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摘要：装配式剪力墙结构能够提高房屋建筑的施工效率，因此被广泛的应用于房屋建筑的建设之中，同时，预制化率已经成为衡量产业化水平的一个标准，加强住宅的装配式剪力墙结构设计，能够有效的提高企业的产业化水平，因此本文将结合工程案例，探讨装配式剪力墙住宅结构设计的方法。
关键词：装配式，剪力墙，住宅，结构设计
目前建筑行业发展较为迅速，尤其是住宅建设数量以及规模不断增加。根据国家相关发展纲要要求，装配式剪力墙住宅占整体新建建筑比例呈现逐年上涨趋势，而这种住宅结构具有生产精度高、预制构件防水性能好以及模具和设备反复使用等特点，有必要提倡、加强装配式剪力墙住宅结构设计。
1.工程概况
应用本体系的工程项目为山西省某保障性住房中的动迁安置房，地上为13层，地下为1层，总建筑高度37.7m，结构形式为剪力墙结构。近几年保障性住房飞速发展，若按传统方法建造，存在施工周期长、质量不稳定、能源消耗量大等缺点，本项目地上部分的剪力墙、楼板、楼梯等均采用工厂预制、现场装配的建造模式，大大提高了住宅施工效率及产业化程度，减少了对环境的污染，满足国家“节能、节地、节水、节材、环保”的要求。经计算该住宅的预制率达到70%以上，装配式剪力墙住宅与传统的现浇住宅区别有很多，单以连接接缝为例进行展开分析。
2.连接接缝构造节点
对于装配式剪力墙结构预制墙板的接缝连接，目前普遍采用的是在水平拼缝处通过灌浆套筒钢筋对接的方法，实现墙内竖向钢筋受力的连续性。
灌浆套筒连接技术的原理，是通过向内外套筒间的环形间隙填充水泥浆等灌浆料的方式来连接内外2根钢筋。采用该技术钢筋受力连续，但不适用于截面宽度较小、钢筋较密的剪力墙构件。因此在设计时，采用大直径钢筋代替小直径钢筋来连接预制墙板。考虑连接处钢筋居中，这样可以不影响预制墙体的竖向钢筋的连续性，且不会削弱预制剪力墙混凝土。通过等面积代换，只需配置单排的大直径钢筋即可满足配筋要求。
本项目剪力墙的接缝连接构造节点主要分为以下几种：山墙墙体竖向连接节点；中墙墙体竖向连接节点；墙板连接节点构造；预制剪力墙水平连接节点；现浇梁与预制竖向墙体连接节点。
2.1山墙墙体竖向连接节点
预制剪力墙板安装后，采用预埋单排居中螺栓的连接方式来保证钢筋以及墙板的受力性能，安装后通过现浇节点浇筑形成整体。对于连接节点，为同时保证延性和承载能力要求，应采用延性较好、有明显屈服点、屈服强度满足承载力要求的钢筋，因此本项目采用HRB400级热轧钢筋。采用钢筋等面积代换的原则，选取大直径钢筋连接螺栓，并配合预留钢筋的间距，相应设置螺栓连接的安装孔，可以减少施工现场的湿作业，提高预制构件工厂化程度。经计算确定连接螺栓的直径为20mm，间距600mm。螺栓连接的安装孔预留在上层墙体上，并预留在外墙内侧面以方便操作，安装孔尺寸为150mm×200mm。待上层墙体安装、校正到位后再进行灌浆施工以形成刚性连接节点，内灌注C35混凝土封闭。上下2块预制剪力墙之间预留高200mm的灌浆缝，后灌浆料，并与楼板的现浇层结合，增加连接的整体刚度，灌浆采用C30混凝土。为增加预制墙板刚度，在墙板的顶部及底部均设置200mm×250mm的暗梁（图1）。
图1 山墙墙体竖向连接节点
2.2中墙墙体竖向连接节点
如图2所示，中墙上、下层墙体连接部位位于楼层层面，预留安装孔同样设置在上层墙体，设思路计同山墙墙体竖向连接节点。
2.3墙板连接节点构造
考虑到本项目要求预制承重剪力墙板种类少、施工现场湿作业少的特点，采用SP预应力空心板。由于该SP板的承载力高、使用跨度大的特性可以减少竖向承重结构；SP板在沟槽灌缝后可形成整体楼面，共同承担楼面荷载；SP板的抗震性好且板块组合灵活、开洞方便，可满足各种建筑平面的需要；预应力SP板为单向配筋构件，受力筋为钢绞线，其韧性足、强度大、结构构造设计合理，优于其他同类板材。
图3 山墙SP板连接节点 2.3.2预应力SP板与现浇梁连接节点
预应力SP板在现浇梁上的搁置长度为50mm，预应力SP板芯孔预先开槽，沿布板方向每隔600mm配置2根Φ10@600mm的钢筋，并沿现浇梁的长度方向，附加2根Φ8@200mm的钢筋，灌槽后预应力SP板与现浇梁刚接，形成整体楼面，增加结构刚度（图4）。
图5 预制墙体与现浇暗柱连接节点一
2.5现浇梁与预制墙体连接节点
连接节点采用在预制剪力墙上开设梁槽、预留梁支座而后现浇混凝土的形式进行整体连接。梁槽高度为460mm，宽度同梁宽，梁槽搁置在剪力墙上的支承长度同墙厚。根据规范要求，计算时考虑剪力墙与其平面外相交的楼面梁铰接，故没有在楼面梁轴线方向设置与梁相连的暗柱。现浇梁的纵向钢筋相应锚入现浇梁槽及剪力墙顶部的暗梁中，实际配筋时也应充分考虑钢筋伸入长度须满足锚固长度要求（图6）。
图6 现浇梁搁置节点
结束语
综上所述，预制装配方式实现了建筑施工的机械化操作，能够有效减少现场施工的工作量。高层预制装配框架结构同时也提高了工程建设的质量，有利于建筑产业的可持续发展。现浇剪力墙在高层建筑中发挥了重要的作用，通过二者的结合，能够有效提高建筑的抗震作用，提高了建筑的水平承载力等。但是在施工的过程中应当加强各个构件之间的连接，确保其应力符合建筑结构的设计要求，确保建筑长期使用的安全。
参考文献
[1]瞿小莉.装配式剪力墙住宅结构设计探讨[J].中国房地产业，2017（14）.
[2]梁亮亮.装配式剪力墙住宅结构设计分析[J].住宅与房地产，2017（06）.
[3]廉瑞强.装配式剪力墙住宅结构设计分析[J].房地产导刊，2017（03）.
论文作者:吕姿
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/12
标签：节点论文; 钢筋论文; 墙体论文; 剪力墙论文; 住宅论文; 现浇论文; 预应力论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;