现阶段等同现浇理念下的装配式建筑结构设计中的问题和解决办法（纯干货）（上）

2015年8月28日下午13:30~17:30，由预制建筑网（www.precast.com.cn）主办，内梅切克软件工程（上海）有限公司协办的预制建筑沙龙 / PRECAST BRAINSTORMING在上海德国中心上海厅成功举行。





与会嘉宾：

深圳华阳国际建筑产业化有限公司总经理龙玉峰
北京市住宅建筑设计研究院第十设计所设计总监马涛
上海现代建筑设计（集团）有限公司技术中心主任田炜
安徽省建筑设计研究院有限责任公司副院长朱兆晴
上海现代建筑设计（集团）有限公司事业一部副部长刘啸
上海现代建筑设计（集团）有限公司技术中心总工程师助理卢旦
宝业集团上海建筑工业化研究院院长樊骅
深圳市现代营造科技有限公司总经理谷明旺
上海中森建筑与工程设计顾问有限公司国家住宅工程中心华东部装配式设计部副总监李新华
上海兴邦建筑技术有限公司副总经理王俊
上海城建市政工程（集团）有限公司PC建筑事业部副经理工程师张立
上海天华建筑设计有限公司总结构工程师谢旺兰
上海天华建筑设计有限公司结构副总工李伟兴
南京長江都市建筑设计股份有限公司设计技术总监吴敦军
内梅切克软件工程（上海）有限公司技术顾问沈灵均
联创国际设计集团工业化建筑研究中心PC总监张映恒
南京倍立达新材料系统工程股份有限公司饶俊
兴业证券非金属建材资深分析师黄诗涛


20余位专家及代表围绕5个议题展开了自由讨论和头脑风暴。







议题二：现阶段等同现浇理念下的装配式建筑结构设计中的问题和解决办法


樊骅



等同现浇是不是从日本传过来的？




谷明旺



这个我不敢肯定，但是我们在编规程的时候，专家组里李总对这个非常认同。现在我们等同现浇在某种程度上禁锢了我们装配式建筑发展的思想。我们现在做装配整体式建筑，如果现浇等同于预制，现浇也学着美国的梁柱的结构，全部做成铰链，可能更要现浇的命。



我们做装配式就应该是装配式结构的特点，现浇就应该是现浇结构的特点。如果要说等同，我个人认为是从结构性能的角度，空间刚度、结构的抗侧移性，并不是大家现在所看到的现浇构造怎样，我们预制构造就一定是这样，这个我是不太认同。



马涛



现浇这个概念应该是从延性框架而来，就是从钢接的延性框架来做。钢接延性框架的概念，无论承载力还是变形，装配跟现浇应该说没有太大的差别，在这一点上，针对这一问题是等同现浇。



本身现浇就可以做出若干种性能，梁柱可做成钢接、角接，所以可以说等同现浇并不是等同于钢接的现浇，这是两回事。我可以做成角接的方式，也可以做半钢接的方式。实际上我们把现浇跟钢筋框架、延性框架划并不是划等号。


这个概念放到剪力墙里面是很牵强的，包括规范里面或者现在的宣贯会里，好像从来没有说过装配式剪力墙跟现浇剪力墙是等同的。通过现有实验，只能说从承载力和变形的等最终结果来说，装配式剪力墙和现浇剪力墙是一致的。它整个过程，包括承载力这块，钢接这块，肯定是有差别的。所以现在我们的图集规范把这类的构造和现浇做区别。所以我觉得等同现浇这个事，是不是真有必要研究一套所谓装配式的设计方法，好像得不偿失。


实际上它就是一个连接的问题，传统的连接有很成熟的一套方法，我们都可以用，只不过摒弃承载力设计是设计的全部这个概念。在两阶段设计中，一定要在后面那个变形阶段，在研发这种连接上做出好的结果，集承载力和基于变形的这种连接方法。我相信现在这种连接技术发展到现在的特征就是对直接成本的认识。我们现有的连接技术是解决现状问题还是具有发展性，这也是需要考虑的。我觉得等同现浇没必要太较真。



谷明旺


其实对于装配式来说，我个人认为是装配式特征和优势怎么才能体现。第一是让构件制作能够简化、简单，它生产效率就高了。第二是施工安装和所有的连接并不代表都按我们中国这种把预制和现浇相结合的方法。


举个例子，我们原来做排架结构，那么大的跨度和空间，正是因为角接，六十七十年代，我们就已经能做成避震房子，是因为它简化了。等同现浇也许是一些人从整体性能角度来说，并没有从构造角度来说，不排除我们有误解。但是我敢肯定，在社会上普遍就是在误解的，就是已经跟现浇，这个我过得去还是过不去。所以怎么复杂怎么来，最后导致构件做不好，安装也做不好。


我们年轻时候做干作业，很少有现浇。就拿一个大型面板来说，往上面一焊，大多数只能看到三个点，三个点决定平面以后，没有问题。现在干式连接简化了，人就能把活干好，越复杂越干不好。我认为今后的装配式发展不是搞得越复杂就越可靠。



樊骅


现阶段最大的一个问题，一方面大家对这个认识有一定差异性。我们在拆分剪力墙连接的时候，这种连接方式是不是适合现场安装；设计师对现场怎么做没有什么概念，只是按照规范去判断。


我们现在出现的问题更多的是在深化过程中出现的问题。包括我们一些构造的东西，标准规范里面讲构造连接，我们设计里面把构造连接过多的强加到构件的设计里面，设计时候又不去考虑当时设置这个构造的目的。




王俊




等同现浇是不是作为评判预制连接合格的唯一标准？




樊骅


编标准规范从头到尾没有专家这么说。



王俊


用日本隔震技术怎么来理解等同现浇？如果我们按照传统的现浇基础做，它应该就是一个上下整体，刚性抗震。




李伟兴



钢筋用这个东西，肯定有它科学的计量方法。




王俊


这种技术我们可以摸索出来，如果等同现浇这个理念没有打破的话，这种隔震技术可能是发展不出来的。




李新华



现在现浇越来越把结构性的东西做出标准，结构的方案非常多，我们大概现在只是现浇，我觉得这个东西越来越窄。中国的楼构造主体这么多，国际上像欧洲美国没有那么多。这涉及到能力和需求。




马涛


其实现有的抗震构造绝大部分基于边缘构件，导致可修复性降低。其实我们的构造严格意义上说不复杂，只不过国家规范体系把它简单化了。


我们可以不通过设计来，你只要通过参数判定，就得出相应的构造。设计过程中简单化，实际是失去了精细化的计算、精细化分析和精细化的设计。这个规范是给懒人用的，我们的国家规范，编的时候很有技巧，能够达到这种程度，其他东西更简单，什么阶段应该做什么。我们的工程师如果只盯在使用规范条文上，就说明你还没达到工程师的水平。




李新华


我觉得这种结果导致大家的思维僵化。




马涛


只会用规范条文的，不够上工程师。



王俊


我们现在很多人是拿现成的规范去套用，套不上就认为不正确。要从原理上去分析既定规范是怎么来的，按现浇的受力思路来套装配式，如果装配连接节点达不到现浇原型就被认为是不安全的。



但是我认为，装配式连接受力分析肯定有不一样的。就像我刚才说的隔震技术，如果拿等同现浇观念分析，肯定不能通过。它完全是另一种思路，我们追求的最终目的是什么？


比如说现浇两根钢筋满足搭接，钢筋可以保证受力连续性，现在做装配式节点连接后，受力传递能满足原型吗？能满足当然就没问题，不能满足呢？就说明受力形式变化了，我们要按另一种方式去分析它，但如果只会套条文，不分析原理，那肯定是走不通的。所以刚才也提到了最终目的是抗震，包括日本人的隔震技术也是，我们的最终目的是达到抗震等级，路径可以变。



李伟兴


现在主要是没有一个成熟的计量方法。




王俊


等同现浇理念究竟是因为我们对装配式还没有很充分的分析，而对现浇体系已经分析得很透彻，暂时拿现浇做过渡性的评定依据，还是对装配式已经做过足够充分的研究认为用等同现浇来评定装配式结构是唯一最终标准。



马涛


等同现浇不是一个过渡，现浇本身有很多种做法，所以等同现浇这个事一点没错。




王俊


为什么把等同现浇就作为装配式的标准？



马涛


因为从现在发展和研究的角度来说，我们用一套成熟的系统来指导研究工程实践，首先是安全的，第二是比较简单的。在座的设计单位，都是做装配式的高手，这些人能不能支持全社会的发展？因为你还是需要依靠标准、规范等来指导更多的人去做这件事。如果把一件事弄得纯理论化的话，这个事情就推广不了。




樊骅


我们去土耳其考察，土耳其的那套教育源于欧洲，他们工程师的体制也是全部按照欧洲的来。

考察的感受：我们去土耳其大学抗震研究所，他们也在研究叠合墙体系的抗震，他们所做的实验研究方向是一道长墙，当中分了一条缝，分成两个叠合墙组合跟一道长的现浇墙体的抗震性能是一样的。在他们抗震系统里，他们是允许有长墙这个做法的，我们奇怪长墙有它的弊端，最后提到我们现浇的理念，他们是认为他们做这个实验研究从来没想过和现浇做比较。


他们这个系统直接做完之后，做的实验数据和力学原理是重新编一个规程出来，而且他们也不会拿着原来现浇的这套东西来要求一定要这么做。因为他们已经证明这个东西这样做是安全的。

我们去看他们的东西，他们从院校的角度来研究新系统，新系统出来后，他们也需要落地的项目，但到现在为止，除了德国愿意投资这个，本地的企业没有人愿意做这个事情，跟我们现在的情况很像。


我们在土耳其转了一圈，基本没看到预制装配式的项目，全是现浇的项目。但是他们也做预制这方面的抗震研究。土耳其大学是宽进严出，能够毕业的工程师他们都是具备这个素质，他如果是结构工程师就真的是结构工程师，这种环境之下，它的事务所也好，院校研究也好，企业里的工程师也好，都能支撑这个东西往前走。

我们后来专门去来一个结构事务所，他们事务所里的人员主要做核电、化工大型项目，虽然他们不在做预制装配式建筑，因为他们是结构工程师，所以原理这一块他们都懂。所以你跟他们交流也没有障碍，他也能表达他的观点。我觉得差异就在这里，都已经是研究生招到企业工作，最后还是拿着规范死搬教条，他的思维还是有局限。如果你问他，假如不这么做，是不是还有其他方法，他就觉得一定要按规范做。这个就是差异性导致的结果。


土耳其人也提到智利和墨西哥也有一些预制项目，当时我们讲长墙事情，他们就提到在智利做这个长墙一点问题都没有。我们就觉得大家的理论体系不一样，我们是基于我们的这套系统，他们是他们的那套系统。



李伟兴


等同现浇这个事情，我认为做到百分之百等同是不可能的。但是为什么我们现阶段要坚持等同现浇？我们国家大的规范标准体系经历这么多年，大家认为从我们设计理论、构造到震害的调查安全可靠。


到了我们装配式建筑大家会觉得非常不适应，因为按照等同现浇去做，很多东西做工业化生产、施工安装都带来问题。很多人说我们做一些角接的或者干连接的，我们都可以尝试，但是我们国内面临的状况是我们住宅要做到100多米，它不是一个多层。




田炜



那我们可以限制你，不让你做到100。




李伟兴


但是你要根据他的抗震性能要求，如果做一个多层的，其实已经给他放宽，你可以做多层剪力墙，可以做坐浆，没有要求灌浆套筒。但是我觉得，我们中国现阶段，特别是推产业化阶段，安全达到要求是放在第一位的。


我们当然要强调工业化生产的便利性，但是我觉得安全性更重要。还有我们做干连接，比如适应装配式体系，肯定是以后技术发展方向，但是我们现在做的基础性研究工作以及设计的理论和方法，都还没有建立起来。在没有建立起来的情况下，比较稳妥的方式还是按照等同现浇这个方式去做。


如果不按照这样去做，比如说剪力墙长墙做一个数控，这个大家从结构理论上都能接受，可能这个长墙耗能性能更好，但是我们有没有给设计单位一个设计的理论和方法，怎么知道他去做设计。可能研究高校，他们说我们做了很多实验，证明是可以的。但是你怎么把它转换成一种生产力，转换成一种标准和方法，让设计能够采纳，或者说我造起来一个房子没问题，就说这个是可行的，我觉得这个还是不够的。


当然我们在等同现浇的范围下，有些东西可以做一些简化。这就是要我们判断力，比如说腰筋的配筋率现浇时候要满足技术节点，但是我们做预制以后，腰筋主要考虑抵抗温度收缩。预制构件在工厂就预制完成，收缩也大部分完成，这时候对腰筋的要求就可以放宽，不能按现浇去要求。


我们结构工程师如果能够知道规范编制的背景或要求去做简化，然后说服我们的公司，那么我觉得是可以去做的。我们说的等同现浇也不是百分百的，结构工程师应该具备这样的素质，而不是只拿着规范去做设计，但你也不能放弃安全去满足施工方便。



谷明旺


我们提出这些看法问题，并不是放弃安全。首先安全是第一位的，安全节能环保，经济实用。如果一个东西不经济实用，再怎么高大上，推广不出去。在安全的前提下，怎么去研究经济实用，这是我们应该思考的。


我经常翻美国PCI的手册，日本的技术我们也经常讨论，还有欧洲、香港、新加坡的都去了解，我发现最后成功的全部都是简化墙体。现在看剪力墙，图纸跟现浇构造有什么区别？我们看美国人的剪力墙，为什么筋往两头集中？这些事值得我们去思考。美国人的房子一地震就全裂了，全开了？也不是。




马涛


它剪力墙的性能跟我们不一样。实际上我们国家的剪力墙结构耗能形式、结构耗能的构件远不像我们教科书说的那么精良。实际墙肢的受力也不是我们教科书里说的那些。特别是我们现在这几年，结构采钢用量压缩到这个样子，实际我们设计出来的剪力墙，比教科书复杂的多。我做过研究，剪力墙带缝，就是一种钢的削弱。有两个趋势：密到一定程度，极限承载力是降低的，但是极限的变形是在提高的。混凝土的开裂量在增加，但是最大开裂程度在降低，越来越均匀。所以这些都是我们概念里就能告诉我们的。



所以我觉得等同现浇这件事，一方面我们现在怀疑它，但还得靠它去办事；第二，我们可以怀疑它，但要以系统的去怀疑它，而不要简单的去看。其实全世界真正推出来基于装配性能的装配式设计方案，到现在也没有。


我举个例子，现浇的不是把骨头打断再连上吗，一回事，所以就是表现的形式不同而已。怀疑它可以，但是要用等同现浇的概念去指导，樊总他们做的叠合板，其实我觉得很有价值，它就是用现浇的标准、性能作为一个参考，我不是非要全面的达到，整体性能接近点，然后突出它的优势，而且我觉得在这个研究过程中，还是要力求完整，不要只做一个连接实验，要做一个系统的东西，这样的实验才有意义。这里面，我觉得企业跟设计单位、企业跟大专院校，如果离开了设计院，它在这方面的研究不可能系统。



张映恒





我是一线的设计人员，之前在深圳跟万科做过5年的PC设计。最早07年的保障房是你们那边做的嘛，我们是做万科的标准化。对于这个问题，我一直在一线工作，我有很多的感慨和想法，很多东西也搞不清楚了。


在南方，万科的标准化，外面完全不用砌体墙了，外面要么用PC墙或者用现浇墙，完全不要用砌体承重墙了。这种做法的话如果全部用现浇墙的话是有问题的，比较容易刚度太大，容易裂缝，后来我们想了一个方案，在受力剪力墙和构造剪力墙之间侧面加一个苯板，或者顶面加一个苯板，把它给隔开让它有一定的自由变形的空间，但是这个施工起来很麻烦，这是一个问题。


后面PC推广的速度很快，推广的力度也很大，我们就看到很多形式，但是现在的审查卡的不是太严。比如说第一个问题，我们的外挂墙板，在梁的外面做一个外挂墙板，上半部分挂150厚，可能最开始做PC外墙板150厚，它就贴在外面，里面用两个小页面把它连起来，但是我们程序实际计算的时候，我们在做设计的时候，这个梁还是200宽，只不过是我们把PC的数据输进去，那其实这个梁的刚度已经放大了，因为它外面贴了一个弧，并且跟里面的现浇梁浇在一块了，这个问题好像没有搞清楚。


现在看到更恐怖的一种做法是一种内嵌式的墙板，比如说上面是一个受力式的梁，200×500×500高的梁，下面一个墙板，中间一个窗户，这个墙板现在看到很多做法是直接浇在梁的下面，上面就跟梁挂下来，下面可能就是做一些座浆或者用灌浆套筒跟下面的梁再连起来，但它受力其实就不是一根梁了，它可能是一根深梁或者是一片剪力墙。我们设计的时候其实应该怎么设计呢，还是在程序里面，就把它当成一根梁输入，然后把外挂墙板的荷载也给输进去，这个位置我们好像也没有搞明白。


我在深圳那边最多给万科做过140米的装配式的楼，但是它前期做的装配式成程度不是太高，它都是凸窗，凸窗的做法我觉得也有一些是值得商量的地方。比如说，凸窗我们传统的理解是它的上面连在梁上，下面设两个小节点。但后来我们改编了一种做法，因为它上面那个地方，我如果是一块水平板跟梁连在一块，它的房子性能不会太好，因为连不好。后来我们把凸窗的梁连的地方把它折了一点，把它贴在梁上，凸窗的侧边都有伸出来的剪力墙，做两个端口，比如说做400宽的端口，凸窗的侧边也是通过拉钩筋和剪力墙的端口弄在一块了，那它实际的受力性能也是类似于一片剪力墙，刚度性能对剪力墙对整体结构刚度的影响我们也是没有考虑的。


所以我觉得等同与现浇这个说法在实际的设计过程中有很多的问题，我们没有解决掉，它对结构整体刚度的影响非常大，并且我觉得它拼缝的那个地方，你说它在很大的剪力的情况下，它的受力性能类似于一个整体现浇的剪力墙，这是不大可能的。所以我觉得很多地方都是需要我们进行进一步研究的。包括从审图的角度，卡着一些概念不太对的东西，包括梁下面挂一块板，下面还有一块梁，其实它已经不是一个梁了，但配筋、构造还是把它当成一个梁，下挂一个构件来做，受力也当成一个梁来做，其实这种概念是有问题的。


樊骅

你提的这个，据我所知他们给相关一些单位做东西之后，他们也做了一些改良，梁下面挂墙，但梁和墙之间有隔离的措施的，包括配的钢筋。不是以前的那种梁和墙完全是通过钢筋混凝土连成一个整体，当时他们跟我讲是用的苯板，嵌在里面的。除了这个之外，也弱化了板和梁之间的连接。