某預(yù)制夾心保溫外剪力墻計算算例分析

龔 濤 李柳生

（1.中大建設(shè)股份有限公司，江西 南昌 330095；2.江西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330098）

1 基本情況

某裝配整體式剪力墻高層住宅項目位于上海市，外墻采用預(yù)制夾心保溫剪力墻，本文對該項目一片典型預(yù)制外剪力墻（剪力墻編號5PCWQ-3L）的短暫工況、局部承壓和底部抗剪等進(jìn)行了詳細(xì)的手算，可以為相關(guān)類似項目提供借鑒和參考。

2 基本信息及構(gòu)件幾何尺寸

2.1 風(fēng)荷載信息

該項目位于上海市，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012的相關(guān)條文的規(guī)定：地面粗糙度為C類；基本風(fēng)壓w0為0.55KN/m2；局部體型系數(shù)μs1為2.0；該預(yù)制剪力墻所在高度為46.80m，風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz為1.07；由于僅考慮施工工況，故按圍護(hù)構(gòu)件進(jìn)行計算，陣風(fēng)系數(shù)βgz=1.81；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk=βgzμs1μz=1.81×2.0×1.07×0.55= 2.13KN/m2。

2.2 構(gòu)件參數(shù)信息

該預(yù)制剪力墻長度L為2960mm，墻高H為2880mm，墻厚c為200mm，墻體混凝土體積V=2960×2880×200×10^（-9）=1.705m3；預(yù)制剪力墻構(gòu)件重量Gk=25×1.705=42.62KN；墻體迎風(fēng)面面積A為8.52m2。

圖2.1.1 預(yù)制夾心保溫外剪力墻三維軸側(cè)視圖

該預(yù)制剪力墻所受各種荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下表2.2.1所示。

表2.2.1 預(yù)制剪力墻荷載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)計

2.3 設(shè)計工況

表2.3.1 設(shè)計工況及計算數(shù)值

2.4 材料力學(xué)參數(shù)

表2.4.1 材料力學(xué)參數(shù)表

3 短暫工況金屬件計算

3.1 脫模埋件計算

3.1.1 基本參數(shù)

脫模用螺栓型號選用M24，強(qiáng)度等級為4.8級，脫模埋件組數(shù)為4組，每組螺栓數(shù)量為1個。

3.1.2 螺桿承載力計算

3.1.3 砼拉錐體承載力計算

脫模時預(yù)制構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值的70%，折減后混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk為1.41N/mm2，錐體計算長度le為180mm，單組埋件影響面積A1等于101736mm2，單組埋件各完整錐體投影面積之和A等于A1。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊》14.3.2條的規(guī)定，全部螺栓承載力標(biāo)準(zhǔn)值Rc等于343.56KN，脫模荷載等效靜力荷載標(biāo)準(zhǔn)值Sc等于63.94KN，安全系數(shù)KC為3.0。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》9.2.4條的規(guī)定，KCSc

圖3.1.3 砼拉錐體示意圖

3.2 吊裝吊環(huán)計算

吊環(huán)鋼筋強(qiáng)度等級為HPB300，直徑d為14mm，吊環(huán)數(shù)量n為3個，吊環(huán)極限應(yīng)力值為65N/mm2，吊環(huán)鋼筋應(yīng)力小于吊環(huán)極限應(yīng)力值65N/mm2，驗算通過!

3.3 墻體墊塊處局部受壓驗算

預(yù)制墻體底部設(shè)置數(shù)量n為4個邊長a為40mm的立方體混凝土墊塊，混凝土局部受壓面積A1等于1600mm2，混凝土局部受壓計算底面積Ab等于14400mm2，混凝土局部受壓時強(qiáng)度提高系數(shù)受壓面上承載力標(biāo)準(zhǔn)值受壓面上局部荷載標(biāo)準(zhǔn)值安全系數(shù)KC為2.0，KCSc

3.4 預(yù)制剪力墻墻體受剪驗算

根據(jù)軟件計算結(jié)果，得到預(yù)制剪力墻底部接縫處的剪力和壓力設(shè)計結(jié)果，如下圖3.4.1所示：

圖3.4.1 預(yù)制剪力墻接縫處計算結(jié)果

從上圖可以得到，預(yù)制剪力墻接縫處剪力設(shè)計值VjdE等于533.0KN，壓力設(shè)計值N等于389.0KN。垂直穿過接縫的鋼筋配置為816，鋼筋截面面積Asd等于1608.8mm2。根據(jù)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》式8.3.7，VuE=0.6fyAsd+0.8N=658.70KN。根據(jù)《 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 式6.5.1-2，預(yù)制墻底部接縫承載力滿足要求!