裝配式建筑“先進成熟適用新技術”

新型裝配式鋼-混組合框架結構體系

推薦單位：中建科技集團有限公司

1. 技術內容

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

圖1 新型裝配式鋼和混凝土組合框架結構

新型干式連接節(jié)點（如圖2、圖3所示）在常規(guī)現(xiàn)澆鋼骨連接節(jié)點的基礎上進一步創(chuàng)新后與預制混凝土柱有機的結合了起來，連接節(jié)點與預制柱一同在工廠現(xiàn)澆，既免去了施工現(xiàn)場梁柱節(jié)點區(qū)后澆混凝土的濕作業(yè)方式，保證了梁柱節(jié)點區(qū)的構件質量，也提高了現(xiàn)場的施工效率，縮短項目建設周期。

圖2 新型干式梁柱連接節(jié)點

圖3 新型干式梁柱連接節(jié)點細部構造

新型裝配式鋼和混凝土組合框架結構并非傳統(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構體系，其用預制混凝土柱作為豎向受力構件，便于工廠化生產(chǎn)和高強混凝土材料的使用，同時減少了鋼柱或鋼管柱帶來的防腐和防火問題，具有顯著的經(jīng)濟效益。

裝配式鋼和混凝土組合框架結構整體計算分析時可采用與現(xiàn)澆框架結構相同的設計方法。在結構內力與位移計算時，鋼梁與疊合板形成的組合樓板在平面內可假定為無限剛性，梁柱節(jié)點可視為剛性連接節(jié)點。梁柱連接節(jié)點的設計可參考鋼結構連接節(jié)點進行，上下層預制柱的連接尚應進行拼縫處的抗剪驗算。組合梁主梁應考慮正截面抗彎、抗剪承載力，負彎矩區(qū)抗彎承載力、裂縫寬度和撓度。組合次梁應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行截面設計后尚應按結構整體計算指標進行調整。

2. 技術指標

裝配式鋼和混凝土組合框架結構的構件、結構安全性與質量應滿足國家現(xiàn)行標準《混凝土結構通用規(guī)范》gb 55008、《裝配式混凝土結構技術規(guī)程》jgj 1、《裝配式混凝土建筑技術標準》gb/t 51231、《裝配式鋼結構建筑技術標準》gb/t 51232、《混凝土結構設計規(guī)范》gb 50010、《鋼結構設計標準》gb 50017、《混凝土結構工程施工規(guī)范》gb 50666、《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》gb 50204、《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規(guī)程》jgj 355以及《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》gb 50205等的有關規(guī)定。當采用鋼筋套筒灌漿連接技術時，應符合現(xiàn)行標準《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規(guī)程》jgj 355和《鋼筋連接用灌漿套筒》jg/t 398的規(guī)定；套筒灌漿料應符合現(xiàn)行標準《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構的關鍵技術指標如下：1. 裝配整鋼和混凝土框架結構房屋的最大適用高度與現(xiàn)澆混凝土框架結構基本相同，當房屋高度接近或超過框架結構高度限值時，可在合適位置設置柱間支撐。2. 裝配整鋼和混凝土框架結構層間位移角指標宜按混凝土框架結構進行控制。3. 裝配整鋼和混凝土框架結構柱宜采用高強混凝土、高強鋼筋，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，保證施工質量，降低成本。4. 樓板跨度在4m以內時可采用預制四面不出筋疊合板，跨度在4m以上時宜采用預制預應力疊合樓板，以減少現(xiàn)場支撐的搭設。疊合板采用密拼封連接，按單向板進行設計和配筋構造。5. 梁柱連接節(jié)點設計時除按有關規(guī)范進行節(jié)點內部連接、焊縫、高強螺栓配置外，宜采用有限元分析軟件對節(jié)點進行補充受力分析。

3. 技術優(yōu)勢

新型干式連接節(jié)點在常規(guī)現(xiàn)澆鋼骨連接節(jié)點的基礎上進一步創(chuàng)新后，與預制混凝土柱有機結合，連接節(jié)點與預制柱一同在工廠現(xiàn)澆，既免去了施工現(xiàn)場梁柱節(jié)點區(qū)后澆混凝土的濕作業(yè)方式，保證了梁柱節(jié)點區(qū)的構件質量，也提高了現(xiàn)場的施工效率，縮短項目建設周期。新型裝配式鋼和混凝土組合框架結構并非傳統(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構體系，其用預制混凝土柱作為豎向受力構件，便于工廠化生產(chǎn)和高強混凝土材料的使用，同時減少了鋼柱或鋼管柱帶來的防腐和防火問題，具有顯著的經(jīng)濟效益。

4. 適用范圍

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

5. 工程實例

坪山三所學校項目（實驗學校南校區(qū)二期、錦龍學校、竹坑學校）、深圳實驗學校擴建工程項目（坂田校區(qū)初中部）、貴州市花溪區(qū)第二中學擴建工程項目。