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    装配式钢筋混凝土结构设计及施工要求
    时间:2015-11-19 07:57 来源:中国智慧结构网 作者:管理员 点击:
        装配整体式钢筋混凝土结构房屋是指主要水平受力构件和垂直非承重构件采用预制的方法,在现场经过装配式施工,垂直受力构件和节点进行现浇连接,使建筑物成为一个整体,这样的建筑结构称为装配整体式结构。其主要特征为:工厂化批量预制、机械化施工,现场湿作业少,具有施工快、质量好、节省材料和人工的优点。

        装配整体式钢筋混凝土结构房屋在建筑设计时,除满足国家现行设计规范外,还应考虑装配整体式结构的技术特点,合理设计构件节点,使构造方式有利于构件拆解和预制生产,提高工业化程度,以更好地保证构件质量、加快建设进度。具体要求如下:

1 建筑结构设计基本原则

1)建筑结构设计应确定合理的结构形式。装配整体式钢筋混凝土结构房屋适用于砖混结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构,在平面和竖向结构应尽量均匀规则,根据建筑的特点合理确定结构形式,房屋适用的最大高度应符合《混凝土结构设计规范》(Gb50010-2002)第11.1条“一般规定”要求。

2)建筑结构的设计计算原则。装配整体式钢筋混凝土是为了适应大工业化生产方式的要求,采用预制构件和现场装配施工为主的生产方式,总体上不改变建筑的结构形式,因此,装配整体式结构房屋的整体设计计算方法,可以参考国家现行结构设计规范,套用现行的设计计算方法,受力性能等同于现浇结构房屋。

3)根据装配整体式结构特点合理确定预制范围。为了提高建筑的工业化程度,建筑结构设计应该在保证结构可靠的前提下提高预制率,而不是“为了预制而预制”,与一般现浇结构一样进行结构计算,并要遵循结构概念设计中“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“节点更强”的原则,与一般现浇结构的区别仅仅是生产方式的不同,具体来讲就是:主结构垂直承重构件采用现浇,如剪力墙、框架柱仍采用现浇方式,其余水平构件和垂直非承重构件可以采用预制,同时应保证受力节点为现浇连接,以保证建筑物的整体性、抗震性,提高防渗漏性能和隔音性能,并有利于消除安装误差。

2 设计要求

1)建筑设计的标准化和模数规则

        为了保证设计和生产的标准化,建筑设计必须符合一定的模数规则,目前最实用的模数规则为:

        开间和进深尺寸按照3M模数,模数进级为3M,偶尔使用1M和1.5M的非标模数,常用尺寸为1200,1500,1800,2100,2400,2700,3000,3300,3600,3900,4200,4500;

        层高采用1M模数,模数进级为1M,常用层高为2700,2800,2900,3000,3100,3200,3300;

        墙体厚度采用0.3M,进级为0.3M,常用厚度有120,150,180,210,240,270,300;

        非承重内隔墙厚度较薄时允许采用75,90,100,个别宽度小于1000的局部次要隔墙可以采用60厚度,空心墙体厚度不小于90。

2)构件尺寸的标准化和模数规则

       为了使构件生产标准化,应采用一定的模数规则,提高模具的通用性,以降低生产成本。构件尺寸一般按照以下模数规则:

        柱截面尺寸推荐采用3M、1.5M相配合,如300,450,600,有时也采用1M等非标准模数,如:400,500,柱子高度按照层高尺寸;

       预制梁截面宽度一般采用5M模数及模数进级,如:200,250,300,小于200时可用120,150,180,预制梁高度一般采用1M模数,对于叠合梁的高度应该与预制厂进行协调,保证梁、墙、楼板尺寸吻合,预制梁的长度一般采用3M模数,以提高专用模板的利用率,方便现场施工。

        预制墙体长度采用3M模数,允许采用1.5M模数进行调整;预制墙体高度采用“层高-楼板厚度”或者“层高-梁高”为标志尺寸,后安装内隔墙的尺寸应与生产厂配合,确定凸凹槽尺寸和形式;
楼梯根据层高按照国家标准设计尺寸;

        全预制楼板厚度一般采用0.1M模数,厚度以“短跨/30” 左右为宜,相邻房间板厚应尽量一致,通过调节配筋大小分别满足承载力要求,当相邻板块厚度不同或地面标高不相等时,应对该节点进行专门的设计,预制叠合楼板厚度一般为设计板厚的50%,长度采用“梁墙净距+30”,这样楼板在预制梁墙上的安装搭接为15mm,板宽度一般采用1000,1200,1500,1800,2400,一个房间只允许采用一块非标宽度的楼板。

3 合理选择梁柱截面形式和尺寸

        由于装配整体式结构房屋的结构柱均为现浇施工,需要现场支模浇捣混凝土,方柱不便于支模和施工,且在房间内突出墙面影响使用,若条件允许的情况下,应尽量采用异形柱,以减少定型模板种类;柱截面尺寸以1.5M或3M模数为宜,以方便墙板预制和安装施工。柱子上下层宜采用相同截面尺寸,通过配筋大小调整柱子的承载能力,便于梁钢筋的搭接锚固以及减少定型模板种类;梁截面形式一般采用矩形,梁截面尺寸选择应有利于钢筋排布,当梁、墙截面宽度相同时,可以考虑梁、墙一体预制,为了运输方便,或者当梁、墙截面宽度不相同时,应采用梁、墙分体预制,并在梁底和墙顶设计留有安装配合的凹凸槽。

4 节点区设计要求

        装配整体式结构的连接节点是核心关键部位,必须保证节点的整体性,重点解决节点的构造方式和新旧混凝土的整体连接效果,节点设计的构造方式要求:

        节点设计既应考虑方便构件拆解,又要考虑到构件之间的钢筋连接,还要考虑到节点区域混凝土浇筑的密实度,如预制梁与现浇柱(剪力墙)相接节点,预制板与预制梁相接节点,预制梁与预制墙的连接节点均应有拉接钢筋,同时预制构件受力钢筋在节点区的连接锚固应满足规范要求,当不满足规范要求时,由设计确定附加锚固措施;为了保证新旧混凝土的连接效果,预制构件在节点区的连接表面应设计成“水洗面”或者抗剪键(在生产要求中有详细介绍),节点区的后浇混凝土应该采用细石混凝土,强度等级应该比设计时计算的混凝土强度等级提高两级,并振捣密实。

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