山东省地方标准-装配式混凝土结构设计规范介绍（99P）

山东省工程建设标准《装配整体式混凝土结构设计规程》张鑫2015年4月编制介绍山东建筑大学，[e-mail]主要内容三《规程》主要内容及要求二《规程》编制过程一《规程》编制背景四结语主要内容三《规程》主要内容及要求二《规程》编制过程一《规程》编制背景四结语•绿色建筑（可持续建筑）•全寿命周期•绿色建造•建筑工业化•建筑产业现代化新型建筑工业化什么是建筑工业化？“建筑工业化”在上世纪50年代就已经提出。建筑工业化：设计标准化、生产工厂化、施工装配化、管理信息化、装修一体化。新型建筑工业化是从建筑业的生产方式变革的角度而言的，“新型”二字主要是与我国以前的建筑工业化相区别，着重强调信息化与建筑工业化的深度融合。装配整体式混凝土结构是实现新型建筑工业化的主要方式和手段。新型建筑工业化什么是建筑工业化？“建筑工业化”在上世纪50年代就已经提出。建筑工业化：设计标准化、生产工厂化、施工装配化、管理信息化、装修一体化。新型建筑工业化是从建筑业的生产方式变革的角度而言的，“新型”二字主要是与我国以前的建筑工业化相区别，着重强调信息化与建筑工业化的深度融合。装配整体式混凝土结构是实现新型建筑工业化的主要方式和手段。新型建筑工业化为什么提出“建筑工业化”？原因一：（国家政策）节能减排，保护环境，节约资源，提高工程质量、提高效率●2013年初，国务院转发了国家发展改革委和住房城乡建设部《绿色建筑行动方案》国办发〔2013〕1号文件，将推动新型建筑工业化作为一项重要内容。其中（八）推动建筑工业化。●2013年底，全国住房城乡建设工作会议的工作报告，其中2014年十项重点工作任务中第七项明确提出：加快推进建筑节能工作，促进建筑产业现代化。●2014年4月，国务院出台的《国家新型城镇化发展规划》（2014-2020）也明确提出“大力发展绿色建材，强力推进建筑工业化”的要求。原因二：劳动力下降，劳动成本上升•第一次工业革命：18世纪60年代，蒸汽机，机器代替人工生产。•第二次工业革命：19世纪70年代，电力，流水线生产。•第三次工业革命：20世纪40-50年代，信息化生产。•建筑业落后80-140年。国外的装配式混凝土结构装配式混凝土建筑的快速发展始于二战后，20世纪七、八十年代以来，世界上许多发达国家，包括美国、日本和欧洲等在装配式混凝土结构的技术上有了很大进步和技术革新。目前装配整体式混凝土结构在欧洲、新加坡以及高烈度地震区国家如美国、日本等得到广泛应用。装配式混凝土结构国外的装配式混凝土结构国外的装配式混凝土结构国家規範PCa技术书（日本）日本PCa技术协会（已有中文译本）日本装配式混凝土结构规范的演变及其影响一份关于在1995年神户大地震期间混凝土结构性能的报告，显示了由于日本规范的改进，所产生的影响。大量的根据1971年以前日本建筑规范建造的现浇混凝土框架结构倒塌，或被严重损害。1971年，日本对建筑规范进行了重大修改，要求增加柱箍筋的数量。在1995年神户强烈地震期间，在如此强烈的地面运动的区域中，凡是遵守日本1971年建筑设计规范条款的建筑，没有一例倒塌，尽管有些被严重损坏（混凝土保护层破碎或开裂发生）。1981年，日本又对建筑规范进行了重大修改，它引进了在梁柱节点部位，在梁中刻意地设置塑性铰的要求。这个做法保证了塑性铰发生在梁中，并发生在设计者预期的、希望发生的部位。在1995年神户的大地震期间，在如此强烈的地面运动的区域中，凡是遵守日本1981年建筑规范条款设计的建筑，混凝土框架结构没有倒塌，也没有不可修复的重大损伤，而只有可修复的混凝土破碎或次要裂缝发生。我国的装配式混凝土结构的发展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：低潮传统装配式建筑存在问题：（1）建筑功能/使用功能：户型单一、渗漏、不保温、不节能，标准低、质量差（2）结构问题：抗震性能等（3）效率与成本：与现浇结构相比无优势21世纪10年代：恢复、发展、创新我国的装配式混凝土结构的发展我国从上世纪50年代末开始研究叠合构件的受力性能，1977年开始对装配式结构体系进行了研究和开发，1991年在借鉴前苏联的经验的基础上，编制了《装配式大板居住建筑设计和施工规程》，1992年编制了《钢筋混凝土装配整体式框架节点与连接技术规程》。我国的装配式混凝土结构的发展近年来，我国多家科研单位、高校等对装配整体式混凝土结构技术进行了广泛的研究。随着研究的深入以及对国外先进技术、成熟经验的借鉴，装配整体式混凝土结构在我国多个省市得到了大力推广及应用。目前国家已编制了《装配整体式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014，深圳、上海、辽宁、安徽、黑龙江等都已经编制了相应的地方规程。山东省规程编制为加快装配整体式混凝土结构技术的推广应用，促进山东省建筑产业现代化的发展，根据山东省住房和城乡建设厅统一安排，山东建筑大学组织有关单位和专家，依据国家相关标准，借鉴国内外实践经验，结合我省实际，编制了山东省《装配整体式混凝土结构设计规程》。我国的装配式混凝土结构的发展我国的装配式混凝土结构的发展我国的装配式混凝土结构的发展据初步调查统计全国近两年的建设量：大约在1300万㎡左右。2014年全国计划建设量：预计在2000万㎡左右。城市已竣工和开工的建设量（万平方米）2014年计划建设总量（万平方米）备注北京市130150近两年上海市135200近两年沈阳市160130近两年合肥市150150近两年深圳市32110近两年长沙市260200近三年部分城市装配式混凝土结构建筑建设量统计我国的装配式混凝土结构的发展我国的装配式混凝土结构的发展我国的装配式混凝土结构的发展建筑面积：10380平方米地下一层，地上15层，建筑高度45m2-15层采用全预制装配整体式框架--钢支撑结构体系南京万科上坊6-05栋全预制装配整体式框架——钢支撑结构我国的装配式混凝土结构的发展南京万科南站项目栋号结构体系建筑层数（地上＋地下）建筑高度(m)E－04装配整体式框架－现浇剪力墙结构19＋261.050F－04装配整体式框架结构15＋249.050G—02装配整体式框架结构13+243.050装配整体式混凝土结构的概念•定义：由预制混凝土构件或部件通过各种可靠的方式进行连接，并与现场浇筑的混凝土形成整体的混凝土结构。•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。装配整体式混凝土结构的概念•关键技术问题：（1）水平缝、竖缝的钢筋连接技术（2）结合面抗剪性能：粗糙面、键槽、抗剪钢筋（3）新型配筋技术：大直径、大间距（4）锚固技术：锚固板等机械锚固技术（5）结构分析方法、设计方法装配整体式混凝土结构的概念装配整体式混凝土结构的概念装配整体式混凝土结构的概念装配整体式混凝土结构的概念装配整体式混凝土结构的概念装配整体式混凝土结构的概念装配整体式混凝土结构的概念装配整体式混凝土结构的概念装配整体式混凝土结构的概念装配整体式混凝土结构的概念装配整体式混凝土结构的施工过程柱吊装小梁吊装叠合板底板吊装大梁吊装节点箍筋下一楼层梁板钢筋铺设浇筑混凝土START主要内容三《规程》主要内容及要求二《规程》编制过程一《规程》编制背景四结语《规程》编制过程在本规程编制期间，编制组对国内外装配整体式混凝土结构技术做了大量的调研工作。（1）广泛查阅了国外如美国、日本、新加坡及欧洲等国家的装配整体式混凝土结构技术的研究成果、工程实践及规范标准资料，并进行了细致地分析和总结。（2）对国内目前的研究成果、相关标准进行了研究分析。对国内起步较早的地区如沈阳、深圳、上海、长沙等地的工程实践进行了广泛考察、调研。《规程》编制过程在本规程编制期间，编制组对国内外装配整体式混凝土结构技术做了大量的调研工作。（3）对我省建筑材料生产单位、构配件生产厂家、施工单位等进行了考察、调研，济南市也已经进行了工程试点建设。主要内容三《规程》主要内容及要求二《规程》编制过程一《规程》编制背景四结语《规程》主要内容及要求1.总则2.术语和符号3.基本规定4.材料5.建筑设计6.结构设计基本规定7.构件及连接设计8.外挂墙板设计（一）《规程》适用范围适用于抗震设防烈度为6~8度地区的装配整体式混凝土框架结构、装配整体式混凝土框架-现浇剪力墙结构、装配整体式混凝土剪力墙结构及装配整体式混凝土部分框支剪力墙结构的民用建筑。（一）《规程》适用范围结构类型抗震设防烈度6度7度8度（0.2g）8度（0.3g）装配整体式框架结构60504025装配整体式框架-现浇剪力墙结构13012010075装配整体式剪力墙结构130（120）110（100）90（80）65（55）装配整体式部分框支剪力墙结构110（100）90（80）70（60）35（25）装配整体式结构房屋的最大适用高度（m）注：1房屋高度指室外地面到主要屋面的高度，不包括局部突出屋顶部分；2在规定的水平力作用下，装配整体式剪力墙结构和装配整体式部分框支剪力墙结构中，当预制剪力墙构件底部承担的总剪力大于该层总剪力的50%时，最大适用高度应适当降低；当预制剪力墙构件底部承担的总剪力大于该层总剪力的80%时，应取括号中数值；3当结构中仅采用叠合梁、板构件，而竖向承重构件全部现浇时，其最大适用高度同现浇结构。（二）结构布置要求装配整体式混凝土结构应重视结构布置的规则性。特别不规则的建筑应采用现浇结构。特别不规则，是指具有较明显的薄弱部位，可能引起不良后果者，参照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.4.1条。（三）叠合楼盖装配整体式结构的楼盖宜采用叠合楼盖。装配整体式结构中，下列部位楼盖宜采用现浇混凝土：1结构顶层、地下室顶层；2作为上部结构嵌固部位的地下室楼层及其相关范围；3结构体型收进处的楼层及相邻上、下各一层；4平面复杂或开洞较大的楼层；5斜柱上、下端周围局部楼盖。1.叠合板装配叠合板的形式常规的预制底板混凝土叠合板桁架钢筋混凝土叠合板预制带肋底板混凝土叠合板1.叠合板在预制板内设置桁架钢筋，可增加预制板的整体刚度和水平界面抗剪性能。钢筋桁架的下弦与上弦可作为楼板的下部和上部受力钢筋使用。施工阶段，验算预制板的承载力及变形时，可考虑桁架钢筋的作用，减少预制板下的临时支撑。1.叠合板预制带肋底板混凝土叠合板的预制底板上设有板肋且在板肋上预留孔洞，预留孔洞中布置横向穿孔钢筋和管线，可根据需要设计成单向板或双向板。板肋的存在，增大了新、老混凝土接触面，板肋预留孔洞内后浇叠合层混凝土与横向穿孔钢筋形成的抗剪销栓，能保证叠合层混凝土与预制带肋底板形成整体协调受力并共同承载，加强了叠合面的抗剪性能。1.叠合板2.叠合梁叠合梁预制部分的截面形式：叠合梁预制部分可采用矩形或凹口截面形式。123≥60≥50≥150123≥150（a）矩形截面（b）凹口截面2.叠合梁叠合梁的箍筋形式：可采用整体封闭箍筋或组合封闭箍筋的形式。抗震等级为一、二级的叠合框架梁的梁端箍筋加密区宜采用整体封闭箍筋。1313124134（a）整体封闭箍（b）组合封闭箍2.叠合梁叠合梁的梁梁拼接节点：宜在受力较小截面。梁下部纵向钢筋在后浇段内宜采用机械连接或焊接连接；上部纵向钢筋应在后浇段内连续。123（四）竖向预制构件的钢筋连接技术竖向预制承重构件的纵向受力钢筋连接是装配整体混凝土结构中最为关键的技术，装配整体混凝土结构正是在连接技术的进步与革新的基础上得到应用和发展的。目前国内外比较成熟的竖向预制承重构件的钢筋连接技术主要有两种：•（1）套筒灌浆连接•（2）浆锚搭接连接1.套筒灌浆连接套筒灌浆连接是指在预制混凝土构件中预埋的金属套筒中插入钢筋并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋连接方式。钢筋套筒灌浆连接的技术在美国和日本已经有近四十年的应用历史，是一项十分成熟的技术。美国ACI已明确将这种连接列入机械连接的一类，不仅将这项技术广泛应用于预制构件受力钢筋的连接，而且还用于现浇混凝土受力钢筋的连接。