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叠合板式混凝土剪力墙结构设计技术研究 缪 娟娟 ( 安 徽 省 建 筑 科 学 研 究 设 计院， 安 徽 合 肥 2 3 0 0 0 1 ) 摘 要 ： 住宅产业化越来越受到社会各界的重视 ， 叠合板式混凝土剪 力墙结构为住宅产业化的实现提供 了 技术支持。 文章通过对工程实例 的分析 ， 探讨了叠合板式混凝土剪力墙结构的设计方法， 通过研究分 析各项指标 ， 其抗震性 能符合相 关规 定。 关 键 词 ： 叠合板 式混凝土剪力墙结构 ； 设计要 点 ； 抗震性 中图分类号 ： T U 3 7 5 文献标识码 ： A 文章编 号 ： 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 6) 0 4 0 1 2 3 0 2 DOI ： 1 0 1 6 3 3 0 4 c n k i 1 0 0 7 - 7 3 5 9 2 0 1 6 0 4 0 4 9 0 前言 为适应住宅产业化的发展，高度集中资金和技 术， 大规模的生产住宅供社会化的需求 ， 推进现代建 筑产业化， 应用并推广装配整体式剪力墙结构。 在进行大量相关试验，结合具体工程实践经验， 依据现行相关规范的基础上， 安徽省地方标准 叠合 板混凝土剪力墙结构技术规程 ( D B 3 4 厂 r 8 1 0 2 0 0 8 ) 已于 2 0 0 8 年 8 月 1 3日实施 ， 为叠合板混凝土剪力墙 结构的工程应用提供了可靠的技术支持。 本文以合肥 某公租房住宅楼为例 ， 介绍叠合板混凝土剪力墙结构 的设计思路与方法。 1 项目简介 聃 - _ I 一 1 r _ _ 一 ， j 啊 ， I 一 I I 一 l I _ I _ 竹 a r I 【一 。 l l -i 一 一 。 l j I I l I l - - _ _ - - _ - _ _ 目 I - l _ I 心 l I - I _ j a l l j _ j l l 拯蕉垄跫 塑塑璧豳 本工程功能为住宅， 地下为设备用房。住宅楼长 作者筒介 ： 缪娟娟 ( 1 9 8 2 一 ) ， 女 ， 安徽池 州人 ， 毕业于合肥工业 大学， 学 士 ， 工 程 师 。 3 0 9 m， 宽 2 0 2 m， 建筑高度 5 4 2 m， 地下 1 层 ， 地上 1 8 层， 主要层高 3 3 m， 主要轴网尺寸 7 8 m x 7 6 m； 结构型 式为叠合板式混凝土剪力墙结构， 剪力墙采用叠合式 墙板 、 楼板采用叠合式楼板 ， 辅以必要的全现浇框架 梁、 混凝土墙板、 楼板。 2 工程设计基本参数( 见表 1 ) 设计基本参数 表 1 项 目 内容 项 目 内容 结构设计使用年限 5 O年 结构设计基准期 建筑抗震设防类别 标准设 防类 建筑结构安全等级 基本风压0 3 5 k N m 基本雪压 抗震设防烈度 7度 设计基本加速度值 设计地震分组 第一 组 特征周期 抗震墙的抗震等级 三级 结构嵌固部位 底部加强部位区 一 l F 一 3 F 主体结构 5 O年 二级 0 6 0 k N m2 0 1 0 g 0 3 5 s 基础顶 地下 一 层 南北 侧叠合式 墙板 上部 结 构 叠 合 式墙 板 4 设计 目标 本工程主体结构除边缘构件、 墙板之间连接部位 现浇， 地下室外墙局部现浇， 少量地下室外墙、 上部结 构剪力墙板以及楼梯、 阳台等混凝土构件预制。预制 墙板及其水平和竖向连接构件， 是结构整体竖向承重 及抗侧力体系的一部分，要具有承受地震作用的能 力 。 Cj= E譬 旺 ： 鳙 蚕 ： 霉 ： j If 。 U 囝 结构平面布置宜规则、 对称、 减少偏心， 刚度和 _一 承载力分布宜均匀， 控制建筑的高宽比； 本工程结构 =；高 高宽比为2 9 。 ： 基础设计： 根据场地土的情况 ， 最大限度的发 ：瑟 挥地基潜力 ， 选择经济合适的地基方案， 减小地基过 ： 大变形， 避免结构产生不均匀沉降。 添 底部加强部位： 结构底部加强部位受力情况复 料 ： 塑 杂，为保证底部出现塑性铰之后还具有较高的延性， ： 盈 底部加强区构件应适当加强， 提高装配整体式结构的 整体抗震性能。 其它抗震措施 ：适当提高结构的弹性刚度； 严 格控制剪力墙肢的轴压 比和剪压 比。 _ 6 计算分析 采用墙元模拟剪力墙 ， 梁为现浇混凝土 ， 楼板采 用大开间单 向叠合楼板( 考虑隔墙 的作用 ) 。 本工程结 构计算采用 s A T wE进行结构整体分析。 6 1荷载和地震作用 叠合板式剪力墙结构的荷载和地震作用应按现 行国家标准 建筑结构荷载规范 ( G B 5 0 0 0 9 2 0 1 2 ) 和 建筑抗震设计规范) ( G B 5 0 0 1 1 2 0 1 0 ) 的有关规定进 行计算。 6 2结构计算 叠合板式剪力墙结构、 构件以及连接节点， 根据 受力状态的不同， 分别进行使用和施工两个阶段的计 算。使用阶段的计算包括结构、 构件以及节点的承载 力计算， 对使用上需控制变形值的结构及构件进行变 形计算 ， 以及对使用上需限制裂缝宽度的构件进行裂 缝宽度验算； 施工阶段对预制构件的吊装、 装配等进 行承载力及变形控制验算。 叠合式楼板在施工阶段采取常规支撑形式， 按普 通受弯构件计算， 其配筋率按 混凝土结构设计规范 有关规定计算，截面高度按叠合式板全截面高度取 值。 在楼板挠度计算中， 叠合式楼板的裂缝宽度、 挠度 验算按 混凝土结构设计规范 有关规定进行计算。 6 3计算结果 S A T WE计算结果见表 3 8 ，各项控制指标均满 足相关规范要求 。 结构 自振周期 ( 前三 阶) 表 3 T 3 T I = I 2 9 0 4 1 8 0 4 7 = 0 7 2 0 9 0 ， 满足 规范要 求 。 有效质量系数 表 4 有效质量 系数 X向 Y向 9 6 7 3 9 5- 3 7 有效质量系数均大于 9 0 ， 满足规范要求。 剪重 比 表 5 剪重比 X向 Y向 1 7 1 2 1 5 剪重比均大于 1 6 0 ， 满足规范要求。 最大层间位移 角及位移 比 表 6 层间位移角及位移比均满足规范要求。 刚重 E 表 7 刚重 比 塑 6 7 6 Y向 9 4 2 结构刚重 比大于 1 4 ， 能够通过高规( 5 4 4 ) 的整体稳 定验算 ； 刚重 比大于 2 7 ， 可以不考虑重力二阶效应 。 轴压 1： 15 表 8 楼层 最大轴压 比 轴压 比满足规范要求。 7 设计要点 7 1叠合| 矗 板的设计 叠合板式混凝土剪力墙结构的一些力学性能和 现浇混凝土结构相似。但由于存在现浇拼缝， 叠合板 式结构的整体刚度比现浇结构有所削弱。 预制墙板端 部剪力墙配筋适当加强， 预制墙板竖向接合面做成槽 键， 槽键长度方向垂直于主剪力方向。叠合板式剪力 墙预制墙板的竖向接缝与水平接缝处， 应通过计算布 置连接钢筋。 叠合板式混凝土剪力墙结构通过可靠的 连接， 不仅能够满足抗震设计的要求 ， 还可以达到与 现浇剪力墙结构相近的抗震性能。 7 2叠合楼板及楼梯的设计 叠合板的计算方式按照同厚度的现浇板进行。 由 于叠合楼板存在拼缝， 在对跨度较大的叠合板进行设 ( 下转第 1 4 5页) 的钻进规程。 若偏差较大， 可采用如下纠偏措施 ： 立 轴跟踪纠偏适当移动钻机立轴 ，改变钻距轴线方 向， 达到纠偏目的； 回填纠偏一在钻孔中回填水泥 砂浆或混凝土， 当达到一定强度压， 校正立轴方向， 重 钻。 5 4压：浆 压浆过程中严格排除孔内的气、 水， 压浆压力值 压力 为 0 4 0 8 M P a 。岩层 中无裂 隙的压浆压力取低 值。 在岩层中， 可根据土体的实际强度， 选用不同的压 浆压力 ， 土层密实时 ， 选用 0 6 0 8 MP a ， 钻孔浆液容量 一 般取设计用浆量的 1 2 0 1 3 0 ，裂缝发育和存在 溶洞 、 溶缝时将超灌很多， 制浆前与压浆过程中应准 备充足。为防止钢筋外的水泥浆体开裂， 引起较大的 应力损失。 5 5边坡 边坡 的加 固处治是一项综合性工程 ， 施工时应与 截水沟 、 护面坡 、 衬砌拱 、 排水沟 、 急流槽和挂 网锚喷 等辅助配套工程协调进行， 确保边坡稳定。 为防止边坡失稳 ，应尽早挂网锚喷锁定边坡， 充 分发挥土钉的加固作用。 挂网与锚喷混凝土工作应同 时施工， 每完成 5 0 m挂网， 紧跟后就应进行锚喷混凝 土， 必要时可提高锚喷砼的早期强度 ， 不要等全部网 片完成后一次性锚喷。 6 结束语 C = 一 随着我国城市路网改造延伸， 在安徽地区的城市 道路改造其路堑高边坡加固效果直接影响到市区道 路的行车安全和沿路设施安全， 如何安全经济地加固 意：摇 路 堑高 边坡已 成为 市政 道路 施工中 一 个重要 课题， 这 黛 没有什么可直接套用的模式， 我们只有根据因地制宜 函： 制定合理可行的方案， 其中土钉墙挂网施工就是其中 ： 一 种有效的加 固措施。 。 参考文献 【 1 J G J 7 9 2 0 1 2 ， 建筑地基处理技术规范i s 】 2 2 G B 5 0 2 0 2 - 2 0 0 2 量验收规范【 s 】 【 3 】 J G J 1 2 0 2 0 1 2 ， 建筑基坑支护技术规程【 s 】 4 J G J 1 1 4 2 0 1 4， 钢筋焊接网混凝 土结构技术规程i s 】 ( 上接第 1 2 4页) 计时，应考虑预制板拼缝对楼板内力和挠度的影响。 并按需要设置抗剪钢筋。 叠合式楼板与叠合式剪力墙 连接处 ， 楼板负筋应弯折并锚入时， 搭接长度不应小 于 l a E ；楼板正筋应伸入墙内并过墙中心线且不小于 5 倍钢筋直径。上下叠合板式剪力墙连接钢筋在墙 内 的搭接长度不应小于 l a E； 抗震设计时 ， 搭接长度不应 小于 l a E 。 楼梯应采用混凝土预制楼梯， 两端宜分别为固定 铰和滑动铰， 留出转动的位移空间2 1。 8 叠合板式混凝土剪力墙结构施工 装配式剪力墙结构 的施工图应由设计单位完成 ， 预制混凝土构件的加工详图应有完整的预制混凝土 构件拆分图和排版图，此外还应由设计单位会签确 认。施工技术人员应在熟悉施工图纸的前提下， 提供 预制构件规格， 工厂按此进行加工， 这样有利于对工 程进度的组织 、 优化与控制 ； 叠合构件的安装应采用 集中吊装， 现场材料的堆放应合理有序， 减少占用现 场作业空间， 同时减少了现场钢筋和模板工程的工作 量， 减少各施工流程之间的交叉作业及相互之间的干 扰。 9 小结 通过对本工程实例的分析， 可以得出： 叠合板式 混凝土剪力墙结构通过可靠的连接， 不仅能够满足抗 震设计的要求， 还可以达到与现浇剪力墙结构相近的 抗震性能。目前， 叠合板式混凝土剪力墙结构在国内 尚处于起步阶段， 许多问题的研究还仅停留在试验阶 段。随着我国经济增长方式的转型， 住宅产业化越来 越受到政府 的重视 ， 叠合板式混凝土剪力墙结构依附 其标准化程度高、 质量好、 施工进度快、 节能环保等优 点， 发展前景一片大好。相信许多问题的理论研究在 不久的未来将得 以解决。 参考文献 【 1 】 D B 3 4 T 8 1 0 2 0 0 8 ， 叠合板混凝土剪力墙结 构技术规程i s 】 2 1 孙强装配整体式剪力墙结构设计方法初探叨科技与企业， 2 0 1 3 ( 7 )