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主要构件及节点设计-装配式混凝土建筑设计

时间:2023-09-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:预制夹心保温外墙板设计满足现行国家相应标准规范的要求。图6-134剪力墙连接示意图6-135剪力墙边缘构件连接示意PCF混凝土外墙板接缝技术PCF混凝土外墙板的水平缝、垂直缝及十字缝等接缝部位、门窗洞口等构配件组装部位的构造设计及材料的选用应满足建筑的物理性能、力学性能、耐久性能及装饰性能的要求。

主要构件及节点设计-装配式混凝土建筑设计

1.预制混凝土剪力墙

本项目东西山墙剪力墙采用预制夹心保温外墙板(图6-128)。预制夹心保温外墙板设计满足现行国家相应标准规范的要求。剪力墙竖向钢筋采用钢筋套筒灌浆连接。

图6-128 预制混凝土剪力墙(含保温)

预制剪力墙采用预制夹心保温外墙板,即将结构的剪力墙、保温板、混凝土模板(即外叶墙板)预制在一起。在保证了结构安全性的同时,兼顾了建筑的保温节能要求和建筑外立面的装饰效果。进而实现施工过程中无外模板、无外脚手架、无砌筑、无粉刷的绿色施工。建筑内部仅在预制剪力墙拼接处浇筑混凝土,模板用量以及现场模板支撑及钢筋绑扎的工作量大大减少。

本项目采用的预制夹心保温外墙板由60 mm厚混凝土外叶墙板、50 mm厚B1级挤塑聚苯板保温层以及200 mm厚钢筋混凝土内叶墙板组成。

预制剪力墙在拆分时遵循以下原则:

(1)综合立面表现的需要,应结合结构现浇节点及装饰挂板,合理拆分外墙。

(2)注重经济性,通过模数化、标准化、通用化,少规格、多组合,减少板型,节约造价。

(3)制定编号原则,对每个墙板构件进行编号,每个墙板既有唯一的身份编号又能在编号中体现重复构件的统一性。

(4)预制构件大小的确定需考虑运输的可行性和现场的吊装能力。

2.PCF混凝土外墙模板

本项目北侧走廊与核心筒部位采用PCF混凝土外墙模板(图6-129)。PCF混凝土外墙模板在以往工程中常用于预制叠合剪力墙中,预制叠合剪力墙是一种采用部分预制、部分现浇工艺形成的钢筋混凝土剪力墙。其预制部分称为预制外模板(PCF),在工厂制作养护成型运至施工现场后,与现浇部分整浇。预制外模板(PCF)在施工现场安装就位后可以作为剪力墙外侧模板使用。采用PCF外墙板作为剪力墙的外模板,使得建筑外墙实现无外模板、无外脚手架、无砌筑、无粉刷的绿色施工。

3.钢筋桁架叠合楼板

本项目楼板采用钢筋桁架叠合楼板(图6-130),传统的现浇楼板存在现场施工量大、湿作业多、模板多、施工垃圾多、楼板容易出现裂缝等问题。钢筋桁架叠合楼板采取部分预制、部分现浇的方式。与现浇板相比,钢筋桁架叠合楼板的支撑系统脚手架工程量、现场模板量、现场混凝土浇筑量均较小,所有施工工序均有明显的工期优势。

图6-129 PCF混凝土外墙板

图6-130 预制预应力混凝土叠合板

由于本项目楼板不加施预应力,为了保证楼板在生产及施工过程中的刚度,同时为了增加预制层和叠合层间的整体性,在预制层内预埋设桁架钢筋。桁架筋应沿主要受力方向布置,距板边不应大于300 mm,间距不宜大于600 mm,桁架筋弦杆混凝土保护层厚度不应小于15 mm。本项目所使用的钢筋桁架叠合楼板预制层为60 mm,现浇叠合层为80 mm,水电专业在叠合层内进行预埋管线布线,保证叠合层内预埋管线布线的合理性及施工质量。

钢筋桁架叠合楼板设计时遵照标准化、模数化原则,尽量减少板型节约造价原则,以及综合考虑运输、吊装及实际结构条件尽量采用大尺寸楼板的原则。本项目中,装配式剪力墙住宅的卧室、起居室等户内空间楼板采用叠合楼板,走廊及核心筒等公共部位采用现浇楼板;叠合楼板的建筑设备管线布线结合楼板的现浇层统一考虑;需要降板房间的位置及降板范围,结合结构的板跨、设备管线等因素进行设计,为房间的可变性留有余地,降板结构方式采用折板方式;连接节点构造设计满足结构、防水、防火、保温、隔热、隔声及建筑造型设计等要求。

4.阳台及楼梯

本项目阳台采用预制叠合阳台板(图6-131、图6-132)。阳台板连同周围翻边一同预制,现场连同预制阳台隔板共同拼装成阳台整体。阳台板叠合层厚度为60 mm,叠合层内预埋桁架钢筋用于增强阳台板的强度、刚度,并增强其与现浇层的整体连接性能。施工时,现场仅需绑扎上部钢筋,浇筑上层混凝土,施工快捷。

图6-131 预制叠合阳台板示意图

图6-132 预制叠合阳台板

本项目楼梯采用预制混凝土梯段板(图6-133)。传统的现浇楼梯现场模板工作量大,湿作业多,钢筋弯折、绑扎工作量大。本项目采用的预制混凝土梯段板,梯段内无钢筋伸出,施工安装时,梯段两端直接搁置在楼梯梁挑耳上,一端铰接连接,一端滑动连接。构件制作简单,施工方便,节省工期,大大减少现场的工作量,并且减少了楼梯构件对主体结构地震时的影响。

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图6-133 预制混凝土梯段板

预制楼梯采用清水混凝土饰面,采取措施加强成品保护。楼梯踏面的防滑构造在工厂预制时一次成型,节约人工、材料和后期维护费用,节能增效。

5.主要节点设计

(1)剪力墙钢筋连接

本项目预制剪力墙内竖向钢筋采用套筒灌浆连接方式,此连接方式相对于传统预制构件内浆锚搭接连接等方式具有连接长度大大减少、构件吊装就位方便的特点(图6-134、图6-135)。灌浆料为流动性能很好的高强度材料,在压力作用下可以保证灌浆的密实性,是预制装配混凝土结构竖向钢筋连接的主要接头技术。

图6-134 剪力墙连接示意

图6-135 剪力墙边缘构件连接示意

(2)PCF混凝土外墙板接缝技术

PCF混凝土外墙板的水平缝、垂直缝及十字缝等接缝部位、门窗洞口等构配件组装部位的构造设计及材料的选用应满足建筑的物理性能、力学性能、耐久性能及装饰性能的要求(图6-136、图6-137)。

PCF混凝土外墙板的各类接缝设计应构造合理、施工方便、坚固耐久,并结合制作及施工条件进行综合考虑。防水材料主要采用发泡芯棒与密封胶。防水构造主要采用结构自防水+构造防水+材料防水。建筑外墙的接缝及门窗洞口等防水薄弱部位设计应采用材料防水和构造防水结合做法。

PCF混凝土外墙板接缝必须进行处理,并根据不同部位接缝特点及当地风雨条件选用构造防水、材料防水或构造防水与材料防水相结合的防排水系统。挑出外墙的阳台、雨篷等构件的周边应在板底设置滴水线(图6-138、图6-139)。

图6-136 水平缝节点

图6-137 垂直缝节点

图6-138 窗上口节点

图6-139 窗下口节点

PCF混凝土外墙板接缝采用构造防水,水平缝采用高低缝。

PCF混凝土外墙板接缝采用材料防水时,必须用防水性能可靠的嵌缝材料。板缝宽度不宜大于20 mm,材料防水的嵌缝深度不得小于20 mm。对于普通嵌缝材料,在嵌缝材料外侧应勾水泥砂浆保护层,其厚度不得小于15 mm。对于高档嵌缝材料,其外侧可不做保护层。PCF混凝土外墙板接缝的材料防水还应符合下列要求:

①PCF混凝土外墙板接缝宽度设计应满足在热胀冷缩及风荷载、地震作用等外界环境的影响下,其尺寸变形不会导致密封胶的破裂或剥离破坏的要求。因此在设计时应考虑接缝的位移,确定接缝宽度,使其满足密封胶最大容许变形率的要求。

②PCF混凝土外墙板接缝宽度不应小于10 mm,一般设计宜控制在10~35 mm范围内;接缝胶深度一般在8~15 mm范围内。

③PCF混凝土外墙板接缝所用的密封材料应选用耐候性密封胶,耐候性密封胶与混凝土的相容性、低温柔性、最大伸缩变形量、剪切变形性、防霉性及耐水性等应满足设计要求。

④PCF混凝土外墙板接缝防水工程应由专业人员进行施工,以保证外墙的防排水质量。

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