• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)中角部邊緣構(gòu)件劃分對設計合理性及施工便捷性的影響

      2018-05-21 02:58:40徐春麗楊喜梅上海寶冶集團有限公司建筑設計研究院上海200941
      建筑科技 2018年5期
      關鍵詞:墻肢套筒剪力墻

      劉 威,徐春麗,吳 鋒,楊喜梅,武 濤(上海寶冶集團有限公司建筑設計研究院,上海 200941)

      1 工程設計概況

      1.1 項目概況

      本工程由 3 棟 18 層高層住宅、1 棟 11 層住宅、1 棟 4層配套公建、地下車庫、PT/PK 型站及門衛(wèi)等組成總建筑面積 43 548.55 m2,地上建筑面積 36 681.00 m2,地下建筑面積 6 867.55 m2,其中地下車庫面積為 5 202.37 m2。除地下車庫、PT/PK 型站及門衛(wèi)外,其余單體均采用裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)。

      1.2 結(jié)構(gòu)概況

      本工程建筑設計耐久年限 50年,建筑抗震設防烈度為7 度,設計基本地震加速度為 0.1 g,設計地震分組為第二組,場地類別為 Ⅳ 類。3 棟 18 層住宅和 1 棟 11 層住宅采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu),1 棟配套公建采用裝配整體式框架結(jié)構(gòu),抗震等級均為三級。本工程預制構(gòu)件范圍包括所有剪力墻(標高范圍 5.730~52.130 m)、外圍梁(標高范圍8.630~52.130 m)、外圍非承重墻、部分樓板、陽臺、空調(diào)板、飄窗。預制率預計控制在 40% 以上。住宅基礎采用PHC 管樁基礎,配套公建因鄰近地鐵采用灌注樁基礎。

      本文選擇 2 號樓右側(cè)標準層(標高范圍 5.730~8.630 m)左上角和左下角兩個凸窗兩側(cè)剪力墻的邊緣構(gòu)件作為研究對象,即左上角的 GB Ze 4、YBZe 2 和左下角的 GBZe 6、GBZe 3。通過實際計算分析,詳細討論了 2 種布置方案對剪力墻邊緣構(gòu)件劃分合理性和 PC 施工便捷性的影響?,F(xiàn)有的建筑平面布置圖和結(jié)構(gòu)剪力墻布置見圖1、2(注:僅選取左上角和左下角作為研究對象)。

      圖1 建筑標準層平面圖(mm)

      圖2 結(jié)構(gòu) 5.730~8.630 m 墻柱布置圖(mm)

      2 設計假定和計算結(jié)果輸出

      抗震墻的墻肢長度≤墻厚的 3 倍時,應按柱的有關要求進行設計;矩形墻肢的厚度≤300 mm 時,尚宜全高加密箍筋[1]。

      當墻肢的截面高度和厚度之比≤4 時,宜按框架柱進行截面設計[2]。

      裝配式結(jié)構(gòu)的平面形狀宜簡單、規(guī)則、對稱,質(zhì)量、剛度分布宜均勻;不應采用嚴重不規(guī)則的平面布置;不宜采用角部重疊或細腰形平面布置[3-4]。

      在本單體中,根據(jù)建筑圖紙布置,角部房間凸窗不居中,造成洞口兩邊一側(cè)墻肢長度<墻厚的 3 倍,按規(guī)范要求,需要按柱的要求進行設計,尤其是當計算結(jié)果數(shù)值較大時,按柱單邊配筋,一般都要采用鋼筋三排放置,甚至采用并筋的形式,才能滿足計算結(jié)果和配筋要求。

      為了響應規(guī)范要求,在滿足建筑凸窗尺寸和使用功能的情況下,建議將凸窗居中布置。這樣洞口兩側(cè)的墻肢長度相當,受力均勻合理,且墻肢的截面高度和厚度之比均>4,無需按柱計算設計,后期施工圖配筋更加靈活簡便。

      本工程采用中國建筑科學研究院 PKPM 系列軟件(2010 v 3.1 版 PMCAD,SATWE 等)進行結(jié)構(gòu)設計。現(xiàn)將 2 種結(jié)構(gòu)模型剪力墻在同一位置的計算結(jié)果輸出,對比見圖3、圖4。

      圖3 左上角計算結(jié)果對比

      圖4 左下角計算結(jié)果對比

      根據(jù) 2 種結(jié)構(gòu)模型計算結(jié)果,剪力墻邊緣構(gòu)件實際劃分和配筋詳圖如圖5 所示。

      圖5 墻柱實際配筋圖對比

      從圖5 中明顯看出:原結(jié)構(gòu)布置中,出現(xiàn)較多高厚比<4,甚至<3 的墻肢,按照規(guī)范規(guī)定,按柱單邊配筋的話,鋼筋直徑較大,配筋較多,甚至出現(xiàn)并筋的形式,顯然不滿足裝配式建筑中鋼筋與灌漿套筒配套使用的規(guī)定,且灌漿套筒間距也不滿足要求(詳見后續(xù) 3.3 節(jié)計算),構(gòu)件生產(chǎn)制作和現(xiàn)場安裝難度較大。居中后,洞口兩側(cè)剪力墻高厚比均>4,再加上配筋計算結(jié)果較小,按墻去配筋布置時,鋼筋數(shù)量較少,且直徑較小,大大提高了后續(xù)模具生產(chǎn)、構(gòu)件制作和施工安裝效率。

      3 邊緣構(gòu)件劃分和施工可行性分析

      3.1 邊緣構(gòu)件的劃分原則

      規(guī)范[3]對于邊緣構(gòu)件預制段和后澆段的劃分如圖6 所示:

      圖6 邊緣構(gòu)件劃分相關規(guī)定(mm)

      從圖6 中可以看出:

      (1)約束邊緣構(gòu)件的劃分與規(guī)范[2]第 7.2.15 條是一致的。

      (2)構(gòu)造邊緣構(gòu)件的劃分若采用全部后澆時,與規(guī)范[1]第 6.4.5 條一致,但與規(guī)范[2]第 7.2.16 條是不一致的。本單體為高層建筑,實際劃分應與后者一致,從嚴要求。這樣,邊緣構(gòu)件在實際施工中,就會存在預制和后澆 2 種形式。

      (3)構(gòu)造邊緣構(gòu)件的劃分若采用部分后澆時,與規(guī)范[1]第 6.4.5 條和規(guī)范[2]第 7.2.16 條都是不一致的。考慮到實際設計中需要滿足預制率 40% 的情況下,多數(shù)設計師會在滿足規(guī)范[3]的情況下,將邊緣構(gòu)件劃分為預制和后澆 2 種形式,就必然存在剪力墻邊緣構(gòu)件中鋼筋豎向有灌漿套筒或漿錨搭接連接形式。

      3.2 預制剪力墻中豎向鋼筋連接規(guī)定

      預制剪力墻中鋼筋接頭處套筒外側(cè)鋼筋的混凝土保護層厚度應≥15 mm,預制柱中鋼筋接頭處套筒外側(cè)箍筋的混凝土保護層厚度應≥20 mm;套筒之間的凈距應≥25 mm[3]。

      縱向鋼筋采用漿錨搭接連接時,對預留孔成孔工藝、孔道形狀和長度、構(gòu)造要求、灌漿料和被連接鋼筋,應進行力學性能及適用性的試驗驗證。Φ>20 mm 的鋼筋不宜采用漿錨搭接連接[3]。

      上下層預制剪力墻的豎向鋼筋,當采用套筒灌漿連接和漿錨搭接連接時,應符合下列規(guī)定[3]:

      (1)邊緣構(gòu)件豎向鋼筋應逐根連接。

      (2)預制剪力墻的豎向分布鋼筋,當僅部分連接時(見圖7),被連接的同側(cè)鋼筋間距應≥600 mm,且在剪力墻構(gòu)件承載力設計和分布鋼筋配筋率計算中不得計入不連接的分布鋼筋;不連接的豎向分布鋼筋應Φ≥6 mm。

      圖7 豎向鋼筋部分連接示意(mm)

      (3)一級抗震等級剪力墻以及二、三級抗震等級底部加強部位,剪力墻的邊緣構(gòu)件豎向鋼筋宜采用套筒灌漿連接。

      3.3 套筒灌漿設計與施工便捷性分析

      套筒灌漿連接方式在日本、歐美等國家已經(jīng)有長期、大量的實踐經(jīng)驗,國內(nèi)也已有充分的試驗研究和相關的規(guī)程,可以用于剪力墻豎向鋼筋的連接[3]。本工程采用規(guī)范建議的套筒灌漿連接方式,根據(jù)剪力墻邊緣構(gòu)件計算結(jié)果和套筒實際規(guī)格,詳細計算分析了在設計過程中,如何劃分邊緣構(gòu)件和配筋排布。

      上海地區(qū)常見的全灌漿套筒規(guī)格與鋼筋直徑的關系(上海利物寶建筑科技有限公司產(chǎn)品)如表1 所示。

      表1 常見的全灌漿套筒規(guī)格

      以邊緣構(gòu)件豎向最小鋼筋Φ12 mm 為例,水平分布筋Φ8 mm,墻厚 200 mm,最小保護層厚度取 15 mm[5],根據(jù)表1 可知,套筒直徑D=44 mm,墻厚方向單排 2 根12 mm 鋼筋,2x44 mm+25 mm + 2x8 mm+ 2x15 mm =159mm< 200 mm,滿足。墻厚方向單排 3 根 12 mm 鋼筋,3x44 mm+2x25 mm+2x8 mm+2x15 mm=228 mm<200 mm,不滿足同等條件和計算方式,所以只能采用鋼筋單排 2 根放置。鋼筋Φ取 28 mm,此時套筒直徑D= 62 mm, 2x62 mm+25 mm +2x8 mm +2x15 mm = 195 mm<200 mm,滿足。鋼筋Φ取 32 mm,此時套筒直徑D=66 mm, 2x66 mm + 25 mm + 2x8 mm +2x15 mm = 203 mm>200 mm,不滿足。故得出結(jié)論,200 mm 墻厚,當豎向鋼筋采用灌漿套筒連接時,單排只能放 2 根鋼筋,鋼筋Φ≤28 mm。此處注意,抗震墻豎向和橫向分布鋼筋的直徑要求:墻厚的 1/10 ≥Φ≥8 mm[1],按照此條規(guī)定,對于 200 mm 厚剪力墻,鋼筋宜Φ≤20 mm,而最新裝配式規(guī)范[3-4]中未提到剪力墻鋼筋直徑最大值的相應規(guī)定,故本文中暫且按最大鋼筋Φ28 mm 考慮。

      本工程實際預制邊緣構(gòu)件和普通墻體的豎向鋼筋套筒灌漿連接做法如圖8 所示。

      圖8 預制墻豎向套筒連接做法示意

      在本單體中,由于凸窗不居中,造成洞口兩邊的 GBZe 6 和 YBZe 2 墻肢長度<墻厚的 3 倍,需要按柱的要求進行設計,實際配筋采用三排且并筋的形式,才能滿足計算結(jié)果和配筋要求。實際套筒灌漿連接,對于 200 mm 厚墻體,單排只能放置 2 根鋼筋,且不能采用并筋,否則跟套筒不配套,所以就造成了設計與實際施工很難協(xié)調(diào)處理的問題。當凸窗居中布置后,洞口兩側(cè)的墻肢長度相當,且墻肢的截面高度和厚度之比均>4,無需按柱計算設計,計算結(jié)果數(shù)值較小,設計配筋能很好地滿足套筒灌漿連接的實際要求,達到設計與施工的高度統(tǒng)一,更加合理便捷。

      3.4 兩種方案經(jīng)濟性對比分析

      3.4.1 豎向鋼筋

      左上角凸窗洞口兩側(cè)建立墻計算配筋 1 527 mm2+1 602 mm2=3 129 mm2;

      居中后 1 038 mm2+704 mm2= 1 742 mm2;

      左上角居中后計算配筋量為原來的 1 742 mm2/3 129 mm2=55.7%;

      左下角凸窗洞口兩側(cè)建立墻計算配筋 1 319 mm2+494 mm2=1 813 mm2;

      居中后 1 109 mm2+680 mm2= 1 789 mm2;

      左下角居中后計算配筋量為原來的 1 789 mm2/1 813 mm2=98.7%;

      兩片墻肢合計居中后計算配筋量為原來的(1 742 mm2+1789 mm2)/(3 129 mm2+1 813 mm2)=71.4%,節(jié)約了 28.6 % 的鋼筋,推廣到全樓,經(jīng)濟性非??捎^。

      3.4.2 水平分布鋼筋

      原結(jié)構(gòu) YBZe 2 計算值為 H 1.7,即墻內(nèi)設計箍筋間距200 mm 范圍內(nèi)的箍筋面積(cm2),折算為單側(cè)每米范圍內(nèi)配筋面積為 170 mm2/ 2 / 0.2 = 425 mm2;

      GBZe 6 計算值為 H 1.4,即墻內(nèi)設計箍筋間距 200 mm范圍內(nèi)的箍筋面積(cm2),折算為單側(cè)每米范圍內(nèi)配筋面積為 140 mm2/2/0.2=350 mm2;

      居中后,兩側(cè)墻肢計算結(jié)果均為 H 1.0,構(gòu)造配筋,折算為單側(cè)每米范圍內(nèi)配筋面積為 100 mm2/2/0.2=250 mm2;

      兩片墻肢合計居中后計算配筋量為原來的(250 mm 2x 2)/(425 mm2+350 mm2)= 64.5%,節(jié)約了 35.5% 的鋼筋,推廣到全樓,經(jīng)濟性亦非??捎^。

      4 方案對比分析及經(jīng)驗總結(jié)

      經(jīng)過以上 2 種方案的詳細對比分析,可以得出以下的結(jié)論和經(jīng)驗總結(jié)。

      (1)結(jié)構(gòu)方案布置的不合理性,對設計計算結(jié)果和實際施工均有很大的影響,建議在以后的項目設計中,在前期方案比選時,盡量優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置,尤其是外墻洞口宜居中布置。

      (2)對于預制 200 mm 剪力墻,當豎向鋼筋采用套筒灌漿連接時,由于套筒自身與鋼筋相應直徑的配套性、套筒間距及套筒外圍分布筋保護層厚度等的要求,不能采用并筋,且單排只能放 2 根鋼筋,直徑范圍 12~28 mm。

      (3)盡量避免出現(xiàn)短肢剪力墻,尤其是高厚比<4 的墻肢,以防止墻肢過短,計算結(jié)果配筋較大,出現(xiàn)并筋或配筋較大而 PC 構(gòu)件無法制作的情況。

      (4)若是實際工程中,不可避免地出現(xiàn)高厚比<4 的墻肢或某些邊緣構(gòu)件計算配筋較大時,建議將此部分墻肢或邊緣構(gòu)件劃分為現(xiàn)澆。這樣豎向鋼筋就無需按灌漿套筒逐根連接,設計也可以采用并筋形式,PC 構(gòu)件無法制作的情況迎刃而解。

      (5)若在實際設計項目中,由于建筑開洞等布局限制,出現(xiàn)高厚比<4 的墻肢,對于 200 mm 厚剪力墻,結(jié)合按柱配筋要求,單排只能放置 2 根鋼筋和連梁鋼筋穿過等情況,墻肢計算值宜≤9 cm2。

      (6)外墻洞口居中布置后,由于墻肢高厚比>4,豎向鋼筋計算值較小,且不用再按照柱子設計配筋,故配筋設計更加靈活,鋼筋直徑普遍較小,相應灌漿套筒也較少較小,能夠更好地滿足 PC 構(gòu)件制作和施工便捷性要求。

      (7)在滿足建筑功能的前提下,合理優(yōu)化外墻洞口布置,可以大大節(jié)約成本。本例中,豎向鋼筋用量節(jié)約了28.6%,水平分布筋用量節(jié)約了 35.5%,經(jīng)濟性十分可觀。

      5 結(jié) 語

      住宅產(chǎn)業(yè)化是我國住宅建設的發(fā)展方向。如何快速實現(xiàn)鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化,是擺在所有業(yè)內(nèi)人員面前的共同課題,其中,設計是龍頭,更是制約裝配式住宅技術發(fā)展的核心問題。

      本文結(jié)合在做 PC 項目設計過程中遇到的實際問題,提出了設計優(yōu)化布置方案。經(jīng)過實際計算,對比分析了 2 種方案的設計合理性、施工便捷性和經(jīng)濟性,并總結(jié)了一些設計經(jīng)驗,供廣大設計及施工人員參考。

      猜你喜歡
      墻肢套筒剪力墻
      套筒灌漿連接密實性檢測研究現(xiàn)狀及展望
      聯(lián)肢剪力墻墻肢附加軸力計算方法及其影響分析
      民用建筑結(jié)構(gòu)設計中短肢剪力墻技術應用
      剪力墻結(jié)構(gòu)設計應用淺析
      非加勁鋼板剪力墻顯著屈服位移角的研究
      淺談剪力墻肢的抗震設計
      江西建材(2018年3期)2018-02-16 10:30:50
      連梁剛度對不等肢剪力墻剛度的影響研究
      福建建筑(2017年12期)2017-12-14 06:37:28
      一種尾架套筒自動機械鎖緊機構(gòu)
      套筒類零件內(nèi)孔精加工工藝分析
      鋁帶、箔軋機上、卸套筒裝置的結(jié)構(gòu)分析
      郴州市| 阿坝| 阿图什市| 佛教| 丹寨县| 黑水县| 锦州市| 玉门市| 库伦旗| 泰来县| 拉孜县| 土默特右旗| 锡林郭勒盟| 胶南市| 峨眉山市| 临澧县| 镇江市| 吉隆县| 瓦房店市| 凤台县| 天津市| 陆良县| 博白县| 光山县| 弥勒县| 岳阳县| 莱州市| 阿荣旗| 于都县| 如皋市| 垦利县| 吉安市| 图片| 甘孜县| 友谊县| 扶绥县| 图木舒克市| 两当县| 玛纳斯县| 鄂伦春自治旗| 威信县|