DB11 1310-2015 装配式框架及框架-剪力墙结构设计规程

编号:DB11/1310-2015备案号:备案号:DesignspecificationforprecastconcreteFrameandFrameshearwallstructure北京市质量技术监督局装配式框架及框架-剪力墙结构设计规程DesignspecificationforprecastconcreteFrameandFrameshearwallstructure主编单位:北京市建筑设计研究院有限公司批准部门:北京市规划委员会1监标发[2014]36号),由北京市建筑设计研究院有限公司会同有关单位编制。编制组在广泛调查研究和征求意见的基础上,总结工程经验,吸收了近年来国内外相关研究成果,并经专家深入论证,编制本规程。本规程中包括的章节为:1.总则;2.术语和符号;3.材料;4.基本规定;5.装本规程由北京市规划委员会负责管理,北京市建筑设计研究院有限公司负责具体解释,标准日常管理机构为北京市城乡规划标准化办公室。在实施过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄送北京市建筑设计研究院有限公司复杂结构研究院(通讯地址:北京市西城区南礼士路62号,联系电话:bjbb3000@163.com。本规程主要起草人员:苗启松李文峰李晨光徐建伟李卓东程蓓本规程主要审查人员:任庆英刘彦生钱稼茹田春雨薛彦涛朱炳寅2 12术语和符号 22.1术语 22.2符号 33材料 43.1混凝土、钢筋和钢材 43.2连接材料 44基本规定 54.1一般规定 54.2作用及作用效应组合 74.3结构分析 74.4预制构件设计 74.5连接设计 84.6楼盖设计 5装配整体式框架结构设计 5.1一般规定 5.2承载力计算 5.3构造设计 6装配整体式框架-剪力墙结构设计 266.1一般规定 266.2连接设计 26本规范用词说明 28引用标准名录 2931General 12TermsandSymbols 22.1Terms 22.2Symbols 33Materials 43.1Concrete,ReinforcingBarandSteel 43.2ConnectionMaterials 44BasicRequirements 54.1GeneralRequirements 54.2ActionsandActionCombinations 74.3StructuralAnalysis 74.4ComponentDesign 74.5ConnectionDesign 84.6SlabDesign 5PrecastIntegralConcreteFrameStructuralDesign 5.1GeneralRequirements 5.2CapacityCalculation 5.3Detailing 6PrecastIntegralConcreteFrameStructural-ShearDesign 266.1GeneralRequirements 266.2ConnectionDesign 26ExplanationofWordinginThisSpecification 28ListsofQuotedStandards 2911.0.1为了在装配式混凝土框架及框架-剪力墙结构的设计中贯彻执行国家和北京市的技术经济政策,做到安全适用、经济合理、技术先进、保证质量,促进建筑产业化的发展,制定本规程。1.0.2本规程适用于北京市行政区域内的抗震设防类别为标准设防类及重点设防类、抗震设防烈度为7度(0.15g)及8度(0.20g)的装配式混凝土框架及框22.1.1装配整体式框架结构monolithicprecastconcreteframestructure2.1.2装配整体式框架-剪力墙结构monolithicprecastconcreteframestructurewith力墙可靠连接并形成整体的框架-剪力墙结构。2.1.3接缝seambetweenprecastcomponentandconcreteorgroutcast-in-situ2.1.4拼缝gapbetweenprecastcomponen3fc--ft--'fyfy--Vd----Vjd--静力承载力极限状态下接缝承载力设计值;VjdE--地震作用承载力极限状态下接缝承载力设计值;--积计算的斜截面受剪承载力设计值;N--轴向力设计值;M--弯矩设计值;--剪力设计值;--结构层间相对位移;--楼层层高;梁高;b梁柱截面宽度,叠合面的宽度;h0--梁柱截面的有效高度,叠合面的有效高度;γRE--承载力抗震调整系数;ηj--接缝强连接系数;γj--接缝内力增大系数;43.1.2装配式结构中普通受力钢筋的选用及其各项性能指标均应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定;钢材的各项性能指标应符合国家现行标3.2.1钢筋套筒灌浆连接接头采用的套筒应符合现行行业标准《钢筋连接用灌浆套3.2.4上下层预制柱之间的接缝材料立方体抗压强度应高于预制柱混凝土立方体抗543654.1.3装配整体式结构构件的抗震设计,应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类装配整体式结>24>24三二二一二一>24且>60>24且>60四三二三二一三二二二一一6注:大跨度框架指跨度不小于18m的框架。4.1.4乙类装配整体式结构应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;当本地区抗震设防烈度为8度且抗震等级为一级时,应采取比一级更高的抗震措施;当建筑场地为I类时,仍可按本地区抗震设防4.1.5结构平面布置宜规则、对称,质量、刚度分布宜均匀;竖向布置应规则、连续、4.1.6高层装配整体式结构宜设置地下室,地下室宜采用现浇混凝土。4.1.7装配整体式结构构件及节点应进行承载能力极限状态抗震设计规范》GB50011和《混凝土结构工程GB50010和《建筑抗震设计规范》GB50011的规定;接缝受剪验算时,承载力抗震4.1.9装配式结构设计应重视概念设计和预制案和可靠的连接构造措施,加强结构的整体性和冗余度。必要时,应进行防连续倒4.1.10装配式结构的设计,应满足下列要求:2预制构件应满足施工吊装要求,且应便于施工安装和进行质量控制。4.1.12装配式结构设计应进行施工图和预制构件制作详图两阶段设计,并应满足下列要求:和施工各环节的综合要求进行深化设计,协调各专业和各阶段所用预埋部件,确定74.2.1装配整体式结构的作用及作用效应组合JGJ3和《混凝土结构工程施工规范》GB5064.2.2进行后浇叠合层混凝土施工阶段验算时,叠合楼盖的施工活荷载取值应考虑实4.3.2装配整体式框架和装配整体式框架-剪力墙结构承载能力极限状态及正常使用4.3.3按弹性方法计算的风荷载或多遇地4.3.4当进行结构内力与位移计算时,采用装配整体式叠合楼盖的楼面中,应考虑叠合板对梁刚度的增大作用,可根据翼缘情况取装阶段满足设计要求。对制作、运输和堆放、安装等短暂设计状况下的预制构件验4.4.2预制构件中普通钢筋及预应力筋的凝土结构设计规范》GB50010的要求;混84.4.3预制楼梯梯板上部应配置通长的构造钢筋,配筋率不宜小于0.15%;下部钢筋应按计算确定;分布钢筋直径不宜小于6m足结构的承载力、延性和耐久性要求。预制构件的拼接部位宜设置在构件受力较小4.5.2装配整体式框架和装配整体式框架-剪力墙设计时,接缝的正截面承载力应符合γ0γjVd≤VjdγjVdE≤VjdE/γRE且ηjVm≤VjdEγjVdE≤VjdE/γRE式中:γ0——结构重要性系数,按国家相关标准规定取用;Vd——持久设计状况下接缝剪力设计值;VdE——地震设计状况下接缝剪力设计值;Vjd——静力承载力极限状态下接缝承载力设计值;VjdE——地震作用承载力极限状态下接缝承载力设计值;9的斜截面受剪承载力设计值;γRE——接缝承载力抗震调整系数。接、套筒灌浆连接、法兰连接、焊接连接、绑扎搭接连接等连接方式;当采用机械连接时,应满足现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107中I级接头的应用要求;当采用套筒灌浆连接时,应满足现行行业标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术2预制梁与后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面;预制梁端面应设置键槽(图4.5.4)且宜设置粗糙面。键槽的尺寸和数量应按本规程第5.2.2条的规定计距宜等于宽度;键槽端部斜面倾角不宜大于30。。小于30mm,键槽端部斜面倾角不宜大于30。;柱顶应设2122t≥30t≥302-22t≥30t≥302-212121-键槽;2-折、锚固板、锚头等机械锚固措施,并应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》4.5.6采用预埋件、焊接、螺栓连接等连接方式时,应按施工过程和使用阶段中的各种不利荷载的组合进行连接件承载力的计算,并应满足国家现行标准《混凝土结构4.5.7预制楼梯与支承构件之间的连接应满足下列要求:2预制楼梯端部应有防止位移过大时楼梯从支承构件上滑落的构造措施,且在支4.6.2叠合楼板与梁或墙之间的连接应满足传递水平力的要求,并采取相应的措施保4.6.3用于装配整体式楼盖的叠合板应满足下列要求:1叠合板的现浇层厚度不应小于60mm;2当叠合板的预制板搁置在梁上或剪力墙上时,搁置长度不宜小于15mm;3当叠合板中预制板采用空心单孔板时,板端堵头宜留出不小于60mm的空腔,4.6.4对叠合面不配抗剪钢筋的叠合板,其叠合面的受剪强度应满足下列公式的要求:------4.6.5当未设置桁架钢筋时,在下列情况下,叠合板的叠合面应设置抗剪构造钢筋:2相邻悬挑板的上部钢筋伸入叠合板现浇层时,上部钢筋的锚固范围内;4.6.6叠合楼板可采用单向(图4.6.6a)或双向预制叠合板(图4.6.6b、图4.6.6c)的124124354644641244444124(a)单向预制叠合板(b)带拼缝的双向预制叠合板(c)整块双向预制叠合板1-预制叠合板;2-梁或墙;3-板侧分离式拼缝;4-板端支座;5-6-板侧整体式拼缝;混凝土中设置附加钢筋;附加钢筋面积不宜小于预制板内同向钢筋面积,在现浇混凝土层内锚固长度不应小于0.8la,在支座内锚固长度l不应小于5d及100mm的较2hl≥max5d,100)h0.8ll≥max5d,100)(a)板端支座(b)单向板板侧支座1-预制板;2-现浇层;3-预制板内钢筋;4-附加钢筋4.6.8单向预制叠合板板侧的分离式拼缝宜配置附加钢筋,并应符合下列规定(图4.6.8):hhhhhh3 3 11—预制板;2—现浇层;3—预制板内钢筋;4—现浇层钢筋;5—拼缝附加钢筋1后浇带宽度不宜小于200mm;5板缝内的后浇混凝土强度等级应不低于预制板6接缝宜设置在叠合板的次要受力方向上且宜避开弯矩最大处;3l 3l 4hhhhhh51510d1—预制板;2—现浇层;3—预制板甩筋;4—现浇层钢筋;4.6.11阳台板宜采用预制构件或预制叠合构件。当采用预制叠合构件时,悬臂件负弯矩钢筋应在现浇层中锚固并应置于现浇5.1.1除本规程另有规定外,装配整体式框架结构可按现浇混凝土框架结构进行设1当房屋高度不大于12m或层数不超过3层时,预制柱的纵向钢筋可采用套筒2当房屋高度大于12m或层数超过3层时,预制柱的纵向钢筋宜采用套筒灌浆承载力验算;对四级抗震等级可不进行抗震验算。梁柱节点核心区抗震受剪承载力验算和构造应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50程第4.5.2条的要求,结合面的受剪承载力设计值应按照下列公式计算:Vjd=0.07fcAc1+0.10fcAk+1.65Asd(5.2.2-1)VjdE=0.04fcAc1+0.06fcAk+1.65Asd·fcfy(5.2.2-2)Ac1——叠合梁端截面后浇混凝土叠合层截面面积;fc——预制构件混凝土轴心抗压强度设计值;fyAfyAkAsd各键槽的根部截面面积(图5.2.2)之和,按拼缝左边和右边剪力键根部——12454531245453AC1I15.2.3在地震设计状况下,预制柱底水平接缝的受剪承载力设计值应按下列公式计算:当预制柱受压时:当预制柱受拉时:VjdE——地震作用承载力极限状态下接缝承载力设计值;fc——预制构件混凝土轴心抗压强度设计值;fy——垂直穿过结合面钢筋抗拉强度设计值;算;5.3.1装配整体式框架结构中的叠合梁预制部分可采用矩形或111222 3(a)预制部分为凹口截面(b)预制333222111 43 42122111—预制梁;2—预制箍筋;3—上部纵筋;4—箍筋帽5.3.3主梁与次梁的连接可采用次梁端部现浇(图5.3.3)的方式,并应满足下述要求:当钢筋应力不大于钢筋强度设计值的50%时,锚固段长度不应小于0.35lab。3aaaaAA 5 1 1A-A1—主梁;2—次梁;3—次梁上部纵筋;4—钢筋连接套筒;5—主梁侧边连接钢筋;6—主梁内连接钢筋;7—伸至支座的次梁下部纵筋;38381Ba≥12dla≥12dlAA∫AA545272 1 1A-A 9 9∫211—主梁;2—次梁;3—次梁上部纵筋;4—钢筋连接套筒;5—主梁侧边连接钢筋;6—主梁内锚固钢筋;7—伸至支座的次梁下部纵筋;8—次梁箍筋;9—主梁箍筋5.3.4装配整体式框架结构,预制柱采用灌浆套筒连接时,应满足下列要求:1柱纵向受力钢筋直径不宜小于20mm;倍;3柱箍筋加密区长度不应小于纵向受力钢筋连接区域长度与500mm之和;4套筒上端第一个箍筋距离套筒顶部不应大于50mm(图5.3.4)。最小箍筋加密区域最小箍筋加密区域121—预制柱;2—连接套筒;3—箍筋1梁柱节点区采用现浇时(图5.3.5-1),节点两侧的梁下部纵向钢筋可锚固在节点区现浇混凝土内,也可在节点区内采用机械连接或焊接的方式直接连接;上部413 241351—现浇节点;2—下部纵筋连接;3—预制梁;4—现浇柱;5—下部纵筋锚固2梁柱节点区采用现浇时(图5.3.5-2),梁下部钢筋也可采用灌浆套筒与钢筋 24l/2l/2l/2l/21—梁上部钢筋;2—预制柱;3—预制梁;4—竖向灌浆套筒;5—水平灌浆套筒;6—钢筋连接套筒3节点区预制时,梁上部钢筋可采用半灌浆套筒连接,梁下部纵向钢筋可采用法兰连接。梁上部连接钢筋直径应比梁上部钢筋放大一级(图5.3.6),机械连接接5.3.6当梁下部钢筋采用法兰连接时(图5.3.6),应满足下列要求:满足时,宜在梁端竖向或水平加腋;不应小于梁箍筋;3法兰连接板的抗拉承载力标准值不应小于被连接钢筋的抗拉承载筋直径),不应小于5d;螺栓的抗拉承载力标准值不应小于被连接钢筋抗拉承载力标准值的1.5倍;螺栓截面积不宜小于被连接钢筋截面积,兰连接板厚度t2不应小于16mm,并不应小于钢筋直径的0.6倍;法兰连接0.6倍;垫板厚度t4不应小于16mm,并不应小于法兰端板厚度的0.8倍;垫板边缘螺母平行边距离与2倍垫板厚度的和。也可通过5法兰端板上的螺栓孔直径可比螺杆直径大2~5mm; 2AAAA34534 2 77d37d 5A-A ))h1—梁上部钢筋;2—预制柱;3—预制梁;4—被连接钢筋;5—连接法兰;5-1—法兰端板;5-2—法兰约束板;5-3—法兰连接板;5-4—法兰垫板;6—注浆孔;7—半灌浆套筒;8—梁上部连接钢筋;9—竖向灌浆套筒;5.3.7采用预制柱及叠合梁的装配整体式的框架中间层边节点1梁柱节点区采用现浇时(图5.3.7-1),梁纵向钢筋应在节点区内锚固;当柱截面尺寸不满足直线锚固要求时,宜采用机械锚固方式,也可采用90度弯折锚固;21431—梁上部钢筋;2—预制柱;3—预制梁;4—竖向灌浆套筒;2节点区预制时,梁上部钢筋可采用半灌浆套筒连接,梁下部纵向钢筋也可采用锚长度不足时,可采用弯锚,并应满足图5.3.7-2的图示要求。柱内型钢长度及端部2950AA345≥2950AA345≥7d34A-A1—梁上部钢筋;2—预制柱;3—预制梁;4—被连接钢筋;5—连接法兰;6—注浆孔;1梁柱节点区采用现浇时(图5.3.8-1),柱纵向钢筋宜采用直线锚固;当梁截面尺寸不满足直线锚固长度要求时,宜采用机械锚固方式;1113332421—现浇节点;2—下部纵筋连接;3—预制梁;4—下部纵筋锚固2梁柱节点区采用现浇时(图5.3.8-2),梁下部钢筋也可采用灌浆套筒与钢筋15521-梁上部钢筋;2-预制柱;3-预制梁;4-水平灌浆套筒;5-钢筋连接套筒;3节点区预制时,梁下部纵向钢筋可采用法兰连接,上部钢筋在节点区现浇层内≥50≥50AAA3453421-梁上部钢筋;2-预制柱;3-预制梁;4-被连接钢筋;5-连接法兰;6-注浆孔;7-柱纵筋顶部锚固;1在框架顶层边节点处(图5.3.9-1),柱宜筋与柱外侧纵向钢筋宜在节点区搭接(图5.3.9-1b),此时钢筋搭接的构造要求应符141323121 ≥15l 5 3 ≥15l 5 31-现浇节点;2-纵筋锚固;3-预制梁;4-柱延伸段;5-梁柱外侧钢筋搭接2在框架顶层边节点核心区采用预制时(图5.3.9-2),柱应向上伸出一段,伸出段长度及配筋要求同本条第1款的相关要求。梁上部钢≥50A92A9235451-梁上部钢筋;2-预制柱;3-预制梁;4-被连接钢筋;5-连接法兰;6-注浆孔;7-半灌浆套筒;8-梁上部连接钢筋;9-法兰锚固端板;5.3.10框架梁钢筋连接区域位于梁端箍筋加密区时,应满足下列要求:3梁端箍筋加密区长度不应小于梁端纵向受力钢筋连接区域长度与500mm之和;4梁端纵向受力钢筋连接区域长度外第551-梁上部纵筋;2-梁加密区箍筋;3-预制梁;4-被连接钢筋;5-灌浆套筒;6-键槽∫55最小箍筋加密区域1-梁上部纵筋;2-梁加密区箍筋;3-预制梁;4-被连接钢筋;5-连接法兰;6-6.1.1除本规程另有规定外,装配整体墙结构进行设计。装配整体式框架-剪力墙结构进行抗震设计时,水平地震作用下现6.1.2装配整体式框架-剪力墙结构的框架和剪力墙部分的设计,应满足《建筑抗震设6.2.1预制梁的腰筋为构造钢筋时,可不在现浇墙体内进行锚固;当腰筋为满足抗扭要求配置时,腰筋应在现浇墙体内进行锚固,并满足锚固要求。可采用钢筋弯折锚固,并满足锚固要求。预制梁端部应支撑于现浇墙体上,并满足≥l≥lAAA11222A-A1-现浇墙体;2-预制框架梁;3-后浇混凝土叠合层4-梁上部纵筋;5-梁下部纵筋的锚固方式可以采用弯锚或机械锚固,当采用弯锚时,弯折的平直段长度不应小于度设计值的50%时,锚固段长度不应小于0.35lab。梁的下部纵筋伸入现浇墙体的长A112A34ab3455A-A1-现浇墙体;2-预制次梁;3-后浇混凝土叠合层;4-次梁上部纵筋;5-次梁下部纵筋1为了便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:3)表示允许稍有选择,在条件允许时首先这样做的:4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2条文中指定应按其它有关标准、规范执行时,写法为:“应符合……的规定”或7《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/ 333材料 333.1混凝土、钢筋和钢材 333.2连接材料 334基本规定 344.1一般规定 344.2作用及作用组合 354.3结构分析 354.4预制构件设计 354.5连接设计 354.6楼盖设计 355装配整体式框架结构设计 365.1一般规定 365.2承载力计算 365.3构造设计 376装配整体式框架-剪力墙结构设计 376.1一般规定 371General 333Materials 333.1Concrete,ReinforcingBarandSteel 333.2ConnectionMaterials 334BasicRequirements 344.1GeneralRequirements 344.2ActionsandActionCombinations 354.3StructuralAnalysis 354.4ComponentDesign 354.5ConnectionDesign 354.6SlabDesign 355PrecastIntegralConcreteFrameStructuralDesign 365.1GeneralRequirements 365.2CapacityCalculation 365.3Detailing 376PrecastIntegralConcreteFrameStructural-ShearDesign 376.1GeneralRequirements 371.0.1装配式混凝土结构具有现场人工作业少、施工快捷、湿作业量少、材料用量架-剪力墙结构在各类建筑中应用广泛,为促进北京市建筑产业化发展,推广装配式框架和框架-剪力墙结构的应用,制定本规程。1.0.2高度超出本规程规定或特别不规则的建筑采用装配式时,应进行专门研究和论证。特别不规则建筑的界定,可参考国家现行标准《建筑特别是现场连接节点的施工质量对其安全性极为关键,因此,设计人还应清楚相关是一个重要的连接方式,对预埋件以及用于预埋件之间相连的焊接材料或螺栓的要求,应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《钢结构设计规范》4.1.3抗震设计的装配整体式框架和装配整体式框架-剪力墙结构,根据设防烈度、房屋高度,分为一级、二级、三级和四级四个抗震等级。四个抗震等级是对结构抗震性能(包括结构构件的延性和耗能性能)要求为很严格、严格、较严格和一般四个量和承载力分布,避免形成薄弱部位;对于装配式结构更是如此。范》GB50010等的各项要求。在此基础上,尚应满足本规程的各项规定。对于可能量控制的要求