6PC拆分设计理论与实践要点解析.

PC拆分设计理论与实践要点解析卫德·住工科技2•目录：一、结构体系简介二、结构深化设计方法三、有待解决几个工程问题四、深化设计人员必备外延知识3一、结构体系简介：1.装配整体式剪力墙结构（框支剪力墙结构）结构体系组成预制剪力墙墙板和预制连梁—外墙板、内墙板、叠合楼板、楼电梯间…水平现浇带和圈梁—沿预制墙板全长设置竖向现浇段（边缘构件、人为设置现浇段）连接预制墙板之间4一、结构体系简介：5一、结构体系简介：6一、结构体系简介：6一、结构体系简介：6一、结构体系简介：6一、结构体系简介：6一、结构体系简介：9一、结构体系简介：2.装配整体式混凝土框架结构（框架剪力墙结构）结构体系组成全部或部分框架梁、柱、楼梯采用预制构件构建成的装配整体式混凝土结构体系。围护结构预制挂板或幕墙…剪力墙、电梯井筒现浇10一、结构体系简介：9一、结构体系简介：3.《规程》JGJ1-2014引用“基本等同现浇结构”的概念通过采取结构整体设计、预制构件的连接设计和构造设计，使结构整体性能可以实现与现浇剪力墙结构的整体性能相似,所谓等同现浇结构的概念。工程上简单易行体系上安全可靠—已通过研究证实设计上可以最大限度的与现行技术标准对接借鉴国外及国内成熟的工程经验现阶段的施工技术和管理水平国家可持续发展的需要9一、结构体系简介：4.装配整体式剪力墙结构的整体性能具有与现浇结构相似的空间刚度具有与现浇结构相似的整体性具有与现浇结构相似的承载能力具有与现浇结构相似的变形能力结构整体的屈服机制和耗能能力与现浇结构相似3一、结构体系简介：5.装配整体式剪力墙结构的连接整体式连接的要求主体结构材料（混凝土和钢材等）连续满足结构整体性能要求，并与结构设计模型相一致满足抗震可靠性的要求，提高经济性满足建筑正常使用要求，保证建筑的气密性、水密性和抗裂等性能满足生产工艺要求，提高生产设备的利用率和构件质量满足安装施工的简便性要求，保证安装施工的可靠性，提高施工建造效率6一、结构体系简介：结构水平和竖向连接示意图16一、结构体系简介：混凝土的连接混凝土界面连接通过粗糙面和抗剪槽，一般宜首选粗糙面，并根据连接性能的要求，对粗糙面的凸凹度和抗剪键槽的尺寸等做出规定注：表中★代表适宜采用的连接方案；☆代表可以采用的连接方案，但存在一定的技术限制或结构设计特殊需求；○代表不应选用或连接部位可不采用的连接方案14一、结构体系简介：钢筋的连接满足预制构件传力的需要满足结构安全可靠、经济合理的要求满足安装施工操作简便、质量可控的要求预制墙板钢筋连接方案选用表15一、结构体系简介：钢筋的连接17一、结构体系简介：钢筋的连接。套筒灌浆连接接头—包括全灌浆和半灌浆套筒特点：1）钢筋接头等级为I级，适用于大直径钢筋连接2）竖向钢筋连接多用半灌浆套筒接头，水平钢筋连接多用全灌浆套筒接头3）灌浆料为高性能补偿收缩水泥基材料，采用压力注浆17一、结构体系简介：•优点：1）技术成熟、可靠，适用于各种连接2）可以采用集中连接的形式，适用于钢筋的直接连接和间接连接等形式3）质量稳定，便于现场操作，可采用群灌技术注浆，施工效率较高•不足：1）灌浆料受施工阶段环境温度影响2）套筒及灌浆料的成本较高3）对预制构件生产的精度、安装施工的组织和管理要求较高17一、结构体系简介：约束浆锚间接搭接接头：特点：1）钢筋搭接范围为约束混凝土区2）灌浆料为高性能补偿收缩水泥基材料，可采用压力注浆3）适用于7°设防以下地区的中等高度建筑17一、结构体系简介：•优点：1）成本较低2）钢筋搭接长度较短，适用于中小直径钢筋连接3）可采用群灌技术注浆，施工效率较高•不足：1）灌浆料受安装施工环境温度影响较大2）钢筋需要逐根连接，数量较大，施工难度较大3）插筋孔道制作工艺尚需完善，制作效率有待提高17一、结构体系简介：浆锚间接搭接接头：特点：1）预制墙板底部预留孔道，通过插筋注浆实现钢筋搭接2）灌浆料为水泥基材料，可采用压力注浆3）适用于7°设防以下地区的中等高度建筑17一、结构体系简介：•优点：1）成本低2）适用于中小直径钢筋连接•不足：1）钢筋插入孔道长度较大，且需要逐根连接，数量较大，施工难度大2）需要逐孔灌浆，施工效率较低17一、结构体系简介：抗剪钢板连接—是一种单一功能的连接方式：优点：1）操作简便，连接效率高2）可以替代部分分布钢筋的连接3）对预制墙板底部的约束效果较好•不足：1）需要采用焊接，对施工要求较高2）对安装精度的要求较高17一、结构体系简介：搭接、焊接接头—是传统的连接方式：优点：成本低、操作简单、适用于墙体分布钢筋和箍筋的连接•不足：效率较低，不易充分发挥预制构件的优势；焊接质量及施工现场的安全防护要求高；采用搭接连接时，安装施工现场后浇筑混凝土量较大，工序较多17一、结构体系简介：型钢连接—是一种采用集中连接的新型连接方式，目前的工程经验尚不够丰富，适用于中等高度建筑预制圆孔板插筋灌孔—与空心砌块类似在连接方式的选择中，正常使用条件下的结构抗裂性能是必须满足的，特别是住宅建筑对于预制墙板侧边与现浇段采用非连续的构造做法时，竖向连接缝的抗裂问题不宜通过装修做法解决，结构设计可以采用包含常遇烈度地震作用的设计工况，对内力设计值不进行抗震调整，并根据计算结果配置抗裂钢筋13一、结构体系简介：钢筋连接一般应选择在构件受力较小的部位钢筋连接可以选择多种形式丰6.装配整体式剪力墙结构设计的基本原则应满足建设、制作、施工各方需求，加强与建筑、结构、设备、装修等专业间配合。18一、结构体系简介：结构方案及设计方法应满足现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011、《混凝土结构设计规范》GB50010和行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3、等对现浇混凝土剪力墙结构的设计规定，同时满足《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1之规定；应采取有效措施加强结构整体性；装配式结构宜采用高强混凝土、高强钢筋；19一、结构体系简介：装配式结构的节点和接缝应受力明确、构造可靠，并应满足承载力、延性和耐久性等要求；应根据连接节点和接缝的构造方式和性能，确定结构的整体计算模型。【说明】结构设计理念:注重等同于现浇结构。（提倡湿法连接，少用干法连接）当建筑结构超限时，建议不做装配结构施工图设计与构件设计“一体化”原则,实现设计图=施工图=构件生产图20一、结构体系简介：7.结构装配方案。结构装配方案外墙—宜采用全装配方案方案一：预制墙板+现浇节点（+预制外模板）方案二：预制墙板+现浇节点+现浇墙体（+预制外模板）内墙—可以考虑采用部分装配方案方案一、现浇剪力墙+预制墙板+现浇节点（+预制隔墙板）方案二、现浇剪力墙（+预制隔墙板21二、深化结构设计方法：设计流程整体策划→单体方案→初步设计→施工图→构件加工图整体策划：—通过与建设方、建筑师、结构师充分沟通，熟悉被拆分对象建筑物类型、结构体系类型，项目实施的目标要求、现阶段工厂制作水平、工人操作、安装技术水平等问题上达成共识结构体系：框架、框剪、剪力墙…受建筑成本限制，预制成本高于现浇已成共识，单体结构拆分部位要深入。22二、深化结构设计方法：研究论证、拆分多少（所谓预制率）直接关系工程造价，合理的预制率+一定建筑组团（10万平米左右）规模+最小化构件型号+构件体量+构件厂熟练加工、精细化管理我们认为总体造价是可以持平的。构件标准化—尽量减少构建型号，提高模具周转率，易于构件制作、生产、安装运输。深化设计要点：•拆分设计不是单存的设计，而是集建筑方案设计、结构设计、构件制作、施工安装、构配件采购等为一体的技术，需要整合全局；23二、深化结构设计方法：：注意《装配规程》与现行规范限定界限不同问题：预拆结构最大适用高度《装配规程》JGJ1-2014与《高规》区别：剪力墙、框支剪力墙装配结构比现浇结构降低10米。抗震等级：剪力墙《装配规程》划分6~8度抗震等级以70米为界限，《高规》以80米为抗震等级划分界限。《装配规程》规定：装配式结构9度区不能拆。《装配规程》规定：加强区、地下室、顶层屋面、转换层不宜拆分。个人意见18层以下小高层，如果墙肢普遍为构造配筋拆分也无妨。24二、深化结构设计方法：单体方案首先确定拆分方案：外墙---一明治、二明治、三明治；内墙—一明治。墙板平面切分如何入手?25二、深化结构设计方法：空间拆分概念图26二、深化结构设计方法：确定现浇与预制界面点27二、深化结构设计方法：：每块墙板可以归类为两横和两竖。两横：上部通过甩筋将与上部板块连接，切分点一般在预制板底标高处；下部切分点通常在板顶标高+20mm处切开，通过套筒或浆锚预留孔连接。两竖：通常是通过边缘构件或人为设置现浇连接段将两块预制墙板连接一体。28二、深化结构设计方法：28二、深化结构设计方法：29二、深化结构设计方法：注意问题：墙体块体拆分尺寸要适宜，综合考虑工厂模台尺寸（3.5~4.0*9~12M）、运输车辆尺寸（限长12M、限宽2.5M、限高3.8M,超限需申请临时许可证）及运输能力、现场塔吊吊装能力及台班费用，一般3~5*2.8~2.9米，单块重量控制在3~8吨比较经济。减少构件及模具型号，提高周转率和模具利用率。28二、深化结构设计方法：28二、深化结构设计方法：30三、有待解决几个工程问题：•灌浆孔与连接钢筋的定位•钢筋连接区域的横向钢筋布置•灌浆区域的“分仓”•内叶墙版外侧的密缝、胶料耐久性•外叶墙板的设计•保温层的连续与密闭•三明治墙板内外叶墙间连接可靠性问题31三、有待解决几个工程问题：•电气开关、插座等位置准确性•现浇涨模问题及对拉螺栓造成冷桥•墙板间连接简化问题33四、深化设计人员必备外延知识：•熟悉国家现行设计规范、规程及配筋构造，熟悉与深化设计有关的行业标准，如《钢筋