混凝土装配式建筑深化设计步骤和原则

1)屋面梁平面布置图(部分)

屋面梁平面布置图（部分）,如图4.15所示。

图4.15　屋面梁平面布置图

注:

①排序一般遵循从上至下、从左至右的原则;

②图中箭头的方向为视图正面方向;

③框架梁搁置在预制柱上的长度为15mm。

2)屋面层梁KLX101工艺深化设计

（1）屋面层梁KLX101构件信息

屋面层梁KLX101所在位置的梁设计截面为250mm×600mm,其相连板采用60mm厚混凝土+200mm单向预应力空心板,所以屋面层预制梁KLX101高度h=600mm-300mm-20mm（梁垛上20mm厚垫块）=280mm。

（2）屋面层梁KLX101前视图绘制及标注（图4.16）

图4.16　屋面层梁KLX101前视图绘制及标注

注:

①由于梯梁右边有预应力空心楼盖支撑在KL101上,参考图4.14,可知梯梁右边的梁上挑出垛,故有高差线:梯梁左边没有高差线,是因为左边为楼梯间,没有预应力空心叠合板支撑在其上。

②KLX101梁上挑垛的高度应根据具体情况具体分析,本工程KLX101不是预应力叠合板,则a一般大于等于100mm,本工程取120mm;如果KLX101是预应力叠合梁,则应根据模具预应力开洞的位置取值,即确定c的高度后,a=预制梁总高度d-c,且a一般大于等于100mm,本工程取120mm;如果KLX101是预应力叠合梁,则应根据模具预应力开洞的位置取值,即确定c的高度后,a=预制梁总高度d-c,且a一般大于等于100mm,如图4.17所示。

图4.17　预应力叠合梁取值

注:c的取值为100,140,200,240,300,340,400,440,500,540mm。

③KLX101在相邻柱外边的距离为800mm由于预制梁两端各搁置150mm在预制柱上,故其总长为8000mm+2×150mm=8300mm。

④楼梯梯板截面根据楼梯施工图绘制,如图4.18所示,左右两边各留宽度为b=20～30mm的安装缝。

图4.18　楼梯梯板截面图

（3）屋面层梁KLX101前视图中键槽、吊钉、哈芬槽布置（图4.19）

图4.19　键槽、吊钉、哈芬槽布置

注:《预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程》(JGJ 224—2010)第5.1.2条:梁端键槽和键槽内U形钢筋平直段长度应符合表4.1。

表4.1　梁端键槽和键槽内U形钢筋平直段长度

注:表中I1,I1e为U形钢筋搭接长度。

①《预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程》（JGJ 224—2010）第5.2.3条:柱与梁的连接可采用键槽节点。键槽的U形钢筋直径不应小于12mm、不宜大于20mm。键槽内钢绞线弯锚长度不应小于210mm,U形钢筋的锚固长度应满足现行国家标准《混凝结构设计规范》（2015年版）（GB 50010—2010）的规定。当预留键槽壁时,壁厚宜取40mm;当不预留键槽壁时,现场施工时应在键槽位置设置模板,安装键槽部位箍筋和U形钢筋后方可浇筑键槽混凝土。U形钢筋在边节点处钢筋水平长度未伸过柱中心时不得向上弯折。

②键槽的尺寸为170mm×500mm,240mm键槽底距梁底距离k一般可取40mm键槽端部距离为40m,所以170mm=250mm（梁宽）-40mm×2,240mm=280mm（预制梁高）-40mm;由结构施工图可知,框架抗震等级为四级,混凝土强度等级均为C40,U形钢筋直径为18m,查11G101图集第53页可知,LabE=29D=29×18=522mm,查11G101图集第55页可知,纵向受拉钢筋搭接接头率为100%时,修正系数为1.6,所以按表4.1计算,0.5h1E+50=0.5×522mm×1.6+50mm=467.6mm,取500mm。

③布置吊钉是为了吊装预制梁,第一个吊钉距梁端的距离a不宜小于200mm,一般取500～600mm,由于梁端部开了键槽,吊筋与键槽端部的最小距离e取200mm,所以a可取700 mm;b一般可取1000～1500mm,在实际工程中取1100mm或1200mm居多,并根据c的长度进行调整;c宜大于b,最大可取2400mm,布置吊钉时,吊钉应成对布置,且应根据预制梁重量及每个吊钉所能承受的重量去布置吊钉。

图4.20　哈芬槽连接固定

④哈芬槽的布置,是为了通过连接螺纹杆固定外墙,如图4.20所示。哈芬槽距外梁边的距离应与建筑节点图一致,本工程取120mm;哈芬槽的布置,应与外墙上布置的连接螺纹杆定位一致,如图4.21所示,其中一片单独外墙至少布置2个哈芬槽,哈芬槽之间的最大距离一般可取1000～1500mm,哈芬槽距离梁边的最小距离一般可取200～500mm,外墙边距哈芬槽的最小距离一般可取200～500mm。

图4.21　哈芬槽连接固定

（4）屋面层梁KLX101俯视图绘制,屋面层梁KLX101俯视图绘制（图4.22）

图4.22　屋面层梁KLX101俯视图

（5）屋面层梁KLX101配筋图中底部纵筋及构造腰筋绘制

屋面层梁KLX101左右面筋分别为422（三级钢）,底部钢筋由2排15.2预应力筋（每排2根）+218组成,设置412作为构造腰筋。面层梁KLX101配筋图底部纵筋及构造腰筋,如图4.23所示。

（6）屋面层梁KLX101配筋图中预应力筋布置

屋面层梁KLX101配筋图中预应力筋布置如图4.24所示。

（7）屋面层梁KLX101配筋图中箍筋布置

屋面层梁KLX101配筋图中箍筋布置如图4.25、图4.26所示。

图4.23　KLX101配筋图底部纵筋及构造腰筋

注:

①底部Φ18纵筋的保护层厚度查《混凝土结构设计规范》第8.2.1条可知,箍筋外皮距离梁底部边的距离为20mm,所以底部纵筋外皮距离梁底部边的距离为20mm+8mm(箍筋直径)=28mm。

②纵筋或构造腰筋距离梁边的距离可取保护层厚度20mm;11G101第28页规定梁侧面构造腰筋时,其搭接与锚固长度可取为15d,本工程由于键槽内有U形筋与预应力筋,为了方便装配,故没有满足此条规定;构造腰筋的布置,可根据根数与位置,均匀间距布置。

③当预制梁两端均挑垛时,此时是T形梁,满足规范时可不配置构造腰筋,但如果采用预应力叠合梁时,先张预应力会在梁上产生“反拱”,叠合梁上部混凝土受拉,也应配置适量的构造腰筋。

图4.24　KLX101配筋图中预应力筋布置

注:

①《预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程》(JGJ 224—2010)第5.2.7条:预制梁底角部应设置普通钢筋,两侧应设置腰筋。预制梁端部应设置保证钢绞线的位置的带孔模板;钢绞线的分布宜分散、对称;其混凝土保护层厚度(指钢绞线外边缘至混凝土表面的距离)不应小于55mm;下部纵向钢绞线水平方向的净间距不应小于35mm和钢绞线直径,各层钢绞线之间的净间距不应小于25mm和钢绞线直径;梁腰筋若需锚入柱内,可在梁端壳内壁采用附加钢筋的形式锚入柱内。

②《预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程》(JGJ 224—2010)第5.2.3条:键槽内钢绞线弯锚长度不应小于210mm。

③上下层预应力总长度相差100mm,是因为左边水平方向长度相差50mm(净距),右边水平方向长度相差50mm(净距)。(www.xing528.com)

图4.25　KLX101配筋图中箍筋布置

图4.26　KLX101配筋图中箍筋布置

注:

①梁端箍筋加密区第一根箍筋距离柱边一般为50mm,本工程预应力叠合梁搁置在柱上的长度为15mm,所以梁端箍筋加密区第二根箍筋距离梁边的距离可取15mm+50mm=65mm。

②《建筑抗震设计规范》第6.3.3条中规定了抗震等级为四级时,加密区长度取1.5倍梁高与500mm较大值。本工程屋面层梁KLX101截面尺寸为250m×600mm,加密区长度可取1.5×600mm=900mm。

③梯梁与预制KLX101在开缺的部位会浇筑混凝土,当主次梁现浇部位主梁左右两边各布置38,间距50mm箍筋时,第一根箍筋距离梯梁边的距离可取50mm。

④KLX101非加密区箍筋间距为150mm,当布置非加密区箍筋时,可以从布置完加密区箍筋的一端开始以150mm间距布置箍筋,当最后布置的非加密区箍筋与另一端加密区箍筋间距在100～150mm时,可以不再布置箍筋:当最后布置的非加密区箍筋与另一端加密区箍筋间距小于100m时,可以增加一根加密区箍筋;当最后布置的非加密区箍筋与另一端加密区箍筋间距在150～250mm时,可以增加一根加密区箍筋;当最后布置的非加密区箍筋与另一端加密区箍筋间距在250～300mm时,可以取平均值再增加一根非加密区箍筋。

⑤箍筋1的宽度210mm=梁宽250mm-2×20mm(保护层厚度),箍筋1的高度560mm=梁高600mm-2×20mm(保护层厚度)。

⑥箍筋1(55)标示箍筋1有55根。在计算箍筋长度,抗震时,箍筋弯钩长度一般取10d与75mm的较大值。弯钩r,当采用135°弯钩时,弯钩长度r约为2×3.14×d×135°/360°=2.36d,一般可取4d。

（8）屋面层梁KLX101配筋图中吊筋与梯梁附加钢筋布置（图4.27）

图4.27　KLX101配筋图中吊筋与梯梁附加钢筋布置

注:

①梯梁底部附加纵筋从KLX101开缺边伸出的长度可查看11G101第53页按29d取。

②图中吊筋大样中,500mm=梁底部总宽度400mm+2×50mm;当梁高小于等于800mm时,斜长的起弯角度为45°;水平段320mm是水平段锚固长度,可查看《混凝土结构设计规范》第9.2.7条:受压区取10d,受拉区取20d;吊筋高度520mm=梁高600mm-上下保护层厚度(2×20)-底部纵筋直径18mm-面筋直径22mm。

（9）屋面层梁KLX101配筋图中梁上挑剁大样及箍筋布置（图4.28）

图4.28　KLX101配筋图中梁上挑剁大样及箍筋布置

注:箍筋2与箍筋3一般以间距100mm布置,梁上伸垛,伸出长度一般可取100mm,具体可参照表4.2。

表4.2　梁上挑垛伸出长度

①箍筋2大样中,弯折长度按15d不够。由于直锚长度远大于0.4lae,故弯锚长度可取120 mm(垛厚)-2×20mm(保护层厚度)=80mm;310mm=250mm(梁宽)+100mm(垛长)-2×20mm(保护层厚度)。

②箍筋3大样中,80mm=120mm(垛厚)-2×20mm(保护层厚度),190mm=100mm(垛长)-20mm(保护层厚度)-110mm(经验值)。

（10）屋面层梁KLX101工艺深化设计技术说明与图例说明

①预制梁结合面（上表面）粗糙度不小于6mm,混凝土强度等级C40。

②预制梁部分,顶部若无特殊标注统配210架立筋,长度见详图,箍筋加密区长度应为1.5×梁高。详见大样图,箍筋单长均为理论计算长度,具体以工厂放样尺寸为准。

③如无特殊注明处,预应力钢绞线混凝土保护层厚度55mm,其他钢筋端面、最外侧钢筋外缘距梁边界20mm,钢筋的标注尺寸均为钢筋外缘的标注尺寸。

④吊钉的规格为L=170mm、载荷2.5T,底部加持210（L=200mm）防拔钢筋,无特殊说明外,吊钉沿梁厚居中布置。

⑤图纸未做要求的其他预埋（保温材料、门窗、线盒、线管等）,具体要求详见建筑施工图、结构施工图、水电施工图。

⑥所有构件出厂前需按视图方向注明正反面。

⑦第一层的梁均为该层脚踩的梁。

3)屋面层梁KLY201工艺深化设计

①屋面层梁KLY201所在位置的梁设计截面为400mm×700mm,其相连板采用100mm厚混凝土+200mm单向预应力空心板,梁标高降低0.250m、左右相邻楼板降低标高0.25m,所以屋面层预制梁KL×101高度h=700mm-300mm-20mm（梁垛上20mm厚的垫块）=380mm。

②屋面层梁KLY201详图,如图4.29所示。

③屋面层梁KLY201配筋,如图4.30所示。

④屋面层梁KLY201工艺图技术说明、图例说明,如图4.31所示

图4.29　KLY201详图

图4.30　KLY201配筋

注:

①参考“2.屋面层梁KLX101工艺深化设计”。

②屋面层梁KLY201底部纵筋为518+517,预应力钢绞线,面筋直径均为25mm;《混凝土结构设计规范》第9.2.1条:梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d;箍筋4中有3根18mm的纵筋,所以箍筋4之间的最小间距=2×8mm(箍筋直径)+25mm(净间距)×2+3×18mm(纵筋直径)=120mm;《建筑抗震设计规范》第6.3.4条:梁端加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值,二三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300mm;结合各种情况,最终箍筋4的宽度取150mm。

图4.31　KLY201工艺图技术说明、图例

4)屋面层梁KLX501工艺深化设计

①屋面层梁KLX501构件信息。

②屋面层梁KLX501详图,如图4.32所示。

图4.32　KLX501详图

③屋面层梁KLX501配筋,如图4.33所示。

图4.33　KLX501配筋

④屋面层梁KLX501工艺图技术说明、图例说明,如图4.34所示。

图4.34　KLX501工艺图技术说明、图例