摘要:在改革开放的新时期,我国的综合国力在不断的加强,装配式剪力墙结构绝大部分构件是在工厂进行预制,并在施工现场进行组装,是一种面向高层、小高层民居住宅的结构形式。但是传统预制剪力墙自重较大,既增加了结构本身荷载,又给施工和吊装带来不便。因此,本文提出一种新型装配式轻质支撑剪力墙,将墙体受力最小的部分用较小的截面斜撑代替,可以在一定程度上减轻构件自重。为了使施工时节点受力更加合理、安全、操作更加方便,对装配式轻质剪力墙施工方法进行研究。
关键词:新型;轻质支撑剪力墙;施工方法;分析
引言
钢筋混凝土剪力墙结构被广泛用于高层和超高层建筑,具有较高的承载力及抗震性,但是现浇剪力墙存在施工工期长、环境及噪声污染等缺点;因此,近年来装配式剪力墙结构成为学者的研究热点。而传统预制剪力墙自重较大,既增加了结构本身荷载,又给施工和吊装带来不便。因此,本课题组提出一种新型装配式轻质支撑剪力墙,将墙体受力最小的部分用较小的截面斜撑代替,可以在一定程度上减轻构件自重。为了使施工时节点受力更加合理、安全、操作更加方便,在课题组提出的装配式轻质支撑剪力墙结构形式基础上,针对装配式轻质剪力墙节点连接构造、施工方法和其他性能进行研究。
1装配式剪力墙研究中存在的不足
虽然目前预制装配式剪力墙结构的研究成果己经取得了许多的进展,但是仍然存在一些问题:1)现阶段对于装配式剪力墙结构的研究主要是针对钢筋的连接、墙板节点、构件的性能研究等方面,反而关于装配式剪力墙结构的整体抗震性能的研究相对较少,所以说装配式混凝土剪力墙结构在高烈度地震区的应用推广存在着理论上的制约与限制。2)当前在我国对于装配式混凝土剪力墙结构的研究不够统一,每个地方各自采用自己的研究成果来进行实践应用,工作存在大量的重复,在应用中存在技术单一性、造价昂贵等一些问题,缺乏有效地与先进的研究成果进行综合的比较分析。3)虽然装配式混凝土剪力墙结构节点的实验研究在一定程度上取得了很大的成果,但是如何能够将正确的计算模型应用在设计分析中,从而使其能够有效地将装配式剪力墙结构节点的受力特点进行模拟以及如何将研究成果与设计应用很好地关联起来,还有待进一步的深入研究。4)目前在我们国家己经建成的装配式混凝土剪力墙结构整体上存在着装配化程度低、现浇工作量较大、部分预制墙体没有参与受力等一些不足。5)目前国内外装配式混凝土剪力墙结构存在自重较大,施工起来不方便,人工造价昂贵,工期较长等问题。
2装配式轻质支撑剪力墙施工方法研究
2.1底层预制墙体与基础连接施工方法研究
针对预制装配式结构特点,从底层结构开始,均采用装配式施工。对于预制墙体与基础之间的连接,首先,基础选用杯口基础,根据设计要求,可以是条形基础、筏板基础或者其他形式基础,只要设计出杯口即可;根据现场情况,可现浇、可预制。杯口设计尺寸需满足底层剪力墙厚度及相关构造要求(参考单层工业厂房预制柱和杯口基础连接构造要求),本文以条形杯口基础为例,分析其施工方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆底层预制墙体和基础连接的基本施工为:首先在杯口底部设置水泥砂浆,然后用吊车将底层预制墙体放于基础的杯口中,并设置临时支撑以保证该预制墙体的稳定性;最后,按杯口基础和上部预制墙体的构造要求配置连接构造钢筋浇筑混凝土。等到混凝土达到规定强度之后,撤离临时支撑,再继续进行后续装配施工。本文分别详细叙述底层预制墙体和基础连接形式。底层外墙下条形杯口基础分为L形基础连接与一字形基础连接,分别用于两面不同方向的墙体连接的和用于两面相同方向的墙体连接。
2.2轻质支撑剪力墙之间竖向连接方法研究
(1)装配式剪力墙的广泛应用受到了剪力墙竖向钢筋配置构造要求相关规范的限制;(2)套筒造价较高,不能拆除回收利用;(3)套筒及预留孔比较粗,保护层的厚度过小;(4)钢筋的搭接长度过长;(5)灌浆质量不易管理等。针对预制装配式剪力墙存在的问题,为了使施工时节点受力更加合理、安全、操作更加方便,在课题组提出的装配式轻质支撑剪力墙结构形式基础上,研究墙体之间节点竖向连接构造方法。如图2.15所示,在上、下剪力墙连接处,墙体应做成“凸”字型企口,凸出高度不小于1/2楼板厚度,两侧缩进不小于60mm的楼、屋面板搁置长度(内部剪力墙两侧均需向内收缩,外部剪力墙的内侧需向内收缩),“凸”字型企口面应粗糙并刷界面剂增加其粗糙度进行连接,增强了其抗剪能力;然后将企口两侧预留的竖向钢筋进行焊接连接或机械连接;再将预制薄板(双向板)搭接在收缩一定搁置长度的墙体上,在预制薄板上部设置楼板负钢筋,并与企口处预留钢筋相连接,最后,对企口处缝隙及预制楼板上部进行现场混凝土浇筑。
2.3预制墙体及与楼板连接施工方法研究
1)标准层结构外墙及与楼板连接施工方法标准层结构外墙及与楼板之间的连接方法如图2所示。标准层外墙竖向连接界面是企口连接,墙体两侧按剪力墙设计所需要的竖向钢筋预留出墙体底部和顶部。首先用吊车将标准层轻质支撑剪力墙放于下部轻质支撑剪力墙相应的企口位置并对正校准,然后将墙体两侧预制的竖向受力钢筋进行焊接连接或机械连接,最后通过高压灌浆将外墙水平缝及竖向钢筋现浇成整体。首先,将薄板(双向板)搭接在收缩一定搁置长度的外预制墙体内侧墙体上;其次,在预制薄板上部放置计算所需要的楼板负钢筋,并与企口处预留钢筋相连接;最后,对企口处缝隙及预制薄板上部进行现场混凝土浇筑。在进行预制墙体竖向连接时,就已经通过高压灌浆将外墙水平缝及竖向钢筋现浇成整体,只需在墙体外部布置保温层即可。首先,将预制薄板(双向板)搭接在外预制墙体内侧墙体上;其次,在预制薄板上部放置计算所需要的楼板负钢筋;最后,对外墙及预制薄板上部进行现场混凝土浇筑。2)标准层结构内墙及与楼板连接施工方法标准层预制墙体内墙板与标准层预制墙体外墙板相比除了无保温板面,不同的是顶部和底部两侧都预留出一定尺寸的企口。标准层内墙及与楼板连接方法如图3所示。标准层内墙之间的竖向连接与标准层外墙之间的竖向连接方法基本相同;但是内墙两侧构造完全相同,并需要铺设楼板之后要求现浇混凝土。首先,将预制薄板(双向板)搭接在收缩一定搁置长度的内预制墙体两侧墙体上;其次,在预制薄板上部放置计算所需要的楼板负钢筋,并与企口处预留钢筋相连接;最后,对企口处缝隙及预制薄板上部进行现场混凝土浇筑。首先,将预制薄板(双向板)搭接在内预制墙体两侧墙体上;其次,连接内墙两侧搭接的预制薄板预留的板下部筋,并在预制薄板上部放置计算所需要的楼板负钢筋使其贯通搭接在内墙两侧的预制薄板;最后,对内墙及预制薄板上部进行现场混凝土浇筑。
结语
1)新型装配式轻质支撑剪力墙可以在一定程度上减轻构件自重,有利于施工、结构抗震。2)根据设计要求,基础可选用条形杯口基础、筏板杯口基础或者其他形式杯口基础;根据现场情况,可现浇、可预制;所选用杯口尺寸满足底层剪力墙厚度及相关构造要求的条形杯口基础。3)通过采用企口连接、竖向受力钢筋连接、预制薄板上部负钢筋以及最后后浇混凝土施工方法,保证了装配式剪力墙具有现浇剪力墙相同的空间整体性和抗震能力,满足工业化施工要求。
参考文献:
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[2]钱稼茹,杨新科,秦珩,等.竖向钢筋采用不同连接方法的预制钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验[J].建筑结构学报,2011,32(6):51-59.
论文作者:张红周
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期
论文发表时间:2019/5/23
标签:墙体论文; 剪力墙论文; 薄板论文; 钢筋论文; 楼板论文; 结构论文; 基础论文; 《建筑细部》2018年第22期论文;