(1)剪力墙结构拆分设计概述
1)剪力墙结构的拆分设计是装配式建筑最重要的环节,对降低成本,提高效率,保证质量起到非常重要的作用。
2)剪力墙拆分设计主要内容。
①确定现浇和预制范围。
②确定可预制范围哪些构件可以拆分。根据政府装配率的要求和建设项目环境的条件来确定。
③确定预制构件与现浇结构断开位置。根据现场施工的起重设备条件来确定预制构件制作的尺寸。
④节点设计。确定连接节点的边界尺寸后再进行节点配筋设计。
⑤构件设计。构件设计包括集成设计、保温装饰一体化设计和预埋件设计。
3)剪力墙拆分构件种类。剪力墙拆分构件主要包括:预制剪力墙外墙板,预制剪力墙内墙板,L形、T形立体墙板,预制叠合楼板,预制楼梯,预制阳台板、空调板、遮阳板,预制女儿墙,预制飘窗等。
(2)剪力墙结构拆分的基本原则
1)符合规范规定,确保结构安全性。
2)提升建筑使用功能。
3)经济合理。采取灵活的拆分方式;与PC构件厂家和施工企业进行沟通获得最新的信息,并将其融入结构拆分设计当中;从而达到提高生产效率、降低成本、保证质量、施工便利的目标。
4)概念设计原则。
①预制剪力墙宜按建筑开间和进深尺寸划分,高度不宜大于层高;预制墙板的划分还应考虑预制构件制作、运输、吊运、安装的尺寸限制。
②预制剪力墙的拆分应符合模数协调原则,优化预制构件的尺寸和形状,减少预制构件的种类。
③预制剪力墙的竖向拆分宜在各层层高处进行。
④预制剪力墙的水平拆分应保证门窗洞口的完整性,便于部品标准化生产。
⑤预制剪力墙结构最外部转角应采取加强措施,当不满足设计的构造要求时可采用现浇构件。
5)结构方案比较原则。根据结构方案进行综合因素比较和多因素分析,选择灵活合理的拆分方案。
(3)装配式剪力墙结构拆分设计有关规定
1)《装标》比《装规》规定得更详细一些,《装标》第5.1.7条,高层建筑装配式混凝土结构应符合下列规定:
①当设置地下室时,宜采用现浇混凝土。
②剪力墙结构和部分框支剪力墙结构底部加强部位宜采用现浇混凝土。
③框架结构的首层柱宜采用现浇混凝土。
④当底部加强部位的剪力墙、框架结构的首层柱采用预制混凝土时,应采取可靠技术措施。
《装标》第5.7.3条规定,装配整体式剪力墙结构的布置应符合下列规定:
①应沿两个方向布置剪力墙。
②剪力墙平面布置宜简单、规则,自下而上宜连续布置,避免层间侧向刚度突变。
③剪力墙门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁;抗震等级为一、二、三级的剪力墙底部加强部位不应采用错洞墙,结构全高均不应采用叠合错洞墙。
2)边缘构件的规定。在剪力墙结构中设置在剪力墙竖向边缘,加强剪力墙边缘的抗拉抗弯和抗剪性能的暗柱,叫作剪力墙边缘构件。分为约束边缘构件和构造边缘构件。设置在抗震等级为一、二级的剪力墙底部加强部位及其上一层的剪力墙两侧的暗柱,叫作剪力墙约束边缘构件;设置在抗震等级为三、四级的剪力墙或过渡层以上的两侧暗柱,叫作剪力墙构造边缘构件。
(4)剪力墙外墙板拆分
剪力墙外墙拆分不仅仅就是标准图给出的整间板方式,应进行多方案比较后选择灵活合理的最适合本项目的拆分方式。
1)剪力墙外墙拆分方式种类。(www.daowen.com)
①整间板方式(图7-6)。剪力墙板与门窗、保温和装饰一体化形成整间板,在边缘构件处进行后浇混凝土连接。
②窗间墙条板方式(图7-7)。剪力墙外墙的窗间墙采取预制方式,窗洞口上部预制叠合连梁同剪力墙后浇连接,窗下采用预制墙板,用拼接的方式形成窗洞口。
③L形、T形立体墙板方式(图7-8)。剪力墙外墙的窗间墙连同边缘构件一起预制,形成L形(图7-9)或T形(图7-10)预制构件,窗洞口上部预制叠合连梁同剪力墙后浇连接,窗下采用预制墙板,用拼接的方式形成窗洞口。
图7-6 整间板拆分方式
图7-7 窗间墙板拆分方式
图7-8 立体式墙板拆分方式
图7-9 L形剪力墙板
2)三种剪力墙外墙板的拆分方式比较。整间板方式存在最大的问题是现场后浇混凝土量大,现场工序复杂,出筋多,所以窗间墙条板方式和L形、T形立体墙板方式是可以综合考虑的。
L形和T形剪力墙板在固定模台都可以生产,制作难度也不是太大,现场节点连接后浇混凝土量小,节省工期,提高了装配率,在成本上提高不多。
笔者并不是在这里推荐哪一种方式,而是要强调综合比较拆分方式,做出制作、伸出钢筋、连接节点难度和现场后浇混凝土量的比较,见表7-2。
图7-10 T形剪力墙板
表7-2 剪力墙拆分方式的比较
注:本表比较内容只针对外墙,内墙假定为现浇,混凝土量的比较是相对的。
(5)剪力墙内墙板拆分
剪力墙内墙板是剪力墙结构内受力的墙体,一般采用整间板的拆分方式,如图7-11所示。剪力墙内墙板连同顶部连梁一起预制,水平方向在后浇节点区进行连接。
图7-11 剪力墙内墙板
(6)其他构件拆分
楼板拆分已经在第5章介绍,预制楼梯、预制阳台板、空调板、遮阳板、预制女儿墙、预制飘窗将在第11章介绍。
(7)设计实例
剪力墙结构拆分项目设计实例,如图7-12、图7-13、图7-14所示。
图7-12 剪力墙拆分平面图
图7-13 剪力墙外墙拆分模板图
图7-14 剪力墙内墙拆分模板图
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