裝配式建筑“先進(jìn)成熟適用新技術(shù)”

新型裝配式鋼-混組合框架結(jié)構(gòu)體系

推薦單位：中建科技集團(tuán)有限公司

1. 技術(shù)內(nèi)容

新型裝配式鋼和混凝土組合框架結(jié)構(gòu)體系（如圖1所示）是指由預(yù)制混凝土柱、型鋼梁和預(yù)制疊合樓板等主要結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件通過(guò)連接節(jié)點(diǎn)形成整體，共同承受豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)。連接節(jié)點(diǎn)包括預(yù)制柱與預(yù)制柱通過(guò)灌漿套筒連接的節(jié)點(diǎn)和預(yù)制柱與鋼梁通過(guò)新型干式連接方式形成的節(jié)點(diǎn)等。

圖1 新型裝配式鋼和混凝土組合框架結(jié)構(gòu)

新型干式連接節(jié)點(diǎn)（如圖2、圖3所示）在常規(guī)現(xiàn)澆鋼骨連接節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步創(chuàng)新后與預(yù)制混凝土柱有機(jī)的結(jié)合了起來(lái)，連接節(jié)點(diǎn)與預(yù)制柱一同在工廠現(xiàn)澆，既免去了施工現(xiàn)場(chǎng)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)后澆混凝土的濕作業(yè)方式，保證了梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的構(gòu)件質(zhì)量，也提高了現(xiàn)場(chǎng)的施工效率，縮短項(xiàng)目建設(shè)周期。

圖2 新型干式梁柱連接節(jié)點(diǎn)

圖3 新型干式梁柱連接節(jié)點(diǎn)細(xì)部構(gòu)造

新型裝配式鋼和混凝土組合框架結(jié)構(gòu)并非傳統(tǒng)的鋼柱、鋼管柱或組合柱與型鋼梁及壓型鋼板組合樓板形成的組合框架結(jié)構(gòu)體系，其用預(yù)制混凝土柱作為豎向受力構(gòu)件，便于工廠化生產(chǎn)和高強(qiáng)混凝土材料的使用，同時(shí)減少了鋼柱或鋼管柱帶來(lái)的防腐和防火問(wèn)題，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

裝配式鋼和混凝土組合框架結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析時(shí)可采用與現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)相同的設(shè)計(jì)方法。在結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算時(shí)，鋼梁與疊合板形成的組合樓板在平面內(nèi)可假定為無(wú)限剛性，梁柱節(jié)點(diǎn)可視為剛性連接節(jié)點(diǎn)。梁柱連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)可參考鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，上下層預(yù)制柱的連接尚應(yīng)進(jìn)行拼縫處的抗剪驗(yàn)算。組合梁主梁應(yīng)考慮正截面抗彎、抗剪承載力，負(fù)彎矩區(qū)抗彎承載力、裂縫寬度和撓度。組合次梁應(yīng)考慮正截面抗彎承載力、抗剪承載力和撓度。組合梁按受力情況進(jìn)行截面設(shè)計(jì)后尚應(yīng)按結(jié)構(gòu)整體計(jì)算指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。

2. 技術(shù)指標(biāo)

裝配式鋼和混凝土組合框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)安全性與質(zhì)量應(yīng)滿足國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》gb 55008、《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》jgj 1、《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》gb/t 51231、《裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》gb/t 51232、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb 50010、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》gb 50017、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》gb 50666、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》gb 50204、《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》jgj 355以及《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》gb 50205等的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)采用鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》jgj 355和《鋼筋連接用灌漿套筒》jg/t 398的規(guī)定；套筒灌漿料應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋連接用套筒灌漿料》jg/t 408的規(guī)定。裝配整鋼和混凝土框架結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)如下：1. 裝配整鋼和混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度與現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)基本相同，當(dāng)房屋高度接近或超過(guò)框架結(jié)構(gòu)高度限值時(shí)，可在合適位置設(shè)置柱間支撐。2. 裝配整鋼和混凝土框架結(jié)構(gòu)層間位移角指標(biāo)宜按混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。3. 裝配整鋼和混凝土框架結(jié)構(gòu)柱宜采用高強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)鋼筋，框架柱縱筋宜選用大直徑鋼筋，以減少鋼筋數(shù)量，拉大鋼筋間距，有利于提高裝配施工效率，保證施工質(zhì)量，降低成本。4. 樓板跨度在4m以內(nèi)時(shí)可采用預(yù)制四面不出筋疊合板，跨度在4m以上時(shí)宜采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力疊合樓板，以減少現(xiàn)場(chǎng)支撐的搭設(shè)。疊合板采用密拼封連接，按單向板進(jìn)行設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造。5. 梁柱連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)除按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行節(jié)點(diǎn)內(nèi)部連接、焊縫、高強(qiáng)螺栓配置外，宜采用有限元分析軟件對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充受力分析。

3. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

新型干式連接節(jié)點(diǎn)在常規(guī)現(xiàn)澆鋼骨連接節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步創(chuàng)新后，與預(yù)制混凝土柱有機(jī)結(jié)合，連接節(jié)點(diǎn)與預(yù)制柱一同在工廠現(xiàn)澆，既免去了施工現(xiàn)場(chǎng)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)后澆混凝土的濕作業(yè)方式，保證了梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的構(gòu)件質(zhì)量，也提高了現(xiàn)場(chǎng)的施工效率，縮短項(xiàng)目建設(shè)周期。新型裝配式鋼和混凝土組合框架結(jié)構(gòu)并非傳統(tǒng)的鋼柱、鋼管柱或組合柱與型鋼梁及壓型鋼板組合樓板形成的組合框架結(jié)構(gòu)體系，其用預(yù)制混凝土柱作為豎向受力構(gòu)件，便于工廠化生產(chǎn)和高強(qiáng)混凝土材料的使用，同時(shí)減少了鋼柱或鋼管柱帶來(lái)的防腐和防火問(wèn)題，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

4. 適用范圍

裝配式鋼和混凝土組合框架結(jié)構(gòu)適用于抗震設(shè)防烈度為6~8度的多層、高層建筑，包含工業(yè)與民用建筑，特別是標(biāo)準(zhǔn)化程度高的學(xué)校和醫(yī)院（住院部）等類型項(xiàng)目，還包括高層辦公樓、研發(fā)用房等。

5. 工程實(shí)例

坪山三所學(xué)校項(xiàng)目（實(shí)驗(yàn)學(xué)校南校區(qū)二期、錦龍學(xué)校、竹坑學(xué)校）、深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校擴(kuò)建工程項(xiàng)目（坂田校區(qū)初中部）、貴州市花溪區(qū)第二中學(xué)擴(kuò)建工程項(xiàng)目。