李志武《高層裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位預(yù)制解決方案》

高層裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位預(yù)制解決方案2017.06.27福州·中國Fuzhou·China中建科技集團有限公司中建建筑工業(yè)化設(shè)計研究院匯報人：李志武主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析

底部加強區(qū)不宜預(yù)制的原因主要內(nèi)容：1原因與問題

2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析原因一：底部加強部位是結(jié)構(gòu)的塑性鉸區(qū)，對建筑物的抗震性能非常重要，尤其在高烈度地區(qū)；原因二：底部加強區(qū)受力較大，構(gòu)件截面大且配筋較多，配筋構(gòu)造比較復(fù)雜，不利于預(yù)制構(gòu)件的連接；原因三：結(jié)構(gòu)底部或首層往往由于建筑功能需要，不太規(guī)則，不適合采用預(yù)制構(gòu)件。問題：由于現(xiàn)有規(guī)范和技術(shù)的限制，多數(shù)高層裝配整體式剪力墻建筑，底部加強部位仍然采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，底部加強部位以上采取裝配式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在施工時，一棟建筑兩種施工工法，工序繁瑣，沒有充分發(fā)揮全裝配化施工的優(yōu)勢。主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析底部現(xiàn)澆上部預(yù)制問題：依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工業(yè)化評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51129-2015以及《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿），兩本評價標(biāo)準(zhǔn)，評判一棟建筑工業(yè)化程度均是從室外地面以上開始計算，若底部加強部位仍然采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，將顯著影響一棟建筑預(yù)制裝配指標(biāo)的數(shù)據(jù)。主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析H=50m預(yù)制率h=6mh=6mh=9mh=9mH=60mH=70mH=80m約20%標(biāo)準(zhǔn)層標(biāo)準(zhǔn)層標(biāo)準(zhǔn)層標(biāo)準(zhǔn)層底部底部底部底部約18%約19%約18%預(yù)制率預(yù)制率預(yù)制率2.1現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對底部加強部位的要求國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1第6.1.8條：剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位宜采用現(xiàn)澆混凝土；北京地方標(biāo)準(zhǔn)《裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》DB11/1003第5.1.5條：依據(jù)不同抗震等級有如下要求：抗震等級為一級時，高層建筑底部加強部位及相鄰上一層應(yīng)采用現(xiàn)澆剪力墻；抗震等級為二、三級時，高層建筑底部加強部位及相鄰上一層宜采用現(xiàn)澆剪力墻；抗震等級為二、三級且底層墻肢軸壓比不大于0.30或抗震等級為四級時，底部加強部位也可部分裝配，但應(yīng)對預(yù)制墻板的連接采取加強措施。主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析2.1現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對底部加強部位的要求國家標(biāo)準(zhǔn)《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51231第5.1.7條1當(dāng)設(shè)置地下室時，宜采用現(xiàn)澆混凝土;2剪力墻結(jié)構(gòu)和部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位宜采用現(xiàn)澆混凝土;3框架結(jié)構(gòu)的首層柱宜采用現(xiàn)澆混凝土;4當(dāng)?shù)撞考訌姴课坏募袅?、框架結(jié)構(gòu)的首層柱采用預(yù)制混凝土?xí)r，應(yīng)采取可靠技術(shù)措施。主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析錢佳茹清華大學(xué)：

《豎向鋼筋套筒灌漿連接的預(yù)制剪力墻抗震性能試驗》2011年2月完成了5個剪跨比為2.25的剪力墻試件的擬靜力試驗,其中一個為現(xiàn)澆墻試件,兩個為全預(yù)制墻試件,兩個為采用豎向現(xiàn)澆帶連接的預(yù)制墻試件,預(yù)制墻的豎向鋼筋與地梁預(yù)留的豎向鋼筋采用套筒套筒連接。試驗結(jié)果表明：套筒灌漿連接能夠有效傳遞豎向鋼筋的應(yīng)力；預(yù)制墻試件的破壞形態(tài)與現(xiàn)澆墻試件的破壞形態(tài)相同,為鋼筋受拉屈服、混凝土受壓破壞；預(yù)制墻試件的剛度和耗能能力與現(xiàn)澆墻試件相當(dāng)。姜洪斌哈爾濱工業(yè)大學(xué)：《預(yù)制鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)擬動力子結(jié)構(gòu)試驗研究》2011年6月采用等效力控制方法對足尺試驗?zāi)Ｐ瓦M行了擬動力子結(jié)構(gòu)試驗,研究該結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞過程和變形能力，獲得了模型下降段試驗數(shù)據(jù)，給出了結(jié)構(gòu)各層的位移時程曲線、層間滯回曲線、骨架曲線、剛度退化曲線以及延性等，為該類結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈塑性分析提供了試驗數(shù)據(jù)。試驗結(jié)果表明：連接技術(shù)可靠，能夠很好地保證其在地震作用下連接性能；該結(jié)構(gòu)模型屬于延性結(jié)構(gòu)，可以滿足我國現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范7度設(shè)防區(qū)多道抗震設(shè)防的要求，符合＂三水準(zhǔn)＂抗震設(shè)防目標(biāo),具有較好的整體抗震性能,經(jīng)過合理設(shè)計可以在地震設(shè)防區(qū)使用。主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析李愛群東南大學(xué)《預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)振動臺試驗研究》2015年6月建成兩個1/4縮尺模型,分別為預(yù)制混凝土剪力墻（PCSW）結(jié)構(gòu)模型和現(xiàn)澆混凝土剪力墻(CCSW)結(jié)構(gòu)模型，利用振動臺試驗對比研究了PCSW結(jié)構(gòu)和CCSW結(jié)構(gòu)動力性能和地震響應(yīng)。試驗結(jié)果表明：新型裝配式剪力墻水平接縫連接可靠，能夠滿足罕遇地震下的連接要求。頂點的絕對加速度包絡(luò)值、剪重比、層間位移包絡(luò)值呈非線性增大趨勢。PCSW結(jié)構(gòu)和CCSW結(jié)構(gòu)具有相近的加速度分布、層間位移分布、層間剪力分布、剪重比分布。主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析薛偉辰同濟大學(xué)《套筒灌漿連接裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)》2017年1月完成了四批不同軸壓比、不同混凝土強度等級的套筒灌漿連接裝配整體式混凝土剪力墻的低周反復(fù)荷載試驗。試驗結(jié)果表明：在平面內(nèi)和平面外荷載作用下，套筒連接裝配整體式混凝土剪力墻與現(xiàn)澆混凝土剪力墻的破壞形態(tài)、耗能性能、承載力與延性均較接近，套筒連接裝配整體式混凝土剪力墻具有“等同現(xiàn)澆”的抗震性能。因此，在底部加強區(qū)應(yīng)用套筒灌漿連接裝配整體式混凝土剪力墻不會影響結(jié)構(gòu)的抗震性能。技術(shù)解決方案概述主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析4.1建筑方案的規(guī)則性與高寬比的控制良好的建筑體型、規(guī)則性適宜的建筑高寬比外立面設(shè)計協(xié)調(diào)4.2關(guān)于剪力墻耗能的思考主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析目標(biāo)是形成連梁耗能機制控制連梁跨高比在合理區(qū)間（2.5~5），形成連梁耗能機制。連梁先于墻肢出現(xiàn)正截面彎曲破壞，受拉鋼筋屈服，端部截面形成塑性鉸。盡量避免出現(xiàn)1）連梁剛度較?。ㄈ绠?dāng)連梁的跨高比大于5）時，使多肢剪力墻結(jié)構(gòu)變?yōu)楸谑娇蚣芙Y(jié)構(gòu)或接近排架結(jié)構(gòu)（弱連梁連接的獨立墻肢）。結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度很小，連梁的耗能能力大為降低，對抗震不利。

2）連梁剛度過大（如當(dāng)連梁的跨高比小于2.5）時，連梁的耗能能力很小，在強烈地震作用下，當(dāng)連梁破壞后，極容易導(dǎo)致剪力墻墻肢的破壞，也應(yīng)避免。4.3底部加強部位采用高強混凝土等級或烈度一級（9度）一級（6、7、8度）二、三級軸壓比0.10.20.3剪力墻可不設(shè)約束邊緣構(gòu)件的最大軸壓比降低底部加強部位墻肢軸壓比，使墻肢具有很好的延性，同時，降低底部加強部位的要求，底部加強部位僅設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件即可，簡化配筋構(gòu)造，便于鋼筋連接。主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析4.4適當(dāng)降低建筑高度結(jié)構(gòu)類型抗震設(shè)防烈度6度7度8度（0.2g）8度（0.3g）裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)130（120）110（100）90（80）70（60）底部加強部位裝配70706060減小底部加強部位的內(nèi)力，從而減小底部剪力墻對配筋的要求；減輕自重，從而減小底部加強部位軸壓比，增加結(jié)構(gòu)延性。裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度表主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析抗震設(shè)防類別抗震設(shè)防烈度底部加強部位混凝土強度等級最大適用高度丙類6度≤C6070m7度≤C6070m8度≤C6060m注：1.在6、7度區(qū)丙類住宅建筑中，當(dāng)有合理的技術(shù)措施和成熟的使用經(jīng)驗經(jīng)驗時，在裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)底部墻體使用C60級以上等級混凝土?xí)r，裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)底層采用預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)的最大高度可適當(dāng)提高。2.在8度區(qū)丙類住宅建筑中，當(dāng)建筑高度超過70m后，在裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)底部墻體使用C60級以上等級混凝土意義不大，不推薦采用。正負零以上采用全裝配技術(shù)的建筑最大適用高度表主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析4.4適當(dāng)降低建筑高度4.5底部加強部位預(yù)制構(gòu)件與標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制構(gòu)件協(xié)調(diào)統(tǒng)一底部加強部位建筑功能與層高盡可能與標(biāo)準(zhǔn)層建筑功能一致不采用底部帶轉(zhuǎn)換的框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位墻肢布置和截面大小與標(biāo)準(zhǔn)層相同主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析4.6底部加強區(qū)采用全預(yù)制裝配時，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)采取加強措施底部加強部位范圍的水平后澆帶建議采用鋼筋混凝土圈梁的構(gòu)造形式；底部加強部位范圍的豎向現(xiàn)澆節(jié)點部位應(yīng)將縱向鋼筋進行適當(dāng)增強；正負零部位水平接縫應(yīng)加強結(jié)構(gòu)抗剪承載能力。主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析4.6底部加強區(qū)采用全預(yù)制裝配時，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)采取加強措施主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析5.1案例分析主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析項目名稱設(shè)防烈度建筑層數(shù)數(shù)量設(shè)計時間項目階段北京萬科某項目8度9層4棟2010年竣工北京萬科某項目9~15層17棟2012年竣工北京萬科某項目9~15層6棟2013年竣工北京某公租房14~17層7棟2016年在施北京某家園項目18層2棟2016年施工圖合肥某小區(qū)7度8~16層38棟2017年施工圖合肥某小區(qū)11~18層7棟2017年初步設(shè)計5.1案例分析主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析技術(shù)措施技術(shù)說明控制墻肢軸壓比≤0.3采用構(gòu)造邊緣構(gòu)件，構(gòu)件配筋為構(gòu)造配筋首層增加內(nèi)橫墻附加剛度和耗能機制，配筋形式采用“交叉斜筋”±0.00處連接加強增加底部連接抗剪、抗拉承載能力，連接≥構(gòu)件20%翼緣墻肢的加強措施端部、角部的翼緣墻肢配置抗剪件提高現(xiàn)澆剪力墻的配筋墻體分布鋼筋、邊緣構(gòu)件配筋—提高20%加強現(xiàn)澆連梁配筋連梁縱筋、箍筋配置數(shù)量均適當(dāng)增加樓層處設(shè)置圈梁首、二層外墻，在頂板處設(shè)置高度為180mm的圈梁北京某項目5.2C60混凝土應(yīng)用案例墻體布置平面圖主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析5.2C60混凝土應(yīng)用案例樓板布置平面圖主要內(nèi)容：1原因與問題2現(xiàn)行規(guī)范要求3理論分析與試驗驗證4技術(shù)解決方案5案例分析6、7度-27層81米模型1-底部墻肢軸壓比分布圖（C40）6、7度