1.1.2 装配式混凝土结构的分类
1.装配整体式混凝土框架结构
装配整体式混凝土框架结构是指全部或部分框架梁、柱采用预制构件建成的装配整体式混凝土结构,简称装配整体式框架结构,如图1-1所示。
图1-1 装配整体式混凝土框架结构
装配整体式框架结构是常见的结构体系,主要应用于空间要求较大的建筑,如商店、学校、医院等。其传力途径为:楼板→次梁→主梁→柱→基础→地基,结构传力合理,抗震性能好。框架结构的主要受力构件梁、柱、楼板及非受力构件墙体、外装饰等均可预制。预制构件种类一般有全预制柱、全预制梁、叠合梁、预制板、叠合板、预制外挂墙板、全预制女儿墙等。全预制柱的竖向连接一般采用灌浆套筒逐根连接。
装配整体式框架结构的技术特点是预制构件标准化程度高,构件种类较少,各类构件重量差异较小,起重机械性能利用充分,技术经济合理性较高;建筑物拼装节点标准化程度高,有利于提高工效;钢筋连接及锚固可全部采用统一形式,机械化施工程度高、质量可靠、结构安全、现场环保等。难点是节点钢筋密度大,要求加工精度高,操作难度较大。
框架结构建筑平面布置灵活,造价低,使用范围广,在低多层住宅和公共建筑中得到了广泛的应用。装配整体式混凝土框架结构继承了传统框架结构的以上优点。根据国内外多年的研究成果,在地震区的装配整体式框架结构,当采用了可靠的节点连接方式和合理的构造措施后,其性能可等同于现浇混凝土框架结构。因此,对装配整体式框架结构,当节点及接缝采用适当的构造并满足相关要求时,可认为其性能与现浇结构基本一致。
2.装配整体式混凝土剪力墙结构
装配整体式混凝土剪力墙结构是指全部或部分剪力墙采用预制墙板构建成的装配整体式混凝土结构,简称装配整体式剪力墙结构,如图1-2所示。
图1-2 装配整体式混凝土剪力墙结构
装配整体式剪力墙结构是住宅建筑中常见的结构体系,其传力途径为:楼板→剪力墙→基础→地基,采用剪力墙结构的建筑物室内无凸出于墙面的梁、柱等结构构件,室内空间规整。剪力墙结构的主要受力构件剪力墙、楼板及非受力构件墙体、外装饰等均可预制。预制构件种类一般有预制围护构件(包含全预制剪力墙、单层叠合剪力墙、双层叠合剪力墙、预制混凝土夹芯保温外墙板、预制叠合保温外墙板、预制围护墙板)、预制剪力墙内墙、全预制梁、叠合梁、全预制板、叠合板、全预制阳台板、叠合阳台板、预制飘窗、全预制空调板、全预制楼梯、全预制女儿墙等。其中,预制剪力墙的竖向连接可采用螺栓连接、钢筋套筒灌浆连接、钢筋浆锚搭接连接;预制围护墙板的竖向连接一般采用螺纹盲孔灌浆连接。
装配整体式剪力墙结构的技术特点是预制构件标准化程度较高,预制墙体构件、楼板构件均为平面构件,生产、运输效率较高;竖向连接方式采用螺栓连接、套筒灌浆连接、浆锚搭接等连接技术;水平连接节点部位后浇混凝土;预制剪力墙T形、十字形连接节点钢筋密度大,操作难度较高。
我国新型的装配式混凝土建筑是从住宅建筑发展起来的,而高层住宅建筑绝大多数采用剪力墙结构。因此,装配整体式混凝土剪力墙结构在国内发展迅速,得到大量的应用。
装配整体式混凝土剪力墙结构中,墙体之间的接缝数量多且构造复杂,接缝的构造措施及施工质量对结构整体的抗震性能影响较大,使装配整体式剪力墙结构抗震性能很难完全等同于现浇结构。世界各地对装配式剪力墙结构的研究少于装配式框架结构的研究,因此我国目前对装配整体式混凝土剪力墙结构采用从严要求的态度。
3.其他结构体系
装配整体式混凝土框架结构、装配整体式混凝土剪力墙结构目前在我国国内发展迅速,得到了广泛的应用。此外,我国目前推广的装配式混凝土结构体系中,还包括装配整体式混凝土框架-现浇剪力墙结构、装配整体式框架-现浇核心筒结构、装配整体式部分框支剪力墙结构。
装配整体式混凝土框架-现浇剪力墙结构是办公、酒店类建筑中常见的结构体系,剪力墙为第一道抗震防线,预制框架为第二道抗震防线。预制构件种类一般有预制外挂墙板、全预制柱、叠合梁、全预制板、叠合板、全预制女儿墙等。其中,预制柱的竖向连接采用钢筋套筒灌浆连接。
装配整体式混凝土框架-现浇剪力墙结构的技术特点是结构的主要抗侧力构件剪力墙一般为现浇,第二道抗震防线框架为预制,则预制构件标准化程度较高,预制柱、梁构件、楼板构件均为平面构件,生产、运输效率较高。
装配整体式混凝土框架-现浇剪力墙结构是以预制装配框架柱为主,并布置一定数量的现浇剪力墙,通过水平刚度很大的楼盖将两者联系在一起共同抵抗水平荷载。考虑到目前的研究基础,我国建议剪力墙构件采用现浇结构,以保证结构整体的抗震性能。装配整体式混凝土框架-现浇剪力墙结构中,框架的性能与现浇框架等同,因此整体结构性能与现浇框架-剪力墙结构基本相同。装配整体式框架-现浇核心筒结构、装配整体式部分框支剪力墙结构目前国内外研究均较少,在我国国内的应用也很少。