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摘要:装配整体式剪力墙结构的设计要求主要分为整体计算、水平构件设计、竖向构件设计,预制墙板间及预制墙板与后浇混凝土的接缝处,当受力钢筋采用安全可靠的连接方式,接缝处新旧混凝土之间采用粗糙面、键槽等构造措施时,装配整体式剪力墙的整体性能与现浇剪力墙结构基本相同。
关键词:装配式;建筑结构;设计要点;分析
【导言】:装配整体式剪力墙结构是我国在常规的现浇剪力墙结构基础上,结合国内外预制构件的连接基础发展起来的。本文对装配整体式剪力墙结构的整体计算、水平及竖向构件的设计要点进行总结与分析。
1.装配整体式剪力墙结构概念
混凝土结构的部分或全部采用承重预制墙板,通过节点部位的连接形成的具有可靠传力机制,并与现场浇筑的混凝土形成整体的装配式混凝土剪力墙结构,其整体性能与现浇混凝土剪力墙结构接近。
2. 整体分析要点
2.1 房屋的最大适用高度
装配整体式剪力墙结构,房屋的最大适用高度较现浇剪力墙结构有所减低。其最大适用高度详见表2.1。
表2.1 装配整体式结构房屋的最大适用高度(m)
应用以上表格时,应注意装配整体式剪力墙的预制构件的布置:
1)结构中竖向构件全部为现浇且楼盖采用叠合梁板时,房屋的最大适用高度可
按现行行业标准《高层建筑温凝土结构技术规程)) JGJ 3 中的规定采用。
2)装配整体式剪力墙结构,在规定的水平力作用下,当预制剪力墙构件底部承
担的总剪力大于该层总剪力的50% 时,其最大适用高度应适当降低,当预制剪力墙构件底部承担的总剪力大于该层总剪力的80% 时,最大适用高度应取表2.1 中括号内的数值。
2.2 预制墙板的布置部位
1)高层建筑的地下室宜采用现浇混凝土结构。
2)剪力墙结构底部加强部位的剪力墙宜采用现浇混凝土。
3)结构转换层,平面复杂或开大洞的楼层,作为上部结构嵌固部位的地下室楼层宜采用现浇混凝土结构。
4)抗震设防烈度为8度时,高层装配整体式剪力墙结构中的电梯井筒宜采用现浇混凝土结构。
2.3整体计算
一般情况下,装配整体式混凝土剪力墙结构的结构计算分析方法与现浇混凝土剪力墙结构的计算方法基本一致。目前常用的结构计算软件如SATWE、YJK等依据JGJ 1-2014规程中的规定条文推出了针对装配式混凝土结构的计算程序。在计算模型中,结构类型定义为装配式剪力墙结构,在构件定义中指定预制墙肢或现浇墙肢,程序会在现浇墙肢的水平地震作用下的弯矩、剪力放大1.1倍。
2.4预制墙体连梁
一般来说,除底部加强区外,剪力墙住宅楼的外围墙体均为预制墙体,这样可以省去建筑外围的满堂脚手架,缩短工期,节约人工成本。
整体计算时,外围预制墙体尽量不开结构洞,按照建筑外形布置,增大结构的扭转刚度,结构布置是合理的。外墙洞口上方连梁可按照建筑尺寸布置,或根据模型计算调整其高度,分为以下两种方式调节:
1)减小连梁高度——连梁高度较建筑预留尺寸减小,连梁下方与洞口之间设置构造做法。
2)设置双层连梁——当房屋的扭转刚度偏弱,可以将外围预制墙上的连梁设置为双层连梁,即洞口顶至楼层处为下层连梁,楼层处至洞口底为上层连梁。
3.竖向构件设计要点
3.1预制剪力墙水平接缝处的抗剪承载力计算
在地震设计工况下,剪力墙水平接缝的受剪承载力设计值应按下式计算:
图3.5 水平现浇带及圈梁详图
4.水平构件设计要点
4.1板厚取值
叠合板的预制底板的厚度不宜小于60mm,后浇混凝土叠合层厚度不宜小于70mm(电气管线交叉预埋要求)。
叠合板根据跨度划分,可分为大跨度叠合板、普通跨度叠合板。一般来说,当计算跨度小于6米时,为普通叠合板,当计算跨度不小于6米时,为大跨度叠合板。普通叠合板板厚选取同现浇板,大跨度叠合板因施工及制作时无法起拱,故板厚选取大于现浇板,宜不小于L/35。
4.2受力方式
从经济性考虑,叠合板不宜硬性改变板块的受力方式,其受力方式宜同现浇板。即整板块为单向板,划分时也划分为单向板;整板块为双向板,划分时也为双向板。
4.3异型板划分
当板块为异型板时,应优先加设梁划分为矩形板,当影响建筑功能无法加梁时,应将异形板的凹角或凸角设计为现浇区,其他矩形区为叠合板区,两者通过现浇段相连。
4.4水平接缝
依据规范及图集,单向板的水平接缝可采用密缝连接,但实际工程中,密缝处易出现贯通裂缝,影响外观效果。针对以上情况,单向板采用小接缝连接,可以有效的避免单向板接缝处的裂缝。
4.5预制空调板、阳台板
对于外挑长度≤1000mm的空调板、阳台板,均可采用全预制结构,此时全预制挑板制作时,其上铁筋应全部预留并伸出。当外挑长度>1000mm时,从安全角度出发,宜采用叠合板。
5、结语
目前,从国务院到地方政府对建筑产业化的政策推广力度在持续加强,装配式建筑将进入快速增长期,但是装配式剪力墙结构技术还有待成熟,深入总结装配式结构设计中遇到的问题,对提高装配式结构设计水平有很大的价值。
参考文献:
[1]装配式剪力墙结构设计规程 DB11/1003-2013 [S].北京建筑工业出版社,2010.
[2]徐有明.实例探析装配式建筑结构设计与施工要点[J].智能城市,2018,4(19):28-29.
论文作者:郗可1,王露萱2,刘金凤3
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
标签:结构论文; 叠合论文; 剪力墙论文; 现浇论文; 构件论文; 混凝土论文; 整体式论文; 《防护工程》2019年9期论文;