日本在装配式混凝土(PC)施工中的智能化管理以及中日两国PC设计行业标

藤田（中国）建设工程有限公司日本在装配式混凝土(PC)施工中的智能化管理以及中日两国PC设计行业标准的比较2016年8月19日　苏州1・日本PC的IT管理・日本和中国PC节点的应力传递机理・叠合楼板的板-板接缝施工法　(日本方式设计的讨论)讲授内容　日本PC的IT管理2日本PC的IT管理日本PC的IT管理在工场的条形码管理（输入信息）数据库登录构件的条形码・项目名称・构件符号・制作图图纸编号・构件作为产品是否合格・构件的制造日期・混凝土批次编号・混凝土使用量・构件的混凝土强度试验数据・构件的钢筋的材质证明书编号（钢筋强度）・构件的精度管理信息・配筋检查信息・工场内保管场所・发货日期34日本PC的IT管理数据库施工者在工厂的条形码管理（输出信息）工厂・项目名称・构件符号・制作图图纸编号・构件作为产品是否合格・构件的制造日期・混凝土批次编号・混凝土使用量・构件的混凝土强度试验数据・构件的钢筋的材质证明书标号（钢筋强度）・构件的精度管理信息・配筋检查信息・工场内保管场所・发货日期在日本作业所还未实施通过条形码对制造进行管理。（将来）5日本PC的IT管理钢筋检查6构件自检日本PC的IT管理日本PC的IT管理7条形码构件精度检测日本PC的IT管理8构件保管日本PC的IT管理9构件出货吊装节点一体型房梁梁10节点日本PC的IT管理PC节点的应力传递机理11日本和中国PC节点的应力传递机理12PC节点的应力传递机理　①接触面应力传递②剪切摩擦③节点连接筋作用④抗剪键　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑤承压接触面应力传递13σ　受压应力σ预制混凝土σ混凝土受压强度边界面滑动破坏混凝土破坏条件曲线混凝土受压破坏边界面滑动破坏容许的应力组合摩擦系数)(NVu日本σ　受压应力　　受剪应力σ预制混凝土后浇混凝土σ混凝土受压强度边界面滑动破坏混凝土破坏条件曲线混凝土受压破坏边界面滑动破坏容许的应力组合摩擦系数NVuE8.0中国PC柱节点的接触面受压应力传递机理14弯曲受压力C接触面受压应力传递模型梁柱梁NdQM像柱这种受到弯曲、轴向力以及剪力作用的构件，在其连接部位的边界面上，会产生由于弯曲及轴向力而导致的直接受压应力及受剪应力。在受剪应力不高于直接受压应力乘以摩擦系数后得出的值的情形下，连接面将不会产生位移变形，并呈现出与现浇混凝土相同的特性。另外，摩擦系数依赖于连接面的饰面状态。由于PC柱端部的水平连接部位的接触面受压应力所产生的剪切强度如下式所示。duQQCQu2//NJMCt式中：：节点的剪切强度(N)：节点的设计剪力(N)：混凝土面的摩擦系数，设为　　：弯曲受压力：节点的设计弯矩(N･mm)：柱的拉伸侧或者受压侧的主筋间距离(mm)：节点的设计轴力(N)uQdQCMtJ6.0PC梁节点的接触面受压应力传递机理15PC部位TMQCCdV　　uMdVT接触面受压应力传递机理应力传递机理的建模梁柱柱柱・梁连接部位后浇混凝土部位JMCNu/接触面受压应力的传递，是以在连接面上存在弯曲应力为前提的。在此种情况下，由于会使用弯曲应力的下限值，因此需要对梁端部的固定度、基于实际情况的经常性荷载以及施工步骤等加以充分考虑。由于PC梁端部的竖向连接部位的接触面受压应力所产生的剪切强度，如下式所示。：机制时剪力(N)：连接部位的极限剪切强度(N)：接触面受压应力传递的摩擦系数(　　)：为机制时弯曲受压合力的大小，根据下式得出：：为连接面上的机制时的弯矩(N･mm)：应力中心间距离(mm)udVVNVu6.0dVuVJMNu/uMJ式中：日本混凝土的摩擦系数 16边界面状态摩擦系数尤其是预浇混凝土表面未处置时的后浇混凝土边界面进行在预浇混凝土上浇筑现浇混凝土时边界面的浮浆去除等，然后进行清洗，并设置5mm左右的人为凹凸边界面适用于没有施工接缝面的整体浇筑混凝土的情况　若为轻量混凝土，则设　为。若为一般混凝土，则为。6.00.175.04.10.1剪切摩擦17充分固定的钢筋作为钢筋抗拉力的反作用力，在混凝土边界面上产生的受压应力σ　σ　ttσ：t：混凝土边界面的受剪应力)(0ysupBu3.0NAfVsdyuE8.06.0但是，日本中国)(8.04.10ysup,3.0Bu但是，Mattock04.1ysp节点连接筋作用18yBbyBvuEdaV2)(3.165.1ycsduEffAV65.1日本中国)同样uEVuEV抗剪键19LMLQQa1a213b1b3b245°45°M承压(抗剪键)20在互相接触的2个物体之间使应力作为受压力传递的机理MLMLQQa1a213b1b3b245°45°21PC节点強度式比較连接要素的应力传递的种类强度式（中国）强度式（日本）由轴压缩力引起的摩擦VuE=0.8N（只是混凝土）=接触面压缩应力传递对柱、梁的弯曲压缩面没有考虑V剪力摩擦VuE=0.6fyAsd+0.8NPC剪力墙水平节点强度(节点连接筋)钢筋（１根）VuE=1.65Asd抗剪键栓的剪力强度：fcA抗剪键前面的承压强度1.0和抗剪键本身的剪力强度的小的一方承压没有考虑栓的承压强度后浇混凝土原则和PC构材同等强度连接要素的应力传递的种类强度式（中国）强度式（日本）由轴压缩力引起的摩擦VuE=0.8N（只是混凝土）接触面压缩应力传递对柱、梁的弯曲压缩面没有考虑剪力摩擦VuE=0.6fyAsd+0.8NPC剪力墙水平节点强度(节点连接筋)钢筋（１根）抗剪键承压没有考虑栓的承压强度后浇混凝土原则和PC构材同等强度PC节点強度式(中国)符号的说明22符号的说明　　　　－　法线方向的应力(N)　　　　－　半PC合成梁边断面的后浇混凝土部的横截面面积　　　　－　预制结构构件的混凝土轴心抗压强度设计值　　　　－垂直地横过分型面的钢筋的抗拉强度设计值－　各栓的根部的横截面面积(图7.2.2)的共计，根据后浇栓根部的断面和预制栓的断面分别计算，取小值　　　　－　是垂直地横过分型面的钢筋的横截面面积、半PC　　　　　含合成梁内纵向的钢筋　　　　－　剪力强度(N)　　　　－　后浇混凝土的剪力强度系数　　　　－　栓混凝土的剪力强度系数NclAcfyfkAsdAuEV23PC节点強度式(日本)符号的说明23符号的说明　　　　－　每单位面积的剪力强度(N/mm2)　　　　－　摩擦系数　　　　－　每单位面积的应力的法线方向的成分(N/mm2)　　　　－　剪力强度(N)　　　　－　法线方向的应力(N)　　　　－　每分型面的面积，横过分型面的钢筋的横截面面积(mm2)，如果直交钢筋在分型面上不做直交的情况下，乘以cosθ(θ，分型面的法线和钢筋形成的角度)降低的值　　　　－　直交钢筋的规格屈服点(N/mm2)　　　　－　混凝土的压缩强度(N/mm2)　(设计基准强度Fc)　　　　－　1根连接筋的横截面面积(mm2)，连接筋在分型面上不直交的情况下，乘以cosθ(在这，θ是分型面的法线和钢筋形成的角度)降低的值　　　　－　承压系数(＝1.0)　　　　－　对于设计应力度的规格屈服点得比率u0uVNBsPyvad半PC楼板模板-板接缝系统24叠合楼板和板—板接缝系统(根据日本的方式设计研讨)25(中国国家建筑标准设计图集)(中国国家建筑标准设计图集)26双向叠合楼板设计27图7.1-3板ー板接缝筋　配筋要领图日本PC楼板:最小厚度150mm(推荐值)(资料由日本KaiserSlab株式会社提供)(国家建筑标准设计图集)地板俯视图(　)内是Case-2尺寸()Case-1Case-2双向叠合楼板的安装28板-板连接部二方向叠合楼板板-板接缝处板底连接纵筋的安装29板-板接缝处板底连接纵筋双向叠合楼板应力分析30短边X方向单位宽跨中弯矩两端最大负弯矩中央最大正弯矩长边Y方向单位宽跨中弯矩两端最大负弯矩中央最大正弯矩此处,:楼板短边净长(m):楼板长边净长(m):单位面积全荷载(kN/m2):短边X方向荷载按周边固定楼板边长比降低,公式如下:周边固定楼板的应力分布(日本建筑学会AIJRC标准)AIJ标准式和理论解的比较31(AIJ标准式)(理论解)(中国国家建筑标准设计图集)32钢筋位置33短边方向上部钢筋短边方向下部钢筋长边方向上部钢筋长边方向下部钢筋接缝钢筋15431542谢谢　！34