北京地方标准《装配式剪力墙结构设计规程》(DB 11/1003—2013)给出了型钢混凝土剪力墙的规定,主要内容如下:
(1)一般规定
装配式型钢混凝土剪力墙结构房屋的最大适用高度为45~60m。
1)装配式型钢混凝土剪力墙结构,其预制墙的边缘构件位置中预埋有型钢。边缘构件处的型钢在水平缝位置通过预埋型钢之间的焊接或机械连接完成;在水平缝位置设置钢板抗剪键抵抗水平剪力作用;竖缝采用钢板抗剪键连接。
2)型钢混凝土剪力墙结构计算时可采用现浇剪力墙结构的分析方法,应考虑其竖缝刚度低于现浇结构对整体计算的影响。进行多遇地震下的抗震分析时,墙体刚度需进行折减,墙体刚度折减系数可通过弹性有限元分析对比得到。
3)型钢混凝土剪力墙结构在罕遇地震下的弹塑性层间位移角不应大于1/120。
型钢混凝土剪力墙结构在侧向刚度弱于现浇混凝土结构,但其在罕遇地震下的耗能能力优于现浇结构;这里提高了其在罕遇地震下的侧向位移要求。
(2)型钢混凝土剪力墙墙板设计
1)型钢混凝土剪力墙墙板厚度不应小于180mm。为保证埋设钢骨的空间,本条规定了型钢混凝土剪力墙墙板的最小厚度。
2)型钢混凝土剪力墙墙板中的型钢与板面之间混凝土的最小厚度不应小于40mm。
由于钢骨至墙板表面的厚度内配置有箍筋,因此本条规定了型钢混凝土剪力墙墙板中型钢至板面的最小距离。
3)型钢混凝土剪力墙墙板的配筋应符合下列要求:
①应配置横向箍筋和竖向分布钢筋形成双层钢筋网,钢筋网之间应配置拉结筋。
②横向箍筋和竖向分布钢筋的直径均不应小于8mm,拉结筋的直径不应小于6mm。
③横向箍筋的间距不应大于200mm,墙板两端300mm高度范围内横向箍筋的间距不应大于100mm。
本条规定的是钢骨剪力墙墙板的最小截面及最低配筋要求。
4)型钢混凝土剪力墙墙板的顶面和底面宜制作成粗糙面,凹凸不宜小于4mm;当竖缝采用后浇混凝土连接节点时,两侧面应制做成槽形及粗糙面,凹凸不宜小于4mm。
5)型钢混凝土剪力墙结构应按现浇混凝土剪力墙结构采取基本抗震构造措施,其边缘构件的型钢截面一般可采用角钢或一字形钢板,如图9-9所示。可由计算和构造要求得到钢筋面积,按等强度计算相应的型钢截面。边缘构件处箍筋应按现浇混凝土剪力墙结构设置,边缘构件处纵向钢筋不少于6根,直径同墙体竖向分布筋。
图9-9 非边缘构件位置现浇段[《装配式剪力墙 结构设计规程》(DB 11/1003—2013)]
1—箍筋 2—边缘构件钢板
6)型钢混凝土剪力墙结构墙肢和连梁的承载力验算,可按现浇剪力墙结构墙肢和连梁的承载力验算方法进行。
装配式型钢剪力墙墙板及连梁破坏模式与现浇剪力墙结构基本相同,可按现浇剪力墙结构的方法进行承载力验算。
(3)连接设计
1)上下层相邻预制剪力墙的竖向钢骨和钢筋的连接方式(图9-10~图9-15)应符合下列规定:
图9-10 水平缝连接示意图
1—上层墙板 2—边缘构件钢板 3—现浇层上层纵筋 4—叠合板现浇层 5—预制叠合板 6—现场连接处 7—连接端板 8—端板加劲肋板 9—下层墙板 10—预制叠合楼板甩筋 11—洞口边缘
图9-11 水平缝处内墙抗剪键连接示意图[《装配式剪力墙结构设计规程》(DB 11/1003—2013)图8.3.1-2](www.daowen.com)
1—上层墙板 2—抗剪键钢板 3—预制楼板肋板 4—预制楼板 5—连接板锚筋 6—下层墙板 7—现场连接焊缝 8—连接端板
b1—楼板后浇空间 L—连接板锚筋长度 d1—预制楼板上缘厚 d2—预制楼板孔高 d3—预制楼板下缘厚
图9-12 水平缝处内墙一般位置连接示意图[《装配式剪力墙结构设计规程》(DB 11/1003—2013)图8.3.1-3]
1—上层墙板 2—对侧楼板甩筋 3—预制楼板 4—预制楼板肋板 5—上层墙板甩封闭筋 6—预制楼板孔 7—下层墙板甩封闭筋 8—下层墙板
b1—楼板后浇空间 d1—预制楼板上缘厚 d2—预制楼板孔高 d3—预制楼板下缘厚
图9-13 水平缝处外墙边缘构件连接示意图[《装配式剪力墙结构设计规程》(DB 11/1003—2013)图8.3.1-4]
1—上层墙板 2—边缘构件钢板 3—预制楼板肋板 4—预制楼板 5—法兰端板加劲肋板 6—下层墙板 7—预制板甩筋 8—法兰端板 9—连接螺栓
b1—楼板后浇空间 d1—预制楼板上缘厚 d2—预制楼板孔高 d3—预制楼板下缘厚
图9-14 水平缝处外墙抗剪键连接示意图[《装配式剪力墙结构设计规程》(DB 11/1003—2013)图8.3.1-5]
1—上层墙板 2—抗剪键钢板 3—预制楼板肋板 4—预制楼板 5—连接板锚筋 6—下层墙板 7—现场连接焊缝 8—连接端板
b1—楼板后浇空间 L—连接板锚筋长度 d1—预制楼板上缘厚 d2—预制楼板孔高 d3—预制楼板下缘厚
图9-15 水平缝处外墙一般位置连接示意图[《装配式剪力墙结构设计规程》(DB 11/1003—2013)图8.3.1-6]
1—上层墙板 2—对侧楼板甩筋 3—预制楼板肋板 4—预制楼板 5—下层墙板 6—上层墙板甩封闭筋 7—下层墙板甩封闭筋 8—预制楼板孔
b1—楼板后浇空间 d1—预制楼板上缘厚 d2—预制楼板孔高 d3—预制楼板下缘厚
①边缘构件的每根竖向钢骨应各自连接。
②竖向分布钢筋宜各自伸入圈梁。
③应设置预埋抗剪件抵抗水平剪力。
2)型钢混凝土剪力墙结构楼层内相邻预制剪力墙的连接可采用图9-16所示方式。
3)水平缝抗弯承载力计算可采用现浇混凝土剪力墙结构墙肢计算方式,仅考虑钢骨受拉,不应考虑抗剪键的受拉;水平缝抗剪承载力计算仅考虑抗剪键的水平抗剪承载力。
4)楼层标高的圈梁内的通长钢筋在跨越竖缝位置时,应采用柔性材料握裹,柔性材料握裹后的总直径不应小于2cm,握裹范围为竖缝两侧各10cm。
试验和分析表明,罕遇地震作用下,楼层标高的圈梁在竖缝位置会有较为明显的开裂和错动,为防止圈梁钢筋被剪断,需采取柔性握裹措施。
图9-16 竖缝钢板预埋件连接示意图[《装配式剪力墙结构设计规程》(DB 11/1003—2013)图8.3.2]
1—预埋连接钢板 2—凹槽 3—锚筋 4—安装缝隙 5—后焊连接钢板 6—构造边缘构件
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