一、整體計算方法
裝配式混凝土結構技術規程 JGJ 1-2014第6.3.1 在各種設計狀況下,裝配整體式結構可采用與現澆混凝土結構相同的方法進行結構分析。
二、計算參數區別
01地震內力放大
裝配式混凝土結構技術規程 JGJ 1-2014第6.3.1 當同一層內既有預制又有現澆抗側力構件時,地震設計狀況下宜對現澆抗側力構件在地震作用下的彎矩和剪力進行適當放大。
裝配式混凝土結構技術規程 JGJ 1-2014第8.1.1條 抗震設計時,對同一層內既有現澆墻肢也有預制墻肢的裝配整體式剪力墻結構,現澆墻肢水平地震作用彎矩、剪力宜乘以不小于1.1的增大系數。
【條文說明】8.1.1 預制剪力墻的接縫對墻抗側剛度有一定的削弱作用,應考慮對彈性計算的內力進行調整,適當放大現澆墻肢在水平地震作用下的剪力和彎矩;預制剪力墻的剪力及彎矩不減小,偏于安全。
裝配式混凝土建筑技術標準 GB/T 51231-2016第5.7.2條 對同一層內既有現澆墻肢也有預制墻肢的裝配整體式剪力墻結構,現澆墻肢水平地震作用彎矩、剪力宜乘以不小于1.1的增大系數。
【條文說明】5.7.2 預制剪力墻的接縫對其抗側剛度有一定的削弱作用,應考慮對彈性計算的內力進行調整,適當放大現澆墻肢在水平地震作用下的剪力和彎矩;預制剪力墻的剪力及彎矩不減小,偏于安全。放大系數宜根據現澆墻肢與預制墻肢彈性剪力的比例確定。
02梁剛度放大
裝配式混凝土結構技術規程 JGJ 1-2014第6.3.4條 在結構內力與位移計算時,對現澆樓蓋和疊合樓蓋,均可假定樓蓋在其自身平面內為無限剛性;樓面梁的剛度可計入翼緣作用予以增大;梁剛度增大系數可根據翼緣情況近似取為1.3~2.0。
【條文說明】6.3.4 疊合樓蓋和現澆樓蓋對梁剛度均有增大作用,無后澆層的裝配式樓蓋對梁剛度增大作用較小,設計中可以忽略。
高層建筑混凝土結構技術規程 JGJ 3-2010
5.2.2 在結構內力與位移計算中,現澆樓蓋和裝配整體式樓蓋中,梁的剛度可考慮翼緣的作用予以增大。近似考慮時,樓面梁剛度增大系數可根據翼緣情況取1.3~2.0。對于無現澆面層的裝配式樓蓋,不宜考慮樓面梁剛度的增大。
【條文說明】5.2.2 現澆樓面和裝配整體式樓面的樓板作為梁的有效翼緣形成T形截面,提高了樓面梁的剛度,結構計算時應予考慮。當近似其影響時,應根據梁翼緣尺寸與梁截面尺寸的比例關系確定增大系數的取值。通?,F澆樓面的邊框架梁可取1.5,中框架梁可取2.0;有現澆面層的裝配式樓面梁的剛度增大系數可適當減小。當框架梁截面較小而樓板較厚或者梁截面較大而樓板較薄時,梁剛度增大系數可能會超出1.5~2.0的范圍,因此規定增大系數可取1.3~2.0。
在結構內力與位移計算過程中,樓面梁剛度放大根據翼緣情況取1.5~2.0的增大系數,邊梁可取1.2~1.5的放大系數。根據《高規》的規定:當采用疊合樓板時,結構內力與位移計算應該考慮疊合板的增大作用,中梁可根據翼緣情況取1.3~2.0的增大系數,邊梁可以取1.0~1.5的增大系數。其中與疊合樓板相連的梁,一般中梁放大系數不超過1.8,邊梁取1.2。
03豎向彎矩調幅
高層建筑混凝土結構技術規程 JGJ 3-2010
5.2.3 在豎向荷載作用下,可考慮框架梁端塑性變形內力重分布對梁端負彎矩乘以調幅系數進行調幅,并應符合下列規定:
1 裝配整體式框架梁端負彎矩調幅系數可取為0.7~0.8,現澆框架梁端負彎矩調幅系數可取為0.8~0.9;
2 框架梁端負彎矩調幅后,梁跨中彎矩應按平衡條件相應增大;
3 應先對豎向荷載作用下框架梁的彎矩進行調幅,再與水平作用產生的框架梁彎矩進行組合;
4 截面設計時,框架梁跨中截面正彎矩設計值不應小于豎向荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩設計值的50%。
預制預應力混凝土裝配整體式框架結構技術規程 JGJ 224-2010
4.1.5 預制預應力混凝土裝配整體式框架結構使用階段的內力計算應符合下列規定:
1 框架梁的計算跨度應取柱中心到中心的距離;
2 框架柱的計算長度和梁翼緣的有效寬度應按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB 50010的規定確定;
3 在豎向荷載作用下應考慮梁端塑性變形內力重分布,對梁端負彎矩進行調幅,疊合式框架梁的彎矩調幅系數可取0.8;梁端負彎矩減小后應按平衡條件計算調幅后的跨中彎矩。
【條文說明】4.1.1~4.1.5 根據預制預應力混凝土裝配整體式框架具體的施工步驟,按照施工安裝和使用兩個階段進行內力和變形計算。施工階段的結構穩定應通過施工臨時措施解決。裝配整體式框架使用階段的內力計算宜考慮彎矩調幅。
04周期折減系數
裝配式混凝土建筑技術標準 GB/T 51231-2016
5.3.3 內力和變形計算時,應計入填充墻對結構剛度的影響。當采用輕質墻板填充墻時,可采用周期折減的方法考慮其對結構剛度的影響;對于框架結構,周期折減系數可取0.7~0.9;對于剪力墻結構,周期折減系數可取0.8~1.0。
【高規相關規定】4.3.17 當非承重墻體為砌體墻時,高層建筑結構的計算自振周期折減系數可按下列規定取值:
1 框架結構可取0.6~0.7;4 剪力墻結構可取0.8~1.0。對于其他結構體系或采用其他非承重墻體時,可根據工程情況確定周期折減系數。
【條文說明】5.3.3 非承重外圍護墻、內隔墻的剛度對結構的整體剛度、地震力的分布、相鄰構件的破壞模式等都有影響,影響大小與圍護墻及隔墻的數量、剛度、與主體結構連接的剛度直接相關。
外圍護墻采用外掛墻板時,與主體結構一般采用柔性連接,其對主體結構的影響及處理方式在本標準第5.9節中有專門規定。
非承重隔墻的做法有砌塊抹灰、輕質復合墻板、條板內隔墻、預制混凝土內隔墻等。輕質復合墻板、條板內隔墻等一般是在主體結構完工后二次施工,與主體結構之間存在拼縫,參考現澆混凝土結構的處理方式,采用周期折減的方法考慮其對結構剛度的影響。周期折減系數根據實際情況及經驗,由設計人員確定。當輕質隔墻板剛度較小且結構剛度較大時,如在剪力墻結構中采用輕質復合隔墻板,周期折減系數可較大,取0.8~1.0;當輕質隔墻板剛度較大且結構剛度較小時,如框架結構中,周期折減系數較小,如取0.7~0.9。 非承重墻體為砌塊隔墻時,周期折減系數的取值可參照《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ 3的有關規定。
05結構布置及傳力
樓板的布置方式會影響荷載傳遞路徑:這里并不是說布置成單向板就一定按照單向板傳力路徑,采用合適的連接構造還是趨近于雙向板的傳力方式。如果完全布置成單向板,對結構傳力路徑還是有影響的。
06混凝土保護層厚度
混凝土保護層厚度:需要考慮鋼筋連接的要求,因為連接套筒的直徑都比較大,會向構件內部偏移,而且偏移數據還不小,比如柱的中心鋼筋旁邊會留出70mm,差距還是比較大的。
07位移角限值
裝配式混凝土結構技術規程 JGJ 1-2014
裝配式混凝土建筑的位移角限值要求與現澆混凝土建筑是一致的。增加了多層裝配式剪力墻結構的形式,因為考慮到連接方式不同,多層裝配式剪力墻結構允許相對弱的連接和剛性剪力墻不太一樣,所以對位移角限值提出了1/1200的更嚴格要求,這也是考慮了連接的影響,JGJ 1中的6.3.3條和表6.3.3對此給出了敘述。
表6.3.3 樓層層間最大位移與層高之比的限值
結構類型
| △u/h限值
|
裝配整體式框架結構
| 1/550
|
裝配整體式框架-現澆剪力墻結構
| 1/800
|
裝配整體式剪力墻結構、裝配整體式部分框支剪力墻結構
| 1/1000
|
多層裝配式剪力墻結構
| 1/1200
|
【條文說明】6.3.3 裝配整體式框架結構和剪力墻結構的層間位移角限值均與現澆結構相同。對多層裝配式剪力墻結構,當按現澆結構計算而未考慮墻板間接縫的影響時,計算得到的層間位移會偏小,因此加嚴其層間位移角限值。
08柱拉力限制
裝配式混凝土結構技術規程 JGJ 1-2014
7.1.3 裝配整體式框架結構中,預制柱水平接縫處不宜出現拉力。
【條文說明】7.1.3 試驗研究表明,預制柱的水平接縫處,受剪承載力受柱軸力影響較大。當柱受拉時,水平接縫的抗剪能力較差,易發生接縫的滑移錯動。因此,應通過合理的結構布置,避免柱的水平接縫處出現拉力。
來源:《預制建筑網》
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