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干貨!預制裝配式剪力墻結構設計思路

干貨!預制裝配式剪力墻結構設計思路

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結構設計流程


一是在進行結構設計時,設計人員要根據甲方的具體施工要求來確定,同時要考慮實際施工環境;二是要對各個環節的施工技術作好規劃,并將項目的技術特點考慮在內,保證構件模數化、標準化,從而達到減少模板使用量,提高預制安裝的效率;三是要根據人體工學原理和用戶的實際使用要求來設計房間面積,確保用戶使用舒適性,同時要根據模數協調的原則,對開間和進深尺寸進行科學的設定。設計時,必須根據工程的特點,科學地選擇使用的構件,如果構件形狀過于異形或類型單一,則不能采用預制,而應直接澆筑。其它構件則采用預制的方法,對其進行合理的設計,以保證工程的施工效率。


預制裝配式剪力墻結構具體設計方案


01  連接設計


如在同一層,預制墻板通常是水平的,主要是垂直圈梁或現澆帶,可以達到墻體和樓蓋的連通效果。為了使預制墻真正便于施工,在進行連接設計時,設計者需要根據構件的連接性能、連接工藝和連接方式的選擇,以保證連接結構能夠與整體設計模型相一致。與此同時,在進行預制墻連接現澆時,應將縱橫墻的交點作明確處理,并確保剪力墻的邊緣構件能集中在區域內。設計現澆混凝土結構時,設計人員一方面要保證 L、 T 型墻水平長度控制在300mm以內,預制墻側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能達到相應的標準;另一方面要對樓板安裝縫及預制墻底部施工用料進行合理選擇,同時安裝縫應采用灌漿技術對其進行填實處理。


02  預制墻設計


預制墻體設計時,設計者首先要科學地劃分平面,將現澆件和構件結合起來形成長肢剪力墻。設計者只需根據建筑物的受力特點,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。墻體垂直節點連接時,應采用半注漿套筒將豎向鋼筋連接在一起,并將其埋入墻內,使其與縱鋼筋以螺紋連接方式組合,并在現場進行注漿連接,完成節點連接工作。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厚度外,預制墻整體應保持一定的厚度。與此同時,為了減少不必要的現場作業和灌漿套筒施工任務,保證工廠化施工模式的順利實施,在設計中應采用鋼筋等面替代方式,用大直徑鋼筋與套筒連接。另外,灌漿及套筒預埋位置、灌漿口與出漿口之間的距離也應根據鋼筋預留距離確定,灌漿套筒應置于上墻內,出漿口應置于外墻側面,以便于后期操作。


03 抗震設計


自然災難具有很強的破壞性,因此設計時對建筑抗震性能的要求非常高。在進行剪力墻設計時,設計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防烈度、抗震設防類別等數據值;二是要明確信息技術軟件的使用范圍;三是要重點考慮雙向地震扭轉和單向地震偶然偏心情況;四是要根據國家有關建筑物抗震設計的相關規定,合理地進行地震計算。另外,在進行建筑物彈性時程分析時,以單條時程曲線為基準進行計算,保證結構底部剪力的數值能達到振型分解數值的65% 以上。


04  預制墻和現澆梁的連接節點設計


預制墻體與現澆梁節點連接時,選擇采用剪力墻設置梁槽,預留梁架,現場澆筑完成節點連接。其梁槽的高度應設在460mm 左右,其寬度應與現澆梁寬度一致,剪力墻支承長度應與墻厚相適應。根據設計規范,設計者需要將剪力墻及其平面交叉樓面梁的連接考慮在內。與此同時,將現澆梁縱向鋼筋嵌入現澆梁與剪力墻頂暗梁中,并以鋼筋伸長為依據進行配筋設計,應保證其與錨固長度的一致性。


05  疊合樓板設計


設計人員在對疊合樓板進行設計時,可根據預制板的接縫長度及結構,進行雙向板及單向板的設計規劃。其接縫節點主要有非貫通節點和貫通節點兩種:非貫通節點一般采用預制板直接連接,不直接使用鋼筋,采用單向板連接;貫通節點一般采用后澆混凝土連接預制板,在預制板周圍會預留受力筋,對板進行連續作用,采用雙向板模式。設計者要保證預制底板的模數化和標準化,使其符合經濟要求,要盡可能地使用全中間大板,這樣才能科學地控制預制構件的數量,達到提高施工效率和質量的目的。但要注意的是,雙向板在加筋計算時,加筋強度應始終低于單向板,設計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計疊合板,其結果較理想。


結構設計思考


伴隨著經濟新常態的推廣,我國的建筑也開始向現代化、綠色化、高效化的方向發展,而預制裝配式剪力墻結構非常符合現代建筑的施工趨勢,具有較明顯的節時和節材優勢,可以獲得較好的經濟效益,必將成為未來剪力墻結構建設的主流。但是,由于多種原因,這一結構還存在一些有待改進的地方,主要體現在兩個方面:一是豎向預制構件連接。由于我國建筑工人還沒有達到一定的水平,施工工人多以農民工為主,個體綜合素質差異比較大,這直接影響了豎向構件的連接質量,即使設計方案質量好,最終的施工效果也可能達不到預期的目標,因此設計者應對水平受力構件實施預制最大化,并采用預制輕質隔板進行豎向非承重構件設計,最大限度地保證最終施工質量;其次,對于構件的接觸性和拼接力的研究尚待加強,這樣的現狀會直接導致節點連接手段比較單一,成體系和實體試驗中也缺乏相應的節點度量指標,這也是有關人員需要注意的。我國有關部門應加強對結構及其相關內容的研究,不斷豐富節點連接形式,以保證預制裝配墻結構設計更科學、更高質量。


結束語    


在對預制裝配式剪力墻結構進行設計時,設計者不僅要明確設計原則和設計流程,還要科學設計節點連接、疊合層和抗震等環節,考慮到現場實際施工情況及剪力墻設計規范等影響因素,科學設計每道工序,從細節入手,對結構進行細化設計,從而制定出高質量的結構設計方案,保證剪力墻結構施工質量,保證結構的可靠性和安全性達到一定的水平。


 

   

   (編輯:奚雅青)

   

   

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[責任編輯:Susan]

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