高層裝配整體式剪力墻底部加強部位裝配式結構的思考

張宏偉

摘要：在當前實際工程應用中，大部分高層裝配整體式剪力墻結構底部加強部位仍釆用現(xiàn)澆結構?從施工?工業(yè)化評價角度考慮，為更好地發(fā)揮全裝配化施工優(yōu)勢和提高建筑工業(yè)化程度，底部加強部位如何實現(xiàn)裝配式結構的問題應深入研究解決?本文梳理底部加強部位釆用現(xiàn)澆結構的規(guī)范規(guī)定和原因分析，思考并提出相關解決措施?

關鍵詞：高層；裝配整體式剪力墻；底部；結構

引言

裝配整體式結構結合了現(xiàn)澆整體式的優(yōu)點，以及預制裝配式的特點?預制裝配式建筑在結構性能上可以實現(xiàn)與現(xiàn)澆整體式同樣的安全穩(wěn)定性，由于構件均為預制，表面較為平整，同時可將保溫隔熱等功能與水電管線布置相結合，大大縮短了施工周期和人力?因此，裝配式結構具有良好的經(jīng)濟和社會效益，近些來在國內(nèi)有著巨大的發(fā)展?jié)摿?

1?高層裝配式剪力強底部加強部位采用現(xiàn)澆結構的規(guī)范規(guī)定及原因分析

1.1?規(guī)范規(guī)定

1）《裝配式混凝土結構技朮規(guī)程》第6.1.8條第2款規(guī)定：剪力墻結構底部加強部位的剪力墻宜采用現(xiàn)澆混凝土?2）DB11/1003—2013《裝配式剪力墻結構設計規(guī)程》第5.1.5條規(guī)定：抗震等級為一級時，高層建筑底部加強部位應釆用現(xiàn)澆剪力墻；抗震等級為二?三級時，高層建筑底部加強部位宜采用現(xiàn)澆剪力墻；抗震等級為二?三級且底層墻肢軸壓比不大于0.3或抗震等級為四級時，底部加強部位也可部分裝配，但應對預制墻板的連接采取加強措施?

1.2?原因分析

1）通過對規(guī)范條文的理解和剖析，規(guī)范并非不允許底部加強部位釆用裝配式結構?但大部分設計人員時規(guī)范采用“宜”的條文一般都嚴格遵守，而審圖機構人員往往對規(guī)范釆用“宜”的條文也要求執(zhí)行，無形中造成對規(guī)范條文片面理解，未針對具體項目情況進行分析，從嚴執(zhí)行規(guī)范條文?2）由于建筑功能特殊需求，建筑首層或底部幾層與標準層建筑功能不同?如首層及2層為商業(yè)功能，導致結構局部墻體布置及開洞情況與標準層不同，甚至可能出現(xiàn)轉換結構或結構布置不規(guī)則，因此不適合采用裝配式結構，也不適合標準化設計及施工?3）從結構受力方面考慮，剪力墻結構為懸臂狀彎曲受力特性，通常底部加強受力最大，構件截面大且配筋較多，配筋構造較復雜，不利于預制構件的連接；而底部加強及以上部分，受力較小，構件截面小且配筋較少，配筋構造簡單，預制構件連接相對簡單?由于底部加強部位與底部加強部位以上的標準層配筋差異較大，兩部分無法實現(xiàn)構件的標準化設計和施工?4）從抗震構造方面考慮，底部加強部位是結構的塑性鉸區(qū)，對建筑物的抗震性能非常重要，尤其在高烈度地區(qū)，剪力墻結構設計時需增大底部加強區(qū)抗剪承載力和延性?因此墻體水平和豎向分布鋼筋較多，且通常應設置約束邊緣構件來提高剪力墻抗震延性?而底部加強區(qū)以上部分，墻體水平和豎向分布鋼筋較少，通常滿足構造配筋率即可，且墻體僅需設置構造邊緣構件?由于底部加強部位與底部加強部位以上的標準層抗震構造差異，兩部分無法實現(xiàn)構件的標準化設計和施工?

2?工程概況

本章所提供的工程實例為位于北京房山區(qū)某住宅樓，地下室及地上局部加強區(qū)現(xiàn)澆混凝土剪力墻結構、地上裝配整體式剪力墻結構?總建筑面積73498.56㎡，其中地上建筑面積52934.50㎡，地下建筑面積20564.06㎡其中，住宅總層數(shù)為18層，室內(nèi)外高差0.3米，1層層高3.0米，2-18層層高2.9米，地下車庫層高3.8m，建筑長61.30，寬14.35m，高52.40m?該建筑結構特點為大底盤超長結構，其中地上部分分縫，而地下部分不分縫，因此屬于特殊的多塔結構?

3?結構設計方案

3.1?結構體系

該工程位于北京市，根據(jù)工程所在地對該工程建設需要，結構采用裝配整體式剪力墻結構體系?本項目為大底盤地下室結構，該結構上部分縫屬于超長結構?結構一層至二層為底部加強層，底部加強區(qū)均采用現(xiàn)澆混凝土形式?結構外墻全部采用預制夾心保溫墻板，墻體總厚度300mm，由60mm厚混凝土保護層復合40mm擠塑聚苯板（XPS）保溫層，再與200mm厚現(xiàn)澆剪力墻外墻疊合形成夾心保溫疊合外墻，部分剪力墻內(nèi)墻采用預制剪力墻，墻板厚度為200mm，剪力墻墻板水平縫處上下連接采用單排螺栓居中連接?樓板一部分采用預制疊合樓板，而另部分采用現(xiàn)澆?地下室樓板與屋面層樓板采用混凝土現(xiàn)澆樓板，地下室頂板板厚取180mm，地下二層與屋面層板厚取120mm；中間樓層采用預制疊合樓板，1層與17層樓板板厚取130mm?結構樓梯則均采用預制樓梯?

3.2?現(xiàn)澆剪力墻布置方案

在整體結構上對剪力墻的布置在考慮到民用住宅對抗震的要求，還要考慮到后期的深化設計階段?所以剪力墻平面布置應保證對稱，避免過大凹凸以及樓板不連續(xù)等情況?結構屬于帶地下室多塔結構，地上部分分三塔，塔間縫寬為150mm，地下室為整體?地下室外圍墻布置300mm厚和250mm厚鋼筋混凝土剪力墻，并且在一些部位加設扶壁柱，增加剪力墻的強度和剛度，在施工時與剪力墻一同施工?在結構內(nèi)部電梯井?強弱電箱周圍布置了剪力墻，結構內(nèi)部形成剪力墻核心筒?上部結構主要選擇200mm厚剪力墻，與地下室剪力墻布置形式相同?

3.3?結構主要節(jié)點做法

裝配整體式剪力墻結構是通過可靠的鋼筋套筒灌漿連接，使裝配整體式剪力墻結構成為等同現(xiàn)澆混凝土結構?預制墻板與現(xiàn)澆構件之間?預制墻體間的連接及接縫均比較多，并且每層樓板處均有水平接縫，例如預制墻之間的水平縫，預制剪力墻與現(xiàn)澆邊緣構件間的豎向接縫等?在實際施工過程中，接縫的構造處理將十分困難，因此對剪力墻墻體連接設計時應適當簡化剪力墻墻身的鋼筋連接，從而降低施工難度?預制夾心保溫外墻板是非抗側力圍護外墻，預制墻體底部埋置螺栓套筒并采用開有長圓孔的角鋼與樓板連接，預制墻體頂部預埋鋼筋與后澆梁可靠連接，預制夾心保溫墻體內(nèi)內(nèi)外混凝土保護層?夾心保溫層采用連接件連接，且預制墻體需要預留拉結筋并錨入現(xiàn)澆墻內(nèi)?

預制夾心保溫剪力墻外墻板為抗側力剪力墻外墻，墻板內(nèi)采用FRP連接件使混凝土保護層?XPS保溫層以及預制剪力墻形成整體?預制夾心保溫剪力墻外墻板水平縫處上下連接采用單排螺栓居中連接；預制夾心保溫剪力墻外墻兩側暗柱為現(xiàn)澆，水平筋預留錨入現(xiàn)澆暗柱內(nèi)；預制墻板墻頂設置130mm厚現(xiàn)澆板帶，與疊合樓板現(xiàn)澆層整澆形成整體，保證水平力的傳力?預制墻體兩側兼現(xiàn)澆剪力墻側模板，預制墻體預留拉結筋錨入現(xiàn)澆墻內(nèi)?

結束語

針對高層裝配整體式剪力墻底部加強部位釆用裝配式結構的問題，分析得出實現(xiàn)裝配式的關鍵問題在于能否與底部加強部位以上標準層采用相同或相近的裝配式結構設計?提出可從建筑平面功能及立面釆用標準化設計?減小底部加強部位受力?降低底部墻肢軸壓比?采用減震隔震技水等方面考慮釆用具體措施，希望能為從事裝配式建筑的同仁提供參考?

參考文獻

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（作者單位：城建亞泰建設集團宏禹建筑裝飾公司）