魏亞平
摘 要 預(yù)制裝配式建筑中,選擇剪力墻結(jié)構(gòu)形式,比如部分預(yù)制或者全部預(yù)制,合理運(yùn)用連接技術(shù),保證建筑的性能。現(xiàn)結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn),對預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)和連接技術(shù)相關(guān)內(nèi)容,進(jìn)行簡單的論述,總結(jié)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn),共享給行業(yè)人員。
關(guān)鍵詞 預(yù)制裝配式;剪力墻;結(jié)構(gòu);連接技術(shù)
現(xiàn)階段,在節(jié)能環(huán)保的大背景下,以及建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,使得預(yù)制裝配式建筑被積極推廣。技術(shù)是保證預(yù)制裝配式建筑發(fā)展的重要力量,從此類建筑發(fā)展實(shí)際來說,還面臨諸多技術(shù)難題,需要加以攻克,尤其是連接技術(shù)?;诖?,深度分析此課題,提出技術(shù)應(yīng)用策略,有著重要的意義。
1 預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展
建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向?yàn)楝F(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化,加快裝配式建筑的發(fā)展,能夠加速建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展,促使建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級。按照裝配式建筑發(fā)展目標(biāo),到2020年,實(shí)現(xiàn)裝配式建筑占新建建筑面積的30%以上;到2025年,該比例要超過50%。在國家的大力發(fā)展下,作為建筑行業(yè)的工作人員,在積極投入裝配式建筑建設(shè)中,發(fā)揮自身的能動性作用,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,助力建筑行業(yè)發(fā)展。從裝配式建筑建設(shè)角度來說,多采取局部預(yù)制或者全部預(yù)制的方式,以局部預(yù)制為主,在具體施工作業(yè)中,連接技術(shù)的合理應(yīng)用,顯得尤為重要。這需要技術(shù)人員不斷加大裝配式建筑的研究,結(jié)合工程實(shí)踐,提出有效的技術(shù)手段。
2 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例
2.1 案例概述
以某預(yù)制裝配式建筑為例,其設(shè)計(jì)為剪力墻結(jié)構(gòu),共計(jì)18層,地下設(shè)置1層。長度為72m;高度設(shè)計(jì)為54m。長寬比和高寬比分別為3.2、2.7。為保證剪力墻結(jié)構(gòu)的性能,在設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)過多次優(yōu)化,最終敲定剪力墻結(jié)構(gòu)方案?,F(xiàn)以此項(xiàng)目為背景,分析預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。圖1為預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)。
2.2 結(jié)構(gòu)選型
關(guān)于剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)選型為重點(diǎn)內(nèi)容。一般來說,連體結(jié)構(gòu)與塔樓的連接,可采取強(qiáng)連接方式和弱連接方式。因?yàn)榇私ㄖ閺?fù)雜的高層建筑,如果采取強(qiáng)連接的方式,一旦發(fā)生地震,在大荷載的作用下,剪力墻需要承受極大的軸向力和彎矩,無法有效協(xié)同變形,極有可能發(fā)生超限。除此之外,此建筑要求在第八層,設(shè)計(jì)樓板連接。連接總層數(shù)較多,占據(jù)建筑總層數(shù)的11%,并且連接層的跨度極大。因此,決定采取弱連接形式。連體結(jié)構(gòu)選擇鋼結(jié)構(gòu)桁架活動支座,作為結(jié)構(gòu)體系。
2.3 剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算
剪力墻墻身:結(jié)構(gòu)中設(shè)置的鋼筋,主要是豎向鋼筋和水平向鋼筋。具體設(shè)計(jì)時(shí),要結(jié)合工程量大小,確定鋼筋使用量,并且驗(yàn)算抗剪承載力。依據(jù)抗震設(shè)計(jì)要求,配筋率必須要超過0.2%。對于剪力墻的鋼筋,其直徑必須要超過8mm;鋼筋間距把控在300mm左右。連梁: 若想保證剪力墻簡體和連梁相互協(xié)調(diào),必須要做好強(qiáng)度以及剛度的把控。從設(shè)置的連梁作用角度來說,其既能夠增強(qiáng)剪力墻的剛度,還能夠?qū)崿F(xiàn)墻肢的連接。因此,在進(jìn)行整體計(jì)算時(shí),對連梁的剛度,要進(jìn)行相應(yīng)的折減。折減值必須要大于0.5,但是不能超過1.0。如果折減后,會發(fā)生斜截面受剪承載力不足,或者正截面性能不夠等情況,為減少地震對結(jié)構(gòu)的影響,則可以適當(dāng)降低連梁高度[1]。
2.4 剪力墻的布置和參數(shù)
此建筑中,采取的是隔墻位置進(jìn)行剪力墻布置方式,進(jìn)而減少邊緣化構(gòu)件。按照建筑設(shè)計(jì)規(guī)范,此剪力墻厚度參數(shù)為160mm、240mm、300mm、400mm。結(jié)構(gòu)參數(shù):①X方向上,建筑最大層間位移角計(jì)算結(jié)果為1/1133;建筑結(jié)構(gòu)最大位移和樓層平均位移比計(jì)算結(jié)果為1.15;建筑最大層間位移和建筑平均層間位移比計(jì)算結(jié)果為1.16。②Y方向上,建筑最大層間位移角計(jì)算結(jié)果為1/1128;建筑結(jié)構(gòu)最大位移和樓層平均位移比計(jì)算結(jié)果為1.16;建筑最大層間位移和建筑平均層間位移比計(jì)算結(jié)果為1.13。
3 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)連接技術(shù)的應(yīng)用分析
目前,剪力墻結(jié)構(gòu)連接可以選擇的技術(shù)較多,比如漿錨連接技術(shù)和機(jī)械連接技術(shù)等。現(xiàn)結(jié)合各個(gè)技術(shù)的具體應(yīng)用,進(jìn)行如下分析:
3.1 漿錨連接技術(shù)
在實(shí)際應(yīng)用中,搭接鋼筋,同時(shí)將其按照一定的距離隔開,實(shí)現(xiàn)間接連接。連接形式如圖2所示。具體操作時(shí),將鋼筋搭接起來,使得各個(gè)部分能夠連接,發(fā)揮鋼筋的拉力作用,傳到灌漿料,借助混凝土傳送到灌漿料以及剩余混凝土的中間面。從施工角度來說,此連接技術(shù)的應(yīng)用簡單,對連接控制技術(shù),沒有過高的要求,適用于建筑行業(yè)[2]。作者對4片預(yù)制剪力墻,進(jìn)行了抗震性能測試,將流動漿錨以及間接搭接等方法,運(yùn)用到豎向鋼筋。經(jīng)過驗(yàn)證明確,受拉后,鋼筋能夠屈服;受壓后,混凝土?xí)黄茐?,滯回曲線為飽滿狀態(tài)。
3.2 機(jī)械連接技術(shù)
從技術(shù)原理角度來說,此技術(shù)是利用鋼筋和連接件等的作用,發(fā)揮機(jī)械咬合的作用,將一根鋼筋的受力,傳輸?shù)搅硗庖桓摻?。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代被研發(fā)出來,經(jīng)過多年的應(yīng)用,形成了完備的技術(shù)體系,包括套筒擠壓接頭和錐螺紋接頭等。目前,在建筑結(jié)構(gòu)中,鋼筋連接技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。
3.3 鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)
預(yù)制裝配式剪力墻的應(yīng)用,墻板的制作,采取的是工廠預(yù)制方式,頂部和底部預(yù)制插筋和套筒,在鋼筋和套管的中間,填入一定的微膨脹結(jié)構(gòu)性砂漿,完成鋼筋續(xù)接。采用水泥基灌漿填充鋼筋的方式,為了保證結(jié)構(gòu)整體的合理性,必須要做好連接環(huán)節(jié)的把控。在施工作業(yè)環(huán)節(jié),為減少灌漿質(zhì)量的影響,采取調(diào)整預(yù)制墻板頂部預(yù)埋插筋的方式,把底部預(yù)埋套筒放置在合理的位置,進(jìn)而保證吊裝作業(yè)的質(zhì)量,保障后續(xù)施工作業(yè)可以有效實(shí)施。把預(yù)埋插筋,布置在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中,做好垂直度的檢查,確保連接的質(zhì)量。如果控制誤差較大,會給連接質(zhì)量造成不利的影響。在剪力墻結(jié)構(gòu)中,鋼筋連接接頭無法發(fā)揮自身的作用時(shí),則會給結(jié)構(gòu)的性能造成極大的消極影響。目前,該技術(shù)已經(jīng)逐漸被應(yīng)用到預(yù)制裝配式建筑中,作為剪力墻結(jié)構(gòu)的連接技術(shù),獲得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果[3]。
4 結(jié)束語
綜上所述,在預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工過程中,做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和連接技術(shù)的合理應(yīng)用,對保障結(jié)構(gòu)性能的發(fā)揮,有著積極的作用。文中結(jié)合當(dāng)前預(yù)制裝配式建筑中,較為常用的連接技術(shù),進(jìn)行了總結(jié)分析,共享給相關(guān)人員。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳建偉,蘇幼坡.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)[J].世界地震工程,2013,29(01):38-48.
[2] 陳炎彬.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)分析及連接技術(shù)探討[J].福建建材,2018,(02):42-43,62.
[3] 張樹穩(wěn).淺談?lì)A(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及連接[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2016,(25):47-48.