依據我國國情,目前應用最多的裝配式混凝土結構體系是裝配式混凝土剪力牆結構,裝配整體式混凝土框架結構也有一定的應用,而裝配整體式混凝土框架-剪力牆結構則只有少量應用。
裝配整體式混凝土剪力牆結構
新型的裝配式混凝土建築發展是從裝配式混凝土住宅開始的,剪力牆結構無梁、柱外露深受國人的認可。近些年來裝配整體式混凝土剪力牆結構住宅在國內發展迅速,得到大量的應用。
目前國內已經有大量工程實踐,主要做法有以下三種:
1、部分或全預製剪力牆承重體系。通過豎縫節點區後腳混凝土和水平縫節點區後澆混凝土或圈梁實現結構的整體連接;豎向受力鋼筋採用套筒灌漿、漿錨搭接等連接技術進行連接。北方地區的外牆板一般採用夾心保溫牆板,由內葉混承重凝土板、夾心保溫層和外葉牆板三部分組成,內葉牆板和外葉牆板之間通過拉結件聯繫,可實現外裝修、保溫、承重一體化。這種做法是《裝配式混凝土結構技術規程》JGJ 1-2014中推薦的主要方法,可用於高層剪力牆結構。
2、疊合式剪力牆。即預製剪力牆從厚度方向劃分為三層,內外兩層預製,中間架空通過桁架鋼筋連接,並後期現澆混凝土;牆板豎向分布鋼筋和水平分布鋼筋通過附加鋼筋實現間接搭接。這種做法目前納入安徽省地方標準《疊合板是混凝土剪力牆結構技術規程》DB34/T810-2008。
3、預製剪力牆外牆模板。即剪力牆外牆通過預製的混凝土外牆模板和現澆部分形成,其中預製外牆板模板設置桁架鋼筋與現澆部分連接,可部分參與結構受力。這種做法目前納入上海市工程建設規範《裝配整體式混凝土住宅體系設計規程》DG/T J08-2071-2010。
裝配整體式混凝土框架結構
裝配整體式混凝土框架結構體系主要參考了日本和臺灣的技術,柱豎向受力鋼筋採用套筒灌漿技術進行連接,主要做法分為兩種:一是構件搭接節點區域預製(或梁柱節點區域和周邊部分構件一起預製),這種做法將框架結構施工中最為複雜的節點部分在工廠進行預製,避免了節點區各個方向鋼筋交叉避讓的問題,但對預製構件的精度要求較高,求預製構件尺寸較大,生產工藝複雜,運輸也有一定難度;
二是梁、柱各自預製為線性構件,節點搭接區域現澆,這種做法預製構件非常規整,但節點區域鋼筋互相交叉幹涉現象比較嚴重,後期施工難度較大,這也是該種做法需要考慮的最為關鍵的環節,考慮目前我國構件廠和施工單位的工藝水平,《裝配式混凝土結構技術規程》JGJ 1-2014中推薦了這種做法。
裝配整體式混凝土框架-剪力牆結構
鑑於對裝配式框架-剪力牆結構所做的試驗研究工作還較少,《裝配式混凝土結構技術規程》JGJ 1-2014僅限於使用框架預製,剪力牆現澆的做法。目前國內正在進行裝配整體式預製框架-預製剪力牆結構體系的研究。
以上三種主要的結構體系的基本理念都是基於基本等同現澆混凝土結構的設計理念,建築整體能夠達到甚至超過傳統全現澆結構的性能要求,其設計方法與現澆混凝土結構基本相同。