全預(yù)制裝配整體式剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用

辛 宇

(中國城市建設(shè)研究院有限公司，100120)

全預(yù)制裝配整體式剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用

辛 宇

(中國城市建設(shè)研究院有限公司，100120)

全預(yù)制鋼筋混凝土裝配整體式結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計的過程中得到了非常廣泛的應(yīng)用，在豎向構(gòu)件節(jié)點的位置采用的是漿錨的連接方式，水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件節(jié)點的位置采用的是預(yù)留鋼筋疊合現(xiàn)澆的連接方式，這樣也就形成了一個整體性相對比較強的結(jié)構(gòu)體系。本文主要分析了全預(yù)制裝配整體式剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用，以供參考和借鑒。

住宅；鋼筋混凝土；預(yù)制；裝配

為了能夠更好的保證建筑產(chǎn)品自身的質(zhì)量和功能，同時對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，不斷的提高建設(shè)的速度，對勞動條件加以優(yōu)化，提升勞動生產(chǎn)的效率，從而使得建筑工業(yè)能夠更好的順應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展，建筑工業(yè)化已經(jīng)逐漸成為建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個非常重要的趨勢，而建筑工業(yè)化的發(fā)展必須要從結(jié)構(gòu)自身的設(shè)計入手，重視結(jié)構(gòu)的合理性，同時建立一個科學(xué)的新型結(jié)構(gòu)體系，這樣才能使得建筑的構(gòu)件等多個環(huán)節(jié)都能實現(xiàn)工業(yè)化的發(fā)展模式。

1 、NCP技術(shù)體系分析

1.1 原理

豎向構(gòu)件剪力墻、柱在設(shè)計的過程中采用的是預(yù)制的方式，水平構(gòu)件梁、板在設(shè)計的過程中采用的是疊合的形式，豎向構(gòu)件節(jié)點在設(shè)計的過程中采用的是漿錨連接的方式，水平構(gòu)件豎向構(gòu)件節(jié)點間的連接采用的是預(yù)留鋼筋疊合現(xiàn)澆的方式完成連接環(huán)節(jié)，這樣一來就構(gòu)成了一個整體性相對較強的結(jié)構(gòu)體系。

1.2 特點

這一體系的構(gòu)件在運行的過程中通常采用的是工廠化的制作方式，在這樣的情況下，產(chǎn)品的質(zhì)量控制十分的方便是，構(gòu)件外觀的質(zhì)量也能夠非常好的滿足清水混凝土施工的基本標(biāo)準(zhǔn)與要求。外墻裝飾面層和保溫層要在外墻板預(yù)制的過程中完成制作，這樣也就可以有效的減少了施工現(xiàn)場的工作量，工程的質(zhì)量和效率也能得到非常顯著的提升。外窗框構(gòu)件預(yù)制的過程中直接完成預(yù)埋工作，這樣就可以十分有效的防止工程建設(shè)的過程中出現(xiàn)外窗滲水等多種質(zhì)量方面的問題。在工程的施工現(xiàn)場，模板和支撐體系周轉(zhuǎn)材料應(yīng)用量明顯少于其他的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。這種體系在建設(shè)的過程中可以在很大程度上減少施工周期的長度，同時也能十分有效的降低現(xiàn)場施工人員自身需要完成的勞動強度。最后，其能夠有效的控制現(xiàn)場作業(yè)的具體數(shù)量，減少粉塵污染和噪聲污染等，這對環(huán)境保護而言也有著非常積極的意義。

2 、工程概況

某建筑地下1層,地上10層,高32.50m,總建筑面積4556m2,為剪力墻結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)及地下室剪力墻采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),上部剪力墻、梁、板、樓梯采用預(yù)制鋼筋混凝土裝配整體式結(jié)構(gòu)(NPC體系)。

3 、節(jié)點連接設(shè)計分析

3.1 外剪力墻與板及剪力墻層間連接節(jié)點分析

3.1.1 外剪力墻與板及剪力墻層間連接節(jié)點

在已經(jīng)預(yù)制好的剪力墻內(nèi)側(cè)預(yù)埋好構(gòu)件，將其當(dāng)作是預(yù)制疊合板的支座。角鋼底標(biāo)高要和樓板之間的標(biāo)高完全相同，每一塊預(yù)制疊合板支座的位置上一定要有2塊以上的角鋼，角鋼的長度應(yīng)該在200mm，埋入墻內(nèi)的長度為25mm，預(yù)制疊合板的厚度也要充分的滿足施工的要求，通常，其厚度要控制在100mm左右，節(jié)點和疊合板現(xiàn)澆施工之后所形成的剛性節(jié)點能夠達到施工的標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.2 外剪力墻層間連接節(jié)點

下層預(yù)制剪力墻要比上層樓面大約高出500mm，上下層墻體在建設(shè)的過程中采用的是企口連接的形式，在施工中，應(yīng)將企口的寬度設(shè)定為15mm，企口內(nèi)外側(cè)密封施工的過程中采用的是彈性密封膠進行有效的處理。

下層的預(yù)制剪力墻內(nèi)應(yīng)該做好插筋的預(yù)留工作，插筋的數(shù)量、直徑和受力鋼筋是完全一致的，預(yù)留鋼筋錨入上層注漿管內(nèi)的長度也一定要按照工程的具體要求來設(shè)置，上層的預(yù)制剪力墻內(nèi)部也應(yīng)該預(yù)留出注漿管的位置，注漿管和下層預(yù)制剪力墻內(nèi)部所設(shè)置的內(nèi)插筋應(yīng)該保持一一對應(yīng)的關(guān)系，在注漿管的選擇上，我們選擇了金屬波紋管，上層的剪力墻內(nèi)部還要根據(jù)要求設(shè)置好注漿孔。在預(yù)支剪力墻安裝施工結(jié)束之后，在注漿管和企口的縫中應(yīng)該灌入強度在500MPa以上的灌漿材料。

3.2 內(nèi)剪力墻與板及剪力墻層間連接節(jié)點

3.2.1 內(nèi)剪力墻與板連接節(jié)點

在工程設(shè)計的過程中，將預(yù)制剪力墻視為預(yù)制疊合板的臨時支座結(jié)構(gòu)，其在預(yù)支剪力墻上的支承長度一般在25mm左右，下部預(yù)留鋼筋在節(jié)點位置采用的是相互錨入的方式，這樣就能夠和疊合板現(xiàn)澆層現(xiàn)澆之后形成剛性的連接節(jié)點，預(yù)制疊合板和疊合板現(xiàn)澆層的厚度要保持均勻，通常其厚度都是100mm。

3.2.2 內(nèi)剪力墻層間連接節(jié)點

在下層預(yù)制剪力墻當(dāng)中適當(dāng)?shù)念A(yù)留出插筋，插筋的數(shù)量和直徑和受力鋼筋完全相同，預(yù)留插筋錨入上層漿管內(nèi)的長度分別為600mm和1000mm，在上層預(yù)制剪力墻內(nèi)還要預(yù)留注漿管結(jié)構(gòu)，注漿管的位置和下層預(yù)制剪力墻鋼筋應(yīng)該保持對應(yīng)的關(guān)系。在上層預(yù)制剪力墻兩側(cè)還要按照施工的要求設(shè)置注漿孔。預(yù)制剪力墻在安裝之后還要灌入強度在500MPa以上的灌漿材料，這樣就構(gòu)成了一個剛性連接節(jié)點。

3.3 剪力墻與梁連接節(jié)點

剪力墻與梁連接節(jié)點采用預(yù)制梁槽、疊合現(xiàn)澆形式。在剪力墻上留置梁支座,長250mm,高度同梁高,寬度同剪力墻。預(yù)制梁槽壁厚50mm,底部厚100mm,梁槽高度為梁高減200mm(樓板厚度),梁槽擱置在剪力墻上的支承長度為15mm。剪力墻在梁槽底部位置及梁上部位置預(yù)埋附加鋼筋,附加鋼筋數(shù)量、直徑同梁底、梁頂受力鋼筋,附加鋼筋在剪力墻內(nèi)的長度及伸入梁內(nèi)的長度均應(yīng)滿足錨固長度要求。預(yù)埋梁頂鋼筋與梁槽上部鋼筋搭接后,與疊合板、疊合梁現(xiàn)澆后形成剛性連接節(jié)點。

3.4 梁與板連接節(jié)點

梁與板連接節(jié)點采用預(yù)制梁槽、疊合現(xiàn)澆形式。預(yù)制梁槽壁厚50mm,底部厚100mm,梁槽高度為梁高減200mm(樓板厚度)。預(yù)制疊合板擱置在預(yù)制梁槽上的支承長度為25mm,預(yù)制疊合板下部預(yù)留鋼筋在節(jié)點處相互錨入,與疊合板、疊合梁現(xiàn)澆后形成剛性連接節(jié)點。

3.5 剪力墻水平連接節(jié)點

預(yù)制剪力墻水平連接節(jié)點分為T形連接、L形連接及一形連接。連接節(jié)點在縱、橫向預(yù)制剪力墻連接處預(yù)留后澆節(jié)點,預(yù)制剪力墻內(nèi)預(yù)留附加鋼筋,在后澆節(jié)點處相互錨入,附加鋼筋數(shù)量、間距、直徑同原截面預(yù)制剪力墻配筋,現(xiàn)澆后形成剛性連接節(jié)點。其中一形連接節(jié)點相鄰兩塊預(yù)制墻板接縫寬15mm。應(yīng)用于外墻時,接縫采用彈性密封膠封堵;應(yīng)用于內(nèi)墻時,采用膨脹水泥砂漿封堵。

3.6 梁連接節(jié)點

預(yù)制梁連接節(jié)點分為T形連接及L形連接。連接節(jié)點設(shè)計原理同剪力墻水平連接節(jié)點。

4 、結(jié)束語

1)全預(yù)制鋼筋混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)(NPC)體系對關(guān)鍵節(jié)點及樓板疊合層均采用現(xiàn)澆處理,既增加了結(jié)構(gòu)整體性,又解決了建筑部件、暖通空調(diào)、給排水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等建筑和設(shè)備專業(yè)的要求,做到了協(xié)調(diào)統(tǒng)一、優(yōu)化配置,在不降低結(jié)構(gòu)安全性的前提下,優(yōu)化了建筑性能和功能。

2)該體系的一些構(gòu)造做法,需要通過進一步深入、細致地研究和總結(jié),以指導(dǎo)工程實踐。如梁、柱鋼筋在受力最大處或節(jié)點區(qū)全截面連接、箍筋采用高強度焊接封閉式箍筋代替?zhèn)鹘y(tǒng)的135°彎鉤做法等。

3)該體系建筑在生產(chǎn)工藝、應(yīng)用技術(shù)研究、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)編制、人員培訓(xùn)和試點工程推廣應(yīng)用等多方面還需進一步加大、加快發(fā)展步伐,特別應(yīng)重視相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制度修訂工作,加大與相關(guān)高校、企業(yè)的合作,以啟動和促進建筑工業(yè)化在中國的發(fā)展應(yīng)用。

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1007-6344（2016）02-0094-01