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尖山印象装配式建筑项目案例剖析结构设计篇

3.2结构设计

3.2.1设计标准和配套设计?#25216;?/span>


结构设计依据标准

建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001

建筑结构荷载规范GB50009-2012

建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版)

砌体结构设计规范GB50003-2011

建筑桩基技术规范JGJ94-2008

装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014

装配式混凝土建筑技术标准JB/T51231-2016

建筑工程设计文件编制深度规定2008版

高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010

建筑抗震设防分类标准GB50223-2008

混凝土结构设计规范GB50010-2010(2015年版) 

建筑地基基础设计规范GB50007-2011

地下工程防水技术规范GB50108-2008

结构设计配套?#25216;?/span>

装配式混凝土结构连接节点构造楼盖结构和楼梯15G310-1

装配式混凝土结构连接节点构造剪力墙结构   15G310-2

预制混凝土剪力墙外墙板15G365-1

预制混凝土剪力墙内墙板15G365-2

桁架钢筋混凝土叠合板60mm厚?#35013;?5G366-1

预制钢筋混凝土板式楼梯15G367-1

预制钢筋混凝土阳台板空调板及女儿墙剪力墙结构15G368-1

混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造样图16G101-1


3.2.2结构体系选择


本项目采用装配整体式现浇剪力墙结构即现浇剪力墙搭配叠合水平构件预制外墙挂板预制内隔墙的技术体系此种结构体?#24403;?#20813;了结构主体竖向的拼接同时也可以解决外保温寿命短外墙渗漏水?#29616;?#31561;现浇筑结构中常遇到的难题实现外墙的结构保温和装饰一体化实?#32622;?#30732;筑在搭配使用铝模板的情况下也可以省去抹?#19994;?#21518;续工作预制外墙挂板在工厂内完成了贴砖饰面保温等多道现场施工困难且不易保证质量的工序且在工厂可加工?#25105;?#24418;式的立面大大降?#22303;?#39640;层建筑结构外立面施工的?#35759;x?#25552;高了施工质量和安全性结构体系中竖向构件均为现浇其适用范围最大适用高度等与现浇结构相同

而预制剪力墙结构体系在采用套筒灌浆连接技术时要求套?#24067;?#31446;向连接钢筋的定位必须精准浇筑混凝土前须对套筒所有的开口部位进行封堵以防在套筒灌浆前有混凝土进入内部影响灌浆和钢筋的连接效果虽然套筒灌浆连接技术保障了装配整体式剪力墙结构的可靠性但由于其存在构件生产要求精度高施工工序繁琐的问题且由于剪力墙内竖向钢筋数量大竖向钢筋连接时仍会存在成本高生产施工?#35759;?#22823;等问题

本项目综合考虑项目的整体经济技术指标和生产施工的便捷性与可靠性选择了装配整体式现浇剪力墙结构体系


3.2.3结构设计说明


项目概况本工程为尖山印象公租房项目33层首层架空层层高4.800米标准层层高2.900米建筑总高度97.550米装配整体式现浇剪力墙结构

设计信息主体结构的设计使用年限为50年,建筑结构安全使用等级为二级根据中国地震参数区划图该工程所在地的地震基本烈度为6度,设计地震分组为第一组设计基本地震加速度值为0.05g场地类别为类

分类等级本工程建筑结构安全等级为二级地基基础设计等级为?#20934;?#25239;震设?#35272;?#21035;为丙类剪力墙抗震等级为三级建筑防火分类及耐火等级为一级

结构材料混凝土强度等级墙柱C55~C35梁板C35钢筋HRB400级钢筋HRB400E级抗震钢筋其中抗震等级为一级二级三级的框架和斜撑构件含梯段其纵向受力钢筋采用普通钢筋时钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值应1.25钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值应1.30且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值应9%

结构构件设计本工程项目竖向受力构件采用全现浇剪力墙水平受力构件采用叠合梁叠合板预?#24179;?#26500;构件包括叠合梁叠合板叠合阳台预制楼梯

非结构构件设计本项目预?#21697;?#32467;构构件包括外墙挂板预制隔墙预制空调板预制女儿墙

内装修内隔墙采用轻钢龙骨石膏板内隔墙


3.2.4预制构件设计说明


一叠合梁


1预制梁与后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面,预制梁端面应设置键槽且宜设置粗糙面,键槽的深度不宜小于30mm,宽度不宜小于深度的3倍且不宜大于深度的10倍键槽可贯通截面当不贯通时槽口距离截面边缘不宜小于50mm,键槽间距宜等于键槽宽度,键槽端部斜面倾角不宜大于30㡣为了保证梁的粘接强度应严格按施工缝的处理措施来处理现浇剪力墙柱及叠合梁节点接合面包括清除垃圾水泥浮浆层在接合面形成凹凸差不小于6mm粗糙度的粗糙面充分湿润不宜小于24小时在施工前涂刷界面剂或采用高标号水泥砂浆接浆

2叠合梁的设计和施工注意事项应满足普通钢筋混凝土梁的要求

3由于设备要求需要在梁上开洞或留设预埋件应严格按照设计图纸的要求施工当设计图未作交待时一般应按下图图3.2.4-1要求加设附加筋浇灌钢筋混凝土梁前应仔细复核预留洞及预埋件是否符合相关设计要求

image.png

图3.2.4-1梁上洞口加强筋


4叠合梁的箍筋配置应符合下列规定

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?#23637;?

采用组合封?#23637;?#30340;形式时开口箍筋上?#25509;?#20570;成135弯?#24120;?#38750;抗震设?#21078;保?#24367;钩端头平直段长度不应小于5dd为箍筋?#26412;?#25239;震设?#21078;保?#24179;直段长度不应小于10d现场采用箍筋帽封闭开口箍箍筋帽末端应做成135弯?#24120;?#38750;抗震设?#21078;保?#24367;钩端头平直段长度不应小于5d抗震设?#21078;保?#24179;直段长度不应小于10d如下图


image.png

b采用组合封?#23637;?#31563;的叠合梁

图3.2.4-2叠合梁箍筋构造示意

1-预制梁2-开口箍筋3-上部纵向钢筋4-箍筋?#20445;?-封?#23637;?#31563;


5叠合梁十?#32440;?#21449;处考虑吊装和施工工艺同一个梁柱节点处X方向与Y方向的梁高应设置不小于50mm的高差


二叠合板


1本项目中叠合板的现浇层厚?#28909;?0mm预制层的厚?#28909;?0mm除特别说明外叠合板厚度为130mm如图3.2.4-3

2预制板出筋方向底筋伸出100mm且不小于5d及伸过支座中线

3施工过程中叠合板现浇前应在叠合板下设可靠支撑使预制构件在二次成形浇筑混凝土的重量及施工荷载下不至于发生影响内力的变形

4为了保证板粘接强度应严格按施工缝的处理措施来处理板预制层与现浇层接合面包括清除垃圾水泥浮浆层在接合面形成凹凸差不小于4mm粗糙度的毛面充分湿润不宜小于24小时在施工前涂刷界面剂或采用高标号水泥砂浆接浆

5叠?#19979;?#26495;的拆?#20013;?#32771;虑生产模具的要求一般短边需小于3.2m


image.png

图3.2.4-3预制楼板示意图


三叠合阳台


1本项目中叠合阳台板的现浇层厚?#28909;?0mm预制层的厚?#28909;?0mm叠合阳台板厚度为130mm阳台板下沉30mm

2叠合阳台板其他构造及施工要求同叠合板


四楼梯板


1预制装配楼梯板宜为整体预制构件如图3.2.4-4

2预制装配楼梯板的厚度不宜小于120mm

3预制楼梯与支承构件之间宜采用简支连接采用简支连接时预制楼梯宜一端设置固定铰另一端设置滑动铰其转动及滑动变?#25991;?#21147;应满足层间位移的要求且预制楼梯端部在支承构件上的最小搁置长度应满足装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014表6.5.8的规定

4预制楼梯设置滑动铰的端部应设置防止滑落的构造措施

image.png

图3.2.4-4预制楼梯示意图


五预制外墙挂板


1外围护结构采用预制混凝土外墙挂板外墙挂板与主体结构的连接节点应具有足够的承载力和适应主体变形的能力

2外墙挂板和连接节点的结构分析承载力计算和构造要求应符合国家?#20013;?#26631;准混凝土结构设计规范GB50010-2010(2015年版)装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014装配式混凝土建筑技术标准JB/T51231-2016有关规定

3抗震设?#21078;保?#22806;墙挂板与主体结构的连接节点在墙板平面内应具有不小于主体结构在抗震设防烈度地震作用下弹性层间位?#24179;?倍的变?#25991;?#21147;

4外墙挂板最外层钢筋的混凝土保护层厚度除有专门要求外应符合下列规定

对石材或面砖饰面不应小于15mm

对清水混凝土不应小于20mm

?#26376;?#39592;料装饰面应从最?#21363;?#28151;凝土表面算起且不应小于20mm

5外挂墙板间接缝构造应符合下列要求

接缝构造应满足防水防火隔声等建筑功能要求

接缝宽度应满足主体结构层间位移密封材料的变?#25991;?#21147;施工误差温差引起的变形且不应小于15mm

6外墙挂板内外叶间通过玻璃纤维筋连接当玻纤筋与其他预埋件干涉时可适当移动玻纤筋

7外墙挂板与梁的结合面应采用粗糙面并设置键槽外墙挂板通过墙板侧面和上部的预留钢筋或螺栓锚入结构梁墙中与主体相连外墙挂板不作为主体结构的组成部分如图3.2.4-5


image.png

图3.2.4-5外挂板示意图


六预制内隔墙

1当填充墙采用预制轻质隔墙时与梁底用[email protected]拉接钢筋相连可与叠合梁在工厂连接成整体

2预制轻质填充墙体的具体工艺设计和制造均应在满足建筑消防耐火结构荷载计算现场施工吊装的要求基础上尽量减轻其自重


3.2.5节点设计


一叠合梁和叠合板的连接

image.png

图3.2.5-1 预制叠合梁板连接做法出筋方向

1-预制叠合梁2-预制叠?#19979;?#26495;3-桁架4-楼板现浇层

image.png

图3.2.5-2 预制叠合梁板连接做法非出筋方向

1-预制叠合梁2-预制叠?#19979;?#26495;3-桁架4-楼板现浇层

5-拼缝钢筋间距2506-附加通长构造钢筋


二外挂板的竖向连接

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1-建筑密封胶2-发泡聚乙烯棒3-墙板槽口130*130*504-?#34892;?#19977;明治外挂板5-外爬架套筒6-玻璃纤维筋7-叠合梁预制层8-叠?#19979;?#26495;预制层9-连接钢筋10-混凝土现浇层11-企口12-限位连接件

图3.2.5-3外墙挂板上下连接节点一


注?#21644;?.2.5-3外墙挂板上下混凝土封边增加企口强度外墙挂板水平缝设置企口企口主要用于防水且在施工浇筑楼板现浇层时有利于阻止混凝土溢出当设置企口时施工时应注意水平企口不被破坏

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1-建筑密封胶2-发泡聚乙烯棒3-墙板槽口130*130*504-?#34892;?#19977;明治外挂板5-玻璃纤维筋6-企口

图3.2.5-4外墙挂板上下连接节点二


注?#21644;?.2.5-4采用全断桥方式适合节能要求较高的地区外墙挂板水平缝设置企口企口主要用于防水且在施工浇筑楼板现浇层时有利于阻止混凝土溢出当设置企口时施工时应注意水平企口不被破坏

综上所述外墙挂板水平接缝宜采用高低缝或企口接缝构造结合材料防水达到防水作用企口形式及尺寸可根据需求设计令构件易生产施工易操作


三楼梯的连接搁置式楼梯

image.png

1- 休息平台2-预制楼梯3-水泥砂浆找平层4-锚头5-注胶6-PE棒7-聚苯填充8-灌浆料9-砂浆封堵

图3.2.5-5 搁置式楼梯

3.2.6本项目特点


1本项目塔楼均采用装配整体式现浇剪力墙结构剪力墙抗震等级为三级结构嵌固部位为地下?#21494;?#26495;

2项目底部加强区采用现浇混凝土结构底部加强区以上采用装配整体式现浇剪力墙结构外挂墙板作为外围护兼具剪力墙外模板的作用

3考虑项目总体经济指标结构平面布置中不设置次梁

4本工程洗手间采用的是预制?#26009;?#19979;沉400mm空调板采用全预制空调板阳台采用叠合阳台


3.2.7小结


1装配整体式现浇剪力墙结构体系适用的地域和高度

承重构件剪力墙框架柱现浇+水平构件楼板框架梁叠合的技术体系原则上适用于任何区域其最大适用高度根据建筑的结构类型所处区域抗震设防烈度建筑抗震设防分类等因素满足?#20013;小?#25239;震设计规范GB50011-20102016年版高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014装配式混凝土建筑技术标准GB/T51231-2016和相关的地方规程规范的要求对于高度超过50米的框架结构筒体结构和复杂高层结构应注意采取可靠措施加厚叠?#19979;?#30422;现浇层厚度加大现浇层的配筋等增强叠?#19979;?#26495;的整体刚度

2装配整体式现浇剪力墙结构体系技术要点

在装配整体式现浇剪力墙结构体系中外墙挂板作为围护结构需在墙板的顶部边缘预留钢筋与键槽与主体结构梁或者板连接并后浇混凝土形成可靠连?#21360;?/span>

装配整体式现浇剪力墙结构体系既要保证外墙挂板本身的安全以及与主体结构连接的安全性又要避免对主体结构的刚度及内力分布造成不利影响

外墙挂板与主体结构之间挂板之间缝隙要进行防水防火隔声保温等处理措施缝隙要避免刚性材料填充

外墙挂板除与主体结构的可靠连接外还需要平面外的定位限位措施

因版权问题小编只能带给大家该项目的建筑设计和结构设计部分该项目还有设备设计PC深化设计施工管理等内容以上内容均节选自预制装配式建筑施工技术系列丛书中的预制装配式建筑工程案例一书?#34892;?#36259;的读者可以扫描下方二维码直接购书阅读更多项目内容

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