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疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)研究

繆娟娟（安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽合肥230001）

住宅產(chǎn)業(yè)化越來越受到社會各界的重視，疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)為住宅產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支持。文章通過對工程實(shí)例的分析，探討了疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，通過研究分析各項(xiàng)指標(biāo)，其抗震性能符合相關(guān)規(guī)定。

疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)；設(shè)計要點(diǎn)；抗震性

0　前言

為適應(yīng)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，高度集中資金和技術(shù)，大規(guī)模的生產(chǎn)住宅供社會化的需求，推進(jìn)現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)用并推廣裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。

在進(jìn)行大量相關(guān)試驗(yàn)，結(jié)合具體工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《疊合板混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（DB34/T 810-2008）已于2008年8月13日實(shí)施，為疊合板混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支持。本文以合肥某公租房住宅樓為例，介紹疊合板混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計思路與方法。

1　項(xiàng)目簡介

本工程功能為住宅，地下為設(shè)備用房。住宅樓長30.9m，寬20.2m，建筑高度54.2m，地下1層，地上18層，主要層高3.3m，主要軸網(wǎng)尺寸7.8m×7.6m；結(jié)構(gòu)型式為疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻采用疊合式墻板、樓板采用疊合式樓板，輔以必要的全現(xiàn)澆框架梁、混凝土墻板、樓板。

2　工程設(shè)計基本參數(shù)（見表1）

設(shè)計基本參數(shù)　表1

3　工程材料（見表2）

工程材料　表2

4　設(shè)計目標(biāo)

本工程主體結(jié)構(gòu)除邊緣構(gòu)件、墻板之間連接部位現(xiàn)澆，地下室外墻局部現(xiàn)澆，少量地下室外墻、上部結(jié)構(gòu)剪力墻板以及樓梯、陽臺等混凝土構(gòu)件預(yù)制。預(yù)制墻板及其水平和豎向連接構(gòu)件，是結(jié)構(gòu)整體豎向承重及抗側(cè)力體系的一部分，要具有承受地震作用的能力。

5　疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

①結(jié)構(gòu)平面布置宜規(guī)則、對稱、減少偏心，剛度和承載力分布宜均勻，控制建筑的高寬比；本工程結(jié)構(gòu)高寬比為2.9。

②基礎(chǔ)設(shè)計：根據(jù)場地土的情況，最大限度的發(fā)揮地基潛力，選擇經(jīng)濟(jì)合適的地基方案，減小地基過大變形，避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降。

③底部加強(qiáng)部位：結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位受力情況復(fù)雜，為保證底部出現(xiàn)塑性鉸之后還具有較高的延性，底部加強(qiáng)區(qū)構(gòu)件應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，提高裝配整體式結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。

④其它抗震措施：適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)的彈性剛度；嚴(yán)格控制剪力墻肢的軸壓比和剪壓比。

6　計算分析

采用墻元模擬剪力墻，梁為現(xiàn)澆混凝土，樓板采用大開間單向疊合樓板（考慮隔墻的作用）。本工程結(jié)構(gòu)計算采用SATWE進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析。

6.1荷載和地震作用

疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)的荷載和地震作用應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算。

6.2結(jié)構(gòu)計算

疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)、構(gòu)件以及連接節(jié)點(diǎn)，根據(jù)受力狀態(tài)的不同，分別進(jìn)行使用和施工兩個階段的計算。使用階段的計算包括結(jié)構(gòu)、構(gòu)件以及節(jié)點(diǎn)的承載力計算，對使用上需控制變形值的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件進(jìn)行變形計算，以及對使用上需限制裂縫寬度的構(gòu)件進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算；施工階段對預(yù)制構(gòu)件的吊裝、裝配等進(jìn)行承載力及變形控制驗(yàn)算。

疊合式樓板在施工階段采取常規(guī)支撐形式，按普通受彎構(gòu)件計算，其配筋率按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定計算，截面高度按疊合式板全截面高度取值。在樓板撓度計算中，疊合式樓板的裂縫寬度、撓度驗(yàn)算按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算。

6.3計算結(jié)果

SATWE計算結(jié)果見表3～8，各項(xiàng)控制指標(biāo)均滿足相關(guān)規(guī)范要求。

結(jié)構(gòu)自振周期（前三階）　表3

T3/T1=1.2904/1.8047=0.72＜0.90，滿足規(guī)范要求。

有效質(zhì)量系數(shù)　表4

有效質(zhì)量系數(shù)均大于90%，滿足規(guī)范要求。

剪重比　表5

剪重比均大于1.60%，滿足規(guī)范要求。

最大層間位移角及位移比　表6

層間位移角及位移比均滿足規(guī)范要求。

剛重比　表7

結(jié)構(gòu)剛重比大于1.4，能夠通過高規(guī)（5.4.4）的整體穩(wěn)定驗(yàn)算；剛重比大于2.7，可以不考慮重力二階效應(yīng)。

軸壓比　表8

軸壓比滿足規(guī)范要求。

7　設(shè)計要點(diǎn)

7.1疊合墻板的設(shè)計

疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的一些力學(xué)性能和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相似。但由于存在現(xiàn)澆拼縫，疊合板式結(jié)構(gòu)的整體剛度比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)有所削弱。預(yù)制墻板端部剪力墻配筋適當(dāng)加強(qiáng)，預(yù)制墻板豎向接合面做成槽鍵，槽鍵長度方向垂直于主剪力方向。疊合板式剪力墻預(yù)制墻板的豎向接縫與水平接縫處，應(yīng)通過計算布置連接鋼筋。疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)通過可靠的連接，不僅能夠滿足抗震設(shè)計的要求，還可以達(dá)到與現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)相近的抗震性能。

7.2疊合樓板及樓梯的設(shè)計

疊合板的計算方式按照同厚度的現(xiàn)澆板進(jìn)行。由于疊合樓板存在拼縫，在對跨度較大的疊合板進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)考慮預(yù)制板拼縫對樓板內(nèi)力和撓度的影響。并按需要設(shè)置抗剪鋼筋。疊合式樓板與疊合式剪力墻連接處，樓板負(fù)筋應(yīng)彎折并錨入時，搭接長度不應(yīng)小于laE；樓板正筋應(yīng)伸入墻內(nèi)并過墻中心線且不小于5倍鋼筋直徑。上下疊合板式剪力墻連接鋼筋在墻內(nèi)的搭接長度不應(yīng)小于laE；抗震設(shè)計時，搭接長度不應(yīng)小于laE。

樓梯應(yīng)采用混凝土預(yù)制樓梯，兩端宜分別為固定鉸和滑動鉸，留出轉(zhuǎn)動的位移空間［2］。

8　疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)施工

裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的施工圖應(yīng)由設(shè)計單位完成，預(yù)制混凝土構(gòu)件的加工詳圖應(yīng)有完整的預(yù)制混凝土構(gòu)件拆分圖和排版圖，此外還應(yīng)由設(shè)計單位會簽確認(rèn)。施工技術(shù)人員應(yīng)在熟悉施工圖紙的前提下，提供預(yù)制構(gòu)件規(guī)格，工廠按此進(jìn)行加工，這樣有利于對工程進(jìn)度的組織、優(yōu)化與控制；疊合構(gòu)件的安裝應(yīng)采用集中吊裝，現(xiàn)場材料的堆放應(yīng)合理有序，減少占用現(xiàn)場作業(yè)空間，同時減少了現(xiàn)場鋼筋和模板工程的工作量，減少各施工流程之間的交叉作業(yè)及相互之間的干擾。

9　小結(jié)

通過對本工程實(shí)例的分析，可以得出：疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)通過可靠的連接，不僅能夠滿足抗震設(shè)計的要求，還可以達(dá)到與現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)相近的抗震性能。目前，疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)在國內(nèi)尚處于起步階段，許多問題的研究還僅停留在試驗(yàn)階段。隨著我國經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)型，住宅產(chǎn)業(yè)化越來越受到政府的重視，疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)依附其標(biāo)準(zhǔn)化程度高、質(zhì)量好、施工進(jìn)度快、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景一片大好。相信許多問題的理論研究在不久的未來將得以解決。

［1］DB34/T 810-2008，疊合板混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程［S］.

［2］孫強(qiáng).裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方法初探［J］.科技與企業(yè)，2013（7）.

TU375

A

1007-7359（2016）04-0123-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.049

繆娟娟（1982—），女，安徽池州人，畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)，學(xué)士，工程師。