混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-第10章裝配式混凝土構(gòu)件

第10章裝配式混凝土構(gòu)件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理

Concretestructure了解裝配式建筑發(fā)展史，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)理解裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用等同原理和材料強(qiáng)度要求掌握裝配結(jié)構(gòu)拆分原則、構(gòu)件及連接設(shè)計(jì)、預(yù)埋件設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)要求§10.1概述定義：裝配式混凝土結(jié)構(gòu)由預(yù)制混凝土構(gòu)件或部件裝配、連接而成的混凝土結(jié)構(gòu)（簡稱PC建筑，為英語PrecastConcrete的縮寫）。是將“結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制構(gòu)件或部件集成的建筑”。作用：裝配式建筑將工地作業(yè)為主的建造方式變?yōu)楣S制造為主，是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，是建筑走向工業(yè)化、信息化和智能化的前提條件。不僅可以實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系的工廠化生產(chǎn)，還會(huì)帶動(dòng)圍護(hù)、保溫、門窗、裝飾、廚房、衛(wèi)浴等環(huán)節(jié)的工廠化和集成化，從根本上改變現(xiàn)澆的建筑作業(yè)方式，具有提升質(zhì)量、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、改善勞動(dòng)、縮短工期等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述10.1.1裝配式建筑的歷史沿革史前時(shí)期古代裝配式建筑現(xiàn)代裝配式建筑史前時(shí)期：主要是樹枝、樹葉、獸皮搭建的巢居建筑，為最早的裝配式建筑的雛形美洲印第安采集狩獵者樹干獸皮帳篷西伯利亞狩獵者用猛犸象骨搭建的房屋預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述古代裝配式建筑：主要為神廟、宮殿、墳?zāi)?。分為石材裝配式建筑和木材裝配式建筑

古埃及阿斯旺菲萊神廟古希臘雅典帕特農(nóng)神廟

美洲古瑪雅科隆的哥特式大教堂五臺(tái)山唐代廟宇預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述現(xiàn)代裝配式建筑

水晶宮美國溫萊特大廈紐約帝國大廈

費(fèi)城社會(huì)嶺公寓普林斯頓大學(xué)學(xué)生宿舍預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述10.1.2我國現(xiàn)代裝配式建筑的歷史沿革1950-1975年發(fā)展初期，全面學(xué)習(xí)蘇聯(lián)時(shí)期，主要用于工業(yè)廠房建筑，如排架柱、吊車梁、大型屋面板，預(yù)制杯形基礎(chǔ)等構(gòu)件；民用建筑如預(yù)制空心板、過梁或樓梯等構(gòu)件。1976-1995年發(fā)展起伏期，經(jīng)歷了裝配式建筑的停滯、發(fā)展、再停滯的起伏波動(dòng)。主要因裝配式建筑的防水、冷橋、隔聲等一系列技術(shù)質(zhì)量問題逐漸暴露，加之現(xiàn)澆體系的推廣與發(fā)展，裝配式建筑的發(fā)展一度遇冷。1996-2015年發(fā)展提升期，大力推行產(chǎn)業(yè)化住宅建筑，主要是裝配大板體系發(fā)展。2016年開始進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期，裝配式建筑是綠色建筑發(fā)展的必然，是建筑行業(yè)發(fā)展的新趨勢，也正是在低迷的現(xiàn)澆建筑市場行情下，建筑企業(yè)轉(zhuǎn)型以及重新占領(lǐng)市場并提高自身競爭力的新起點(diǎn)。1950-1975年發(fā)展初期1976-1995年發(fā)展起伏期1996-2015年發(fā)展提升期2016年開始進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期深圳萬科云城一期預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述

10.1.3裝配式混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)裝配式建筑與現(xiàn)澆建筑相比施工過程可控高效，工期縮短低耗，節(jié)能環(huán)保裝配式建筑實(shí)現(xiàn)了建筑全流程完全可控，防止工程延期。

主體工程：裝配式建筑：5天一層現(xiàn)澆建筑：最快5天一層，進(jìn)度難控制。受天氣影響大，手工作業(yè)，安全度低，品質(zhì)難保障。

內(nèi)外裝修：裝配式建筑：主體完工后再加兩個(gè)半月；現(xiàn)澆建筑：至少需3-5個(gè)月。景觀與外場管線：裝配式建筑：完成±0以下部分即可進(jìn)場施工現(xiàn)澆建筑：主體完成后進(jìn)場施工水電安裝：裝配式建筑：與主體及裝修同步現(xiàn)澆建筑：主體完成后進(jìn)場施工總工期：裝配式建筑：最快10個(gè)月現(xiàn)澆建筑：24-30個(gè)月

能耗（千克標(biāo)準(zhǔn)煤/平方米）：裝配式建筑：15.0現(xiàn)澆建筑：19.11水耗（立方米/平方米）：裝配式建筑：0.53現(xiàn)澆建筑：1.43木模板量（立方米/平方米）：裝配式建筑：0.002現(xiàn)澆建筑：0.015垃圾排放（立方米/平方米）：裝配式建筑：0.002現(xiàn)澆建筑：0.022

預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述（1）施工現(xiàn)場取消外架，室內(nèi)、外墻抹灰工序，鋼筋由工廠統(tǒng)一配送，樓板底模取消，墻體塑料模板取代傳統(tǒng)木模板，現(xiàn)場建筑垃圾可大幅減少。裝配式建筑施工現(xiàn)場現(xiàn)澆建筑施工現(xiàn)場

（2）PC構(gòu)件在工廠預(yù)制，構(gòu)件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場后通過大型起重機(jī)械吊裝就位。操作工人只需進(jìn)行扶板就位，臨時(shí)固定等工作，大幅降低操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述（3）門窗洞預(yù)留、室內(nèi)門需預(yù)留的木磚、混凝土試塊在工廠已完成，定位精確，尺寸偏差完全可控，現(xiàn)場安裝簡單，安裝質(zhì)量易保證

裝配式構(gòu)件現(xiàn)澆構(gòu)件（4）保溫板夾在兩層混凝土板之間，且每塊墻板之間有防火分隔，可以達(dá)到系統(tǒng)防火A級(jí)，避免大面積火災(zāi)隱患，且保溫效果好，保溫層耐久性好。外墻為混凝土結(jié)構(gòu)，防水抗?jié)B效果好。

保溫一體化裝配式構(gòu)件外墻保溫易燃預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述（5）取消了內(nèi)外粉刷，墻面均為混凝土墻面，有效避免開裂，空鼓、裂縫等墻體質(zhì)量通病，同時(shí)平整度良好，可預(yù)先涂刷涂料或施工外飾面層或采用藝術(shù)混凝土作為飾面層，避免外飾面施工過程中的交叉污損風(fēng)險(xiǎn)。裝配式建筑外立面平整現(xiàn)澆建筑外立面易出現(xiàn)裂縫通?。?）裝配式構(gòu)件的制作在冬季不會(huì)受到較大影響，相比現(xiàn)澆構(gòu)件在冬季施工成本要低得多。。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述劣勢：裝配式建筑是建筑工業(yè)化的趨勢，目前阻礙裝配式建筑發(fā)展的最大問題之一是成本高，投資巨大，存在較大風(fēng)險(xiǎn)。其二，裝配化要求一定的建設(shè)規(guī)模和建筑體量，否則廠房設(shè)備攤銷成本過高，運(yùn)營難以維持。其三，裝配式適合簡單規(guī)則的建筑，與建筑的個(gè)性化和復(fù)雜化存在沖突。10.1.4我國裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述設(shè)計(jì)核心

預(yù)制混凝土構(gòu)件和可靠連接方式含建筑、結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化的預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)，如夾芯保溫板結(jié)構(gòu)時(shí)，還包含有保溫層、窗框、裝飾面層、避雷引下線等內(nèi)容設(shè)計(jì)獨(dú)立預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)，如樓梯板、陽臺(tái)板、遮陽板等構(gòu)件進(jìn)行拆分后的預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)，含建筑、裝飾、水暖電等專業(yè)需要在預(yù)制構(gòu)件中埋設(shè)的管線、預(yù)埋件、預(yù)留溝槽，以及在制作、施工環(huán)節(jié)需要的預(yù)埋件等對預(yù)制構(gòu)件制作、脫模、翻轉(zhuǎn)、存放、運(yùn)輸、吊裝、臨時(shí)支撐等各環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)復(fù)核及設(shè)計(jì)構(gòu)造等內(nèi)容裝配整體式框架結(jié)構(gòu)裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)裝配整體式部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51231-2016《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ1-2014)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑實(shí)施指南》《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51129-2017預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述結(jié)構(gòu)體系現(xiàn)行規(guī)范§10.2裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用等同原理，主要通過采用可靠的連接技術(shù)和必要的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造措施，使裝配式混凝土結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的效能基本等同，故兩者設(shè)計(jì)原理相同。主要差異是工廠制作或是現(xiàn)場制作帶來制作、構(gòu)造、運(yùn)輸?shù)纫蟮牟煌?。要?shí)現(xiàn)等同效能，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式是最重要最根本的保障。等同原理預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述對裝配式結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，包括連接件、預(yù)埋件、拉結(jié)件等，出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，就認(rèn)為超過承載能力極限狀態(tài)：(1)因超過材料強(qiáng)度而破壞；如構(gòu)件斷裂、出現(xiàn)嚴(yán)重的穿透性裂縫等；(2)因疲勞導(dǎo)致的強(qiáng)度破壞；(3)變形過度而不能繼續(xù)使用；(4)喪失穩(wěn)定；(5)變成機(jī)動(dòng)體系。構(gòu)件的裝飾性，出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，就認(rèn)為超過正常使用極限狀態(tài)：(1)出現(xiàn)影響正常使用的變形、如撓度超過規(guī)定的限值；(2)局部破壞，如表面裂縫或局部裂縫等。極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法分類承載能力極限狀態(tài)，如強(qiáng)度、失穩(wěn)設(shè)計(jì)正常使用極限狀態(tài)，如撓度驗(yàn)算預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述裝配式建筑與現(xiàn)澆建筑不同之處是混凝土構(gòu)件在工廠預(yù)制、預(yù)制構(gòu)件在脫模、吊裝等環(huán)節(jié)所承受的荷載與現(xiàn)澆混凝土結(jié)有所不同?！堆b配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ1-2014)規(guī)定預(yù)制構(gòu)件在翻轉(zhuǎn)、運(yùn)輸、吊運(yùn)、安裝等短暫設(shè)計(jì)狀況下的施工驗(yàn)算，應(yīng)將構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值乘以動(dòng)力系數(shù)后作為等效靜力荷載標(biāo)準(zhǔn)值。構(gòu)件運(yùn)輸、吊運(yùn)時(shí)，動(dòng)力系數(shù)宜取1.5；構(gòu)件翻轉(zhuǎn)及安裝過程中就位、臨時(shí)固定時(shí)，動(dòng)力系數(shù)可取1.2。荷載作用及作用組合預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述預(yù)制構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30；預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40，且不應(yīng)低于C30；現(xiàn)澆混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。普通鋼筋采用套筒灌漿連接和漿錨搭接連接時(shí)，鋼筋應(yīng)采用熱軋帶肋鋼筋。預(yù)制構(gòu)件的吊環(huán)應(yīng)采用未經(jīng)冷加工的HPB300級(jí)鋼筋制作。預(yù)制構(gòu)件節(jié)點(diǎn)及接縫處后澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于預(yù)制構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。用于鋼筋漿錨搭接連接的鍍鋅金屬波紋管鋼帶厚度不宜小于0.3mm，波紋高度不應(yīng)小于2.5mm。材料強(qiáng)度要求預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述§10.3構(gòu)件及連接設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足集成化設(shè)計(jì)的思想，符合下列規(guī)定:(1)預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)化的要求，宜采用建筑信息化模型(BIM)技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，確保預(yù)制構(gòu)件的鋼筋與預(yù)留洞口、預(yù)埋件等相協(xié)調(diào)，簡化預(yù)制構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)施工；(2)預(yù)制構(gòu)件的形狀、尺寸、重量等應(yīng)滿足制作、運(yùn)輸、安裝各環(huán)節(jié)的要求；(3)預(yù)制構(gòu)件的配筋設(shè)計(jì)應(yīng)便于工廠化生產(chǎn)和現(xiàn)場連接。10.3.1預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述對裝配式結(jié)構(gòu)而言，“可靠連接方式”是第一重要的，是結(jié)構(gòu)安全的最基本保障。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接方式包括：(1)套筒灌漿連接；(2)漿錨搭接連接；(3)后澆混凝土連接，后澆混凝土的鋼筋連接方式有，搭接、焊接、套筒注膠連接、套筒機(jī)械連接、軟索與鋼筋銷連接等。(4)預(yù)制混凝土構(gòu)件與后澆混凝土接觸面的粗糙面和鍵銷構(gòu)造；(5)螺栓連接；(6)焊接連接。10.3.2連接設(shè)計(jì)預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述1.接縫承載力定義：裝配整體式結(jié)構(gòu)中的接縫主要指預(yù)制構(gòu)件之間的接縫及預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆及后澆混凝土之間的結(jié)合面，包括梁端接縫、柱頂?shù)捉涌p、剪力墻的豎向接縫和水平接縫等。作用：裝配整體式結(jié)構(gòu)中，接縫是影響結(jié)構(gòu)受力性能的關(guān)鍵部位。方式：接縫的壓力通過后澆混凝土、灌漿料或坐漿材料直接傳遞。接縫的拉力通過由各種方式連接的鋼筋、預(yù)埋件傳遞。接縫的剪力由結(jié)合面混凝土、鍵槽或者粗糙面以及鋼筋的摩擦抗剪與銷栓抗剪共同承擔(dān)；因接縫處于壓彎狀態(tài)，靜力摩擦也可承擔(dān)一部分剪力。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述1.接縫承載力原則：預(yù)制構(gòu)件連接接縫一般采用強(qiáng)度等級(jí)高于構(gòu)件的后澆混凝土、灌漿料或坐漿材料。當(dāng)穿過接縫的鋼筋不少于構(gòu)件內(nèi)鋼筋并且構(gòu)造符合規(guī)定時(shí)，節(jié)點(diǎn)及接縫的正截面受壓、受拉及受彎承載力一般不低于構(gòu)件，可不必進(jìn)行承載力驗(yàn)算。當(dāng)需要計(jì)算時(shí)，可按照混凝土構(gòu)件正截面的計(jì)算方法進(jìn)行，混凝土強(qiáng)度取接縫及構(gòu)件混凝土材料強(qiáng)度的較低值，鋼筋取穿過正截面且有可靠錨固的鋼筋數(shù)量。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述后澆混凝土、灌漿料或坐漿材料與預(yù)制構(gòu)件結(jié)合面的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度往往低于預(yù)制構(gòu)件本身混凝土的抗剪強(qiáng)度。因此，預(yù)制構(gòu)件的接縫一般都需要進(jìn)行受剪承載力的計(jì)算。持久設(shè)計(jì)狀況

——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，安全等級(jí)為一級(jí)時(shí)不應(yīng)小于1.1，安全等級(jí)為二級(jí)時(shí)不應(yīng)小于1.0；——持久設(shè)計(jì)狀況下接縫剪力設(shè)計(jì)值；——持久設(shè)計(jì)狀況下梁端、柱端、剪力墻底部接縫受剪承載力設(shè)計(jì)值。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述2.套筒灌漿連接套筒工作原理：將需要連接的帶肋鋼筋插入金屬套筒內(nèi)“對接”，在套筒內(nèi)注入高強(qiáng)早強(qiáng)且有微膨脹特性的灌漿料，灌漿料在套筒筒壁與鋼筋之間形成較大的正向應(yīng)力，在帶肋鋼筋的粗糙表面產(chǎn)生較大的摩擦力，由此傳遞鋼筋的軸向力。套筒灌漿連接的承載力等同于鋼筋或高一些，即使破壞，也是在套筒連接之外的鋼筋破壞，而不是套筒區(qū)域破壞。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對套筒灌漿節(jié)點(diǎn)不需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，主要是選擇合適的套筒灌漿材料。構(gòu)造要求(1)接頭應(yīng)滿足Ⅰ級(jí)接頭的性能要求；(2)預(yù)制剪力墻中鋼筋接頭處套筒外側(cè)鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15mm，預(yù)制柱中鋼筋接頭處套筒外側(cè)箍筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于20mm；(3)套筒之間的凈距不應(yīng)小于25mm。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述3.漿錨連接工作原理：將需要連接的帶肋鋼筋插入預(yù)制構(gòu)件的預(yù)留孔道里，預(yù)留孔道內(nèi)壁是螺旋形的。鋼筋插入孔道后，在孔道內(nèi)注入高強(qiáng)早強(qiáng)且有微膨脹特性的灌漿料，以錨固插入鋼筋。在孔道旁邊，是預(yù)埋在構(gòu)件中的受力鋼筋，插入孔道的鋼筋與之“搭接”，這種情況屬于有距離搭接。連接方式：一是兩根搭接的鋼筋外圈有螺旋鋼筋，它們共同被螺旋鋼筋所約束；二是漿錨孔用金屬波紋管。漿錨連接方式最大的優(yōu)勢是成本低于套筒灌漿連接方式，但能否抵抗大地震的考驗(yàn)還需進(jìn)一步通過試驗(yàn)驗(yàn)證，這里的試驗(yàn)驗(yàn)證是指須經(jīng)過相關(guān)部門組織的專家論證或鑒定后方可使用。適用條件：直徑大于20mm的鋼筋不宜采用漿錨搭接連接，直接承受動(dòng)力荷載構(gòu)件的縱向鋼筋不應(yīng)采用漿錨搭接連接。對預(yù)制框架柱的縱向鋼筋連接只適合房屋高度不大于12m或?qū)訑?shù)不超過3層采用。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述4.后澆混凝土連接后澆混凝土是指預(yù)制構(gòu)件安裝后在預(yù)制構(gòu)件連接區(qū)域疊合層現(xiàn)場澆筑的混凝土。在裝配式建筑中，要求(1)地下室宜采用現(xiàn)澆混凝土；(2)剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的剪力墻宜采用現(xiàn)澆混凝土；(3)框架結(jié)構(gòu)首層柱宜采用現(xiàn)澆混凝土，頂層宜采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)。后澆混凝土是裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)非常重要的連接方式。到目前為止，世界上所有裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)，都有后澆混凝土。后澆混凝土的應(yīng)用范圍包括柱子連接；柱、梁連接；梁連接；剪力墻邊緣構(gòu)件；剪力墻橫向連接；疊合樓板；疊合梁，及其他如陽臺(tái)板、挑檐板等疊合構(gòu)件。后澆混凝土鋼筋連接是節(jié)點(diǎn)連接的重要環(huán)節(jié)，其鋼筋連接方式包括機(jī)械套筒連接、注膠套筒連接、鋼筋搭接、鋼筋焊接等。對后澆混凝土區(qū)的鋼筋錨固要求：預(yù)制構(gòu)件縱向鋼筋宜在后澆混凝土內(nèi)直線錨固；當(dāng)直線錨固長度不足時(shí)，可采用彎折、機(jī)械錨固方式。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述5.預(yù)制混凝土構(gòu)件與后澆混凝土的接觸面的粗糙面、鍵槽構(gòu)造作用：預(yù)制混凝土構(gòu)件與后澆混凝土的接觸面須做成粗糙面或鍵銷面，以提高抗剪能力。試驗(yàn)表明，不計(jì)鋼筋作用的平面、粗糙面以及鍵銷面，其混凝土抗剪能力的比例關(guān)系是1：1.6：3，也就是說，粗糙面抗剪能力是平面的1.6倍，鍵銷面是平面的3倍。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述預(yù)制構(gòu)件與后澆混凝土、灌漿料、坐漿材料的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置粗糙面、鍵槽，并應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)預(yù)制板與后澆混凝土疊合層之間的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置粗糙面。(2)預(yù)制梁與后澆混凝土疊合層之間的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置粗糙面；預(yù)制梁端面應(yīng)設(shè)置鍵槽(如圖10．25所示)且宜設(shè)置粗糙面。鍵槽的深度t不宜小于30mm，寬度w不宜小于深度的3倍且不宜大于深度的10倍；鍵槽可貫通截面，當(dāng)不貫通時(shí)槽口距離截面邊緣不宜小于50mm；鍵槽間距宜等于鍵槽寬度；鍵槽端部斜面傾角不宜大于30°。(3)預(yù)制剪力墻的頂部和底部與后澆混凝土的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置粗糙面；側(cè)面與后澆混凝土的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置粗糙面，也可設(shè)置鍵槽；鍵槽深度t不宜小于20mm，寬度w不宜小于深度的3倍且不宜大于深度的10倍，鍵槽間距宜等于鍵槽寬度，鍵槽端部斜面傾角不宜大于30°。(4)預(yù)制柱的底部應(yīng)設(shè)置鍵槽且宜設(shè)置粗糙面，鍵槽應(yīng)均勻布置，鍵槽深度不宜小于30mm，鍵槽端部斜面傾角不宜大于30°。柱頂應(yīng)設(shè)置粗糙面。(5)粗糙面的面積不宜小于結(jié)合面的80％，預(yù)制板的粗糙面凹凸深度不應(yīng)小于4mm，預(yù)制梁端、預(yù)制柱端、預(yù)制墻端的粗糙面凹凸深度不應(yīng)小于6mm。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述6.螺栓連接定義：螺栓連接是用螺栓和預(yù)埋件將預(yù)制構(gòu)件與預(yù)制構(gòu)件或預(yù)制構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，屬“干連接”。適用條件：在裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)中，螺栓連接僅用于外掛墻板和樓梯等非主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接。在全裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，螺栓連接為主要方式，可以連接主體結(jié)構(gòu)，適用非抗震設(shè)計(jì)或低抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)的低層或多層建筑。組成螺栓連接節(jié)點(diǎn)的部件：包括預(yù)埋件、預(yù)埋螺栓、預(yù)埋螺母、連接件和連接螺栓等，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)須用其中的部件組合成連接節(jié)點(diǎn)。螺栓連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：首先需要根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對節(jié)點(diǎn)的要求，確定節(jié)點(diǎn)的類型。節(jié)點(diǎn)類型包括剛結(jié)點(diǎn)和鉸結(jié)點(diǎn)。鉸結(jié)點(diǎn)允許設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)位移的方式，滑動(dòng)鉸結(jié)點(diǎn)允許設(shè)計(jì)滑動(dòng)位移的方式。對柔性節(jié)點(diǎn)還需進(jìn)行變形驗(yàn)算。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述1.拆分原則裝配整體式結(jié)構(gòu)拆分是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。拆分基于多方面因素：建筑功能性和藝術(shù)性、結(jié)構(gòu)合理性、制作運(yùn)輸安裝環(huán)節(jié)的可行性和便利性等。拆分不僅是技術(shù)工作，也包含對約束條件的調(diào)查和經(jīng)濟(jì)分析。拆分應(yīng)由建筑、結(jié)構(gòu)、預(yù)算、工廠、運(yùn)輸和安裝各個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)人員協(xié)作完成。建筑外立面以外部位結(jié)構(gòu)的拆分，主要從結(jié)構(gòu)合理性、實(shí)現(xiàn)的可能性和成本因素考慮，主要工作包括：(1)確定現(xiàn)澆與預(yù)制的范圍、邊界；(2)確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件在哪個(gè)部位拆分；(3)確定后澆區(qū)與預(yù)制構(gòu)件之間的關(guān)系，包括相關(guān)預(yù)制構(gòu)件的關(guān)系。如確定樓蓋為疊合板，由于疊合板鋼筋需要伸至支座中錨固，支座梁相應(yīng)也必須有疊合層；(4)確定構(gòu)件之間的拆分位置，如柱、梁、墻、板構(gòu)件的分縫處?！?0.4

結(jié)構(gòu)拆分設(shè)計(jì)預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述2.從結(jié)構(gòu)角度考慮拆分原則(1)結(jié)構(gòu)拆分應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的合理性。如四邊支承的疊合樓板，板塊拆分的方向應(yīng)垂直于長邊；(2)構(gòu)件接縫選在應(yīng)力小的部位；(3)套筒連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)避開塑性鉸位置，即柱、梁結(jié)構(gòu)一層柱腳、最頂層柱頂、梁端距離梁高范圍長度內(nèi)和受拉邊柱，這些部位不應(yīng)設(shè)計(jì)套筒連接部位；(4)盡可能統(tǒng)一和減少構(gòu)件規(guī)格；(5)應(yīng)當(dāng)與相鄰的相關(guān)構(gòu)件拆分協(xié)調(diào)一致，如疊合板的拆分與支座梁的拆分需要協(xié)調(diào)一致。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述3.制作、運(yùn)輸、安裝條件對拆分的限制從安裝效率和便利性考慮，構(gòu)件越大越好，但必須考慮工廠起重機(jī)能力、模臺(tái)或生產(chǎn)線尺寸、運(yùn)輸限高限寬約束、道路路況限制、施工現(xiàn)場塔式起重機(jī)能力限制等。(1)重量限制。工廠起重機(jī)起重能力一般為12～25t；塔式起重機(jī)起重能力一般為10t；運(yùn)輸車輛限重一般為20～30t。此外，還需要了解工廠到現(xiàn)場的道路、橋梁的限重要求等。數(shù)量不多的大噸位PC構(gòu)件可以考慮大型汽車起重機(jī)，但汽車起重機(jī)的起吊高度受到限制。(2)尺寸限制。運(yùn)輸超寬限制為2.2～2.45m；運(yùn)輸超高限制為4m，車體高度為1.2m，構(gòu)件高度在2.8m以內(nèi)；有專業(yè)運(yùn)輸PC板的低車體車輛，構(gòu)件高度可以達(dá)到3.5m。運(yùn)輸長度依據(jù)車輛不同，最長不超過15m。還需要調(diào)查道路轉(zhuǎn)彎半徑、途中隧道或過道電線通信線路的限高等。(3)形狀限制。線性構(gòu)件和平面構(gòu)件比較容易制作和運(yùn)輸，立體構(gòu)件制作和運(yùn)輸都會(huì)麻煩一些。預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述分類：使用階段用的預(yù)埋件和制作、安裝階段用的預(yù)埋件。類型：預(yù)埋鋼板、附帶螺栓的預(yù)埋鋼板、預(yù)埋螺栓、內(nèi)埋式金屬螺母、內(nèi)埋式塑料螺母等。要求：使用階段用的預(yù)埋件包括安裝預(yù)埋件、裝飾裝修和機(jī)電安裝需要的預(yù)埋件等，因有耐久性要求，應(yīng)與建筑物同壽命。制作、安裝階段用的預(yù)埋件包括脫模、翻轉(zhuǎn)、吊裝、支撐等預(yù)埋件，沒有耐久性要求。

§10.5

預(yù)埋件設(shè)計(jì)預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述10.5.1預(yù)埋件設(shè)計(jì)

1.直錨筋預(yù)埋件錨筋總面積（1）當(dāng)有剪力、法向拉力和彎矩共同作用時(shí)，應(yīng)按下列兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中的較大值1錨板2直錨筋預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連接設(shè)計(jì)基本原理概述（2）當(dāng)有剪力、法向壓力和彎矩共同作用時(shí)，應(yīng)按下列兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中的較大值預(yù)埋件設(shè)計(jì)拆分原則連