預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)研究

魏亞平

摘 要 預(yù)制裝配式建筑中，選擇剪力墻結(jié)構(gòu)形式，比如部分預(yù)制或者全部預(yù)制，合理運(yùn)用連接技術(shù)，保證建筑的性能。現(xiàn)結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn)，對預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)和連接技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行簡單的論述，總結(jié)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，共享給行業(yè)人員。

關(guān)鍵詞 預(yù)制裝配式；剪力墻；結(jié)構(gòu)；連接技術(shù)

現(xiàn)階段，在節(jié)能環(huán)保的大背景下，以及建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，使得預(yù)制裝配式建筑被積極推廣。技術(shù)是保證預(yù)制裝配式建筑發(fā)展的重要力量，從此類建筑發(fā)展實(shí)際來說，還面臨諸多技術(shù)難題，需要加以攻克，尤其是連接技術(shù)?；诖?，深度分析此課題，提出技術(shù)應(yīng)用策略，有著重要的意義。

1 預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展

建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向?yàn)楝F(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化，加快裝配式建筑的發(fā)展，能夠加速建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促使建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級。按照裝配式建筑發(fā)展目標(biāo)，到2020年，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑占新建建筑面積的30%以上；到2025年，該比例要超過50%。在國家的大力發(fā)展下，作為建筑行業(yè)的工作人員，在積極投入裝配式建筑建設(shè)中，發(fā)揮自身的能動性作用，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，助力建筑行業(yè)發(fā)展。從裝配式建筑建設(shè)角度來說，多采取局部預(yù)制或者全部預(yù)制的方式，以局部預(yù)制為主，在具體施工作業(yè)中，連接技術(shù)的合理應(yīng)用，顯得尤為重要。這需要技術(shù)人員不斷加大裝配式建筑的研究，結(jié)合工程實(shí)踐，提出有效的技術(shù)手段。

2 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例

2.1 案例概述

以某預(yù)制裝配式建筑為例，其設(shè)計(jì)為剪力墻結(jié)構(gòu)，共計(jì)18層，地下設(shè)置1層。長度為72m；高度設(shè)計(jì)為54m。長寬比和高寬比分別為3.2、2.7。為保證剪力墻結(jié)構(gòu)的性能，在設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)過多次優(yōu)化，最終敲定剪力墻結(jié)構(gòu)方案?，F(xiàn)以此項(xiàng)目為背景，分析預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。圖1為預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)。

2.2 結(jié)構(gòu)選型

關(guān)于剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)選型為重點(diǎn)內(nèi)容。一般來說，連體結(jié)構(gòu)與塔樓的連接，可采取強(qiáng)連接方式和弱連接方式。因?yàn)榇私ㄖ閺?fù)雜的高層建筑，如果采取強(qiáng)連接的方式，一旦發(fā)生地震，在大荷載的作用下，剪力墻需要承受極大的軸向力和彎矩，無法有效協(xié)同變形，極有可能發(fā)生超限。除此之外，此建筑要求在第八層，設(shè)計(jì)樓板連接。連接總層數(shù)較多，占據(jù)建筑總層數(shù)的11%，并且連接層的跨度極大。因此，決定采取弱連接形式。連體結(jié)構(gòu)選擇鋼結(jié)構(gòu)桁架活動支座，作為結(jié)構(gòu)體系。

2.3 剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算

剪力墻墻身：結(jié)構(gòu)中設(shè)置的鋼筋，主要是豎向鋼筋和水平向鋼筋。具體設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合工程量大小，確定鋼筋使用量，并且驗(yàn)算抗剪承載力。依據(jù)抗震設(shè)計(jì)要求，配筋率必須要超過0.2%。對于剪力墻的鋼筋，其直徑必須要超過8mm；鋼筋間距把控在300mm左右。連梁： 若想保證剪力墻簡體和連梁相互協(xié)調(diào)，必須要做好強(qiáng)度以及剛度的把控。從設(shè)置的連梁作用角度來說，其既能夠增強(qiáng)剪力墻的剛度，還能夠?qū)崿F(xiàn)墻肢的連接。因此，在進(jìn)行整體計(jì)算時(shí)，對連梁的剛度，要進(jìn)行相應(yīng)的折減。折減值必須要大于0.5，但是不能超過1.0。如果折減后，會發(fā)生斜截面受剪承載力不足，或者正截面性能不夠等情況，為減少地震對結(jié)構(gòu)的影響，則可以適當(dāng)降低連梁高度[1]。

2.4 剪力墻的布置和參數(shù)

此建筑中，采取的是隔墻位置進(jìn)行剪力墻布置方式，進(jìn)而減少邊緣化構(gòu)件。按照建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，此剪力墻厚度參數(shù)為160mm、240mm、300mm、400mm。結(jié)構(gòu)參數(shù)：①X方向上，建筑最大層間位移角計(jì)算結(jié)果為1/1133；建筑結(jié)構(gòu)最大位移和樓層平均位移比計(jì)算結(jié)果為1.15；建筑最大層間位移和建筑平均層間位移比計(jì)算結(jié)果為1.16。②Y方向上，建筑最大層間位移角計(jì)算結(jié)果為1/1128；建筑結(jié)構(gòu)最大位移和樓層平均位移比計(jì)算結(jié)果為1.16；建筑最大層間位移和建筑平均層間位移比計(jì)算結(jié)果為1.13。

3 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)連接技術(shù)的應(yīng)用分析

目前，剪力墻結(jié)構(gòu)連接可以選擇的技術(shù)較多，比如漿錨連接技術(shù)和機(jī)械連接技術(shù)等。現(xiàn)結(jié)合各個(gè)技術(shù)的具體應(yīng)用，進(jìn)行如下分析：

3.1 漿錨連接技術(shù)

在實(shí)際應(yīng)用中，搭接鋼筋，同時(shí)將其按照一定的距離隔開，實(shí)現(xiàn)間接連接。連接形式如圖2所示。具體操作時(shí)，將鋼筋搭接起來，使得各個(gè)部分能夠連接，發(fā)揮鋼筋的拉力作用，傳到灌漿料，借助混凝土傳送到灌漿料以及剩余混凝土的中間面。從施工角度來說，此連接技術(shù)的應(yīng)用簡單，對連接控制技術(shù)，沒有過高的要求，適用于建筑行業(yè)[2]。作者對4片預(yù)制剪力墻，進(jìn)行了抗震性能測試，將流動漿錨以及間接搭接等方法，運(yùn)用到豎向鋼筋。經(jīng)過驗(yàn)證明確，受拉后，鋼筋能夠屈服；受壓后，混凝土?xí)黄茐?，滯回曲線為飽滿狀態(tài)。

3.2 機(jī)械連接技術(shù)

從技術(shù)原理角度來說，此技術(shù)是利用鋼筋和連接件等的作用，發(fā)揮機(jī)械咬合的作用，將一根鋼筋的受力，傳輸?shù)搅硗庖桓摻?。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代被研發(fā)出來，經(jīng)過多年的應(yīng)用，形成了完備的技術(shù)體系，包括套筒擠壓接頭和錐螺紋接頭等。目前，在建筑結(jié)構(gòu)中，鋼筋連接技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。

3.3 鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)

預(yù)制裝配式剪力墻的應(yīng)用，墻板的制作，采取的是工廠預(yù)制方式，頂部和底部預(yù)制插筋和套筒，在鋼筋和套管的中間，填入一定的微膨脹結(jié)構(gòu)性砂漿，完成鋼筋續(xù)接。采用水泥基灌漿填充鋼筋的方式，為了保證結(jié)構(gòu)整體的合理性，必須要做好連接環(huán)節(jié)的把控。在施工作業(yè)環(huán)節(jié)，為減少灌漿質(zhì)量的影響，采取調(diào)整預(yù)制墻板頂部預(yù)埋插筋的方式，把底部預(yù)埋套筒放置在合理的位置，進(jìn)而保證吊裝作業(yè)的質(zhì)量，保障后續(xù)施工作業(yè)可以有效實(shí)施。把預(yù)埋插筋，布置在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，做好垂直度的檢查，確保連接的質(zhì)量。如果控制誤差較大，會給連接質(zhì)量造成不利的影響。在剪力墻結(jié)構(gòu)中，鋼筋連接接頭無法發(fā)揮自身的作用時(shí)，則會給結(jié)構(gòu)的性能造成極大的消極影響。目前，該技術(shù)已經(jīng)逐漸被應(yīng)用到預(yù)制裝配式建筑中，作為剪力墻結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)，獲得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，在預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工過程中，做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和連接技術(shù)的合理應(yīng)用，對保障結(jié)構(gòu)性能的發(fā)揮，有著積極的作用。文中結(jié)合當(dāng)前預(yù)制裝配式建筑中，較為常用的連接技術(shù)，進(jìn)行了總結(jié)分析，共享給相關(guān)人員。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳建偉，蘇幼坡.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)[J].世界地震工程，2013，29（01）：38-48.

[2] 陳炎彬.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)分析及連接技術(shù)探討[J].福建建材，2018，（02）：42-43，62.

[3] 張樹穩(wěn).淺談?lì)A(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及連接[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016，（25）：47-48.