預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究

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關(guān)鍵詞：節(jié)點(diǎn)連接；剪力墻結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)原則；預(yù)制構(gòu)件

1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程

一是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)甲方的具體施工要求來確定，同時(shí)要考慮實(shí)際施工環(huán)境；二是要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的施工技術(shù)作好規(guī)劃，并將項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)考慮在內(nèi)，保證構(gòu)件模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化，從而達(dá)到減少模板使用量，提高預(yù)制安裝的效率；三是要根據(jù)人體工學(xué)原理和用戶的實(shí)際使用要求來設(shè)計(jì)房間面積，確保用戶使用舒適性，同時(shí)要根據(jù)模數(shù)協(xié)調(diào)的原則，對(duì)開間和進(jìn)深尺寸進(jìn)行科學(xué)的設(shè)定。設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)工程的特點(diǎn)，科學(xué)地選擇使用的構(gòu)件，如果構(gòu)件形狀過于異形或類型單一，則不能采用預(yù)制，而應(yīng)直接澆筑。其它構(gòu)件則采用預(yù)制的方法，對(duì)其進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，以保證工程的施工效率［1］。

2預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)具體設(shè)計(jì)方案

2.1連接設(shè)計(jì)

如在同一層，預(yù)制墻板通常是水平的，主要是垂直圈梁或現(xiàn)澆帶，可以達(dá)到墻體和樓蓋的連通效果。為了使預(yù)制墻真正便于施工，在進(jìn)行連接設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者需要根據(jù)構(gòu)件的連接性能、連接工藝和連接方式的選擇，以保證連接結(jié)構(gòu)能夠與整體設(shè)計(jì)模型相一致。與此同時(shí)，在進(jìn)行預(yù)制墻連接現(xiàn)澆時(shí)，應(yīng)將縱橫墻的交點(diǎn)作明確處理，并確保剪力墻的邊緣構(gòu)件能集中在區(qū)域內(nèi)。設(shè)計(jì)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員一方面要保證L、T型墻水平長(zhǎng)度控制在300mm以內(nèi)，預(yù)制墻側(cè)邊抗裂連接處的寬度不低于200mm，并保證其比墻厚最大值高，以確保連接縫的抗裂參數(shù)能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)；另一方面要對(duì)樓板安裝縫及預(yù)制墻底部施工用料進(jìn)行合理選擇，同時(shí)安裝縫應(yīng)采用灌漿技術(shù)對(duì)其進(jìn)行填實(shí)處理。

2.2預(yù)制墻設(shè)計(jì)

預(yù)制墻體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者首先要科學(xué)地劃分平面，將現(xiàn)澆件和構(gòu)件結(jié)合起來形成長(zhǎng)肢剪力墻。設(shè)計(jì)者只需根據(jù)建筑物的受力特點(diǎn)，將連接部分置于外墻的T型受力部位及端部，而無需將連接部分置于中間，減少了豎向連接中鋼筋的使用量。墻體垂直節(jié)點(diǎn)連接時(shí)，應(yīng)采用半注漿套筒將豎向鋼筋連接在一起，并將其埋入墻內(nèi)，使其與縱鋼筋以螺紋連接方式組合，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行注漿連接，完成節(jié)點(diǎn)連接工作。但是由于套管的直徑要比鋼筋直徑大得多，所以除了必要的保護(hù)厚度外，預(yù)制墻整體應(yīng)保持一定的厚度。與此同時(shí)，為了減少不必要的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)和灌漿套筒施工任務(wù)，保證工廠化施工模式的順利實(shí)施，在設(shè)計(jì)中應(yīng)采用鋼筋等面替代方式，用大直徑鋼筋與套筒連接。另外，灌漿及套筒預(yù)埋位置、灌漿口與出漿口之間的距離也應(yīng)根據(jù)鋼筋預(yù)留距離確定，灌漿套筒應(yīng)置于上墻內(nèi)，出漿口應(yīng)置于外墻側(cè)面，以便于后期操作。

2.3抗震設(shè)計(jì)

自然災(zāi)難具有很強(qiáng)的破壞性，因此設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)建筑抗震性能的要求非常高。在進(jìn)行剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者還需要考慮建筑的抗震性能。一是要明確建筑物總體抗震設(shè)防烈度、抗震設(shè)防類別等數(shù)據(jù)值；二是要明確信息技術(shù)軟件的使用范圍；三是要重點(diǎn)考慮雙向地震扭轉(zhuǎn)和單向地震偶然偏心情況；四是要根據(jù)國家有關(guān)建筑物抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，合理地進(jìn)行地震計(jì)算。另外，在進(jìn)行建筑物彈性時(shí)程分析時(shí)，以單條時(shí)程曲線為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，保證結(jié)構(gòu)底部剪力的數(shù)值能達(dá)到振型分解數(shù)值的65%以上。

2.4預(yù)制墻和現(xiàn)澆梁的連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

預(yù)制墻體與現(xiàn)澆梁節(jié)點(diǎn)連接時(shí)，選擇采用剪力墻設(shè)置梁槽，預(yù)留梁架，現(xiàn)場(chǎng)澆筑完成節(jié)點(diǎn)連接。其梁槽的高度應(yīng)設(shè)在460mm左右，其寬度應(yīng)與現(xiàn)澆梁寬度一致，剪力墻支承長(zhǎng)度應(yīng)與墻厚相適應(yīng)。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)者需要將剪力墻及其平面交叉樓面梁的連接考慮在內(nèi)。與此同時(shí)，將現(xiàn)澆梁縱向鋼筋嵌入現(xiàn)澆梁與剪力墻頂暗梁中，并以鋼筋伸長(zhǎng)為依據(jù)進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)，應(yīng)保證其與錨固長(zhǎng)度的一致性［2］。

2.5疊合樓板設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員在對(duì)疊合樓板進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)預(yù)制板的接縫長(zhǎng)度及結(jié)構(gòu)，進(jìn)行雙向板及單向板的設(shè)計(jì)規(guī)劃。其接縫節(jié)點(diǎn)主要有非貫通節(jié)點(diǎn)和貫通節(jié)點(diǎn)兩種：非貫通節(jié)點(diǎn)一般采用預(yù)制板直接連接，不直接使用鋼筋，采用單向板連接；貫通節(jié)點(diǎn)一般采用后澆混凝土連接預(yù)制板，在預(yù)制板周圍會(huì)預(yù)留受力筋，對(duì)板進(jìn)行連續(xù)作用，采用雙向板模式。設(shè)計(jì)者要保證預(yù)制底板的模數(shù)化和標(biāo)準(zhǔn)化，使其符合經(jīng)濟(jì)要求，要盡可能地使用全中間大板，這樣才能科學(xué)地控制預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量，達(dá)到提高施工效率和質(zhì)量的目的。但要注意的是，雙向板在加筋計(jì)算時(shí)，加筋強(qiáng)度應(yīng)始終低于單向板，設(shè)計(jì)者可通過控制撓度的方式來確定板厚值，通常采用雙向板來設(shè)計(jì)疊合板，其結(jié)果較理想。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思考

伴隨著經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的推廣，我國的建筑也開始向現(xiàn)代化、綠色化、高效化的方向發(fā)展，而預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)非常符合現(xiàn)代建筑的施工趨勢(shì)，具有較明顯的節(jié)時(shí)和節(jié)材優(yōu)勢(shì)，可以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，必將成為未來剪力墻結(jié)構(gòu)建設(shè)的主流。但是，由于多種原因，這一結(jié)構(gòu)還存在一些有待改進(jìn)的地方，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是豎向預(yù)制構(gòu)件連接。由于我國建筑工人還沒有達(dá)到一定的水平，施工工人多以農(nóng)民工為主，個(gè)體綜合素質(zhì)差異比較大，這直接影響了豎向構(gòu)件的連接質(zhì)量，即使設(shè)計(jì)方案質(zhì)量好，最終的施工效果也可能達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)，因此設(shè)計(jì)者應(yīng)對(duì)水平受力構(gòu)件實(shí)施預(yù)制最大化，并采用預(yù)制輕質(zhì)隔板進(jìn)行豎向非承重構(gòu)件設(shè)計(jì)，最大限度地保證最終施工質(zhì)量；其次，對(duì)于構(gòu)件的接觸性和拼接力的研究尚待加強(qiáng)，這樣的現(xiàn)狀會(huì)直接導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)連接手段比較單一，成體系和實(shí)體試驗(yàn)中也缺乏相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)度量指標(biāo)，這也是有關(guān)人員需要注意的。我國有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)內(nèi)容的研究，不斷豐富節(jié)點(diǎn)連接形式，以保證預(yù)制裝配墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更科學(xué)、更高質(zhì)量。

4結(jié)束語

在對(duì)預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者不僅要明確設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)流程，還要科學(xué)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)連接、疊合層和抗震等環(huán)節(jié)，考慮到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況及剪力墻設(shè)計(jì)規(guī)范等影響因素，科學(xué)設(shè)計(jì)每道工序，從細(xì)節(jié)入手，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，從而制定出高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證剪力墻結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，保證結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性達(dá)到一定的水平。

參考文獻(xiàn)

［1］王開飛，李挺.裝配式剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.中國住宅設(shè)施，2016（03）：17-20.

［2］羅偉陽.淺析住宅建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.中華民居旬刊，2014（01）：87-88.

作者：陳靖 丁勇花 單位：鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院