住宅建筑剪力墙结构设计探究.doc

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1、住宅建筑剪力墙结构设计探究摘要:近年来,我国经济持续增长,建筑工程施工技术不断提高,加快了我国城市建设的速度。随着髙层建筑的不断增加,在建筑设计中剪力墙结构应用日益广泛,本文中以某高层住宅建筑为例,对剪力墙结构设计方面的技术要点进行了探讨,对同类工程施工具有借鉴意义。关键词:住宅建筑;剪力墙结构;住宅;节点中图分类号:TU2文献标识码:A在现代住宅建筑工程中,剪力墙结构应用广泛,具有施工简便、安全等特点,而且结构刚度大、抗震性能优良。随着对剪力墙结构研究的不断深入,在今后建筑工程施工中,剪力墙结构将会有更加广阔的

2、前景。1工程基本情况分析某高层住宅建筑,地上为13层,地下为1层,建筑整体高度37.7m,为剪力墙结构。本项目中剪力墙、楼板、楼梯等均采用工厂预制、现场装配的建造模式,大大提高住宅产业化程度,满足国家“节能、节地、节水、节材、环保”的要求,经计算该住宅的预制率达到70%以上。2预制墙体连接接缝技术一般原则剪力墙构件是主要受力构件,也是首要的抗震耗能构件。装配式混凝土剪力墙结构的整体性能及抗震性能取决于装配式剪力墙构件的强度、刚度及延性。装配式剪力墙结构中存在大量的水平接缝、竖向接缝,预制装配式剪力墙结构依靠节点拼

3、缝将预制构件连接成为整体。这些节点设计是关键,是保证结构安全的重要部位,它的受力性能直接决定结构的整体性能,因此必须具有良好的抗震性能,以确保安全可靠。接缝构造节点设计时一般应遵循以下原则:(a)节点受力应力求传力简洁、明确,使计算分析与节点实际受力情况相符;(b)保证节点连接具有足够的强度,使结构不致因连接较弱而引起破坏;(c)节点连接应具有良好的延性,在设计中应采用合理的细部构造;(d)构件的拼接在一般情况下应按等强度原则设计,也就是说拼接件和连接强度应能传递断开节目的最大承载力;(e)尽量简化节点构造,以便

4、于加工及安装时容易就位和调整。3.连接接缝构造节点对于装配剪力墙结构预制墙板的接缝连接,目前普遍采用的是在水平拼缝处通过灌浆套筒钢筋对接的方法,实现墙内竖向钢筋受力的连续性。灌浆套筒连接技术的原理,是通过向内外套筒间的环形间隙填充水泥浆等灌浆料的方式来连接内外2根钢筋。采用该技术钢筋受力连续,但不适用于截面宽度较小、钢筋较密的剪力墙构件。因此在设计时,采用大直径钢筋代替小直径钢筋来连接预制墙板。考虑连接处钢筋居中,这样可以不影响预制墙体的竖向钢筋的连续性,且不会削弱预制剪力墙混凝土。通过等面积代换,只需配置单排的

5、大直径钢筋即可满足配筋要求。3.1山墙墙体竖向连接节点预制剪力墙板安装后,采用预埋单排居中螺栓的连接方式来保证钢筋以及墙板的受力性能,安装后通过现浇节点浇筑形成整体。对于连接节点,为同时保证延性和承载能力要求,应采用延性较好、有明显屈服点、屈服强度满足承载力要求的钢筋,因此本项目采用HRB400级热轧钢筋。采用钢筋等面积代换的原则,采用大直径钢筋连接螺栓,并配合预留钢筋的间距,相应设置螺栓连接的安装孔,可以减少施工现场的湿作业,提高预制构件工厂化程度。经计算确定连接螺栓的直径为20mm,间距600mmo螺栓连接的

6、安装孔预留在上层墙体上,并预留在外墙内侧面以方便操作,安装孔尺寸为150mmX200mm。上层墙体待安装、校正到位后再进行灌浆施工以形成刚性连接节点,内灌注C35混凝土封闭。上下2块预制剪力墙之间预留高200mm的灌浆缝,后灌浆料,并与楼板的现浇层结合,增加连接的整体刚度,灌浆采用C30混凝土。为增加预制墙板刚度,在墙板的顶部及底部均设置200mmX250mm的暗梁(图l)o图1山墙墙体竖向连接节点3.2中墙墙体竖向连接节点如图2所示,中墙上下层墙体连接部位位于楼层层面,预留安装孔同样设置在上层墙体,设思路计同山

7、墙墙体竖向连接节点。3.3墙板连接节点构造考虑到本项目要求预制承重剪力墙板种类少、施工现场湿作业少的特点,采用SP预应力空心板。由于该SP板的承载力高、使用跨度大的特性可以减少竖向承重结构;SP板在沟槽灌缝后可形成整体楼面,共同承担楼面荷载;SP板的抗震性好且板块组合灵活、开洞方便,可满足各种建筑平面的需要;预应力SP板为单向配筋构件,受力筋为钢绞线,其韧性足、强度大、结构构造设计合理,优于其他同类板材。图2中墙墙体竖向连接节点在竖向墙体安装及螺栓施工完成后即可进行楼层预制叠合板安装。SP板的宽度统一为1200m

8、m,以减少预制规格及板的水平拼缝,简化现场拼接工序。板基本是以2个开间的距离为长度来划分的,厚度为150mm。3.3.1预应力SP板与剪力墙连接节点墙体可以作为预制叠合板的临时支座,预应力板搁置在剪力墙上,搁置长度为50mmo预应力SP板与剪力墙连接处为薄弱位置,在预应力SP板芯孔预先开槽,并沿布板方向每隔600mm配置2根①10mm@600mm的加筋,以保证延性。在预制

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