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第4章裝配式鋼框架-抗側(cè)力結(jié)構(gòu)裝配式鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)01裝配式鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)02目錄CONTENTS裝配式鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)背景與現(xiàn)狀在城市建筑不斷向高空發(fā)展的當(dāng)下,建筑層數(shù)和高度持續(xù)攀升,結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的抗側(cè)剛度不足問題日益凸顯。為滿足建筑正常使用要求,采用支撐和剪力墻等抗側(cè)力構(gòu)件成為增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的關(guān)鍵舉措。裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系,尤其是框架-支撐和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系,憑借其良好的抗震性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和空間靈活性,在現(xiàn)代建筑中得到了極為廣泛的應(yīng)用,成為建筑領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。結(jié)構(gòu)體系組成鋼框架—支撐體系是沿結(jié)構(gòu)的縱、橫兩個(gè)方向或者其他主軸方向,依據(jù)側(cè)力大小布置一定數(shù)量支撐所形成的結(jié)構(gòu)體系。支撐體系與框架體系協(xié)同作用,構(gòu)成雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系,不僅為結(jié)構(gòu)在正常使用階段賦予一定側(cè)向剛度,還在水平地震作用及較大風(fēng)荷載作用下,為結(jié)構(gòu)提供兩道受力防線,有效提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。鋼框架—支撐體系鋼框架—中心支撐結(jié)構(gòu)體系連接形式:中心支撐有兩種連接形式,一種是兩端都與梁柱交點(diǎn)相接;另一種是一端與梁柱交點(diǎn)相接,另一端與其他支撐和梁的交點(diǎn)相接,即支撐與其他構(gòu)件匯聚在構(gòu)件軸線的交點(diǎn)上。當(dāng)連接存在困難時(shí),可稍偏離連接結(jié)點(diǎn),但距離不應(yīng)超過支撐桿件的截面寬度,計(jì)算時(shí)需計(jì)入附加彎矩的影響。布置方式:中心支撐的布置方式豐富多樣,大致分為X形斜撐、單斜撐、倒V字形斜撐、K字形斜撐、V字形斜撐等等。然而,K字形斜撐在柱處相交,一旦發(fā)生屈曲失穩(wěn),會(huì)產(chǎn)生不平衡力,對(duì)框架柱造成不利影響,因此不宜采用。優(yōu)缺點(diǎn):該結(jié)構(gòu)體系在提高框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和減小側(cè)移方面效果顯著,但存在受壓時(shí)支撐易發(fā)生屈曲失穩(wěn)的缺陷。一旦屈曲失穩(wěn),將在與支撐相交的梁段內(nèi)產(chǎn)生不平衡力。試驗(yàn)研究表明,在橫梁剛度較小的情況下,支撐屈曲失穩(wěn)會(huì)使橫梁兩端形成塑性鉸,進(jìn)而引發(fā)橫梁破壞或結(jié)構(gòu)樓板下陷的風(fēng)險(xiǎn);當(dāng)橫梁剛度足夠大時(shí),這一現(xiàn)象可得到明顯改善。01分類及特點(diǎn)鋼框架—偏心支撐結(jié)構(gòu)體系斜撐連接方式:偏心支撐與中心支撐的斜撐連接方式不同。在偏心支撐框架中,斜撐的一端與梁柱交點(diǎn)相接,另一端連接在梁上與其他支撐和梁的交點(diǎn)不相接;另一種連接方式為兩端都連接在梁上,也與其他支撐和梁的交點(diǎn)不相接。這兩種連接方式會(huì)在支撐與梁的交點(diǎn)到梁柱的交點(diǎn)間形成耗能梁段,或者在兩支撐與梁交點(diǎn)的連接段形成耗能梁段。布置形式:偏心支撐的布置形式有八字形、單斜撐、人字形(包括正人字形和倒人字形)。八字形的耗能支撐布置形式有兩種,一種是斜撐與梁的中部相交處,即斜撐的上部形成耗能梁;另一種是斜撐與上部的梁和下部的梁在中部處相交,故在上部的梁和下部的梁都形成耗能梁段。單斜撐的兩端都與梁的中部相交從而形成耗能梁段。人字形和倒人字形斜撐分別在斜撐下部的梁和上部的梁形成耗能梁段。在小震作用下,耗能梁段處于彈性狀態(tài);在大震作用下,耗能梁段發(fā)生塑性變形,消耗地震能量。此外,與鋼框架—中心支撐結(jié)構(gòu)相比,鋼框架—偏心支撐的布置形式更易解決管道和門窗的布置等問題。02分類及特點(diǎn)03鋼框架—屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成及原理:屈曲約束支撐是一種新型的耗能支撐方法,與傳統(tǒng)支撐方法存在顯著差異。它主要由核心單元、約束單元和無粘結(jié)構(gòu)造層三部分構(gòu)成。核心單元又稱為芯材,是主要受力元件,由特定強(qiáng)度鋼材組成,分為耗能段、過渡段、連接段。約束單元負(fù)責(zé)提供約束機(jī)制,防止核心單元受軸壓力時(shí)發(fā)生整體或局部屈曲;無粘結(jié)構(gòu)造層為核心單元與約束單元之間提供滑動(dòng)界面,使支撐在受拉與受壓時(shí)盡可能有相似的力學(xué)性能,避免核心單元受壓膨脹后與約束單元間產(chǎn)生摩擦力而造成軸壓力的大量增大。這種支撐方法通過在受力時(shí)避免屈曲問題,實(shí)現(xiàn)了全截面的屈服,有效提高了承載力。通過典型的鋼框架—屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)案例,直觀了解其在實(shí)際工程中的應(yīng)用效果,包括結(jié)構(gòu)的整體布局、支撐的設(shè)置方式以及與其他構(gòu)件的連接情況等。分類及特點(diǎn)節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造焊接連接是支撐與框架梁柱連接的一種最常用連接形式。相較于螺栓連接和銷軸連接,焊接連接施工最為容易。對(duì)于承受較大荷載的支撐而言,若采用螺栓連接,所需螺栓數(shù)量較多,會(huì)導(dǎo)致整個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的連接段變長(zhǎng),而采用焊接連接則更為經(jīng)濟(jì)。然而,在進(jìn)行焊接之前,需要依據(jù)規(guī)范進(jìn)行合理的焊縫設(shè)計(jì),以避免焊接引起支撐端部連接處的扭曲現(xiàn)象,確保連接的質(zhì)量和穩(wěn)定性。焊接連接螺栓連接和焊接連接均屬于十字形連接方式,最早起源于日本。螺栓連接要求支撐端部的連接段具有足夠長(zhǎng)度,須在支撐端部上下兩面設(shè)置加勁肋板來確保其有足夠的強(qiáng)度,避免發(fā)生局部屈曲。同時(shí),螺栓連接時(shí)需要有多個(gè)螺栓,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017)要求,選取螺栓間合理的構(gòu)造間距,且采用高強(qiáng)螺栓。對(duì)于屈曲約束支撐來說,雖然芯板有多種形狀,但大多數(shù)都是由單一截面構(gòu)成,而在支撐端部采用十字形連接方式可以保證連接段的強(qiáng)度和屈曲約束支撐兩端無約束區(qū)的穩(wěn)定性。螺栓連接支撐的銷軸連接方式最早起源于美國(guó),經(jīng)過特殊處理可將支撐兩端連接部位實(shí)現(xiàn)理想鉸接。由于只需采用一個(gè)銷軸約束支撐和節(jié)點(diǎn)板,減少了連接段的長(zhǎng)度,施工現(xiàn)場(chǎng)安裝方便,節(jié)省施工時(shí)間,并且不用考慮焊接連接和螺栓連接時(shí)遇到的焊縫設(shè)計(jì)和螺栓設(shè)計(jì)。對(duì)于屈曲約束支撐來說,采用銷軸連接可使連接段相應(yīng)縮短,從而使支撐的約束屈服段更長(zhǎng),耗能性能更優(yōu)。銷軸連接銷軸連接可實(shí)現(xiàn)支撐的理想鉸接形式,與支撐的計(jì)算模式和實(shí)際受力符合,且具有較好的美觀效果,不影響建筑外觀,可裸露于建筑表面供公眾人員參觀,但銷軸連接造價(jià)和施工精度要求較高。另一方面,焊接和螺栓連接比較方便和經(jīng)濟(jì)。因此,支撐連接可根據(jù)需求同時(shí)采用兩種不同的連接方式。支撐兩端選擇不同的連接方式,可以調(diào)節(jié)耗能段和非耗能段的剛度,使其達(dá)到最優(yōu)抗側(cè)剛度和耗能能力,滿足不同工程的實(shí)際需求。混合連接設(shè)計(jì)要點(diǎn)抗震等級(jí)確定:結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)主要根據(jù)抗震設(shè)防分類、設(shè)防烈度和房屋高度確定,與結(jié)構(gòu)類型無關(guān)。在鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)體系中,構(gòu)件的抗震等級(jí)通常與整體結(jié)構(gòu)相同,無需考慮框架和支撐所分擔(dān)的地震傾覆力矩比例。最大適用高度:鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)體系中,支撐的設(shè)置能有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度,承擔(dān)大部分水平剪力,使房屋的建筑適用高度增大。鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)的最大適用高度根據(jù)抗震設(shè)防烈度的不同而有所差異,如框架-中心支撐在6、7度(0.10g)時(shí)最大適用高度為220m,7度(0.15g)時(shí)為200m等;框架-偏心支撐在6、7度(0.10g)時(shí)最大適用高度為240m,7度(0.15g)時(shí)為220m等??蚣懿糠值卣饘蛹袅φ{(diào)整:為實(shí)現(xiàn)多道防線的概念設(shè)計(jì),在框架—支撐結(jié)構(gòu)中,框架部分的地震層剪力應(yīng)按剛度分配計(jì)算,并乘以調(diào)整系數(shù),以確保其不小于結(jié)構(gòu)總地震剪力的25%和框架部分計(jì)算最大層剪力的1.8倍,取兩者中較小的值,從多方面考慮提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。其他設(shè)計(jì)參數(shù):鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí),框架柱若采用鋼管混凝土柱可節(jié)省用鋼量并提高柱防火性能。組合框架-支撐結(jié)構(gòu)多遇地震計(jì)算時(shí),高度不大于50m時(shí)阻尼比可取0.04,高度大于50m且小于200m時(shí)阻尼比可取0.035;罕遇地震下阻尼比可取0.05,風(fēng)荷載作用下的承載力和位移分析,阻尼比可取0.025,舒適度分析計(jì)算時(shí),阻尼比可取0.015。當(dāng)偏心支撐框架部分承擔(dān)的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%時(shí),多遇地震的阻尼比可相應(yīng)增加0.005。當(dāng)采用屈曲耗能支撐時(shí),阻尼比應(yīng)為結(jié)構(gòu)阻尼比和耗能部件附加有效阻尼比的總和。支撐一般按層拆分,單斜桿、人字形、V字形的支撐可拆分為單個(gè)方向的斜桿,交叉形支撐其中一個(gè)方向拆分為單斜桿,另一方向的單斜桿分段拆開,通過螺栓或焊接連接形成整體。一般規(guī)定剛度要求:考慮P-Δ重力二階效應(yīng),為保證框架—支撐體系中框架部分的穩(wěn)定性,鋼框架結(jié)構(gòu)的剛度應(yīng)滿足相關(guān)公式要求。對(duì)組合框架,考慮鋼管內(nèi)混凝土開裂而導(dǎo)致的剛度折減,建議設(shè)計(jì)時(shí)組合框架的剛度滿足特定要求。柱腳設(shè)計(jì):鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)體系中結(jié)構(gòu)柱腳的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合地下室的布置以及嵌固端的位置確定。無地下室時(shí),對(duì)抗震設(shè)防烈度為6、7度地區(qū)的房屋,一般結(jié)合鋼柱的保護(hù)優(yōu)先選擇外包式剛接柱腳,以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)與施工;當(dāng)有地下室且上部結(jié)構(gòu)的嵌固端在地下室頂面時(shí),上部結(jié)構(gòu)的鋼柱在地下室應(yīng)至少過渡一層為型鋼混凝土柱,地下室地面處的柱腳可不按剛接柱腳進(jìn)行設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)工程的具體情況采用外包柱腳或鋼筋混凝土柱腳??拐饦?gòu)造措施:鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)的鋼框架部分,其抗震構(gòu)造措施與相同抗震等級(jí)純框架結(jié)構(gòu)相同。當(dāng)房屋高度不超過100m,且鋼框架部分按計(jì)算分配的地震剪力不大于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的25%時(shí),一、二、三級(jí)的抗震構(gòu)造措施可按純框架結(jié)構(gòu)降低一級(jí)的相應(yīng)要求采用。橫梁設(shè)計(jì):鋼框架—中心支撐結(jié)構(gòu)體系中,對(duì)于采用人字形或V字形支撐的結(jié)構(gòu),連接支撐的橫梁應(yīng)按壓彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。除頂層和出屋面房間的橫梁外,正常樓層內(nèi)與人字形或V字形支撐相連的橫梁的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)符合一系列規(guī)定,如與支撐相交的橫梁在柱間應(yīng)保持連續(xù),確定支撐跨的橫梁截面時(shí)不應(yīng)考慮支撐在跨中的支撐作用等。為減小橫梁承受的不平衡豎向分力,可采用跨層X支撐或設(shè)置拉鏈柱的支撐布置形式。鋼框架—偏小支撐結(jié)構(gòu)體系的鋼框架中,橫梁和柱的承載力應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017)的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算,消能梁段可采用Q235或Q345鋼,消能梁段的截面尺寸應(yīng)根據(jù)支撐抗側(cè)力所需的最小腹板受剪面積以及相應(yīng)的可能最大截面高度來確定。裝配式鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)體系中的鋼框架設(shè)計(jì)平面布置:鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)體系中支撐的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱,使兩個(gè)主軸方向結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性接近;同一樓層內(nèi)同方向抗側(cè)力構(gòu)件宜采用同類型支撐。對(duì)支撐結(jié)構(gòu),若支撐桁架布置在一個(gè)柱間的高寬比過大,為增加支撐桁架的寬度,也可將支撐布置在幾個(gè)柱間。豎向布置:支撐的豎向宜沿建筑高度連續(xù)布置,并應(yīng)延伸至計(jì)算嵌固端或地下室。當(dāng)延伸至地下室時(shí),地下部分的支撐可結(jié)合鋼柱外包混凝土用剪力墻代替。同時(shí)支撐的承載力與剛度宜自下而上逐漸減小,設(shè)計(jì)中可將支撐桿件的截面尺寸從下到上分段減小。結(jié)合建筑功能布置:為考慮室內(nèi)美觀和空間使用要求,支撐在結(jié)構(gòu)的平面布置時(shí),通常應(yīng)盡量結(jié)合房間分割,布置在永久性的墻體內(nèi)。對(duì)于居住建筑,由于建筑立面處理以及門窗洞口布置等建筑功能的要求,存在設(shè)置中心支撐相對(duì)比較困難的情況,此時(shí)可將支撐斜桿與搖擺柱結(jié)合布置,利用搖擺柱來平衡支撐斜桿的豎向不平衡力,避免框架橫梁承受過大的附加內(nèi)力。支撐布置原則支撐設(shè)計(jì)長(zhǎng)細(xì)比和寬厚比要求:研究表明,支撐桿件的低周疲勞壽命與其長(zhǎng)細(xì)比成正相關(guān),而與其板件寬厚比成負(fù)相關(guān)。為防止支撐過早斷裂,可適當(dāng)放松對(duì)按壓桿設(shè)計(jì)的支撐桿件長(zhǎng)細(xì)比的控制。對(duì)于純鋼中心支撐斜桿,按壓桿設(shè)計(jì)時(shí),長(zhǎng)細(xì)比不應(yīng)大于一定值,抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)時(shí),中心支撐桿件不得采用拉桿設(shè)計(jì)。當(dāng)抗震等級(jí)為四級(jí)或非抗震設(shè)計(jì)采用拉桿設(shè)計(jì)時(shí),其長(zhǎng)細(xì)比不應(yīng)大于180。為防止支撐過早地在塑性狀態(tài)下發(fā)生板件的局部屈曲,引起低周疲勞破壞,中心支撐板件的寬厚比限值應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定,如翼緣外伸部分一級(jí)時(shí)為8,二級(jí)時(shí)為9等。承載力驗(yàn)算:當(dāng)支撐斜桿需要考慮開孔等因素對(duì)截面的削弱時(shí),應(yīng)分別驗(yàn)算桿件的受拉強(qiáng)度和受壓整體穩(wěn)定承載力;若截面無削弱,通常僅驗(yàn)算支撐受壓整體穩(wěn)定性即可。中心支撐設(shè)計(jì)支撐設(shè)計(jì)長(zhǎng)細(xì)比和寬厚比要求:支撐桿件的長(zhǎng)細(xì)比不應(yīng)大于一定值,支撐截面板件寬厚比不應(yīng)超過國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017)中軸心軸壓構(gòu)件在彈性設(shè)計(jì)時(shí)的寬厚比限值,對(duì)于常用的工字形截面、箱形截面和圓管截面,板件寬厚比限值可參見軸心受壓柱局部穩(wěn)定計(jì)算的要求。軸向承載力要求:偏心支撐的軸向承載力應(yīng)符合相關(guān)公式要求,包括支撐的軸力設(shè)計(jì)值、支撐截面面積、由支撐長(zhǎng)細(xì)比確定的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)、鋼材的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值等,有地震作用組合時(shí),應(yīng)除以承載力抗震調(diào)整系數(shù)0.8。偏心支撐設(shè)計(jì)支撐設(shè)計(jì)核心單元材料與截面形式:屈曲約束支撐核心單元可選用材質(zhì)與性能符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用低屈服強(qiáng)度鋼板》的低屈服強(qiáng)度鋼。截面形式可采用一字型、十字型、T型、H型、雙T型、或管型等。約束單元與無粘結(jié)構(gòu)造層:約束單元負(fù)責(zé)提供約束機(jī)制,防止核心單元受軸壓力時(shí)發(fā)生整體或局部屈曲;無粘結(jié)構(gòu)造層旨在為核心單元與約束單元之間提供滑動(dòng)的界面,使支撐在受拉與受壓時(shí)盡可能有相似的力學(xué)性能,避免核心單元受壓膨脹后與約束單元間產(chǎn)生摩擦力而造成軸壓力的大量增大,一般由無粘結(jié)材料制作而成。構(gòu)造要求:屈曲約束支撐受拉時(shí),應(yīng)保證核心單元的耗能段始終不露于約束單元的外部。核心單元的過渡段宜延伸至約束單元內(nèi)部并保留一定的約束長(zhǎng)度,且不應(yīng)發(fā)生失穩(wěn)。當(dāng)支撐與主體結(jié)構(gòu)采用螺栓或焊接連接時(shí),核心單元過渡段在可變形端的約束長(zhǎng)度宜大于壓縮空間的軸向長(zhǎng)度;當(dāng)支撐與主體結(jié)構(gòu)采用銷軸連接時(shí),除需要滿足上述要求外,核心單元過渡段在可變形端的約束長(zhǎng)度尚宜不小于支撐兩銷軸孔孔心間距的1/20。鋼材屈服強(qiáng)度要求:屈曲約束支撐應(yīng)在達(dá)到設(shè)計(jì)屈服承載力時(shí)保證進(jìn)入屈服狀態(tài),但由于我國(guó)建筑鋼材市場(chǎng)中普通低碳鋼按照滿足最低屈服強(qiáng)度要求進(jìn)行生產(chǎn),為確保按此屈服強(qiáng)度進(jìn)行屈曲約束支撐設(shè)計(jì)時(shí)能達(dá)到屈服目標(biāo),需規(guī)定作為屈曲約束支撐芯材的鋼材屈服強(qiáng)度上限值。布置方式:屈曲約束支撐的布置方式總體可參照中心支撐的布置,鑒于其構(gòu)造特點(diǎn),宜選用單斜桿形、人字形和V字形等。屈曲約束支撐的設(shè)計(jì)支撐設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體系組成01.構(gòu)件與連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造02.設(shè)計(jì)要點(diǎn)03.設(shè)計(jì)實(shí)例04.裝配式鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系組成01框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是在結(jié)構(gòu)中同時(shí)布置框架和剪力墻而形成的,兼具框架結(jié)構(gòu)布置靈活、延性好以及剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大、承載力大的優(yōu)點(diǎn)。03該結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)成雙重抗側(cè)力體系,抵抗地震作用時(shí),剪力墻為第一道防線,框架為第二道防線,形成多道抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)。02由于框架和剪力墻的協(xié)同受力,結(jié)構(gòu)底部框架側(cè)移減小,上部剪力墻側(cè)移減小,側(cè)移曲線為彎剪型變形,層間變形沿建筑高度比較均勻,適合較高建筑。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介鋼板剪力墻把鋼板作為主要抗側(cè)力構(gòu)件抵抗水平荷載,能增加結(jié)構(gòu)剛度、減小水平位移。它具有良好的延性和相對(duì)優(yōu)越的耗能能力,以及較大的初始剛度。與鋼筋混凝土剪力墻相比,鋼板剪力墻自重輕,減輕了對(duì)框架柱和基礎(chǔ)的負(fù)擔(dān),降低基礎(chǔ)造價(jià),能有效降低結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)。實(shí)際工程中采用的鋼板通常較薄,節(jié)約使用空間,通過工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝等工業(yè)化程序,大大提高了施工速度和精度,節(jié)省施工費(fèi)用。鋼板剪力墻組合剪力墻通常指雙鋼板-混凝土組合剪力墻,由兩側(cè)外包鋼板和中間內(nèi)填混凝土組合而成,共同工作。它具有承載力高、剛度大、延性好、抗震性能良好等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)墻體截面形狀的不同,可分為雙層波形鋼板-混凝土組合剪力墻和雙層平鋼板-混凝土組合剪力墻。組合剪力墻屈曲約束鋼板剪力墻在普通鋼板墻基礎(chǔ)上發(fā)展而來,通過在內(nèi)嵌鋼板的平面外設(shè)置剛性約束構(gòu)件以抑制平面外屈曲,使內(nèi)嵌鋼板達(dá)到充分耗能。與普通鋼板墻相比,其抗側(cè)力滯回曲線較為飽滿,耗能能力顯著增強(qiáng),同時(shí)極限承載力和初始剛度也得到一定程度的提高。屈曲約束鋼板剪力墻常用剪力墻構(gòu)件類型構(gòu)件與連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造按鋼板高厚比分為厚鋼板剪力墻和薄鋼板剪力墻。厚鋼板剪力墻在水平剪力作用下鋼板不易發(fā)生平面外失穩(wěn)破壞,滯回曲線飽滿,耗能能力強(qiáng);薄鋼板剪力墻在承受水平荷載時(shí)鋼板易較早產(chǎn)生平面外失穩(wěn),沿另一對(duì)角線方向形成斜向拉力帶,往復(fù)荷載作用下滯回曲線出現(xiàn)捏縮,耗能能力有所降低,但層間位移較大時(shí),表現(xiàn)出優(yōu)越的屈曲后性能,仍具有較高承載力和良好延性。按鋼板表面是否設(shè)置加勁肋分為加勁鋼板剪力墻和非加勁鋼板剪力墻。通過在鋼板兩側(cè)設(shè)置加勁肋可限制鋼板的平面外屈曲,形成加勁鋼板剪力墻。加勁肋設(shè)置足夠多為全加勁鋼板剪力墻,設(shè)置較稀疏為部分加勁鋼板剪力墻。加勁鋼板剪力墻焊接加勁肋的費(fèi)用會(huì)使造價(jià)顯著提高。根據(jù)是否在鋼板上開縫分為開縫鋼板剪力墻和不開縫鋼板剪力墻。開縫鋼板剪力墻具有良好的延性和耗能能力,在水平風(fēng)荷載和地震動(dòng)作用下,適當(dāng)開縫可使鋼板由整體受剪變?yōu)椤颁摪逯笔軓潱瑴p小面外變形程度,且通過調(diào)整豎縫尺寸,可使剛度、承載力、延性和滯回性能可調(diào)。鋼板剪力墻裝配式剪力墻構(gòu)造組合剪力墻由兩側(cè)外包鋼板、中間內(nèi)填混凝土和連接件組成,共同承擔(dān)水平及豎向荷載。鋼板內(nèi)混凝土的填充和連接件的拉結(jié)能有效約束鋼板的屈曲,同時(shí)鋼板和連接件對(duì)內(nèi)填混凝土的約束又能增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和延性。連接件的設(shè)置對(duì)保證外包鋼板與內(nèi)填混凝土的協(xié)同工作和組合墻的受力性能至關(guān)重要。我國(guó)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼板剪力墻技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T380)推薦采用的連接件主要有對(duì)拉螺栓、栓釘、T形加勁肋、綴板以及幾種連接件混用的方式等。為保證連接件的工程可行性,如栓釘?shù)目珊感院吐菟ǖ木o固性,要求外包鋼板厚度不宜小于10mm。組合剪力墻裝配式剪力墻構(gòu)造屈曲約束鋼板剪力墻的約束構(gòu)件可采用混凝蓋板,也可采用型鋼。設(shè)計(jì)中不應(yīng)考慮混凝土蓋板或型鋼與鋼板剪力墻的黏結(jié)作用,且不應(yīng)考慮其對(duì)鋼板抗側(cè)剛度和承載力的貢獻(xiàn),防止鋼板屈曲的構(gòu)件應(yīng)能向鋼板提供持續(xù)的面外約束。屈曲約束鋼板剪力墻與周邊框架可采用四邊連接或兩邊連接。單側(cè)混凝土蓋板的厚度不宜小于100mm,且應(yīng)雙層雙向配筋,每個(gè)方向的單側(cè)配筋率均不應(yīng)小于0.2%,鋼筋最大間距不宜大于200mm。內(nèi)嵌鋼板與兩側(cè)預(yù)制混凝土蓋板可采用螺栓連接,內(nèi)嵌鋼板的螺栓孔直徑宜比連接螺栓直徑大2.0mm-2.5mm,混凝土蓋板螺栓孔不應(yīng)小于內(nèi)嵌鋼板的螺栓孔直徑。相鄰螺栓中心距離與內(nèi)嵌鋼板厚度的比值不宜大于100。屈曲約束鋼板剪力墻裝配式剪力墻構(gòu)造01鋼板剪力墻與鋼框架的連接,宜保證僅承擔(dān)水平剪力,不承擔(dān)重力荷載及柱壓縮變形引起的壓力。連接節(jié)點(diǎn)的極限承載力,應(yīng)不小于鋼板剪力墻屈服承載力的1.2倍,避免大震作用下連接節(jié)點(diǎn)先于支撐桿件破壞。02通常在框架梁、柱上焊接魚尾板或者角鋼來連接鋼板剪力墻,魚尾板或角鋼在工廠內(nèi)事先焊接在框架上,在施工現(xiàn)場(chǎng)采用高強(qiáng)螺栓或焊接的方式連接。采用高強(qiáng)螺栓連接時(shí),應(yīng)按摩擦型高強(qiáng)螺栓連接設(shè)計(jì),避免連接鋼板與周邊框架之間的滑移,否則會(huì)降低鋼板剪力墻的承載力和耗能能力。鋼板剪力墻可用于鋼框架結(jié)構(gòu)體系和組合框架結(jié)構(gòu)體系。魚尾板的厚度通常比鋼板的厚度大,建議取鋼板剪力墻厚度的1.5-2倍。當(dāng)采用螺栓連接時(shí),角鋼肢長(zhǎng)和魚尾板寬度應(yīng)根據(jù)其上開孔的構(gòu)造要求來確定,螺栓孔的大小和間距應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017)的規(guī)定。若一排螺栓不能滿足要求,可設(shè)置多排螺栓。采用焊接方式與魚尾板連接時(shí),焊腳尺寸應(yīng)根據(jù)焊縫所提供的強(qiáng)度大于對(duì)應(yīng)板帶達(dá)到屈服強(qiáng)度的承載力來設(shè)計(jì),同時(shí)滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017)的有關(guān)規(guī)定。03若框架柱為方鋼管混凝土組合柱,可采用特定的連接方式,此時(shí)魚尾板的錨固作用對(duì)結(jié)構(gòu)體系的受力尤為重要。還介紹了幾種不同的角部連接構(gòu)造措施。04裝配式鋼框架與鋼板剪力墻的連接組合鋼板剪力墻與鋼梁的連接可采用內(nèi)隔板式剛性連接或側(cè)板式剛性連接。鋼梁與組合鋼板剪力墻鉸接連接時(shí),鋼梁腹板連接板宜與組合剪力墻豎向肋板對(duì)齊?!朵摪寮袅夹g(shù)規(guī)程》(JGJ/T380)中提出組合剪力墻的鋼板與邊緣鋼構(gòu)件之間宜采用焊接連接。由于組合剪力墻類型較多,其連接方式也有相應(yīng)區(qū)別,設(shè)計(jì)和施工時(shí)需綜合考慮結(jié)構(gòu)要求、經(jīng)濟(jì)性和可行性,選擇合適的組合剪力墻形式和連接方式。組合剪力墻往往在端部設(shè)置鋼管混凝土柱作為邊緣約束構(gòu)件,鋼管混凝土柱邊緣構(gòu)件與鋼梁連接可采用剛性連接節(jié)點(diǎn)或鉸接連接節(jié)點(diǎn)。鋼梁與組合剪力墻剛性連接節(jié)點(diǎn)的受彎承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于鋼梁的受彎承載力設(shè)計(jì)值,極限受彎承載力應(yīng)大于梁的塑性受彎承載力。010203裝配式鋼框架與組合剪力墻的連接屈曲約束鋼板剪力墻與鋼框架的連接采用端部連接方式,將魚尾板與周邊框架相連,然后將核心相對(duì)較薄鋼板與較厚魚尾板焊接,最后將混凝土板通過螺栓與魚尾板和核心鋼板分別連接,這樣可使組合剪力墻能充分發(fā)揮承載能力。鋼板與周邊框架的連接方式可分為兩邊連接和四邊連接。給出了高強(qiáng)螺栓連接和焊接連接兩種方式,這兩種方式適用于框架梁與剪力墻以及框架柱與剪力墻的連接,且屈曲約束鋼板剪力墻中魚尾板與周邊框架的連接方式和鋼板剪力墻中魚尾板和周邊框架的連接方式相同。為避免端部的鋼板過早破壞,兩側(cè)自由端可以設(shè)置短加勁肋。屈曲約束鋼板剪力墻安裝完畢后,混凝土蓋板與框架之間的間隙宜采用隔聲的彈性材料填充,并宜用輕型金屬架及耐火材料覆蓋。裝配式鋼框架與屈曲約束鋼板剪力墻的連接設(shè)計(jì)要點(diǎn)受力特點(diǎn):框架和剪力墻通過具有無限剛度的樓板在平面內(nèi)連接在一起,水平力作用下,兩者水平位移必須協(xié)調(diào)一致。下部樓層,剪力墻位移較小,承擔(dān)大部分水平力;上部樓層,框架位移相對(duì)較小,框架除承擔(dān)外荷載產(chǎn)生的水平力外,還要承擔(dān)將剪力墻拉回來的附加水平力,即使上部樓層外荷載產(chǎn)生的樓層剪力較小,框架中也要出現(xiàn)相當(dāng)大的水平剪力。計(jì)算基本假定:樓板在自身平面內(nèi)的剛度為無限大,保證樓板將整個(gè)結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的所有框架和剪力墻連為整體,不產(chǎn)生相對(duì)變形;房屋的剛度中心與作用在結(jié)構(gòu)上的水平荷載的合力作用點(diǎn)重合,在水平荷載作用下房屋不產(chǎn)生繞豎軸的扭轉(zhuǎn);不考慮剪力墻和框架柱的軸向變形及基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響;假定所有結(jié)構(gòu)參數(shù)沿建筑物高度不變,如有不大的改變,則參數(shù)可取沿高度的加權(quán)平均值,仍近似地按參數(shù)沿高度不變來計(jì)算。0102鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及計(jì)算基本假定層間位移角限制:在鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系中,在風(fēng)荷載和多遇地震作用下,非加勁鋼板剪力墻、加勁鋼板剪力墻、屈曲約束鋼板剪力墻的彈性層間位移角不宜大于1/250,采用鋼管混凝土柱時(shí)不宜大于1/300;組合剪力墻彈性層間位移角不宜大于1/400。在罕遇地震作用下,非加勁鋼板剪力墻、加勁鋼板剪力墻、屈曲約束鋼板剪力墻的彈塑性層間位移角不宜大于1/50;組合剪力墻彈塑性層間位移角不宜大于1/80。剪力分布:在均布水平荷載作用下,鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)樓層的總剪力按三角形分布。剪力墻在下部承受大部分剪力,往上迅速減小,到上部可能出現(xiàn)負(fù)剪力;而框架的剪力在下部很小,向上層剪力增大,在結(jié)構(gòu)的中部大約距結(jié)構(gòu)底部0.4H-0.8H處(H為結(jié)構(gòu)總高)達(dá)到最大值,然后又逐漸減小,但上部的層剪力仍然相對(duì)較大??蚣芗袅f與剪力墻剪力Vw的分配比例隨截面所在位置的不同而不斷變化,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重于結(jié)構(gòu)底部和中部的設(shè)計(jì)。盡管外荷載所產(chǎn)生的總剪力應(yīng)該等于零,但框架和剪力墻的頂部剪力均不為零,它們大小相等、方向相反,這是由于兩者相互間在頂部有集中力作用的緣故。在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中,水平力要按協(xié)同工作進(jìn)行分配,且樓蓋結(jié)構(gòu)的整體性和平面內(nèi)剛度必須得到保證,尤其是在頂層,還要傳遞框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)相互作用的集中剪力,從而發(fā)揮兩者協(xié)同工作的作用。結(jié)構(gòu)層間位移角限制及剪力分布剪力墻布置:通常應(yīng)設(shè)置在平面形狀改變的地方,或角、端角、凹角部分,可有效增強(qiáng)扭轉(zhuǎn)阻力。在高層建筑樓梯、電梯室和管道井等樓板開口會(huì)削弱樓板剛度的部位,工程設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)布置鋼板剪力墻以加強(qiáng)薄弱部位。適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板時(shí),剪力墻間距取L/B=2-4;適用于裝配式整體鋼筋混凝土樓板時(shí),剪力墻間距取L/B=1-2.5,建筑物高度越高,取值越小。01厚度要求:在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中,剪力墻的邊界應(yīng)由梁(或側(cè)梁)和端柱組成。在抗震設(shè)計(jì)中,一級(jí)、二級(jí)剪力墻底部加固部分的厚度都不得小于1/16的層高,且不得小于200mm;其他小于160mm,不應(yīng)低于1/20層的高度。隱蔽梁的寬度應(yīng)與墻體一樣厚,其高度可以是墻體厚度或框架梁截面的2倍??蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)中框架柱的截面應(yīng)與同層其余框架柱的截面相同,并滿足框架柱的設(shè)計(jì)要求。02剪力墻布置及厚度要求設(shè)計(jì)實(shí)例某項(xiàng)目為高層住宅項(xiàng)目,地上16層,地下1層,地上總建筑面積4300m2。層高為3.0m,結(jié)構(gòu)高度48.15m,寬度14.40m,結(jié)構(gòu)高寬比為3.34,裝配率為93.5%。主體結(jié)構(gòu)采用裝配式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng),樓面系統(tǒng)采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼管桁架疊合板,樓梯采用裝配式混凝土預(yù)制樓梯,外墻采用“外掛內(nèi)嵌”裝配式混凝土外墻,內(nèi)隔墻采用蒸壓加氣混凝土輕質(zhì)隔墻。工程概況建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用一種標(biāo)準(zhǔn)套型基本模塊,滿足大空間布置方案,具有改造的可變性、組合的靈活性、部件部品的通用性,標(biāo)準(zhǔn)化程度高,平面簡(jiǎn)單規(guī)整,整體形體和部件布置較規(guī)則,可減少預(yù)制構(gòu)件的類型,達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理性要求。安全等級(jí)為二級(jí),地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年,建筑物的耐火等級(jí)為一級(jí),抗震設(shè)防烈度6度,基本地震加速度:0.05g,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,建筑場(chǎng)地類別為IV類。多遇地震作用下彈性層間位移角按照1/600控制,大震作用下彈塑性層間位移角按照1/100進(jìn)行控制。在立面設(shè)計(jì)方面,利用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化的套型組合特點(diǎn)歸并預(yù)制外墻的規(guī)格,預(yù)制外墻板通過不同飾面材料展現(xiàn)不同肌理與色彩變化,通過不同外墻構(gòu)件的靈活組合,實(shí)現(xiàn)富有產(chǎn)業(yè)化建筑特征的立面效果,立面裝飾材料可結(jié)合預(yù)制外墻板在工廠內(nèi)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)、加工。建筑設(shè)計(jì)建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用一種標(biāo)準(zhǔn)套型基本模塊,滿足大空間布置方案,具有改造的可變性、組合的靈活性、部件部品的通用性,標(biāo)準(zhǔn)化程度高,平面簡(jiǎn)單規(guī)整,整體形體和部件布置較規(guī)則,可減少預(yù)制構(gòu)件的類型,達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理性要求。安全等級(jí)為二級(jí),地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年,建筑物的耐火等級(jí)為一級(jí),抗震設(shè)防烈度6度,基本地震加速度:0.05g,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,建筑場(chǎng)地類別為IV類。多遇地震作用下彈性層間位移角按照1/600控制,大震作用下彈塑性層間位移角按照1/100進(jìn)行控制。在立面設(shè)計(jì)方面,利用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化的套型組合特點(diǎn)歸并預(yù)制外墻的規(guī)格,預(yù)制外墻板通過不同飾面材料展現(xiàn)不同肌理與色彩變化,通過不同外墻構(gòu)件的靈活組合,實(shí)現(xiàn)富有產(chǎn)業(yè)化建筑特征的立面效果,立面裝飾材料可結(jié)合預(yù)制外墻板在工廠內(nèi)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)、加工。建筑設(shè)計(jì)建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),構(gòu)件的具體抗震性能目標(biāo)依據(jù)結(jié)構(gòu)重要性程度適當(dāng)調(diào)整,控制結(jié)構(gòu)周期比不超過0.85,確保結(jié)構(gòu)擁有足夠的抗扭剛度;控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)位移比不超過1:40,有效抑制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng);合理調(diào)整剪力墻的墻肢布置方式,加強(qiáng)外圍剪力墻布置,提高部分連梁剛度,有針對(duì)性控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng);針對(duì)二層局部樓板不連續(xù),進(jìn)行樓板應(yīng)力分析,找出薄弱區(qū)域,針對(duì)性提出措施。采用YJK、ETABS軟件分別建立結(jié)構(gòu)整體模型并進(jìn)行動(dòng)力分析。結(jié)果顯示:在罕遇地震作用下,結(jié)構(gòu)X方向最大頂點(diǎn)位移為結(jié)構(gòu)總高的1/159,結(jié)構(gòu)Y方向最大頂點(diǎn)位移角為結(jié)構(gòu)總高的1/214,結(jié)構(gòu)在整個(gè)地震作用過程中未發(fā)生倒塌。裝配式混凝土外墻板通過多個(gè)焊接于主體結(jié)構(gòu)的掛點(diǎn)連接,上掛點(diǎn)位于鋼梁下翼緣,主要起拉結(jié)作用;下掛點(diǎn)位于在鋼梁上翼緣,主要承受墻板重力。待墻板安裝調(diào)試完成后,下掛點(diǎn)部位會(huì)連同樓板疊合層一起澆筑,連接更加穩(wěn)定可靠,墻板各個(gè)掛點(diǎn)協(xié)同受力,形成安全可靠的連接節(jié)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型簡(jiǎn)單,構(gòu)件拆分合理,構(gòu)件模具重復(fù)使用率高,遵循少規(guī)格、多組合的原則,符合標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)謝謝裝配式結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)第5章裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)Catalogue目錄1.裝配整體式框架結(jié)構(gòu)PartOne螺栓連接裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)PartTwo2.預(yù)應(yīng)力連接裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)PartThree3.裝配整體式框架結(jié)構(gòu)裝配整體式框架結(jié)構(gòu)采用“濕連接”技術(shù),是一項(xiàng)成熟的技術(shù),在建筑領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。它以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),在住宅和辦公樓等建筑類型中得到了大量應(yīng)用,成為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的重要選擇之一。梁柱預(yù)制,節(jié)點(diǎn)核心區(qū)后澆:這種形式下,梁和柱在工廠預(yù)制完成,然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝,而節(jié)點(diǎn)核心區(qū)則在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行后澆混凝土施工,使整個(gè)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體,確保了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性。梁柱節(jié)點(diǎn)與構(gòu)件同預(yù)制,設(shè)后澆段連接:將梁柱節(jié)點(diǎn)與構(gòu)件一同在工廠預(yù)制,在施工現(xiàn)場(chǎng)通過設(shè)置后澆段進(jìn)行連接。這種方式既保證了預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量和精度,又通過后澆段的連接,增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性能。三維構(gòu)件(雙T形、雙十字形):三維構(gòu)件如雙T形和雙十字形,具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形狀和力學(xué)性能。它們?cè)谝恍┨囟ǖ慕ㄖY(jié)構(gòu)中應(yīng)用,能夠有效地提高空間利用率,同時(shí)也為建筑設(shè)計(jì)提供了更多的靈活性和創(chuàng)新性。發(fā)展與應(yīng)用三種形式結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)介連接概述連接原理破壞形式主要構(gòu)造要求柱-柱連接連接概述構(gòu)造要求梁-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造連接概述柱-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造在裝配整體式框架結(jié)構(gòu)中,上下層框架柱間常采用鋼筋套筒灌漿連接。在該連接方式中,通常為上柱下端預(yù)埋套筒,安裝時(shí)將下柱預(yù)埋鋼筋插入上部預(yù)埋套筒中,并灌入水泥基灌漿料。根據(jù)套筒連接方式的不同,鋼筋套筒灌漿連接一般分為全灌漿式套筒和半灌漿式套筒兩種方式。在全灌漿式套筒中,套筒兩端均采用灌漿方式與鋼筋連接;而在半灌漿式套筒中,套筒一端采用灌漿方式進(jìn)行連接,另一端則采用螺紋連接等非灌漿方式與鋼筋連接。連接原理柱-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造鋼筋與套筒的傳力主要以內(nèi)部灌漿料為介質(zhì)進(jìn)行傳遞。鋼筋套筒灌漿連接中所用灌漿料應(yīng)當(dāng)具備一定的微膨脹性。破壞形式柱-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造通常,套筒灌漿連接的破壞模式主要包含以下幾種:①
鋼筋拔出破壞:當(dāng)鋼筋與灌漿料之間的黏結(jié)作用不足以提供鋼筋所受的拉力,則容易出現(xiàn)該類破壞模式。通過增大鋼筋錨固長(zhǎng)度可以避免該類破壞模式。②
套筒被拉斷:當(dāng)套筒強(qiáng)度不足時(shí),套筒的抗拉強(qiáng)度不足以提供鋼筋所受拉力,則易出現(xiàn)該類破壞模式。通過減小鋼筋強(qiáng)度等級(jí)和直徑,以削弱每根鋼筋所受拉力,可以避免該類破壞模式。③
灌漿料拔出破壞:當(dāng)灌漿料與套筒之間的黏結(jié)作用不足以提供鋼筋所受拉力時(shí),則易出現(xiàn)該類破壞模式。通過增加套筒內(nèi)壁中的剪力鍵數(shù)量增強(qiáng)咬合力,可以避免該類破壞模式。④
灌漿料劈裂破壞:當(dāng)灌漿料強(qiáng)度不足時(shí),套筒與灌漿料之間的黏結(jié)作用以及鋼筋與灌漿料之間的黏結(jié)作用易使灌漿料出現(xiàn)斜向裂縫,易出現(xiàn)該類破壞模式。通過增大灌漿料強(qiáng)度或套筒直徑,可以避免該類破壞模式。主要構(gòu)造要求柱-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造套筒灌漿連接的施工步驟較為復(fù)雜,精度要求高。為了便于節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼筋布置以及鋼筋連接施工,可以采用大直徑的縱向鋼筋,以減少鋼筋數(shù)量。由于套筒灌漿連接區(qū)域截面鋼部件較多,其柱截面剛度和強(qiáng)度偏大,其余部位則相對(duì)偏小,這會(huì)使得柱底的塑性鉸區(qū)域可能會(huì)上移至套筒灌漿連接區(qū)域頂部位置,需要對(duì)其進(jìn)行箍筋加密,柱箍筋加密區(qū)不應(yīng)小于縱向受力鋼筋連接區(qū)域長(zhǎng)度和500mm之和。連接概述梁-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造當(dāng)前,典型的梁-柱連接方式為整澆式連接,其特點(diǎn)是將柱-柱連接節(jié)點(diǎn)與梁-梁連接節(jié)點(diǎn)交會(huì)在一起,通過后澆混凝土形成剛性節(jié)點(diǎn)
(圖5-5),這是一種典型的節(jié)點(diǎn)區(qū)現(xiàn)澆的“濕連接”形式。構(gòu)造要求梁-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造在采用預(yù)制柱與疊合梁的整澆式核心區(qū)框架節(jié)點(diǎn)區(qū)域中,錨固方式主要包含鋼筋彎折錨固、鋼筋機(jī)械錨固、鋼筋錨固板錨固和鋼筋直線錨固。構(gòu)造要求梁-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造當(dāng)整澆式核心區(qū)框架節(jié)點(diǎn)位于框架中間層邊柱時(shí),可采用的連接方式包含鋼筋錨固板錨固、鋼筋直線錨固和鋼筋彎折錨固三種形式承載能力與抗震驗(yàn)算設(shè)計(jì)時(shí)需確保結(jié)構(gòu)的承載能力和抗震性能符合GB50010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB50011《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求。通過精確的計(jì)算和分析,合理確定結(jié)構(gòu)的尺寸、材料強(qiáng)度等參數(shù),使結(jié)構(gòu)在正常使用和地震等自然災(zāi)害作用下,都能保持穩(wěn)定,不發(fā)生破壞。疊合梁設(shè)計(jì)疊合梁設(shè)計(jì)需要進(jìn)行受剪承載力計(jì)算,分別考慮持久狀況和地震狀況下的受力情況。在持久狀況下,疊合梁要承受長(zhǎng)期的荷載作用,需保證其受剪承載力滿足設(shè)計(jì)要求;在地震狀況下,疊合梁要具備足夠的抗剪能力,以抵抗地震力的作用,確保結(jié)構(gòu)的安全。預(yù)制柱接縫預(yù)制柱接縫應(yīng)進(jìn)行受剪承載力計(jì)算,主要考慮軸壓摩擦力和鋼筋銷栓作用對(duì)受剪承載力的影響。通過合理設(shè)計(jì)接縫的構(gòu)造和鋼筋配置,充分利用軸壓摩擦力和鋼筋銷栓作用,提高預(yù)制柱接縫的受剪承載力,保證柱子之間的連接牢固可靠。設(shè)計(jì)要點(diǎn)010203某醫(yī)院項(xiàng)目采用裝配整體式套筒灌漿連接技術(shù),該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度。在這樣的抗震要求下,裝配整體式套筒灌漿連接技術(shù)能夠有效地保證結(jié)構(gòu)的抗震性能,為醫(yī)院的安全使用提供保障。工程概況建筑設(shè)計(jì)采用功能模塊化理念,將醫(yī)院的各個(gè)功能區(qū)域進(jìn)行合理劃分和組合,提高了空間利用效率和使用便利性。同時(shí),對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),使其在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下,更加符合建筑設(shè)計(jì)的美觀和功能需求。建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對(duì)構(gòu)件尺寸進(jìn)行了精確計(jì)算和確定,以保證結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。對(duì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造進(jìn)行了精心設(shè)計(jì),確保節(jié)點(diǎn)連接的牢固可靠。對(duì)鍵槽與粗糙面進(jìn)行了特殊處理,增加了構(gòu)件之間的摩擦力和咬合力,進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性能。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)例螺栓連接裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)采用螺栓連接器實(shí)現(xiàn)干連接,柱子可以分段預(yù)制,也可以一柱到頂,梁則可以采用疊合梁或全預(yù)制梁。這種多樣化的組合方式,能夠根據(jù)不同的工程需求和建筑設(shè)計(jì)要求,靈活選擇合適的結(jié)構(gòu)形式,提高了結(jié)構(gòu)體系的適應(yīng)性和靈活性。干連接形式01節(jié)點(diǎn)核心區(qū)采用預(yù)制方式,在施工過程中,可使用臨時(shí)或永久牛腿進(jìn)行支撐。預(yù)制節(jié)點(diǎn)核心區(qū)能夠保證其質(zhì)量和精度,臨時(shí)或永久牛腿的支撐則為施工過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提供了保障,確保施工安全順利進(jìn)行。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)02結(jié)構(gòu)體系組成連接概述連接原理破壞模式主要構(gòu)造要求柱-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造在裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中,螺栓連接是一種高效便捷的重要連接方式。這種連接方式通常在上柱的下端角部預(yù)埋螺栓連接器,同時(shí)在下柱的上端相應(yīng)位置預(yù)埋錨固螺栓。在安裝過程中,需將上柱的螺栓連接器與下柱預(yù)埋的錨固螺栓對(duì)準(zhǔn)并進(jìn)行緊固。隨后,當(dāng)螺栓達(dá)到設(shè)計(jì)所需的預(yù)緊力后,將水泥基灌漿料注入連接節(jié)點(diǎn)處。柱與基礎(chǔ)的連接方式與柱與柱的連接方法相似。連接概述連接原理破壞模式主要構(gòu)造要求柱-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造柱-柱螺栓連接在安裝階段和使用階段中,其受力形式存在一定差異。在安裝階段,作用在連接節(jié)點(diǎn)上的力是由柱自重、風(fēng)荷載等引起的彎矩和剪力組成,分別如圖5-16(a)中NEd,0、MEd,0和VEd,0。柱-柱螺栓連接在安裝階段和使用階段的特性有所不同。在安裝時(shí),由于螺栓擰緊即可參與受力傳遞,但此時(shí)灌漿料尚未形成足夠的強(qiáng)度,上下柱的內(nèi)力傳遞主要依賴螺栓。因此,螺栓必須經(jīng)過屈曲和彎曲驗(yàn)證,確保在安裝階段能夠有效傳遞內(nèi)力。連接概述連接原理破壞模式主要構(gòu)造要求柱-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造連接概述連接原理破壞模式主要構(gòu)造要求柱-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造對(duì)采用螺栓連接的裝配整體式框架結(jié)構(gòu),在預(yù)制柱水平接縫處的安裝過程中,需控制施工精度,因?yàn)榈跹b不當(dāng)則容易使得螺栓出現(xiàn)拉力,進(jìn)而影響螺栓的性能充分發(fā)揮。為增強(qiáng)拼縫處的抗剪承載力,拼縫處混凝土表面需要設(shè)計(jì)成粗糙面。為了方便預(yù)制柱的安裝施工,柱端接縫的寬度不宜小于50mm,并應(yīng)采用灌漿料填實(shí)接縫,確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固連接。連接概述主要構(gòu)造要求梁-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造全預(yù)制混凝土梁端節(jié)點(diǎn)連接和疊合預(yù)制混凝土梁端節(jié)點(diǎn)連接是梁與柱連接的兩種常見方式連接概述主要構(gòu)造要求梁-柱連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造預(yù)制梁的設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)的要求,豎向接縫宜設(shè)置在梁柱交界面處,而預(yù)制梁與預(yù)制節(jié)點(diǎn)核心區(qū)中伸出的預(yù)埋螺栓連接,確保節(jié)點(diǎn)連接的可靠性,需要采取緊固措施來確保螺帽緊固。節(jié)點(diǎn)分為剛性節(jié)點(diǎn)和半剛性節(jié)點(diǎn),不同類型的節(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度和承載力有不同的要求。在設(shè)計(jì)時(shí),需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和使用要求,合理選擇節(jié)點(diǎn)類型,并確保節(jié)點(diǎn)的剛度和承載力滿足設(shè)計(jì)要求。計(jì)算受彎與受剪承載力時(shí),將螺栓作為受拉鋼筋進(jìn)行考慮,同時(shí)要考慮施工階段的受力情況進(jìn)行驗(yàn)算。在施工階段,結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與使用階段不同,需要對(duì)施工過程中的各種荷載和力進(jìn)行分析和計(jì)算,確保結(jié)構(gòu)在施工過程中的安全可靠。牛腿構(gòu)造的受剪承載力計(jì)算應(yīng)符合GB50010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB50017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求。通過合理設(shè)計(jì)牛腿的尺寸、形狀和配筋,確保牛腿能夠承受梁傳來的荷載,保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。受彎與受剪承載力計(jì)算節(jié)點(diǎn)類型牛腿構(gòu)造設(shè)計(jì)要點(diǎn)某海外三層酒店式公寓采用螺栓連接體系,該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度半。在這樣高的抗震要求下,螺栓連接體系能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),保證公寓在地震等自然災(zāi)害作用下的安全。工程概況02結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,確定了多種預(yù)制構(gòu)件種類,以滿足不同部位的結(jié)構(gòu)需求。對(duì)柱與基礎(chǔ)、梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造進(jìn)行了精心設(shè)計(jì),確保節(jié)點(diǎn)連接牢固可靠。對(duì)樓板設(shè)計(jì)也進(jìn)行了優(yōu)化,提高了樓板的承載能力和抗震性能。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)01工程實(shí)例預(yù)應(yīng)力連接裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)使用鋼絞線作為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋,其表面覆蓋無粘結(jié)材料,在結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,進(jìn)行張拉錨固。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋能夠有效地提高結(jié)構(gòu)的承載能力和抗裂性能,使結(jié)構(gòu)在使用過程中更加安全可靠。配備摩擦型、屈服型、黏滯型等耗能裝置,主要設(shè)置在節(jié)點(diǎn)區(qū)域。這些耗能裝置能夠在地震等自然災(zāi)害作用下,通過自身的變形和耗能,吸收和耗散地震能量,減少結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),保護(hù)結(jié)構(gòu)主體的安全。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋耗能裝置結(jié)構(gòu)體系組成耗能裝置設(shè)計(jì)構(gòu)造要求梁-柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造U形連接鋼筋梁板脫開區(qū)梁與樓板連接構(gòu)造連接構(gòu)造地震作用表現(xiàn)在多遇地震作用下,結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài),能夠保持正常的使用功能;在罕遇地震作用下,耗能裝置開始工作,通過自身的耗能作用,保護(hù)結(jié)構(gòu)主體,使其不發(fā)生嚴(yán)重破壞,確保結(jié)構(gòu)的抗震安全。設(shè)計(jì)要點(diǎn)梁-柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)受彎承載力(彈性極限與張開角狀態(tài))受剪承載力(張開前后計(jì)算)設(shè)計(jì)要點(diǎn)梁柱構(gòu)件設(shè)計(jì)梁柱構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)進(jìn)行荷載組合計(jì)算,考慮結(jié)構(gòu)在各種可能荷載作用下的受力情況。同時(shí),設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求,確保梁柱構(gòu)件具有足夠的承載能力、剛度和耐久性。設(shè)計(jì)要點(diǎn)惠靈頓維多利亞大學(xué)教學(xué)樓該教學(xué)樓采用水平和豎向預(yù)應(yīng)力筋,同時(shí)設(shè)置外置耗能裝置。水平和豎向預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)置有效地提高了結(jié)構(gòu)的承載能力和抗裂性能,外置耗能裝置則在地震作用下能夠充分發(fā)揮耗能作用,保護(hù)結(jié)構(gòu)安全。武漢同心花苑幼兒園采用預(yù)應(yīng)力連接技術(shù),僅用10天就完成了施工,并且現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了“零垃圾”。預(yù)應(yīng)力連接技術(shù)的應(yīng)用提高了施工效率,縮短了施工周期,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)“零垃圾”的實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)了該技術(shù)的環(huán)保優(yōu)勢(shì),為幼兒園的快速建設(shè)和綠色施工提供了保障。新西蘭南島紅十字醫(yī)院廣州白云機(jī)場(chǎng)養(yǎng)老院采用后張拉預(yù)應(yīng)力筋,內(nèi)置低碳鋼筋耗能。后張拉預(yù)應(yīng)力筋能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力需求進(jìn)行張拉,提高結(jié)構(gòu)的性能;內(nèi)置低碳鋼筋耗能裝置能夠在地震作用下,通過自身的變形和耗能,保護(hù)結(jié)構(gòu)主體,確保醫(yī)院在地震等自然災(zāi)害作用下的安全使用。采用疊合梁,通過預(yù)應(yīng)力鋼絞線連接,裝配率達(dá)到85.4%。疊合梁和預(yù)應(yīng)力鋼絞線連接的應(yīng)用,提高了結(jié)構(gòu)的性能和施工效率,高裝配率體現(xiàn)了該項(xiàng)目在建筑工業(yè)化方面的成果,為養(yǎng)老院的建設(shè)提供了高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)保障。工程實(shí)例謝謝大家匯報(bào)時(shí)間:20XX.XX匯報(bào)人:第6章裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)目錄CATALOGUE01裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)概述02套筒灌漿連接剪力墻結(jié)構(gòu)03疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)概述裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)指的是全部或部分剪力墻采用預(yù)制墻板構(gòu)件,通過可靠連接方式形成整體的混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)具有無梁柱外露的特點(diǎn),使得室內(nèi)空間更加規(guī)整,避免了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中梁柱對(duì)空間的占用,為室內(nèi)設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。樓板可以直接支撐在墻上,不僅增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,還簡(jiǎn)化了施工流程,減少了額外支撐結(jié)構(gòu)的搭建。房間墻面和天花板平整,提升了居住和使用的舒適度,無需再進(jìn)行復(fù)雜的墻面和天花板處理工作。結(jié)構(gòu)定義與特點(diǎn)02目前,它已成為我國(guó)應(yīng)用最廣泛的一種裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑工業(yè)化的推進(jìn),其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,技術(shù)也日益成熟,為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。01裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)在住宅、賓館等建筑中得到廣泛應(yīng)用。在住宅建筑中,其能夠快速搭建主體結(jié)構(gòu),縮短施工周期,滿足人們對(duì)住房的迫切需求;在賓館建筑中,規(guī)整的空間和快速的施工進(jìn)度,有利于提高賓館的建設(shè)效率和運(yùn)營(yíng)效益。應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展現(xiàn)狀裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)是指預(yù)制混凝土墻板間采用后澆混凝土、水泥基灌漿料等濕連接方式形成整體的裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。這種連接方式使得結(jié)構(gòu)的整體性更強(qiáng),抗震性能與現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)接近,屬于“等同現(xiàn)澆”裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。其連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和施工至關(guān)重要,通過精確的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和高質(zhì)量的施工工藝,確保預(yù)制墻板之間的連接牢固可靠,使整個(gè)結(jié)構(gòu)能夠協(xié)同工作,有效抵抗地震等外力作用。裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)01全裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)是指預(yù)制墻板間采用干連接方式形成整體的裝配式剪力墻結(jié)構(gòu),屬于“非等同現(xiàn)澆”結(jié)構(gòu)。干連接方式具有施工速度快、現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)少等優(yōu)點(diǎn),但在抗震性能上與現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)存在一定差異。在設(shè)計(jì)和應(yīng)用中,需要充分考慮其抗震性能的特點(diǎn),采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施,如優(yōu)化連接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造、增加支撐結(jié)構(gòu)等,以確保結(jié)構(gòu)在地震等災(zāi)害中的安全性。全裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)02結(jié)構(gòu)分類簡(jiǎn)介套筒灌漿連接剪力墻結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成與原理套筒灌漿連接剪力墻由全部或部分剪力墻采用預(yù)制墻板,并與疊合樓板、樓梯及陽(yáng)臺(tái)等預(yù)制構(gòu)件,通過后澆混凝土、預(yù)埋套筒和水泥基灌漿料等方式連接形成整體的混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系。其原理是通過預(yù)埋套筒和灌漿料,將上下層預(yù)制墻板的鋼筋連接在一起,形成一個(gè)連續(xù)的受力體系,確保結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。在地震等外力作用下,各構(gòu)件能夠協(xié)同工作,共同承擔(dān)荷載。預(yù)制墻板形式預(yù)制墻板常采用生產(chǎn)和運(yùn)輸較為方便的一字形墻板,這種墻板形狀規(guī)則,便于生產(chǎn)加工和運(yùn)輸安裝。也可結(jié)合建筑功能和結(jié)構(gòu)平立面的要求采用L形、T形或U形,以滿足不同建筑空間和結(jié)構(gòu)受力的需求。建筑的外墻板通常采用預(yù)制混凝土夾心保溫墻板,由混凝土內(nèi)、外葉板和中間的保溫板通過保溫拉結(jié)件連接而成。內(nèi)葉板為墻板的受力部分,承擔(dān)結(jié)構(gòu)荷載;外葉板僅作為保溫板的保護(hù)層,不參與受力,但能有效保護(hù)保溫板,延長(zhǎng)其使用壽命。連接方式詳解上、下層預(yù)制墻板之間拼縫處采用套筒灌漿技術(shù)進(jìn)行連接。在上層預(yù)制墻板底部預(yù)埋套筒,下層預(yù)制墻板頂部預(yù)埋連接鋼筋。上層墻板內(nèi)的縱筋與預(yù)埋套筒間常采用直螺紋連接,這種連接方式具有連接可靠、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。墻板安裝時(shí)將下層預(yù)制墻板頂部的鋼筋插入上層墻板底部的套筒內(nèi),并對(duì)連接套筒予以灌漿處理,使鋼筋與套筒之間形成緊密的結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)上下墻板鋼筋的有效連接。樓層內(nèi)相鄰預(yù)制剪力墻之間則采用后澆混凝土整體式接縫連接,增強(qiáng)了墻體之間的連接強(qiáng)度和整體性。結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)介墻板間水平連接是指樓層內(nèi)相鄰預(yù)制墻板之間的連接。為提高剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性,保證結(jié)構(gòu)的承載力和變形能力,套筒灌漿連接剪力墻結(jié)構(gòu)中的水平連接應(yīng)采用強(qiáng)度不低于預(yù)制構(gòu)件的后澆混凝土形成整體式連接。預(yù)制混凝土剪力墻與后澆混凝土的接觸面需做成粗糙面或鍵槽面,或兩者兼有,以提高混凝土的抗剪能力。鍵槽深度不宜小于20mm,寬度不宜小于深度的3倍且不宜大于深度的10倍;鍵槽間距宜等于鍵槽寬度,鍵槽斜面傾角不宜大于30°;粗糙面凸凹深度不應(yīng)小于6mm。位于同一平面內(nèi)的相鄰剪力墻拼接位置,后澆段的寬度不小于墻厚,且一般不小于200mm。后澆段內(nèi)應(yīng)設(shè)置不少于4根豎向鋼筋,鋼筋直徑不應(yīng)小于墻體豎向分布筋直徑,且不應(yīng)小于8mm。剪力墻水平鋼筋在后澆段內(nèi)可采用錨環(huán)的形式錨固。對(duì)于層數(shù)不超過6層的多層剪力墻,后澆段內(nèi)豎向鋼筋數(shù)量可以適當(dāng)減少,不宜小于2φ12,同時(shí)配筋率不應(yīng)小于墻體豎向分布筋配筋率。墻板間水平連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造墻板間水平接縫常位于縱橫墻交接處的邊緣構(gòu)件區(qū)域。鋼筋混凝土剪力墻的邊緣構(gòu)件分為約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件兩種??拐鸬燃?jí)為一、二級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位及相鄰的上一層應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,抗震等級(jí)為一、二級(jí)剪力墻的其它部位以及三、四級(jí)和非抗震設(shè)計(jì)的剪力墻墻肢均應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。對(duì)于約束邊緣構(gòu)件,陰影區(qū)域一般采用后澆混凝土,縱向鋼筋主要配置在后澆段內(nèi),且在后澆段內(nèi)應(yīng)配置封閉箍筋及拉筋,預(yù)制墻板中的水平分布筋應(yīng)伸入后澆段內(nèi)足夠的長(zhǎng)度,以達(dá)到可靠的錨固。墻板間水平連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造對(duì)于構(gòu)造邊緣構(gòu)件,一般采用全部后澆的方法,后澆范圍為陰影部分所示;也可以部分后澆、部分預(yù)制,當(dāng)僅在一面墻上設(shè)置后澆段時(shí),后澆段的長(zhǎng)度一般不小于300mm,此時(shí),需要合理布置預(yù)制構(gòu)件及后澆段中的鋼筋,使邊緣構(gòu)件內(nèi)形成封閉箍筋,邊緣構(gòu)件內(nèi)的配筋及構(gòu)造要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011的有關(guān)規(guī)定。對(duì)于抗震等級(jí)為三級(jí),6層及6層以下的多層剪力墻,在預(yù)制剪力墻轉(zhuǎn)角、縱橫墻交接部位應(yīng)設(shè)置后澆混凝土暗柱,其截面高度一般不小于墻厚,且不小于250mm,截面寬度可取墻厚。后澆混凝土暗柱內(nèi)應(yīng)按墻肢截面承載力要求配置豎向鋼筋和箍筋,且底層內(nèi)縱筋不少于4φ12,箍筋不少于φ6@200;其他層縱筋不少于4φ10,箍筋不少于φ6@250。墻板間水平連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造預(yù)制剪力墻底部接縫一般設(shè)置在樓面標(biāo)高處,墻內(nèi)的豎向鋼筋采用套筒灌漿連接。水平接縫高度一般為20mm,在灌漿時(shí)常用灌漿料將墻底水平接縫同時(shí)灌滿,也可采用坐漿的方式,由于灌漿料強(qiáng)度較高且流動(dòng)性好,采用灌漿的方式更有利于保證接縫的承載力。上下層預(yù)制剪力墻的豎向鋼筋,邊緣構(gòu)件內(nèi)的需逐根連接,預(yù)制剪力墻內(nèi)的豎向分布鋼筋可以僅部分連接。這是因?yàn)檫吘墭?gòu)件是保證剪力墻抗震性能的重要構(gòu)件,且鋼筋較粗,而剪力墻的分布鋼筋直徑小且數(shù)量多,全部連接會(huì)導(dǎo)致施工繁瑣且造價(jià)較高,且連接接頭數(shù)量太多對(duì)剪力墻的抗震性能也有不利影響。需注意的是,在剪力墻承載力設(shè)計(jì)和分布鋼筋的配筋率計(jì)算時(shí),不能計(jì)入未連接的分布鋼筋。因此,可在預(yù)制剪力墻中設(shè)置部分較粗的分布鋼筋,并在接縫處僅連接這部分鋼筋。預(yù)制剪力墻的豎向分布鋼筋一般采用雙排連接,部分連接的鋼筋可采用“梅花形”方式,連接鋼筋的直徑不應(yīng)小于12mm,同側(cè)間距不應(yīng)大于600mm,未連接的豎向分布鋼筋直徑也不應(yīng)小于6mm。墻板間豎向連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造為了進(jìn)一步減少連接接頭量,降低現(xiàn)場(chǎng)施工難度,對(duì)于墻體厚度不大于200mm且抗震設(shè)防類別為丙類的建筑,預(yù)制剪力墻的豎向分布鋼筋也可以采用單排連接。這種情況下,剪力墻兩側(cè)豎向分布鋼筋與位于墻體中部的連接鋼筋通過搭接進(jìn)行連接。為控制連接鋼筋和豎向分布鋼筋之間的間距,只能采用一根連接鋼筋與兩根豎向分布鋼筋進(jìn)行連接的方式,且連接鋼筋應(yīng)位于內(nèi)、外側(cè)豎向分布鋼筋的中間位置。由于拼縫截面受力縱筋位于墻板中部,在計(jì)算分析時(shí)不應(yīng)考慮剪力墻平面外剛度及承載力,且需要通過合理的結(jié)構(gòu)布置,避免剪力墻平面外受力,并應(yīng)有樓板約束。由于地震作用下剪力墻底部豎向鋼筋連接區(qū)域往往裂縫較多且較為集中,因此,對(duì)該區(qū)域的水平分布筋應(yīng)加強(qiáng),以提高墻板的抗剪能力和變形能力。預(yù)制剪力墻豎向鋼筋采用套筒灌漿連接時(shí),自套筒底部至套筒頂部并向上延伸300mm范圍內(nèi),預(yù)制剪力墻的水平分布鋼筋應(yīng)加密。加密區(qū)水平分布鋼筋的最小直徑為8mm,對(duì)于抗震等級(jí)為一、二級(jí)的裝配式剪力墻結(jié)構(gòu),加密區(qū)水平分布鋼筋的最大間距為100mm;對(duì)于抗震等級(jí)為三、四級(jí)的裝配式剪力墻結(jié)構(gòu),加密區(qū)水平分布鋼筋的最大間距為150mm。墻板間豎向連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)中的梁與預(yù)制剪力墻的連接可分為平面外和平面內(nèi)連接兩種形式。樓面梁不宜與預(yù)制剪力墻在剪力墻平面外單側(cè)連接;當(dāng)無法避免,且剪力墻只有一側(cè)有樓面梁與之在平面外連接時(shí),為降低梁鋼筋在墻板內(nèi)錨固要求,可以采用鉸接連接。由于預(yù)制梁端部鋼筋與預(yù)制剪力墻連接時(shí)的錨固構(gòu)造較為復(fù)雜,剪力墻洞口上方的連梁一般與墻體一起預(yù)制,并與后澆圈梁或水平后澆帶形成疊合連梁。墻板與樓蓋構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造1.墻板與梁連接當(dāng)連梁未與預(yù)制剪力墻一起預(yù)制時(shí),其端部需與預(yù)制剪力墻在平面內(nèi)進(jìn)行連接。若連接部位為后澆混凝土邊緣構(gòu)件,連梁縱向鋼筋需伸入后澆段中足夠的長(zhǎng)度,從而進(jìn)行可靠的錨固;也可以在預(yù)制剪力墻端伸出預(yù)留縱向鋼筋,并與連梁的縱向鋼筋進(jìn)行可靠連接。若連接部位為預(yù)制邊緣構(gòu)件,應(yīng)在邊緣構(gòu)件端部上角預(yù)留局部后澆節(jié)點(diǎn)區(qū),并將連梁的縱向鋼筋在局部后澆節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)進(jìn)行可靠錨固或連接。墻板與樓蓋構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造1.墻板與梁連接2.墻板頂部圈梁或后澆帶在建筑屋面以及立面收進(jìn)的樓層,需在預(yù)制剪力墻頂部設(shè)置封閉的后澆鋼筋混凝土圈梁,以提高結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。圈梁截面寬度不小于剪力墻的厚度,截面高度一般不小于樓板厚度,且不小于250mm。圈梁需與現(xiàn)澆或者疊合樓、屋蓋澆筑成整體,圈梁內(nèi)需配置不少于4根直徑12mm的縱向鋼筋,圈梁高度方向的縱向鋼筋間距不應(yīng)大于200mm,且按全截面計(jì)算的配筋率不應(yīng)小于0.5%和水平分布筋配筋率的較大值,同時(shí),圈梁內(nèi)箍筋間距也不應(yīng)大于200mm,且直徑不應(yīng)小于8mm。在不設(shè)置圈梁的樓面處,水平后澆帶及在其內(nèi)設(shè)置的縱向鋼筋也可起到保證結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性、連接樓蓋結(jié)構(gòu)與預(yù)制剪力墻的作用。因此,在各層樓面位置,預(yù)制剪力墻頂部無后澆圈梁時(shí),應(yīng)設(shè)置連續(xù)的水平后澆帶。水平后澆帶寬度應(yīng)取剪力墻的厚度,高度不應(yīng)小于樓板厚度。水平后澆帶與現(xiàn)澆或者疊合樓、屋蓋澆筑成整體,且配置不少于2根連續(xù)縱向鋼筋,其直徑一般不小于12mm。墻板與樓蓋構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造一般規(guī)定房屋最大適用高度:套筒灌漿連接裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的房屋最大適用高度應(yīng)滿足相關(guān)要求??紤]到裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)中,墻體之間的接縫數(shù)量多且構(gòu)造復(fù)雜,接縫的構(gòu)造措施及施工質(zhì)量對(duì)結(jié)構(gòu)整體的抗震性能影響較大,使得裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能可能與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)存在一定差異。因此,我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)采取從嚴(yán)要求的態(tài)度,與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比適當(dāng)降低其最大適用高度。當(dāng)預(yù)制剪力墻構(gòu)件底部承擔(dān)的總剪力大于該層總剪力的50%時(shí),最大適用高度較相同抗震設(shè)防烈度現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)降低10m;當(dāng)預(yù)制剪力墻構(gòu)件底部承擔(dān)的總剪力大于該層總剪力的80%時(shí),最大適用高度較現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)降低20m。高寬比限值:高層裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)適用的最大高寬比限值與現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)相比也偏嚴(yán)格,非抗震設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)防烈度為6度、7度時(shí)高寬比不宜超過6,抗震設(shè)防烈度為8度時(shí)不宜超過5。合理的高寬比能夠保證結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的穩(wěn)定性,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生過大的側(cè)移和傾覆。抗震等級(jí):裝配整體式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)設(shè)防類別、烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級(jí),并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要求。丙類裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)應(yīng)按相關(guān)規(guī)定確定,與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比,對(duì)抗震等級(jí)的劃分高度適當(dāng)降低。明確抗震等級(jí)有助于在設(shè)計(jì)和施工中采取針對(duì)性的抗震措施,提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。結(jié)構(gòu)規(guī)則性:裝配整體式剪力墻在方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。應(yīng)該沿建筑的兩個(gè)方向布置剪力墻,剪力墻的截面宜簡(jiǎn)單、規(guī)則,預(yù)制墻板的門窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置。裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的平面及豎向布置要求也應(yīng)嚴(yán)于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),不應(yīng)采用特別不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置能夠使結(jié)構(gòu)受力更加均勻,減少應(yīng)力集中現(xiàn)象,提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。宜采用現(xiàn)澆的部位:高層裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的底部加強(qiáng)部位建議采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),這主要是因?yàn)榈撞考訌?qiáng)區(qū)對(duì)結(jié)構(gòu)整體的抗震性能很重要,尤其在高烈度區(qū)。結(jié)構(gòu)底部或首層往往由于建筑功能的需要不太規(guī)則,不適合采用預(yù)制構(gòu)件;底部加強(qiáng)區(qū)構(gòu)件截面大且配筋較多,也不利于預(yù)制構(gòu)件的連接。高層建筑中,電梯井筒往往承受很大的地震剪力及傾覆力矩,宜采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),從而有利于保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。此外,為了保證結(jié)構(gòu)的整體性,頂層樓蓋應(yīng)采用現(xiàn)澆樓蓋;層數(shù)不超過6層的多層建筑,屋面可以采用疊合樓蓋。設(shè)計(jì)要點(diǎn)01構(gòu)件及連接設(shè)計(jì)剪力墻內(nèi)力調(diào)整:各種設(shè)計(jì)狀況下,套筒灌漿連接剪力墻結(jié)構(gòu)可采用與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相同的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)同一層內(nèi)既有現(xiàn)澆剪力墻也有預(yù)制剪力墻時(shí),考慮到預(yù)制剪力墻的接縫對(duì)墻抗側(cè)剛度有一定的削弱作用,應(yīng)對(duì)彈性計(jì)算的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整,將現(xiàn)澆剪力墻的水平地震作用彎矩、剪力一般乘以不小于1.1的增大系數(shù),同時(shí),預(yù)制剪力墻的內(nèi)力可以不減小,使得計(jì)算偏于安全。預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì):預(yù)制構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行持久設(shè)計(jì)狀況下承載力、變形、裂縫控制驗(yàn)算以及地震設(shè)計(jì)狀況下的承載力驗(yàn)算,并應(yīng)按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行制作、運(yùn)輸和堆放、安裝等短暫設(shè)計(jì)狀況下的驗(yàn)算。通過全面的驗(yàn)算,確保預(yù)制構(gòu)件在各種工況下都能滿足設(shè)計(jì)要求,保證結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。連接設(shè)計(jì):套筒灌漿連接剪力墻結(jié)構(gòu)中,相鄰樓層間的豎向接縫處鋼筋采用套筒灌漿連接。由于穿過接縫的鋼筋不少于構(gòu)件內(nèi)鋼筋,灌漿料的強(qiáng)度也不低于構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度,接縫的正截面承載力一般不低于構(gòu)件,可不必進(jìn)行承載力驗(yàn)算。然而,連接接縫處的抗剪強(qiáng)度往往低于預(yù)制構(gòu)件本身的抗剪強(qiáng)度。因此,為避免預(yù)制剪力墻在水平拼縫處出現(xiàn)剪切滑移破壞,需對(duì)這一位置的受剪承載力按相關(guān)公式的要求進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)剪力墻的軸力為拉力時(shí),將嚴(yán)重削弱水平接縫承載力,因此,剪力墻應(yīng)采取合理的結(jié)構(gòu)布置、適宜的高寬比,避免墻肢出現(xiàn)較大的拉力。此外,對(duì)于剪力墻底部加強(qiáng)部位,為保證接縫的安全,使得破壞不發(fā)生在接縫處,要求接縫的受剪承載力設(shè)計(jì)值要大于被連接構(gòu)件的受剪承載力設(shè)計(jì)值。洞口下墻設(shè)計(jì):當(dāng)預(yù)制剪力墻洞口下方有墻時(shí),常在洞口下墻內(nèi)設(shè)置縱筋和箍筋,也作為一個(gè)連梁進(jìn)行設(shè)計(jì),這一連梁和下層頂部的連梁并列布置,形成“雙連梁”。洞口下墻與下層剪力墻之間連接少量的豎向構(gòu)造鋼筋,其作用是防止接縫開裂,并抵抗平面外荷載。此外,洞口下墻也可以采用輕質(zhì)填充墻,或者采用混凝土墻,但與主體結(jié)構(gòu)間采用柔性材料隔離,此時(shí),在計(jì)算中僅將洞口下墻作為荷載,不考慮其對(duì)結(jié)構(gòu)承載力和剛度的貢獻(xiàn)。02設(shè)計(jì)要點(diǎn)疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)是指全部或部分剪力墻采用疊合墻板,并與疊合樓板、樓梯及陽(yáng)臺(tái)等混凝土預(yù)制構(gòu)件通過后澆混凝土等可靠連接方式形成整體的混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系。其原理是利用后澆混凝土將預(yù)制構(gòu)件連接成一個(gè)整體,使各構(gòu)件協(xié)同工作,共同承擔(dān)荷載。疊合墻板由兩側(cè)的預(yù)制混凝土板、中間空腔內(nèi)的后澆混凝土及鋼筋桁架組成,鋼筋桁架將兩側(cè)預(yù)制板連接在一起,增強(qiáng)了墻板的整體性和剛度,同時(shí)在澆筑空腔內(nèi)混凝土?xí)r,能承受混凝土的側(cè)壓力,保證鋼筋位置準(zhǔn)確。體系構(gòu)成與原理疊合墻板由兩側(cè)的預(yù)制混凝土板、中間空腔內(nèi)的后澆混凝土及鋼筋桁架組成。鋼筋桁架的主要作用是將內(nèi)、外葉預(yù)制墻板連接形成整體,增加預(yù)制構(gòu)件的剛度,避免運(yùn)輸和安裝期間墻板產(chǎn)生較大變形和裂縫。此外,鋼筋桁架還可以在澆筑空腔內(nèi)的混凝土?xí)r承受混凝土的側(cè)壓力,并保證預(yù)制墻板內(nèi)鋼筋位置。疊合墻板的空腔內(nèi)可根據(jù)需要集成保溫材料,通過保溫連接件等將預(yù)制外葉板、保溫層和后澆混凝土進(jìn)行連接,從而形成夾心保溫疊合剪力墻。夾心保溫疊合剪力墻中,外葉板不參與結(jié)構(gòu)受力,僅對(duì)保溫層起保護(hù)作用,墻板承重部分由內(nèi)葉板和空腔內(nèi)后澆混凝土組成,僅存在一個(gè)疊合面,因此又被稱為“單面疊合剪力墻”;相應(yīng)的不含有保溫材料的疊合墻板被稱為“雙面疊合剪力墻”。雙面疊合墻板疊合墻板構(gòu)造結(jié)構(gòu)體系介紹在疊合墻板的兩端和洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件,對(duì)于抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)的疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位和相鄰的上一層應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,其他部位可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。疊合墻板中,位于縱橫墻交接的接縫部位的約束邊緣構(gòu)件均需采用后澆混凝土。在后澆段內(nèi)需設(shè)置封閉箍筋,后澆段內(nèi)的水平連接鋼筋的直徑一般不小于疊合墻板內(nèi)水平分布鋼筋的直徑,水平連接鋼筋應(yīng)伸入疊合墻板的空腔內(nèi)足夠的錨固長(zhǎng)度,且連接鋼筋的間距與疊合墻板內(nèi)的水平分布鋼筋間距相同。構(gòu)造邊緣構(gòu)件一般也全部采用后澆混凝土,后澆段長(zhǎng)度相比約束邊緣構(gòu)件較小,但邊緣構(gòu)件內(nèi)仍需設(shè)置封閉箍筋。墻板間水平連接——雙面疊合剪力墻節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造在非邊緣構(gòu)件位置,相鄰疊合墻板之間的豎縫可采用后澆段連接構(gòu)造形式,也可采用部分預(yù)制、部分現(xiàn)澆的方式。疊合墻板與后澆段通過預(yù)制墻板內(nèi)預(yù)留的水平鋼筋連接成一體。疊合墻板的后澆段寬度不應(yīng)小于墻厚且一般不小于200mm。后澆段內(nèi)應(yīng)配置不少于4根豎向鋼筋,其直徑不應(yīng)小于預(yù)制墻板的豎向分布鋼筋直徑,且不應(yīng)小于8mm。后澆混凝土與疊合墻板內(nèi)的水平連接鋼筋的直徑不小于疊合墻板預(yù)制板中水平分布鋼筋的直徑,且間距一般與墻板中水平分布鋼筋的間距相同。墻板間水平連接——雙面疊合剪力墻節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造單面疊合墻板約束邊緣構(gòu)件的尺寸、鋼筋數(shù)量和直徑等要求與雙面疊合剪力墻一致。預(yù)制混凝土外葉板和保溫板可作為后澆混凝土的模板。外葉預(yù)制混凝土墻板的豎向接縫寬度應(yīng)小于30mm,大于15mm。在非邊緣構(gòu)件位置,相鄰單面疊合墻板的豎縫同樣采用后澆段的形式,且寬度不應(yīng)小于墻厚或200mm。后澆段內(nèi)鋼筋數(shù)量和直徑要求與雙面疊合墻板一致。墻板間水平連接——單面疊合剪力墻節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造對(duì)于6層及6層以下,高度不超過24m的多層疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu),其水平連接節(jié)點(diǎn)可以設(shè)計(jì)得比高層疊合剪力墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,從而使得施工更為方便。多層雙面疊合剪力墻結(jié)構(gòu)縱橫墻交接處和樓層內(nèi)相鄰墻板之間的連接可以采用預(yù)制墻板和后澆暗柱連接的構(gòu)造。在暗柱內(nèi)應(yīng)設(shè)置封閉箍筋,且截面高度不少于250mm。為保證連接的可靠性,暗柱內(nèi)的鋼筋直徑不宜小于10mm??涨恢械腖形、T形或一字形鋼筋混凝土截面與疊合墻板形成整體共同受力。多層雙面疊合剪力墻水平連接處還采用鋼絲繩套的連接方式。構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)將鋼絲繩套固定在雙面疊合墻板端部的U形鋼筋上,連接方式可采用綁扎連接或焊接連接。待兩塊墻板安裝好后,將鋼絲繩套在接縫內(nèi)搭接,并在繩套的搭接區(qū)域插入豎向鋼筋。對(duì)于軸壓比不大于0.3的多層雙面疊合剪力墻結(jié)構(gòu),還可以采用單片鋼筋網(wǎng)片連接,但需要滿足連接鋼筋間距和直徑的要求。墻板間水平連接——多層雙面疊合剪力墻節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造疊合板式剪力墻的連接接縫處,縱筋一般采用豎向連接鋼筋與預(yù)制墻板內(nèi)豎向鋼筋搭接連接。為保證墻板接縫有足夠的抗剪強(qiáng)度,連接鋼筋的間距需小于或等于預(yù)制疊合墻板中豎向分布鋼筋的間距,且直徑不應(yīng)小于預(yù)制墻板中鋼筋的直徑。此外,由于疊合墻板的空腔中二次澆筑的芯板厚度有限,無法給連接鋼筋提供足夠有效的搭接,因此錨固長(zhǎng)度從嚴(yán)要求。豎向鋼筋的錨固長(zhǎng)度通常不小于1.2laE(laE
為抗震設(shè)計(jì)時(shí)縱向受拉鋼筋的最小錨固長(zhǎng)度),當(dāng)處于疊合暗柱或與基礎(chǔ)連接時(shí),豎向連接鋼筋的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.6laE。墻板間豎向連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造雙面疊合剪力墻上、下層墻板間接縫高度以及單面疊合墻板內(nèi)葉板接縫高度往往在50mm左右,采用后澆混凝土澆筑密實(shí)。單面疊合墻外葉板處于建筑外側(cè),接縫高度可取20mm。多層疊合剪力墻結(jié)構(gòu)中,為施工方便,水平接縫處的豎向連接鋼筋可采用單排布置的形式。連接鋼筋面積不應(yīng)低于雙面疊合墻板內(nèi)豎向鋼筋的配筋面積,鋼筋直徑不宜小于12mm,間距不宜大于400mm。此外,在計(jì)算時(shí)不應(yīng)考慮剪力墻平面外剛度及承載力。但對(duì)于軸壓比較大、抗震要求較高的多層雙面疊合剪力墻結(jié)構(gòu),以及一側(cè)沒有樓板作為側(cè)向支承的剪力墻,豎向連接鋼筋仍應(yīng)該采用雙排布置的形式。墻板間豎向連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造疊合剪力墻的連梁一般采用與疊合墻板相似的疊合連梁的形式。在工廠預(yù)制連梁兩側(cè)混凝土,待安裝完成之后在中間空腔澆筑混凝土形成連梁。疊合連梁的縱向鋼筋需與現(xiàn)澆混凝土暗柱、邊緣構(gòu)件進(jìn)行可靠連接。墻板與樓蓋構(gòu)件連接——墻板與梁連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造疊合墻板與疊合樓板連接時(shí),預(yù)制板內(nèi)的受力鋼筋(底部縱筋)宜伸入支座并可靠錨固,當(dāng)預(yù)制板內(nèi)的受力鋼筋不伸入支座時(shí),應(yīng)在預(yù)制板端部頂面布置附加鋼筋。此時(shí)為了保證連接的可靠性,附加鋼筋的直徑不應(yīng)小于預(yù)制板內(nèi)同向鋼筋的直徑,間距不應(yīng)大于300mm,伸入疊合墻板的長(zhǎng)度一般超過墻板中線。疊合墻板與現(xiàn)澆屋面板連接時(shí),現(xiàn)澆樓板內(nèi)的受力鋼筋需在疊合墻板的現(xiàn)澆混凝土內(nèi)進(jìn)行可靠連接,鋼筋伸入疊合墻板的長(zhǎng)度一般超過墻板中線,且節(jié)點(diǎn)的支座處需設(shè)置附加鋼筋。附加鋼筋的直徑不應(yīng)小于疊合墻板中豎向分布鋼筋的直徑,間距不應(yīng)大于疊合墻板中豎向分布鋼筋的間距或200mm。附加鋼筋伸入疊合墻板空腔以及現(xiàn)澆樓板的長(zhǎng)度需足夠長(zhǎng),以保證可靠錨固。墻板與樓蓋構(gòu)件連接——墻板與現(xiàn)澆樓板連接節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造一般規(guī)定房屋最大適用高度:疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高度應(yīng)符合表6-3的規(guī)定。與套筒灌漿連接剪力墻相比,目前對(duì)疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)的研究和工程實(shí)踐的數(shù)量更少,因此房屋最大適用高度進(jìn)一步降低。高寬比限值與抗震等級(jí):疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)高寬比限值與套筒灌漿連接剪力墻相同。丙類疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)應(yīng)按表6-4確定。與套筒灌漿連接剪力墻相比,提高了對(duì)8度區(qū)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的要求。宜采用現(xiàn)澆的部位:高度較大的疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)(6度和7度抗震設(shè)防的疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)高度大于60m時(shí),8度抗震設(shè)防的疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)高度大于24m時(shí)),底部加強(qiáng)部位宜采用現(xiàn)澆混凝土。此外,為了避免采用現(xiàn)澆的底部加強(qiáng)區(qū)樓層與采用疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)的樓層存在結(jié)構(gòu)剛度突變而形成薄弱層,宜將現(xiàn)澆底部加強(qiáng)區(qū)的約束邊緣構(gòu)件延伸至采用疊合墻板的首層,并保持約束邊緣構(gòu)件幾何尺寸、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、縱筋直徑及配筋率、箍筋直徑及體積配箍率不變。高層裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的底部加強(qiáng)部位建議采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)要點(diǎn)01構(gòu)件及連接設(shè)計(jì)疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì),并應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)、
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011)和
《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》(GB50666)等的有關(guān)規(guī)定。在各種設(shè)計(jì)狀況下,疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)可采用與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相同的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。當(dāng)同一層內(nèi)既有疊合墻板又有現(xiàn)澆墻肢時(shí),現(xiàn)澆墻肢水平地震作用彎矩、剪力宜乘以不小于1.1的增大系數(shù)。預(yù)制構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行持久設(shè)計(jì)狀況下承載力、變形、裂縫控制驗(yàn)算以及地震設(shè)計(jì)狀況下的承載力驗(yàn)算,并應(yīng)按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》(GB50666)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行制作、運(yùn)輸和堆放、安裝等短暫設(shè)計(jì)狀況下的驗(yàn)算。進(jìn)行剪力墻平面外承載力驗(yàn)算時(shí),雙面疊合剪力墻截面的計(jì)算寬度取雙面疊合剪力墻全截面厚度,單面疊合剪力墻截面寬度取內(nèi)葉板與空腔后澆混凝土厚度之和。當(dāng)驗(yàn)算剪力墻平面外的抗彎承載力時(shí),截面有效高度應(yīng)從連接鋼筋形心算起。設(shè)計(jì)要點(diǎn)02螺栓連接多層裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)介01構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造02設(shè)計(jì)要點(diǎn)03螺栓連接多層裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)介螺栓連接多層裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)稱“螺栓連接剪力墻結(jié)構(gòu)”,是一種新型的建筑結(jié)構(gòu)體系。它以預(yù)制墻板作為豎向承重及抗側(cè)力構(gòu)件,通過螺栓連接將各墻板緊密結(jié)合,形成穩(wěn)定的多層墻板結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)形式在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用廣泛,因其獨(dú)特的連接方式和構(gòu)件組成,展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢(shì)。在施工過程中,各預(yù)制墻板按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行吊裝和連接,螺栓成為確保結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵部件。這種結(jié)構(gòu)形式不僅提高了施工效率,還減少了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè),符合現(xiàn)代建筑工業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)。定義與構(gòu)成螺栓連接作為一種典型的“干式連接”方式,具有傳力有效、減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)、施工便捷等顯著優(yōu)點(diǎn)。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)連接方式中,濕式連接需要大量的現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)工作,而螺栓連接則避免了這些繁瑣的工序,大大縮短了施工周期。螺栓連接的傳力路徑明確,能夠有效地將荷載傳遞到各個(gè)構(gòu)件,確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí),由于減少了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè),降低了施工過程中的環(huán)境污染,提高了施工質(zhì)量的可控性。螺栓連接的優(yōu)勢(shì)內(nèi)墻板螺栓連接剪力墻結(jié)構(gòu)中的內(nèi)墻可采用實(shí)心墻或空心墻板??招膲Π逋ㄟ^在墻板內(nèi)設(shè)置減重或保溫材料形成空腔,相鄰空腔之間設(shè)置豎向的混凝土肋。這種設(shè)計(jì)不僅減輕了墻板的自重,還提高了墻體的保溫隔熱性能。由于螺栓連接剪力墻結(jié)構(gòu)的層數(shù)較低,采用空心墻板能夠滿足剪力墻在
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