预制装配式混凝土住宅设计施工一体化探析论文_钟雪琳

中铁二局集团勘测设计院有限责任公司 四川省成都市 610031

摘要:我院配合工程公司就常规设计的梁柱板墙模板支撑体系采用空间计算分析(含有限元分析、动态分析)分别进行了三维受力分析,以便查验施工荷载下的空间模板支撑受力及变形情况;本章因篇幅有限,仅就核心筒剪力墙的施工模板分析进行专项分析探讨,验算在施工荷载影响下、剪力墙模板的空间受力情况,并施工中常出现的质量通病并提出相关优化设计意见。

关键词:核心筒剪力墙的施工模板空间计算分析应力比变形加强措施

1、工程简介

N区12#楼位于N区工程西南角,建筑功能主要为甲级写字楼,地下5层,地上71层,建筑高度313.45米,总高度达到343.255米,地上部分建筑面积约14.9万平米,地下部分建筑面积1.65万平米。结构形式为钢筋混凝土框架-核心筒结构,地下负五层到地上5层层高5~6米,6层,21层,37层,53层为避难层,层高5.4米,7-12层层高4.3米,其余标准层层高4.15米。采用欧式风格设计,外立面均为玻璃幕墙及仿石材幕墙,建成后将为贵阳市的地标性建筑。

2、建筑设计概况

2.1核心筒墙体模板预设计情况

本章需验算的墙:墙厚950mm,墙模板采用15厚胶合木模板,40mm×90mm方木作小梁竖直布置,48.3×3.6双钢管作主梁水平布置,主梁采用M12对拉螺杆两端以双蝴蝶扣及双螺帽固定。小梁间距200mm,第一道主梁位于地面以上180mm,以上均按间距490mm一道布置,主梁端部最大悬挑长度为150mm;对拉螺杆竖向布置同大楞一致,水平向按间距450mm布置。

主次楞及对拉螺栓材料,按最不利原则计算采用4.15m层高。次楞竖向设置,间距为250mm,主楞横向设置,起步步距为200mm,间距为450mm,对拉螺栓竖向间距为450mm,水平间距为450mm;同样在墙两侧设置两对撑,确保墙脚不跑模。

2.2核心筒混凝土剪力墙墙体支撑的计算分析

其中墙侧小梁采用C10槽钢,墙箍采用2C10,布置方案同宽度相同的柱子,转角设置单根拉杆。

2.1经过有限元计算分析,得出剪力墙的整体空间模型计算结果如下:

2.1.1墙体的位移变形结果:四周跨中变形最大,离钢管柱附近的阳角变形相对较小

图1变形计算结果

2.1.2内力计算结果:长向两侧受力最大

2.1.3杆件计算结果分析:

最不利处为转角处单根钢管连接,最大应力比为1.012,超出受力要求;虽然跨中受荷及内力最大,但均为双根钢管,跨中最大应力比为0.57。

2.1.4构件验算结果:对应计算模型的最薄弱处:箭头所指为计算超限杆件,该杆件应力比为1.012,超过规范限值。

2.2结果分析

其最大水平变形为11.8mm,最大变形位置为墙垛边缘,墙垛变形成八字形分布。由于Q2为非对称布置,在墙垛侧整体偏向X向变形。最大换算应力为30.0MPa,远超过面板设计强度15MPa,不满足需求。

由于墙垛两端缺少拉结措施,使得模板工程呈现墙垛处为八字形变形,且在墙垛左侧变形较大。因此,在墙垛边缘设置拉筋,同时为了拉筋布置,在墙垛边缘设置竖向小梁并通过墙箍约束。考虑到墙垛处沿整体Y向拉结措施仅通过角部拉筋处理,受到施工影响,面板之间连接刚度有限,因此有必要在墙垛处设置通长拉筋。

图3.9 加强措施布置图

2.4对解决措施的验证:

按加强后的方案进行分析,得出:主梁、小梁、拉筋均满足受力要求,验算面板最大应力为13.6MPa,满足面材设计强度15MPa,满足要求。

3、结束语

通过三维空间分析直观地体现了加强对穿拉杆的设置、合理经济地加强转角连接件的设置是非常有效经济性的措施。

论文作者:钟雪琳

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期

论文发表时间:2018/12/17

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预制装配式混凝土住宅设计施工一体化探析论文_钟雪琳
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