装配整体式混凝土结构设计技术规程.doc

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1、1山东省工程建设标准山东省工程建设标准 DB编 号：DB 37/T*-2014备案号：J *-*装配整体式混凝土结构设计规程装配整体式混凝土结构设计规程Specification for Design of Monolithic Precast Concrete Structures（征求意见稿）（征求意见稿）2014-*-*发布发布 2014-*-*实施实施-山东省住房和城乡建设厅 联合发布山东省质量技术监督局1前前 言言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

2、验，结合我省实际，编制本规程。本规程主要包括：总则、术语、基本规定、材料、建筑设计、结构设计基本规定、构件及连接设计、外挂墙板设计。本规程由山东省住房与城乡建设厅负责管理，由山东建筑大学负责具体内容的解释。本规程在执行过程中如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料反馈至山东建筑大学（济南市历山路 96 号，邮编 250013，联系电话：0531-86367325，电子邮箱： ） ，以供今后修订时参考。本规程主编单位：山东建筑大学本规程参编单位：山东建大建筑规划设计研究院山东省建筑设计研究院山东同圆设计集团有限公司山东万斯达集团有限公司本规程主要起草人员：张 鑫 周广强 张玉明 王总辉石玉仁

3、 张维汇 蒋世林 肖宁海本规程主要审查人员：1目 次1 总则总则 .32 术语和符号术语和符号 .42.1 术语.42.2 符号.63 基本规定基本规定 .84 材料材料 .104.1 混凝土.104.2 钢筋及钢材.104.3 连接材料.114.4 其它材料.135 建筑设计建筑设计 .145.1 一般规定.145.2 建筑平面设计.145.3 外墙板、内隔墙设计.155.4 装修、设备管线设计.166 结构设计基本规定结构设计基本规定 .176.1 一般规定.176.2 结构分析.216.3 框架结构设计.226.4 剪力墙结构设计.237 构件及连接设计构件及连接设计 .257.1 一般

4、规定.257.2 预制构件设计.257.3 连接设计.277.4 叠合板.307.5 叠合梁.377.6 预制框架柱及梁柱节点.417.7 预制剪力墙.467.8 预制楼梯.578 外挂墙板外挂墙板 .608.1 一般规定.608.2 作用及作用组合.618.3 外挂墙板和连接设计.642Contents1 General 32 Terms and Symbols 42.1 Terms42.2 Symbols63 Basic Requirements84 Materials 104.1 Concrete104.2 Reinforcement and Steel.104.3 Connection

5、 Materials 114.4 Others Materials 135 Architectural Design 145.1 General Requirements 145.2 Plan Design 145.3 Facade and Interior Design.155.4 Internal Fitting and Conduit Design 166 Structural Design17 6.1 General Requirements 176.2 Structural Analysis 21 6.3 Frame Structure Design22 6.4 Shear Wall

6、 Structure Design 23 7 Component and Connection Design25 7.1 General Requirements 257.2 Component Design25 7.3 Connection Design 27 7.4 Composite Slab30 7.5 Composite Beam.377.6 Precast Column and Beam-column Joint417.7 Precast Shear Wall.467.8 Precast Stair8 Shear Wall Structure Design 578.1 Genera

7、l Requirements 608.2 Precast Shear Wall Panel Detailing618.3 Connection Design 6431 总则总则1.0.1 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，做到安全可靠、技术先进、确保质量、经济合理、保护环境，实现设计标准化、生产工厂化、施工装配化、管理信息化，制定本规程。【说明说明】1.0.1 装配整体式混凝土结构在美国、日本、新加坡、瑞典、英国等国家得到广泛装配整体式混凝土结构在美国、日本、新加坡、瑞典、英国等国家得到广泛的应用，它具有工业化水平高、便于冬期施工、减少施工现场湿作业量、

8、减少材料消耗、的应用，它具有工业化水平高、便于冬期施工、减少施工现场湿作业量、减少材料消耗、减少工地扬尘和建筑垃圾等诸多优点。近年来，随着研究的深入以及对国外先进技术、成减少工地扬尘和建筑垃圾等诸多优点。近年来，随着研究的深入以及对国外先进技术、成熟经验的借鉴，装配整体式混凝土建筑在我国多个省市得到了大力推广及应用。为加快我熟经验的借鉴，装配整体式混凝土建筑在我国多个省市得到了大力推广及应用。为加快我省装配整体式混凝土结构技术的推广应用，促进建筑产业化的发展，制定本规程。省装配整体式混凝土结构技术的推广应用，促进建筑产业化的发展，制定本规程。1.0.2 本规程适用于非抗震设计和抗震设防烈度为

9、68 度地区的装配整体式钢筋混凝土框架结构、框架-现浇剪力墙结构、剪力墙结构及部分框支剪力墙结构的民用建筑，房屋建筑的最大高度应符合本规程的有关规定。【说明说明】1.0.2 本规程在充分调研、考察的基础上，并结合我省的实际情况，规定了装配整本规程在充分调研、考察的基础上，并结合我省的实际情况，规定了装配整体式混凝土结构的适用范围。我国现阶段装配整体式混凝土结构技术应用尚处于起步阶段，体式混凝土结构的适用范围。我国现阶段装配整体式混凝土结构技术应用尚处于起步阶段，许多关键技术尤其是预制构件连接技术主要是借鉴国外技术。为确保结构安全，在现阶段，许多关键技术尤其是预制构件连接技术主要是借鉴国外技术。

10、为确保结构安全，在现阶段，装配整体式混凝土结构宜采用水平结构构件（叠合板、叠合梁、楼梯）及竖向非受力构件装配整体式混凝土结构宜采用水平结构构件（叠合板、叠合梁、楼梯）及竖向非受力构件（外挂墙板、内隔墙）为预制装配式、竖向受力结构构件现浇的形式；装配整体式混凝土（外挂墙板、内隔墙）为预制装配式、竖向受力结构构件现浇的形式；装配整体式混凝土结构有条件时宜设计为隔震建筑。结构有条件时宜设计为隔震建筑。1.0.3 装配整体式混凝土结构应因地制宜、就地取材、节约资源、精心设计。【说明说明】1.0.3 装配整体式混凝土结构应充分结合本地特点，降低成本，做到经济合理。装配整体式混凝土结构应充分结合本地特点，

11、降低成本，做到经济合理。1.0.4 装配整体式混凝土结构的设计除符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。42 术语和符号术语和符号2.1 术语术语2.1.1 装配整体式混凝土结构 monolithic precast concrete structure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。简称为装配整体式结构。【说明说明】2.1.1】2.1.1 装配整体式混凝土结构中，主要受力预制构件之间（如柱与柱、墙与墙、装配整体式混凝土结构中，主要受力预制构件之间（如柱与柱、墙与墙、梁与柱或墙等预制构件之间）梁与柱或墙等预制构件之间） ，通过后

12、浇混凝土和钢筋套筒灌浆连接等技术进行连接，预制，通过后浇混凝土和钢筋套筒灌浆连接等技术进行连接，预制梁、板上部后浇混凝土形成叠合梁、叠合板，可保证装配式结构的整体性能，使其结构性梁、板上部后浇混凝土形成叠合梁、叠合板，可保证装配式结构的整体性能，使其结构性能与现浇混凝土基本等同。能与现浇混凝土基本等同。2.1.2 装配整体式混凝土框架结构 monolithic precast concrete frame structure 主要受力构件柱、梁、板部分或全部由预制构件（预制柱、叠合梁、叠合板）组成的装配整体式混凝土结构。简称为装配整体式框架结构。2.1.3 装配整体式混凝土剪力墙结构 mono

13、lithic precast concrete shear wall structure主要受力构件剪力墙、梁、板部分或全部由预制构件（预制墙板、叠合梁、叠合板）组成的装配整体式混凝土结构。简称为装配整体式剪力墙结构。2.1.4 装配整体式混凝土框架-现浇剪力墙结构 monolithic precast concrete frame -cast-in-situ shear wall structure 由装配整体式框架结构与现浇混凝土剪力墙结构组成的装配整体式混凝土结构，简称为装配整体式框架-剪力墙结构。2.1.5 预制混凝土构件 precast concrete component在工厂或现

14、场预制的混凝土构件，简称预制构件。【说明说明】2.1.5】2.1.5 本规程中预制构件，主要是指在工厂制作的预制构件，另外还有少量因运本规程中预制构件，主要是指在工厂制作的预制构件，另外还有少量因运输等条件限制而在现场制作的预制构件。输等条件限制而在现场制作的预制构件。2.1.6 混凝土叠合受弯构件 composite concrete flexural component在预制混凝土受弯构件安装就位后，在其上部浇筑混凝土而形成整体的受弯构件，包括叠合式混凝土楼（屋）面板和叠合式混凝土梁。简称叠合板、叠合梁。2.1.7 预制外挂墙板 precast concrete facade panel5

15、安装在主体结构上，起围护、装饰作用的非承重预制混凝土外墙板。简称外挂墙板。2.1.8 预制混凝土夹心保温外墙板 precast concrete sandwich facade panel中间夹有保温层的预制混凝土外墙板。简称夹心外墙板。2.1.9 混凝土抗剪粗糙面 concrete rough surface for shear resisting预制构件结合面上用于抗剪的凹凸不平或骨料显露的表面。简称粗糙面。2.1.10钢筋套筒灌浆连接 rebar splicing by grout-filled coupling sleeve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

16、实现的钢筋连接方式。2.1.11钢筋套筒灌浆连接用套筒 the grouting coupler for rebars splicing通过水泥基灌浆料的传力作用将钢筋对接连接所用的金属套筒,通常采用铸造工艺或者机械加工工艺制造。包括全灌浆套筒和半灌浆套筒两种形式，前者两端均采用灌浆方式与钢筋连接；后者一端采用灌浆方式与钢筋连接，而另一端采用非灌浆方式与钢筋连接（通常采用螺纹连接） 。2.1.12钢筋套筒灌浆连接用水泥基灌浆料 cementitious grout for coupler of rebar splicing一种以水泥为基本材料，配以适当的细骨料，以及少量的混凝土外加剂和其他材料

17、组成的干混料，加水搅拌后具有大流动度、早强、高强、微膨胀等性能，填充于套筒和带肋钢筋间隙内，形成钢筋灌浆连接接头。【说明说明】2.1.10】2.1.102.1.122.1.12 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。目前，美国的技术。目前，美国 ACIACI 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。我国部分单位对这于预制构件受力钢筋的连接，而且还

18、用于现浇混凝土受力钢筋的连接。我国部分单位对这种接头进行了一定数量的试验研究工作，证实了它的安全性。种接头进行了一定数量的试验研究工作，证实了它的安全性。连接套筒是钢筋套筒灌浆连接的一个关键技术，国外采用的连接套筒主要是全灌浆套连接套筒是钢筋套筒灌浆连接的一个关键技术，国外采用的连接套筒主要是全灌浆套筒，即两端均采用灌浆方式与钢筋连接；目前国内已研发出另外一种连接套筒筒，即两端均采用灌浆方式与钢筋连接；目前国内已研发出另外一种连接套筒半灌浆半灌浆套筒，它一端采用灌浆方式与钢筋连接，而另一端采用非灌浆方式与钢筋连接（通常采用套筒，它一端采用灌浆方式与钢筋连接，而另一端采用非灌浆方式与钢筋连接（通

19、常采用螺纹连接）螺纹连接） ，与全灌浆套筒相比，套筒连接长度大大缩短。深圳市现代营造科技有限公司研，与全灌浆套筒相比，套筒连接长度大大缩短。深圳市现代营造科技有限公司研发的钢筋连接用球墨铸铁半灌浆套筒，由国家建筑工程质量监督检验中心对发的钢筋连接用球墨铸铁半灌浆套筒，由国家建筑工程质量监督检验中心对 HRB400 级级14、16 钢筋连接，钢筋连接，HRB400E 级级 18、20、22 钢筋连接性能进行了检验，其单项钢筋连接性能进行了检验，其单项6拉伸试验、高应力反复拉压试验、大变形反复拉压试验所检验的项目均符合现行行业标准拉伸试验、高应力反复拉压试验、大变形反复拉压试验所检验的项目均符合现

20、行行业标准钢筋机械连接技术规程钢筋机械连接技术规程JGJ107 中规定的中规定的“”“”级型式检验性能要求。级型式检验性能要求。钢筋套筒灌浆连接用水泥基灌浆料钢筋套筒灌浆连接的另一个关键技术，必须保证能钢筋套筒灌浆连接用水泥基灌浆料钢筋套筒灌浆连接的另一个关键技术，必须保证能与套筒、被连接钢筋有效地结合在一起共同工作。与套筒、被连接钢筋有效地结合在一起共同工作。2.1.13钢筋浆锚搭接连接 rebar lapping in grout-filled hole在预制混凝土构件中采用特殊工艺制成的孔道中插入需搭接的钢筋，并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋搭接连接方式。【说明说明】2.1.13】2.1.

21、13浆锚搭接连接是一种将需搭接的钢筋拉开一定距离的搭接方式。这种搭接技术在欧洲有多浆锚搭接连接是一种将需搭接的钢筋拉开一定距离的搭接方式。这种搭接技术在欧洲有多年的应用历史，也被称之为间接搭接或间接锚固。我国已有多家单位对间接搭接技术进行年的应用历史，也被称之为间接搭接或间接锚固。我国已有多家单位对间接搭接技术进行了一定数量的研究工作，如哈尔滨工业大学、黑龙江宇辉新型建筑材料有限公司等对这种了一定数量的研究工作，如哈尔滨工业大学、黑龙江宇辉新型建筑材料有限公司等对这种技术进行了大量试验研究，也取得了许多试验研究成果。目前主要采用的是在预制构件中技术进行了大量试验研究，也取得了许多试验研究成果。

22、目前主要采用的是在预制构件中有螺旋箍筋约束的孔道中进行搭接的技术，称为钢筋约束浆锚搭接连接。有螺旋箍筋约束的孔道中进行搭接的技术，称为钢筋约束浆锚搭接连接。2.2 符号符号2.2.1 材料性能cf混凝土轴心抗压强度设计值；、yf yf普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值。2.2.2 作用，作用效应及承载力EhkF施加于外挂墙板重心处的水平地震作用标准值；kG外挂墙板的重力荷载标准值；N轴向力设计值；S荷载效应组合设计值；EhS水平地震作用组合的效应设计值；EvS竖向地震作用组合的效应设计值；EhkS水平地震作用组合的效应设计值；EvkS竖向地震作用组合的效应设计值；GkS永久荷载效应标准值；wkS风

23、荷载效应标准值；7jdV持久设计状况下接缝剪力设计值；jdEV地震设计状况下接缝剪力设计值；muaV被连接构件端部按实配钢筋面积计算的斜截面受剪承载力设计值；uV持久设计状况下接缝受剪承载力设计值；uEV地震设计状况下接缝受剪承载力设计值；Eh水平地震作用分项系数；Ev竖向地震作用分项系数；G永久荷载分项系数；w风荷载分项系数。2.2.3 几何参数B建筑平面宽度；L建筑平面长度。2.2.4 计算系数及其他max水平地震作用影响系数最大值；RE承载力抗震调整系数；0结构重要性系数；j接缝受剪承载力增大系数；w风荷载组合系数。83 基本规定基本规定3.0.1 装配整体式建筑在方案设计阶段，应协调建

24、设、设计、制作、施工各方之间的关系，并应加强建筑、结构、设备、装修等各专业之间密切配合。【说明说明】3.0.1】3.0.1 装配整体式建筑的特点决定了它的设计施工与现浇混凝土建筑存在很大区装配整体式建筑的特点决定了它的设计施工与现浇混凝土建筑存在很大区别。由于大量构件及部件都是由工厂预制，因此建设、设计、施工、制作各单位在方案阶别。由于大量构件及部件都是由工厂预制，因此建设、设计、施工、制作各单位在方案阶段就应进行协同工作，提出最优方案；建筑、结构、设备、装修等各专业也应密切配合，段就应进行协同工作，提出最优方案；建筑、结构、设备、装修等各专业也应密切配合，对预制构件的尺寸和形状、节点构造等提

25、出具体技术要求，并对制作、运输、安装和施工对预制构件的尺寸和形状、节点构造等提出具体技术要求，并对制作、运输、安装和施工全过程的可行性及经济性能等作出预测。全过程的可行性及经济性能等作出预测。3.0.2 装配整体式建筑设计应符合现行国家标准建筑模数协调统一标准GB 50002 的规定。在满足建筑功能和结构安全要求的前提下，应遵循“模数协调一致、少规格、多组合”的设计原则。【说明说明】3.0.2】3.0.2 装配整体式建筑应实现基本单元的标准化定型，尽量减少规格，以提高生装配整体式建筑应实现基本单元的标准化定型，尽量减少规格，以提高生产制作及施工效率，降低造价。产制作及施工效率，降低造价。3.0

26、.3 装配整体式结构的设计应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010 的基本要求，并应符合下列规定：1 应采取有效措施加强结构的整体性；2 装配整体式结构宜采用高强混凝土、高强钢筋；3 装配整体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；4 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。【说明说明】3.0.3】3.0.3 装配整体式结构应重视概念设计和构件连接设计。对于可能遭受偶然作用，装配整体式结构应重视概念设计和构件连接设计。对于可能遭受偶然作用，且倒塌可能引起严重后果的重要混凝土结构，宜进行防连续倒塌设计。且倒塌可能引起严重后果的

27、重要混凝土结构，宜进行防连续倒塌设计。3.0.4 抗震设防的装配整体式结构，应按现行国家标准建筑工程抗震设防分类标准GB 50223 确定抗震设防类别及抗震设防标准。3.0.5 装配整体式结构应根据设防烈度、建筑高度及抗震等级选择适当的节点连接方式和构造措施。3.0.6 装配整体式结构的拆分设计，应满足以下要求：1 预制构件应符合模数协调原则，优化预制构件的尺寸、减少预制构件的9种类；2 预制构件的连接部位宜设置在结构受力较小的部位，连接接缝构造应简单；3 预制构件应与施工吊装能力相适应，并便于施工安装，便于进行质量控制和验收。【说明说明】3.0.6】3.0.6 预制构件的拆分应同时满足模数协

28、调、承载力及施工简便的要求。预制构件的拆分应同时满足模数协调、承载力及施工简便的要求。3.0.7 预制构件的连接部位应满足建筑物理性能的功能要求。预制外墙及其连接部位的保温、隔声和防潮性能应符合现行国家及山东省相关设计标准的规定。3.0.8 预制构件深化设计应由相关单位完成，并由设计单位确认，应满足建筑、结构、机电、设备等各专业和构件制作、运输、安装等各环节的综合要求。【说明说明】3.0.8】3.0.8预制构件深化设计在装配整体式结构中具有重要的作用。在预制构件加工制预制构件深化设计在装配整体式结构中具有重要的作用。在预制构件加工制作阶段，应将各专业、各工种所需的预留孔洞、预埋件等一并完成，避

29、免在施工现场进行作阶段，应将各专业、各工种所需的预留孔洞、预埋件等一并完成，避免在施工现场进行剔凿、切割，伤及预制构件，影响质量或观感。因此，在一般情况下，装配式结构的施工剔凿、切割，伤及预制构件，影响质量或观感。因此，在一般情况下，装配式结构的施工图完成后，还需要进行预制构件的深化设计，以便于预制构件的加工制作。图完成后，还需要进行预制构件的深化设计，以便于预制构件的加工制作。目前此项工作尚未形成成熟的制度和工作程序，一般由有相应设计资质的设计、咨询、目前此项工作尚未形成成熟的制度和工作程序，一般由有相应设计资质的设计、咨询、研究单位或预制构件加工制作单位承担，也可委托具有丰富的全过程经验的

30、设计单位单独研究单位或预制构件加工制作单位承担，也可委托具有丰富的全过程经验的设计单位单独完成深化设计详图。完成深化设计详图。104 材料材料4.1 混凝土混凝土4.1.1 装配整体式结构中，混凝土的各项力学性能指标和有关结构耐久性的要求应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010 的规定。4.1.2 预制构件的混凝土强度等级不宜低于 C30，预制预应力构件混凝土的强度等级不宜低于 C40，且不应低于 C30；现浇混凝土的强度等级不应低于 C25。【说明说明】4.1.2】4.1.2 对预制构件及现浇混凝土的最低强度等级作出了规定。对预制构件及现浇混凝土的最低强度等级作出了规定。4.2 钢

31、筋及钢材钢筋及钢材4.2.1 装配整体式结构中受力钢筋的选用应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010 的规定，其中采用套筒灌浆连接和浆锚搭接连接的钢筋应采用热轧带肋钢筋，其屈服强度标准值不应大于 500MPa，极限强度标准值不应大于 630MPa。【说明说明】4.2.1】4.2.1 钢筋套筒灌浆连接和浆锚搭接连接时，钢筋应力都是靠钢筋与周围灌浆料钢筋套筒灌浆连接和浆锚搭接连接时，钢筋应力都是靠钢筋与周围灌浆料之间的粘结力来传递的，而热轧带肋钢筋的肋，可以使钢筋与灌浆料之间产生足够的摩擦之间的粘结力来传递的，而热轧带肋钢筋的肋，可以使钢筋与灌浆料之间产生足够的摩擦力，有效地传递应力。为保证连接的可靠性，对连接钢筋强度的最大限值作出了要求。力，有效地传递应力。为保证连接的可靠性，对连接钢筋强度的最大限值作出了要求。4.2.2 钢材宜采用 Q235 等级 B、C、D 的碳素结构钢及 Q345 等级 B、C、D、E的低合金高强度结构钢。4.2.3 钢筋的各项力学性能指标均应符合现行国家标准混凝土结构设计规