論多層住宅結構的體系問題

摘要:對現在常用的幾種結構體系進行分析，提出應用建議。介紹一種新的多層建筑結構體系——保溫砌模剪力墻體系。

關鍵詞:多層建筑結構 剪力墻結構 砌塊 砌模

0 引言

多層建筑在今后幾十年內仍是我國各地區發展的主要結構形式。研究開發經濟實用的不用實心粘土磚的多層建筑(尤其是多層住宅)結構體系是當前十分迫切的課題。

1 當前幾種常用多層建筑結構體系的分析

進幾年來，對多層建筑結構體系的研究不斷有新的發展，主要有以下幾種類型:

1.1 用多孔粘土磚或非粘土磚代替實心粘土磚的多層建筑體系。這種體系發展緩慢，原因有以下幾個方面:①粘土多孔磚仍需要大量的粘土，少用粘土有限;②不能用于承重墻;③由于涉及原材料及投資前景等問題，生產廠家不敢下決心擴大規模，制約了其發展;④灰砂磚由于抗剪強度及其與砂漿的粘結性能不佳，影響其大面積推廣使用。

1.2 混凝土空心砌塊多層建筑體系。這種體系在北京已經發展了幾年，且已形成相當規模的砌塊生產能力，砌塊生產已“供大于求”。其存在的問題為:①混凝土空心砌塊自重大，由人工采用人工砌筑的勞動強度大，不符合建筑工業化的方向;②砌筑工藝存在不足之處:很薄的砂漿在空心砌塊上鋪設很難粘結密實和牢固，影響整體強度;③雨水容易從砂漿縫隙滲入，如果雙面抹灰，又大大增加抹灰量;并且在光潔的砌塊上抹灰難度很大，易空鼓、開裂;④在砌塊內放置鋼筋、建筑混凝土等工藝復雜，質量無法檢驗。

總之，大面積推廣混凝土空心砌塊難度較大，因此有人認為預制混凝土砌塊和現澆混凝土墻都是混凝土，何必把混凝土做成砌塊再用人工去砌筑呢?不如現場一次建筑成型方便，質量也好，并且可以不用抹灰，省工，進度快。

1.3 革新”外砌內澆”體系。將外墻粘土實心磚改為加氣混凝土砌塊，內墻仍為鋼筋混凝土墻體(一般為140~160mm厚)，用大模板施工。

1.4 鋼筋混凝土剪力墻結構體系。內外墻全部采用現澆鋼筋混凝土墻，目前已經開發出多種配套的外墻保溫體系。這類結構體系，亦可以把外墻做成預制墻板在現場預制生產后就地安裝。

1.5 框架輕板結構體系。結構多為鋼筋混凝土框架結構，內外墻均為非沉重墻。可用陶粒空心塊、加氣混凝土塊或其它非粘土砌塊以及陶粒混凝土輕質兩面光條板，3E板等做內外墻。

2 一種新的建筑結構體系——保溫砌模剪力墻結構

保溫砌模現澆鋼筋混凝土網格剪力墻沉重結構體系(以下簡稱”保溫砌模剪力墻結構”)是近年來新研制的結構體系，這種體系采用聚苯顆粒混凝土(細石)制作成空心砌塊進行砌筑、澆筑施工。砌塊構造長395mm;寬300mm(用于外墻)或200mm;高195mm。由水泥、粉煤灰、聚苯乙烯泡沫塑料顆粒、外加劑及水拌制后，在砌塊模具中分層振壓后制成砌塊坯體，脫模養護后制成砌塊。砌塊體積密度為380~450kg/m3。該砌塊垂直方向上有2個方孔，水平方向上有槽，現場砌筑時將砌塊對孔(垂直孔道)錯縫砌筑，砌成的砌體形成水平與垂直2個方向都溝通的網格式空腔，空腔內配鋼筋、建筑混凝土。如是，這種砌塊既是砌體、又是模板、又有保溫功能，故稱(保溫砌模)。

砌模現澆后的墻體內形成矩形網格狀的鋼筋混凝土芯體，在內外墻轉角處、內外墻交接處、沉重梁部位等，設置組合柱構造，這樣可構成性能良好的完整沉重墻體系。砌筑”保溫砌模”時，每層砌模水平孔內配置水平鋼筋;砌到一層高度，在垂直孔內插入豎向鋼筋，在孔內澆筑自密實免振混凝土。內外墻均可以采用這種工藝。為了探索這種新結構體系的性能，清華大學土木系對此做了試驗。墻體抗震性能滿足規范要求，結構受力合理，構造上有創新，是集結構、保溫、隔熱、隔聲和防火于一體的多層新型建筑體系。保溫砌模所用的聚苯顆粒混凝土，可消納大量廢舊聚苯泡沫，變廢為寶，回收“白色垃圾”減少污染。據有關資料介紹工程造價低于混凝土配筋砌塊墻及現澆剪力墻結構。無論在設計、施工工藝方面還需要進一步深化研究，但從發展方向無疑是大有可為。

3 體系評述

符合我國國情的多層建筑結構體系應該是結構安全可靠，建筑材料來源豐富，有利于墻體改革和節能;符合建筑施工工業化的發展方向，能減輕笨重的體力勞動，還要能降低工程造價，有明顯的經濟效益。

根據上述原則，認為以現澆鋼筋混凝土剪力墻結構體系為主的多層建筑結構體系較為適宜，尤其是多層住宅。上述“革新外砌內澆結構”與“保溫砌模剪力墻結構”都屬于這類結構體系，下面就這兩種結構進行具體分析。

革新“外砌內澆”體系的關鍵是改革外墻，根據目前建材條件，可采用加氣塊、混凝土空心砌塊或其他非沉重砌塊。同時還需在外墻采用組合柱和圈梁等措施來增加外墻的抗震能力，在內墻增加縱向鋼筋混凝土剪力墻。也可以把外墻做成結構，保溫、裝飾三合一的現場預制外墻板替代“外砌”。這類結構體系也可作成大開間(6~7m左右)，由橫墻沉重，設鋼筋混凝土內縱墻或部分縱墻，現澆樓板(少量梁)并加大組合柱。采用加氣塊砌筑外墻時可以加厚外墻，不再用外墻保溫。目前加氣塊內外抹灰的施工工藝為題已基本解決，使該體系成為比較切合中國目前實際情況的多層建筑結構體系之一。

“保溫砌模剪力墻結構”是今后值得推廣應用的一種較好的體系，其優點前面已經陳述。其主要缺點是還必須用人工砌筑，仍離不開抹灰;混凝土澆筑工藝較為復雜，從建筑施工工業化角度來考慮尚有不足之處。為了彌補上述不足，可以將內墻改為一般鋼筋混凝土剪力墻，這樣可以減少2/3的砌筑量和抹灰面積，工藝也簡單多了。實際上把鋼筋混凝土剪力墻體系和保溫砌模剪力墻體系兩者結合起來，取長補短，充分發揮各自優勢。這種做法可以供設計和建設單位參考。根據試驗研究資料證明，這種體系的建筑層數可以超過6層、不高于10層。