裝配式框架結構體系

1、裝配式框架結構體系,內容,4 裝配式框架結構節(jié)點連接,1 裝配式建筑的發(fā)展歷程,2 裝配式建筑的技術體系介紹,3 裝配式框架結構體系,裝配式混凝土結構建筑技術規(guī)范：建筑的結構系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、設備與管線系統(tǒng)、內裝系統(tǒng)的主要部分采用預制部品部件集成裝配而成的建筑。 裝配式建筑評價標準：裝配式建筑是用預制構件、部品部件在工地裝配而成的建筑。 基本特征：設計標準化、生產工廠化、施工裝配化、裝修一體化、管理信息化,1.1 裝配式建筑的定義和特征,結構體系 混凝土 鋼結構 木結構 ,外圍護體系 外墻、屋面、外門窗及附屬物,設備管線系統(tǒng) 給排水、供暖通風空調、電氣和智能化、燃氣等設備及管線,內裝系統(tǒng) 樓地

2、面、墻面、輕質隔墻、吊頂、內門窗、廚房、衛(wèi)生間和套內設備管線等系統(tǒng),建筑物組成,發(fā)展歷史：國內 20世紀50年代：開創(chuàng)（主要是前蘇聯(lián)技術） 20世紀6080年代：發(fā)展 20世紀90年代：低潮 21世紀初期：恢復、發(fā)展、創(chuàng)新，形成技術體系和技術標準，開展推廣應用,1.1 我國裝配式建筑發(fā)展歷程,第 I 階段 20世紀50年代 早在第一個五年計劃中就提出 借鑒前蘇聯(lián)、東歐國家經驗 推行標準化、工廠化、裝配式施工的房屋建筑建造方式 1955年在北京東郊百子灣興建北京第一建筑構件廠,1.1 我國裝配式建筑發(fā)展歷程,起步階段,第 II 階段 20世紀60年代至80年代初 多種裝配式建筑體系得到快速發(fā)展,

3、原因： 當時各類建筑標準不高、形式單一，容易采用標準化方式建造； 房屋建筑抗震性能要求不高； 總體建設量不大，預制構件廠供應可滿足需求； 木模板、支撐體系和建筑用鋼筋短缺； 施工企業(yè)用工采用固定制，預制裝配可減少現(xiàn)場勞動力投入。,持續(xù)發(fā)展階段,1.1 我國裝配式建筑發(fā)展歷程,裝配式混凝土建筑發(fā)展停滯,低潮階段,1.1 我國裝配式建筑發(fā)展歷程,唐山大地震中預制裝配房屋破壞嚴重，結構整體性、抗震性差； 大板住宅建筑等出現(xiàn)滲漏、隔音差、保溫差等使用性能方面問題； 我國建筑建設規(guī)模急劇增長；建筑設計出現(xiàn)個性化、多樣化、復雜化的特點； 房屋建筑抗震性能要求提高； 各類模板、腳手架的應用普及，商混普及，現(xiàn)

4、澆施工技術大發(fā)展。,現(xiàn)澆結構相較裝配式結構更適應這一時期國情,現(xiàn)澆結構應用廣泛,第 III 階段 20世紀80年代末開始,勞動力成本上升，降低勞動強度，改善作業(yè)條件的需求 節(jié)能環(huán)保的要求：大幅度減少建筑垃圾，降低噪聲污染，節(jié)約用水 技術逐步成熟，經濟實力逐步增強 建筑功能和質量要求提高,1.1 我國裝配式建筑發(fā)展歷程,裝配式結構逐漸符合現(xiàn)階段國情,新發(fā)展階段,第 階段 2008年左右開始至今,1.2 國外裝配式建筑發(fā)展概況,國外的裝配式建筑開始發(fā)展于20世紀初，但是早期的預制混凝土只是被用作裝飾構件，后來受到西方工業(yè)化發(fā)展的影響，預制混凝土結構才開始得到了一定程度的發(fā)展，逐漸被用作結構構件。

5、直到第二次世界大戰(zhàn)后，為解決房荒問題，裝配式建筑才得到突破性發(fā)展。 西方發(fā)達國家的裝配式混凝土結構建筑經過幾十年甚至上百年的時間，已經發(fā)展到了相對成熟、完善的階段。日本、美國、澳大利亞、歐洲等國家和地區(qū)按照各自的經濟、社會、工業(yè)化程度、自然條件等特點，選擇了不同的道路和方式。,內容,2 裝配式建筑的技術體系介紹,4 裝配式框架結構節(jié)點連接,1 裝配式建筑的發(fā)展歷程,3 裝配式框架結構體系,框架-支撐結構,框架-核心筒,大板結構、箱式結構等,裝配式混凝土結構,木（竹）結構,鋼結構,裝配式結構體系,2 裝配式建筑的技術體系介紹,裝配式混凝土結構有關技術標準,內容,4 裝配式框架結構節(jié)點連接,2 裝

6、配式建筑的技術體系介紹,3 裝配式框架結構體系,1 裝配式建筑的發(fā)展歷程,14,裝配式框架結構是指梁、板、柱均由預制混凝土構件組成，在現(xiàn)場進行結構吊裝。,3.1 裝配式框架結構定義,主要用于需要開敞大空間的廠房、倉庫、商場、停車場、辦公樓、教學樓、醫(yī)務樓、商務樓等建筑，近年來也逐漸應用于居民住宅等民用建筑。,方案階段各專業(yè)的協(xié)同； 建筑及結構設計原則：標準化、模數(shù)化，少規(guī)格、多組合；結構整體性、耐久性、高強高性能材料應用；合理的預制拆分； 抗震設防標準； 深化設計要求。,3.2 基本規(guī)定,適用高度,3.2 基本規(guī)定,3.2 基本規(guī)定,高寬比,基于一維構件,把梁、柱預制成一維構件，通過一定的方法

7、連接而成,優(yōu)點：構件生產及施工方便，結構整體性較好，可做到等同現(xiàn)澆結構 缺點：接縫位于受力關鍵部位，連接要求高,3.3 基本構件,采用平面T型和十字型或一字型構件通過一定的方法連接,基于二維構件，,3.3 基本構件,優(yōu)點：節(jié)點性能較好，接頭位于受力較小部分 缺點：生產、運輸、堆放以及安裝施工不方便,采用三維雙T型和雙十字型構件通過一定的方法連接,優(yōu)點：能減少施工現(xiàn)場布筋、澆筑混凝土等工作，接頭數(shù)量較少 缺點：構件是三維構件，重量大，不便于生產、運輸、堆放以及安裝施工。 該種框架體系應用較少,基于三維構件,3.3 基本構件,預制樓梯,帶防滑條，欄桿預埋件,3.3 基本構件,樓蓋體系,鋼筋桁架疊合

8、樓板，可做單向、雙向板,3.3 基本構件,結合面,規(guī)程規(guī)定：預制構件與后澆混凝土、灌漿料、坐漿材料的結合面應設置粗糙面、鍵槽。,鍵槽,露骨料粗糙面,刻花粗糙面,拉毛粗糙面,粗糙面的面積不宜小于結合面的80%，預制板的粗糙面凹凸深度不應小于4 mm，預制梁端、預制柱端、預制墻端的粗糙面凹凸深度不應小于6mm 。,3.3 預制構件安裝,吊裝預制節(jié)段柱,柱底安裝柱身翻起起吊時保護柱插筋的鋼套,預制柱安裝,3.3 預制構件安裝,預制柱安裝,柱節(jié)段處用“X”筋加強,安裝的柱節(jié)段設置斜撐，防止傾倒,3.3 預制構件安裝,預制柱安裝成功,應用對象主要為7層以下的預制裝配框架結構,3.3 預制構件安裝,樓板拼

9、裝,3.3 預制構件安裝,樓梯安裝,外墻板,3.3 預制構件安裝,3.3 預制構件安裝,完成的框架梁板,現(xiàn)澆混凝土結構,裝配式混凝土結構,特點,施工質量,施工速度,造價,抗震性能,設計造型,施工環(huán)境,綠色施工,建筑工業(yè)化,易產生質量缺陷,施工速度慢、周期長,逐漸上升,抗震性能好,空間造型設計靈活,現(xiàn)場手工作業(yè)為主,費水、電、材，污染重,現(xiàn)場難以實現(xiàn)工業(yè)化,施工速度快、周期短,質量保證率高、外觀好,8度及以下抗震,逐漸降低,實現(xiàn)工業(yè)化產業(yè)化工廠化,節(jié)水、電、材，污染少,工廠化機械化生產為主,空間造型設計受限制,3.4 預制裝配式結構特點,內容,4 裝配式框架結構節(jié)點連接,2 裝配式建筑的技術體系

10、介紹,3 裝配式框架結構體系,1 裝配式建筑的發(fā)展,（通過連接件將相鄰構件的受力縱筋相連，在連接處澆混凝土。為等同現(xiàn)澆形式。）,（連接區(qū)通過焊接、螺栓、預應力或者栓釘連接，不需要現(xiàn)澆混凝土。為非等同現(xiàn)澆形式。）,目前主要的研究和應用形式等同現(xiàn)澆,4.1 裝配式結構連接,梁的臨時支撐,梁的縱向鋼筋,梁的箍筋,梁端結合面,柱的縱向鋼筋,柱的箍筋,4.1 裝配式結構連接濕連接,濕連接需要在連接的兩構件之間澆筑混凝土或灌注水泥漿。為確保連接的完整性,澆筑混泥土前，從連接的兩構件伸出鋼筋或螺栓，焊接或搭接或機械連接。在通常情況下，濕連接是預制結構連接中最常用且便利的連接方式，結構整體性能更接近于現(xiàn)澆混凝

11、土。,4.1 裝配式結構連接濕連接,濕連接構件構造處理,梁端留凹槽口，形成現(xiàn)澆框架節(jié)點,預制砼次梁的擱置凹口,柱節(jié)段處用“X”筋加強，節(jié)點是典型的現(xiàn)澆“濕節(jié)點”,兩種梁端構造,4.1 裝配式結構連接干連接,干連接則是通過在連接的構件內植入鋼板或其他鋼構件，通過螺栓連接或焊接，從而達到連接的目的，干連接使結構整體性能顯得更為松散。從抗彎抗剪能力考慮，正確構造的干連接相比于整體式連接，具有相近的延性并可能有更高的的能量耗散能量。,梁端的預應力張拉端構造,4.2 預制柱連接,預制柱的縱筋連接通?？刹捎锰淄补酀{連接，通常套筒區(qū)箍筋應加強。 ,套筒灌漿連接方式,套筒,套筒灌漿連接,4.2 預制柱連接,框

12、架梁 柱節(jié)點采用現(xiàn)澆形式，梁下部縱向鋼筋在節(jié)點區(qū)內可采用機械連接、焊接或彎折錨固方式，鋼筋的連接要求同現(xiàn)澆節(jié)點。,4.3 梁柱節(jié)點連接,機械連接或焊接,彎折錨固,4.4 主梁次梁節(jié)點連接,主次梁連接可采用剛接或鉸接方式。當采用剛接時連接節(jié)點處主梁上應設置現(xiàn)澆段，邊節(jié)點處，次梁縱向鋼筋錨入主梁現(xiàn)澆段內；中間節(jié)點處，兩側次梁的下部鋼筋在現(xiàn)澆段內錨固或連接，次梁上部縱筋在現(xiàn)澆層內連續(xù)。,剛接,主梁支脫式節(jié)點,疊合樓板在主受力方向，下部分布鋼筋伸入梁內，澆注混凝土使其成整體式。,4.5 樓板與梁節(jié)點連接,4.6 牛腿節(jié)點連接,牛腿節(jié)點主要用于廠房等工業(yè)建筑，是一種常用的框架節(jié)點形式。此類節(jié)點主要由牛腿支撐豎向荷載及梁端剪力，大部分牛腿節(jié)點設計中被看成鉸接節(jié)點。除現(xiàn)澆混凝土中可做成牛腿節(jié)點外，螺栓、焊接等方式也常用于牛腿連接。,牛腿焊接連接（剛接）,牛腿螺栓連接（鉸接）,焊接牛腿連接:該焊接連接的抗震性能不理想,在反復地震荷載作用下焊縫處容易發(fā)生脆性破壞,所以其能量耗散性能較差。但是焊接連接的施工方法避免了現(xiàn)場現(xiàn)澆混凝土,也不必進行必要的養(yǎng)護，可以節(jié)省工期。開發(fā)變形性能較好的