多层装配式墙板结构体系研发与工程应用20190826

➢ GB 50010计算得到的搭接长度ls-t分别为ACI318、MC90、Eurocode 2、DIN-1045-1、
AS 3600 及 NZS 3101 的 1.50~1.83 、 1.01~1.21 、 1.34~1.61 、 0.84~1.20 、 1.31~1.57 及
竖向分布钢筋
水平分布钢筋
σs
τ
σn
钢丝绳套
w
预制墙竖向接缝
σs
预制墙
τ
横向σn钢筋
s
竖向接缝
预制墙
竖向接缝钢筋连接构造 竖向接缝界面受剪机理
水平分布钢筋
钢筋锚环 横向钢筋
界面剪应力τ
τB
B
Xu界面模型
τA A 简化模型
Kt
sB
sA
sA
sB
阶段1 阶段2
界面滑移s
A τA
B
τB
预制墙
横向钢筋
竖向接缝 预制墙
竖向接缝 预制墙
预制墙
竖向接缝 预制墙
一体化预制连梁
水平接缝
楼板叠合层
一体化预制窗下墙
下层预制墙
楼板接缝
预制楼板
水平接缝 下层预制墙
技术体系特点
现有体系-装配整体式剪力墙结构
➢ 预制构件种类多，加工工艺复杂。
➢ 竖向钢筋接头多，安装困难，接头质量不易控制。
➢ 预制墙侧面外伸钢筋多，预制墙加工、现场竖向接缝钢筋绑扎效率低。
多层装配式墙板结构
《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T 51231-2016) 《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1-2014) 《装配式多层混凝土结构技术规程》(CECS ×××)
技术体系特点
现有体系-装配整体式剪力墙结构
➢ 结构整体性能好，适用高度大，按现浇结构设计，多采用等同现浇构造。
预制墙竖向钢筋间接搭接
边缘构件 单排附加 竖向钢筋 连接钢筋
边缘构件 单排附加 竖向钢筋 连接钢筋
6 12 6 14 6 16 6 18
2 22 2 25 2 28 2 32
边缘构件竖向钢筋间接搭接构造及钢筋替换原则
➢ 国外规范普遍给出了钢筋间接搭接的设计方法和构造要求，目前我国规范尚未给出 间接搭接接头的设计方法和构造要求。
➢ 归纳对比国内外主要规范的钢筋搭接连接设计方法和构造要求，为本体系预制墙竖 向钢筋间接接头设计提供参考。
装配式墙板结构体系研究
预制墙竖向钢筋间接搭接
1: GB 50010 2: ACI 318 3: MC90 4: Eurocode 2
70.0070
5: DIN-1045-1 6: AS 3600 7: NZS 3101 5
多层装配式墙板结构体系研发与工程应用
目录
1/ 技术体系特点 2/ 装配式墙板结构体系研究 3/ 小震弹性分析 4/ SAUSAGE大震弹塑性时程分析 5/ ABAQUS大震弹塑性分析 6/ 预制混凝土剪力墙抗震性能试验研究 7/ 专家评审意见 8/ 施工工艺介绍
«
01 技术体系特点
技术体系特点
间接搭接
边缘构件 单排附加 竖向钢筋 连接钢筋
竖向分布钢筋
单排附加 连接钢筋
边缘构件竖向钢筋、竖向分布钢筋连接
竖向接缝构造（钢筋锚环、钢丝绳套）
ld
梁墙节点
技术体系特点
本体系特点
门窗及预置阳台 叠合梁 现浇混凝土 预制内墙板 预制外墙板 预制楼板
技术体系特点
优化改进及突破-预制墙边缘构件
➢ 预制墙边缘构件范围及箍筋构造按《高规》设计，要求高于GB/T 51231，保证墙 肢变形能力。
5
60.0060 1
50.0050
35
l/d
40.0040 30.0030 20.0020
46 2
7
1 3 5
46
2 7
13
46 2
7
13
4 6 ls-t
2
la-t
7
10.0010
0.00 0 d=12
d=14
d=16
d=18
不同直径边缘构件竖向钢筋锚固长度la-t和搭接长度ls-t
➢ d = 12~18 mm时，GB 50010计算得到的锚固长度la-t不低于国外规范。
➢ 施工工序复杂，难以发挥装配式结构质量好、施工效率高的优势。
焊接封闭箍
源自文库水平分布筋 8 14 末端90°弯钩
预制墙
焊接封闭箍
180
附加U形连接钢筋
水平分布筋 末端90°弯钩
预制墙
200 26d
400 200
26d 400
预制墙 26d
边缘构件
400
L形竖向接缝
边缘构件位置
预制墙
预制墙伸出 水平分布钢筋
➢ 预制墙边缘构件及墙身竖向钢筋均采用大直径大间距钢筋连接，边缘构件连接钢 筋较GB/T 51231强，同时不影响预制墙安装效率。
间接搭接
边缘构件 竖向钢筋
单排附加 连接钢筋
竖向分布钢筋
ld
单排附加 连接钢筋
技术体系特点
优化改进及突破-竖向接缝
➢ 竖向接缝采用大间距钢筋锚环或钢丝绳套连接，间距600 mm左右，简化预制构 件生产及现场安装。
水平分布钢筋
钢丝绳套
横向钢筋
水平分
装配式墙板结构体系研究
预制墙竖向钢筋间接搭接
间接搭接
边缘构件 竖向钢筋
单排附加 连接钢筋
竖向分布钢筋
ld
单排附加 连接钢筋
lns
a0 l0 s
搭接钢筋
s 横向钢筋
受力机理与绑扎搭接不同，我国规范尚 d 无明确规定
关键参数：搭接长度、横向间距、横向 钢筋约束作用
装配式墙板结构体系研究
现状及需求
➢ 中小城市及小城镇新建住房中多层和小高层住宅占比较高。 ➢ 北京地区近年来新建住宅以小高层为主，层数为3-8层的住宅占比较高，市场需求
较大。
技术体系特点
现状及需求
➢ 目前多层和小高层装配式住宅可采用的技术体系主要有：装配整体式剪力墙结构 和多层装配式墙板结构。
《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T 51231-2016) 装配整体式剪力墙结构 《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1-2014)
26d
22d
580
T形竖向接缝
边缘构件位置
附加U形连接钢筋
焊接封闭箍
竖向钢筋接头密集
竖向接缝施工复杂
预制墙侧边伸出水平钢筋
伸出钢筋过长， 运输弯折
外伸钢筋多，工效低，质量管控难
技术体系特点
本体系特点
边缘构件竖向钢筋、竖向分布钢筋：采用大直径大间距套筒灌浆连接。 水平分布钢筋：侧面不出筋，采用可弯折锚环或钢丝绳套。 水平接缝：高强座浆料(不低于40MPa)。 竖向接缝：后浇筑细石混凝土，后浇段长度短；钢筋绑扎及支模简单。
➢ 竖向接缝连接弱于GB/T 51231，提出了针对性的设计方法和构造措施。
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02 装配式墙板结构体系研究
装配式墙板结构体系研究
关键问题
预制墙水平接缝
预制墙竖向钢筋连接 水平接缝抗剪验算
ld
竖向接缝
预制间墙接搭接
预制墙
边缘构件 竖向钢筋
单排附加 连接钢筋
钢筋锚环
预制墙
竖向接缝 预制墙
单排附加 连接钢筋