疊合板式混凝土剪力墻結構設計技術研究

繆娟娟　（安徽省建筑科學研究設計院，安徽　合肥　230001）

疊合板式混凝土剪力墻結構設計技術研究

繆娟娟（安徽省建筑科學研究設計院，安徽合肥230001）

住宅產業化越來越受到社會各界的重視，疊合板式混凝土剪力墻結構為住宅產業化的實現提供了技術支持。文章通過對工程實例的分析，探討了疊合板式混凝土剪力墻結構的設計方法，通過研究分析各項指標，其抗震性能符合相關規定。

疊合板式混凝土剪力墻結構；設計要點；抗震性

0　前言

為適應住宅產業化的發展，高度集中資金和技術，大規模的生產住宅供社會化的需求，推進現代建筑產業化，應用并推廣裝配整體式剪力墻結構。

在進行大量相關試驗，結合具體工程實踐經驗，依據現行相關規范的基礎上，安徽省地方標準《疊合板混凝土剪力墻結構技術規程》（DB34/T 810-2008）已于2008年8月13日實施，為疊合板混凝土剪力墻結構的工程應用提供了可靠的技術支持。本文以合肥某公租房住宅樓為例，介紹疊合板混凝土剪力墻結構的設計思路與方法。

1　項目簡介

本工程功能為住宅，地下為設備用房。住宅樓長30.9m，寬20.2m，建筑高度54.2m，地下1層，地上18層，主要層高3.3m，主要軸網尺寸7.8m×7.6m；結構型式為疊合板式混凝土剪力墻結構，剪力墻采用疊合式墻板、樓板采用疊合式樓板，輔以必要的全現澆框架梁、混凝土墻板、樓板。

2　工程設計基本參數（見表1）

設計基本參數　表1

3　工程材料（見表2）

工程材料　表2

4　設計目標

本工程主體結構除邊緣構件、墻板之間連接部位現澆，地下室外墻局部現澆，少量地下室外墻、上部結構剪力墻板以及樓梯、陽臺等混凝土構件預制。預制墻板及其水平和豎向連接構件，是結構整體豎向承重及抗側力體系的一部分，要具有承受地震作用的能力。

5　疊合板式混凝土剪力墻結構概念設計

①結構平面布置宜規則、對稱、減少偏心，剛度和承載力分布宜均勻，控制建筑的高寬比；本工程結構高寬比為2.9。

②基礎設計：根據場地土的情況，最大限度的發揮地基潛力，選擇經濟合適的地基方案，減小地基過大變形，避免結構產生不均勻沉降。

③底部加強部位：結構底部加強部位受力情況復雜，為保證底部出現塑性鉸之后還具有較高的延性，底部加強區構件應適當加強，提高裝配整體式結構的整體抗震性能。

④其它抗震措施：適當提高結構的彈性剛度；嚴格控制剪力墻肢的軸壓比和剪壓比。

6　計算分析

采用墻元模擬剪力墻，梁為現澆混凝土，樓板采用大開間單向疊合樓板（考慮隔墻的作用）。本工程結構計算采用SATWE進行結構整體分析。

6.1荷載和地震作用

疊合板式剪力墻結構的荷載和地震作用應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》（GB50009-2012）和《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）的有關規定進行計算。

6.2結構計算

疊合板式剪力墻結構、構件以及連接節點，根據受力狀態的不同，分別進行使用和施工兩個階段的計算。使用階段的計算包括結構、構件以及節點的承載力計算，對使用上需控制變形值的結構及構件進行變形計算，以及對使用上需限制裂縫寬度的構件進行裂縫寬度驗算；施工階段對預制構件的吊裝、裝配等進行承載力及變形控制驗算。

疊合式樓板在施工階段采取常規支撐形式，按普通受彎構件計算，其配筋率按《混凝土結構設計規范》有關規定計算，截面高度按疊合式板全截面高度取值。在樓板撓度計算中，疊合式樓板的裂縫寬度、撓度驗算按《混凝土結構設計規范》有關規定進行計算。

6.3計算結果

SATWE計算結果見表3～8，各項控制指標均滿足相關規范要求。

結構自振周期（前三階）　表3

T3/T1=1.2904/1.8047=0.72＜0.90，滿足規范要求。

有效質量系數　表4

有效質量系數均大于90%，滿足規范要求。

剪重比　表5

剪重比均大于1.60%，滿足規范要求。

最大層間位移角及位移比　表6

層間位移角及位移比均滿足規范要求。

剛重比　表7

結構剛重比大于1.4，能夠通過高規（5.4.4）的整體穩定驗算；剛重比大于2.7，可以不考慮重力二階效應。

軸壓比　表8

軸壓比滿足規范要求。

7　設計要點

7.1疊合墻板的設計

疊合板式混凝土剪力墻結構的一些力學性能和現澆混凝土結構相似。但由于存在現澆拼縫，疊合板式結構的整體剛度比現澆結構有所削弱。預制墻板端部剪力墻配筋適當加強，預制墻板豎向接合面做成槽鍵，槽鍵長度方向垂直于主剪力方向。疊合板式剪力墻預制墻板的豎向接縫與水平接縫處，應通過計算布置連接鋼筋。疊合板式混凝土剪力墻結構通過可靠的連接，不僅能夠滿足抗震設計的要求，還可以達到與現澆剪力墻結構相近的抗震性能。

7.2疊合樓板及樓梯的設計

疊合板的計算方式按照同厚度的現澆板進行。由于疊合樓板存在拼縫，在對跨度較大的疊合板進行設計時，應考慮預制板拼縫對樓板內力和撓度的影響。并按需要設置抗剪鋼筋。疊合式樓板與疊合式剪力墻連接處，樓板負筋應彎折并錨入時，搭接長度不應小于laE；樓板正筋應伸入墻內并過墻中心線且不小于5倍鋼筋直徑。上下疊合板式剪力墻連接鋼筋在墻內的搭接長度不應小于laE；抗震設計時，搭接長度不應小于laE。

樓梯應采用混凝土預制樓梯，兩端宜分別為固定鉸和滑動鉸，留出轉動的位移空間［2］。

8　疊合板式混凝土剪力墻結構施工

裝配式剪力墻結構的施工圖應由設計單位完成，預制混凝土構件的加工詳圖應有完整的預制混凝土構件拆分圖和排版圖，此外還應由設計單位會簽確認。施工技術人員應在熟悉施工圖紙的前提下，提供預制構件規格，工廠按此進行加工，這樣有利于對工程進度的組織、優化與控制；疊合構件的安裝應采用集中吊裝，現場材料的堆放應合理有序，減少占用現場作業空間，同時減少了現場鋼筋和模板工程的工作量，減少各施工流程之間的交叉作業及相互之間的干擾。

9　小結

通過對本工程實例的分析，可以得出：疊合板式混凝土剪力墻結構通過可靠的連接，不僅能夠滿足抗震設計的要求，還可以達到與現澆剪力墻結構相近的抗震性能。目前，疊合板式混凝土剪力墻結構在國內尚處于起步階段，許多問題的研究還僅停留在試驗階段。隨著我國經濟增長方式的轉型，住宅產業化越來越受到政府的重視，疊合板式混凝土剪力墻結構依附其標準化程度高、質量好、施工進度快、節能環保等優點，發展前景一片大好。相信許多問題的理論研究在不久的未來將得以解決。

［1］DB34/T 810-2008，疊合板混凝土剪力墻結構技術規程［S］.

［2］孫強.裝配整體式剪力墻結構設計方法初探［J］.科技與企業，2013（7）.

TU375

A

1007-7359（2016）04-0123-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.049

繆娟娟（1982—），女，安徽池州人，畢業于合肥工業大學，學士，工程師。