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行業快報

幹貨 | 裝配整體式剪力墻結構設計技術要點

文字:[大][中][小]2020-4-24    瀏覽次數:106    

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根據裝配式住宅項目經驗,結合當前政策要求,對裝配整體式剪力墻結構的方案設計、初步設計、施工圖設計及構件加工圖深化設計等各個環節的設計要點進行了分析和總結。


01

政策解析


預制率


單位建築±0.000標高以上,結構構件采用預制混凝土構件的混凝土用量占全部混凝土用量的體積比,按公式壹計算:


預制率=V1/(V1+V2)×100% (公式壹)


式中V1為建築±0.000標高以上,結構構件采用預制混凝土構件的混凝土體積;計入V1計算的預制混凝土構件類型包括:剪力墻、延伸墻板、柱、支撐、梁、桁架、屋架、樓板、樓梯、陽臺板、空調板、女兒墻、雨棚等;V2為建築±0.000標高以上,結構構件采用現澆混凝土構件的混凝土體積。


預制率說明:


壹是預制率最低指標選擇的界限是建築高度60m;建築高度是指建築±0.000標高至建築檐口標高,與女兒墻、建築屋面構架、屋面局部突出物等高度無關。


二是建築±0.000標高泛指建築室外地坪以上首層建築地面標高的部位。


三是預制率的計算範圍包含結構構件以及與結構構件壹體化生產的分結構部分。當采用復合夾心剪力墻板或框架柱和梁外側采用保溫裝飾壹體化做法時,保溫層外側的混凝土外葉板混凝土體積可計入V1;當在預制剪力墻板構件中有非結構受力的分隔墻、圍護墻部分時,如窗下墻、窗間墻,該部分的體積可計入V1。


裝配率


單位建築±0.000標高以上,圍護和分隔墻體,裝修與設備管線采用預制部品部件的綜合比例,按公式二計算:


裝配率=ΣQ1 /(100-q)×100%(公式二)


裝配率說明:


壹是缺少的評價內容q項是建築不存在的功能,不是沒做的評價內容。

二是外圍護和內隔墻中的“非砌築”部分針對的是非承重的墻體,泛指所有以“幹法”施工為主要方式的墻體技術和產品。在剪力墻結構建築中,當所有外墻均由剪力墻結構受力的預制構件組成時,該項滿足要求。


預制範圍


各標準和規程中規定了建築結構不適合采用預制方案,適合采用現澆方案的區域:高層裝配整體式剪力墻結構設置地下室時,宜采用現澆混凝土;底部加強部位宜采用現澆混凝土;結構轉換層和作為上部結構嵌固部位的樓層宜采用現澆樓蓋;屋面層和平面受力復雜的樓層宜采用現澆樓蓋。樓梯平臺板和梯梁宜采用現澆結構。采用現澆混凝土的初衷是提高結構的整體性,增強關鍵部位的延性,根據以往項目,工程經驗如下。






02

構件拆分原則與建築方案調整


水平構件拆分原則


疊合板劃分盡可能采用模數化尺寸,在滿足吊裝、運輸的條件下,板塊宜大不宜小,以便減少吊裝次數。根據項目經驗,以結構構件圍合的實際房間為劃分單元,當房間長寬比小於3.0時,按雙向板對該房間進行樓板拆分;當房間長寬比不小於3.0時,按單向板對該房間進行樓板拆分,在構件的拆分過程中不宜改變其最初受力狀態。


對於單向板之間的拼縫處理,可采用密拼做法和小接縫做法,這兩種做法均滿足結構安全性的要求,但密拼做法存在拼接縫隙,“小接縫做法”存在接縫處寬度過小難以振搗的情況,為了避免密拼部位產生板底裂縫,通常在單向板之間設置50~200mm的現澆拼縫,非受力方向的鋼筋伸入拼縫,深入長度比縫寬小10mm;縫內沿受力方向設置構造鋼筋,具體做法如圖1所示。



豎向構件拆分及連接


豎向構件的拆分比水平構件的拆分更加靈活,具體工程中面對的情況也更加復雜多變,建築軸網標準化、模數化的程度及建築平面布局的優劣對構件最終的拆分效果起了決定性的作用。


預制墻板的水平尺寸宜按照建築開間和進深尺寸劃分,寬度不宜大於7.2m,高度不宜大於層高,宜采用壹字形,也可采用L形、T形或U形;開洞預制剪力墻洞口宜居中布置,洞口兩側的墻肢寬度不宜小於400mm,不應小於200mm,洞口上方連梁高度不宜小於250mm。樓梯間墻體為建築外墻時,預制墻板的劃分和連接構造除滿足承載力要求外,墻體平面外穩定性尚應滿足要求。樓梯間預制外墻寬度不宜大於4.0m,樓梯間墻體長度大於5.0m時,在墻體中間宜設置現澆段,現澆段長度不宜小於400mm。


關於豎向尺寸,屋面以及立面收進的樓層,應在預制剪力墻頂部設置封閉的後澆鋼筋混凝土圈梁,截面高度不宜小於樓板厚度和250mm的較大值;圈梁應與現澆或疊合樓、屋蓋澆築成整體。各層樓面位置,預制剪力墻頂部無後澆圈梁時,應設置連續的水平後澆帶,水平後澆帶應與現澆或者疊合樓、屋蓋澆築成整體。


在預制墻體中,窗下墻、窗間墻等非結構墻體位置,通常采用“減重塊+抗裂鋼筋網片”的技術手段進行處理。減重塊多采用模塑聚苯板,所起作用為削弱剛度,減輕重量,使窗下墻等非結構部分在實際受力中接近設計狀態。因此在減重塊上下各預留100~200mm高度的混凝土帶保證壹定的整體性即可,減重塊距離洞邊的尺寸、減重塊之間的尺寸亦可根據實際情況調整。減重塊中間可留直徑100mm的圓孔,以防止在澆築混凝土的過程中聚苯板上浮。


預制內墻的連接節點及構造做法與預制外墻基本類似,其實施部位更加靈活,有更多的選擇余地,根據具體工程中的戶型布置和墻段長度,結合機電、裝修可以深化集成的部位進行分段,通過調整後澆段長度,使預制構件的尺寸達到標準化。根據項目經驗,宜盡可能的在無洞口範圍內采用預制內墻,可以使預制率得到提高,構件的生產制作也相對容易。


預制外墻模板(PCF板)是壹類比較獨立且特別的預制構件,常用在轉角處作為現澆節點的模板,以保證預制外墻外飾面的連續和封閉。將轉角暗柱尺寸進行統壹,進而將工程中的PCF板尺寸進行統壹是構件標準化的重要環節,這壹點在絕大多數項目中都是可以實現的。


豎向構件的接縫形式為整體式接縫,根據接縫的位置可以概括為兩類:邊緣構件位置拼接和非邊緣構件位置拼接。非邊緣構件位置,相鄰預制剪力墻之間後澆段的寬度不宜小於200mm,實際項目中通常設置為500~600mm,同壹項目中盡量做到統壹。


03

結語


在綠色、低碳理念和節能環保趨勢的要求下,隨著各地加快推進裝配式建築的發展,裝配式混凝土結構得到了探索和研發,加快了住宅產業化的步伐,逐漸形成了適合我國國情的新技術,但仍有壹些問題亟待解決。


(1)裝配式剪力墻結構的標準化設計、模數化制作問題仍是住宅產業化推廣過程中的難題;


(2)采用“抗裂鋼筋網片+減重塊”的預制非承重墻對結構剛度的影響;


(3)預制剪力墻套筒灌漿的施工質量問題。


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