理论教育 江苏元大装配整体式住宅试验示范项目取得成果

江苏元大装配整体式住宅试验示范项目取得成果

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)工程概况江苏元大装配整体式住宅试验示范项目,主要功能为住宅,包含2栋住宅示范样板楼,由南京长江都市建筑设计股份有限公司设计。4)工程应用总结江苏元大装配整体式住宅试验示范项目,是DWPC剪力墙结构体系在国内8度区的首次采用,积累了宝贵的应用经验。

江苏元大装配整体式住宅试验示范项目取得成果

1)工程概况

江苏元大装配整体式住宅试验示范项目,主要功能为住宅,包含2栋住宅示范样板楼,由南京长江都市建筑设计股份有限公司设计。项目位于江苏省宿迁市,在江苏元大建筑科技有限公司预制构件厂区内。

2)结构设计概况

项目1#楼地上11层,地下1层,总建筑面积约5 000 m2,建筑高度33.3 m,总长度39.3 m,总宽度12.2 m,高宽比为2.73,长宽比为3.21,位于8度(0.3g)抗震设防区。基础形式为桩基础,采用边长为400 mm的预制混凝土方桩,桩长约22 m。

项目效果图及结构平面图见图8-8。

图8-8 项目效果图与结构平面图(元大住宅楼)

3)装配式技术应用

该工程为我国8度(0.3g)抗震设防区采用双板叠合剪力墙结构体系(DWPC)的首个项目,所有预制构件均由江苏元大建筑科技有限公司引进德国生产线进行自行生产,包括:预制混凝土双板叠合剪力墙、预制混凝土单面叠合墙和钢筋桁架叠合楼板。结构体系采用钢筋混凝土装配式叠合剪力墙结构,其中1、2层底部加强层,外墙采用预制外墙模(PCF)加保温现浇剪力墙,内墙采用普通现浇剪力墙;3层以上南北两侧外墙采用PCF加保温现浇剪力墙,东西两侧山墙采用加保温叠合剪力墙(DWPC),内墙采用DWPC剪力墙,边缘构件都为全现浇。所有楼板都采用钢筋桁架叠合楼板,阳台和楼梯都采用预制构件,梁采用现浇结构。

考虑到较高的抗震要求,在DWPC技术基础上,进行了系列构造加强,以确保其抗震性能。

(1)DWPC剪力墙水平分布筋设计

为了保证DWPC剪力墙两侧预制板生产的标准化和现场边缘构件施工的可操作性,控制水平分布筋的钢筋直径不大于10 mm,选用10。DWPC剪力墙两侧预制板的水平分布筋锚入边缘构件内直线段300 mm,并水平弯锚150 mm,可以达到与现浇剪力墙相同的水平筋锚固效果,满足规范要求的锚入长度和构造要求,见图8-9。

(2)DWPC剪力墙竖向分布筋设计

DWPC剪力墙的竖向分布筋按现行国家相关规范要求设计为10@200,剪力墙水平拼缝处的连接参照安徽省地方标准《叠合板式混凝土剪力墙结构技术规程》(DB34/810—2008),采用U形筋错开搭接,水平接缝处的竖向分布筋的计算按搭接处的实际墙厚计算并满足构造要求,见图8-10。

图8-9 DWPC剪力墙水平分布筋(元大住宅楼)

图8-10 DWPC剪力墙竖向分布筋(元大住宅楼)

(3)DWPC剪力墙水平接缝设计(www.daowen.com)

DWPC剪力墙水平接缝设在每层预制墙板的上下两端,示范项目剪力墙抗震构造措施按一级考虑,按规范要求需要对剪力墙水平接缝进行验算。在验算DWPC剪力墙水平接缝时,在水平接缝处墙体的有效截面由200 mm减小为150 mm。对水平接缝验算不满足要求的部位,调整连接钢筋面积,使其满足构造要求。同时构造要求水平接缝处连接钢筋的面积不小于墙体竖向分布筋的1.1倍,见图8-11。

(4)DWPC剪力墙边缘构件设计

示范项目3层及以上DWPC剪力墙的边缘构件区域采用全部现浇。由于工程抗震设防烈度为8度(0.3g),部分DWPC剪力墙在地震作用组合下出现拉力,因此将边缘构件的构造配筋率由max(0.08Ac,614)提高为max(0.08Ac,616),其中Ac为边缘构件全截面面积。同时,对边缘构件采用计算配筋的,在满足计算配筋的基础上增加0.02Ac配筋。此外,由于DWPC剪力墙水平分布筋锚入边缘构件中的水平直段为300 mm,未伸至墙体端部,因此设计中现浇边缘构件的外围箍筋间距和直径与DWPC剪力墙水平分布筋相同,见图8-12。

图8-11 DWPC剪力墙水平接缝(元大住宅楼)

图8-12 DWPC剪力墙边缘构件(元大住宅楼)

(5)外墙保温与预制构件一体化设计

示范项目采用外墙保温与预制构件一体化生产,工厂生产时首先加工制作外模板形式预制构件(PCF),并与夹心保温材料结合,实现保温与结构一体化的预制混凝土外挂板,见图8-13。

图8-13 保温一体化墙体(元大住宅楼)

(6)叠合楼板接缝设计

对钢筋桁架叠合楼板板侧接缝,采用在拼缝上方放置与拼缝方向垂直的U形分布构造钢筋(图8-14),构造钢筋长度满足搭接长度要求。

4)工程应用总结

江苏元大装配整体式住宅试验示范项目,是DWPC剪力墙结构体系在国内8度(0.3g)区的首次采用,积累了宝贵的应用经验。

图8-14 叠合楼板接缝(元大住宅楼)
1—钢筋网片;2—叠合楼板;3—现浇混凝土;4—板缝;5—附加U形筋;6—构造桁架

通过工程应用实际情况总结,发现DWPC仍然存在不足。在施工过程中,由于DWPC两侧预制板之间的空间有限且钢筋密集,普通混凝土浇筑振捣难度增加,因此影响现浇混凝土的密实程度及墙体质量,降低了DWPC剪力墙结构的抗震性能,并且中间层混凝土质量难以判断。在设计过程中,预制部分均偏安全地不考虑其对强度和刚度的贡献,一方面造成了材料浪费,另一方面,忽略其强度与刚度贡献与构件实际受力情况不符,形成结构安全的设计盲区。

因此,应加强对DWPC现浇层更优良施工性能混凝土材料的研发,保证施工质量与结构可靠性,并提升DWPC设计水平,建立其专用的设计方法,以合理指导工程实践。

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