJ1-91的要求●在各种设计状况下，装配整体式结构可采用与现浇混凝土结构相同的方法进行结构分析。当同一层内既有预制又有现浇抗侧力构件时，地震设计状况下宜对现浇抗侧力构件在地震作用下的弯矩和剪力进行适当放大。

●装配整体式结构承载能力极限状态及正常使用极限状态的作用效应分析可采用弹性方法。

●楼层层间最大位移与层高之比的限值

●除本规程另有规定外，装配整体式框架结构可按现浇混凝土框架结构进行设计。

●抗震设计时，对同一层内既有现浇墙肢也有预制墙肢的装配整体式剪力墙结构，现浇墙肢水平地震作用弯矩、剪力宜乘以不小于1.1的增大系数。

29结构类型限值装配整体式框架结构1/550装配整体式框架-现浇剪力墙结构1/800装配整体式剪力墙结构、装配整体式部分框支剪力墙结构1/1000多层装配式剪力墙结构1/1200结构分析

建筑设计的基本要求

1）应在满足建筑功能的前提下，实现基本单元的模数化、标准化定型

2）装配式建筑设计应遵循少规格、多组合的原则

3）满足防火、防水、保温等建筑物理性能要求

目的：提高定型的标准化建筑构配件的重复使用率，降低成本，并实现建筑立面的多样化。立面方案一立面方案二立面方案三立面方案四模数的的发展：早期：欧洲以最大面积的玻璃块为基数作为基本模数日本以榻榻米的面积基数作为基本模数美国以英制的4英寸作为基本模数现代：国际标准统一为1M=100mm丹麦的模数协调标准DS1010.1DS1010.2DS1010.2DS1010.3DS/R1075DR/R1076DR/R1077DS/R1081DS/R1085DS/R1086DS/R1087DS1000DS/R1040DS/R1046DS/R1047DS/R1038DS/R1039DS1041DS1048DS/R1049DS/R1101DS1003DS1028.1DS1028.2DS1080DS1043建筑中的模数协调、词汇建筑中的模数协调、原则和规则建筑规则设计模数模数规则，模数组件的尺寸优先采用的建筑水平向尺寸优先采用的建筑水竖向尺寸工业建筑、优先采用的建筑水平向尺寸屋顶坡度学校建筑设计模数和优先采用的尺寸护理站设计模数和优先采用的尺寸办公楼建筑设计模数和优先采用的尺寸多层住宅的竖向尺寸双跑楼梯的楼梯间楼层标高多层住宅中的电梯井等预制混凝土空心楼板构件预制混凝土内承重墙构件砌块件的模数尺寸普通砖工和模数协调结构墙体和楼面，构件安放大楼板和大块承重与非承重内墙，优先采用的尺寸窗、墙洞单扇内部门，墙洞单扇内部木门外部门、洞口、门框和门扇的尺寸厨房构件

模数标准比较健全并且是强制执行的。丹麦通过模数和模数协调实现构配件的通用化。1960年制定的《全国建筑法》规定，"所有建筑物均应采用1M（100毫米）为基本模数，3M为设计模数"，并制定了20多个必须采用的模数标准。同时国家规定，除自己居住的独立式住宅外，一切住宅都必须按模数进行设计。在政府的推动下，发展通用化体系的单位主要有两个，即国立建筑研究所（SBI）和体系建筑协会（BPS）。BPS是民间组织，其会员包括了200多家主要的建材生产厂。功能模块→户型模块→单元模块→楼栋模块装配式建筑设计应遵循少规格、多组合的原则装配式结构的建筑设计，应在满足建筑功能的前提下，实现基本单元的模数化、标准化定型，以提高定型的标准化建筑构配件的重复使用率，这将非常有利于降低造价。

基本设计概念●以一维构件为主，以湿式连接为主要技术基础●采用预制构件与部分部位的现浇混凝土和节点区的后浇混凝土相结合的方式●预制构件中的受力钢筋以钢筋套筒灌浆连接为主要

连接技术，结合浆锚搭接、绑扎搭接、焊接、机械

连接

●节点设计实现强接缝，弱构件的原则●期望的效果：使装配式混凝土结构具有与现浇混凝土结构完全等同的整体性、稳定性和延性●一维的梁、柱构件及采用后浇混凝土的区域装配式整体式框架结构

柱：预制或现浇均可

梁：叠合梁

梁柱节点部位后浇混凝土：梁柱连接部位主次梁连接部位叠合梁的对接部位

采用后浇混凝土的区域2023/2/1中国建筑标准设计研究院38●装配式整体式剪力墙结构

相邻预制剪力墙连接的边缘构件部位预制剪力墙顶部设置封闭的后浇钢筋混凝土圈梁各层楼面位置设置连续的水平后浇带

一维的剪力墙板及采用后浇混凝土的区域采用预制构件与部分部位的现浇混凝土和

节点区的后浇混凝土相结合的方式●高层装配整体式结构中：1

宜设置地下室，地下室宜采用现浇混凝土；2

剪力墙结构底部加强部位的剪力墙宜采用现浇混凝土；3框架结构首层柱宜采用现浇混凝土，顶层宜采用现浇楼盖结构。●带转换层的装配式整体式结构中：

1当采用部分框支剪力墙结构时，底部框支层不宜超过2层，且框支层及相邻上一层应采用现浇结构；

2部分框支剪力墙以外的结构中，转换梁、转换柱宜现浇●抗震设防烈度为8度时，高层装配整体式剪力墙结构中

的电梯井筒宜采用现浇混凝土结构。●结构转换层、平面复杂或开洞较大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层宜采用现浇楼盖。

根据国家现行标准及实际工程经验给出了装配整体式混凝土结构构件之间的连接节点做法及节点内钢筋锚固和连接的构造要求，兼顾考虑了安全性要求及施工操作方便性的要求。受力钢筋之间力的传递装配整体式结构中，节点及接缝处的纵向钢筋连接宜根据接头受力、施工工艺等要求选用：套筒灌浆连接浆锚搭接连接机械连接焊接连接绑扎搭接连接等连接方式钢筋套筒灌浆连接技术的应用美国结构工程师，Yee博士在1970年研发了现在为大家熟知的NMB连结套筒，并获得专利。第一个使用的工程是在檀香山（火奴鲁鲁）的一个38层的AlaMoana旅馆建筑中，用于连结框架结构中的预制混凝土柱。49竖向钢筋采用套筒灌浆连接构造抗震等级最大间距（mm）最小直径（mm）一、二级1008三、四级1508表8.2.4加密区水平分布钢筋的要求加强钢筋连接区域，应对塑性铰区上移。5051

新时期装配式混凝土结构的技术进步

——设计概念的进步

JGJ1-91的设计概念1.设计概念：认可接缝对装配式混凝土结构刚度的影响，计算中有许多折减2.强调全装配，尽量减少现场湿作业3.通过强调墙体的规则布置实现结构的整体性能，建筑的多样化受到较大的限制，体型及立面单一化4.仅适用于小开间的居住建筑5.没有强调部品的工业化JGJ1-2014的设计概念1.设计概念：装配式混凝土结构强调等同现浇混凝土，计算简图与现浇混凝土基本相同2.强调预制与现浇相结合，更注重装配式结构的整体性能3.在标准化的基础上，通过合理的结构构造，和饰面材料和质感的变化，实现建筑的多样化，对建筑师的限制较少4.同时适用居住建筑和公共建筑5.强调了部品的工业化新时期装配式混凝土结构的技术进步

——建造技术的进步JGJ1-91的主要技术1.多层建筑采用少筋混凝土墙板

高层建筑采用钢筋混凝土墙板2.水平缝中受力钢筋的竖向连接主要依靠预留销键中的搭接焊3.垂直缝中的水平钢筋的连接主要依靠销键和钢筋锚环，仅接缝处有少量现浇混凝土，无边缘构件的要求4.接缝的界面为光滑面5.楼板采用全预制大板JGJ1-2014主要技术1.全部要求采用钢筋混凝土墙板2.水平缝中受力钢筋的竖向连接主要依靠灌浆套筒3.垂直缝