近日,由肖緒文院士聯(lián)合中建八局工程研究院提出的一種裝配式新結(jié)構(gòu)體系——豎向分布鋼筋不連接裝配式混凝土剪力墻體系在濟(jì)南文莊片區(qū)租賃住房試點(diǎn)項(xiàng)目B-11地塊實(shí)施應(yīng)用。該體系取消了傳統(tǒng)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)套筒灌漿連接的復(fù)雜工藝流程,提高了工程質(zhì)量。
文莊片區(qū)租賃住房試點(diǎn)項(xiàng)目B-11地塊
該體系預(yù)制墻體的豎向分布筋按構(gòu)造要求配置并在樓層處斷開連接,同時(shí)通過(guò)適當(dāng)加大兩端現(xiàn)澆邊緣構(gòu)件的長(zhǎng)度和配筋量,來(lái)保證承載能力的實(shí)現(xiàn);上下預(yù)制墻板在樓層處采用擠壓坐漿連接,保證了剪力墻結(jié)構(gòu)體系的整體性能;對(duì)于剪跨比低且抗剪要求高的墻體,可增設(shè)斜向鋼筋,提高墻體延性、抗剪和耗能能力。
豎向分布鋼筋不連接裝配式混凝土剪力墻體系
性能質(zhì)量可靠
肖緒文院士的科研團(tuán)隊(duì)在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的理論研究、現(xiàn)行規(guī)范研究和有限元分析后,提出了該體系的設(shè)計(jì)方法,并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)的可靠性:同軸壓比下預(yù)制試件抗震性能與現(xiàn)澆對(duì)比試件等同,個(gè)別指標(biāo)如延性、耗能略好于現(xiàn)澆對(duì)比試件。
施工工藝簡(jiǎn)便
項(xiàng)目二標(biāo)段南區(qū)共6個(gè)施工單體,均為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu),其中3#樓1層-18層預(yù)制剪力墻、4#6#樓1層-16層預(yù)制剪力墻均采用該技術(shù),目前3#樓已施工至7樓,4#樓施工至4樓。在應(yīng)用實(shí)踐中,該技術(shù)體系構(gòu)件無(wú)套筒,準(zhǔn)備工作只需復(fù)核標(biāo)高和座漿,無(wú)需考慮傳統(tǒng)的定位插筋,工藝簡(jiǎn)便,且現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需灌漿,在保證質(zhì)量的同時(shí),施工效率更高。
提高施工效率
應(yīng)用該技術(shù)體系后,吊裝就位僅需控制標(biāo)高和水平定位,相比傳統(tǒng)的灌漿套筒連接體系的吊裝速度時(shí)間縮短一倍以上,模板使用率降低50-60%,每層減少灌漿套筒數(shù)量200余個(gè)。由于剪力墻無(wú)需灌漿,每層施工時(shí)間可節(jié)省1天;且預(yù)制墻底部不存在大量進(jìn)出漿孔,可減少50%構(gòu)件驗(yàn)收時(shí)間。
豎向分布鋼筋不連接裝配整體式
剪力墻結(jié)構(gòu)體系
主要技術(shù)內(nèi)容目前裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)豎向鋼筋連接形式主要有套筒灌漿連接、漿錨連接與螺栓連接等,雖然納入相關(guān)規(guī)范,但在建造實(shí)施過(guò)程中還存在一些問(wèn)題:
(1)連接數(shù)量多,連接配件材料成本高;(2)制作與施工精度要求高,安裝就位困難,施工效率低;
(3)灌漿連接質(zhì)量難以保證。
為解決上述問(wèn)題,研究團(tuán)隊(duì)提出了邊緣構(gòu)件現(xiàn)澆、中間預(yù)制墻板豎向分布鋼筋不連接的裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系,該體新型系研發(fā)歷時(shí)三年,在設(shè)計(jì)理論和試驗(yàn)研究方面取得重大突破。
(1)形成了該體系的設(shè)計(jì)計(jì)算方法;
(2)完成了該體系8塊以軸壓比和剪跨比為參數(shù)的墻體足尺試驗(yàn);
(3)完成了1/2縮尺比例下的剪力墻結(jié)構(gòu)體系振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn);
(4)研發(fā)了“四位一體”高性能預(yù)制外墻集成技術(shù)。
該新型體系取得豐富的研究成果,在上海建委科技委組織鑒定下整體技術(shù)達(dá)到“國(guó)際先進(jìn)水平”。相關(guān)研究成果已經(jīng)納入中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)規(guī)程——《豎向分布鋼筋不連接裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。
主要技術(shù)指標(biāo)
(1)該新型體系抗震性能與現(xiàn)澆剪力墻體系等同,但延性、耗能方面均優(yōu)于后者。
(2)通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)計(jì)算方法合理,結(jié)構(gòu)安全可靠。
(3)9度罕遇地震作用下,振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)P偷讓舆吘墭?gòu)件發(fā)生彎曲破壞,最大層間變形小于1/120,滿足抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
(4)形成了“四位一體”高性能預(yù)制外墻產(chǎn)品,同等節(jié)能要求下其厚度可減少2/3,可增加建筑使用面積2%。
綜合效益分析經(jīng)濟(jì)效益
(1)與傳統(tǒng)套筒灌漿連接形式的裝配式剪力墻比較, 結(jié)構(gòu)投入成本降低約10%。
(2)傳統(tǒng)的裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)施工5~7天/層,而采用豎向分布鋼筋不連接裝配式剪力墻施工效率可達(dá)4~6天/層,施工效率提高15%。
(3)綜合效益較傳統(tǒng)預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)提高約18%。
社會(huì)效益
相對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的剪力墻外墻連接形式,豎向分布鋼筋不連接裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)勢(shì)在于:通過(guò)抗彎等強(qiáng)的方式,適當(dāng)增加邊緣構(gòu)件受力鋼筋面積,在保證抗震性能不降低的前提下,取消了豎向分布鋼筋的套筒灌漿、漿錨或螺栓等連接,降低了材料成本和生產(chǎn)、施工的精度和難度,提高施工效率,規(guī)避了這些連接存在的安全隱患,具有較大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和應(yīng)用前景。該體系的推出徹底規(guī)避了傳統(tǒng)剪力墻連接形式存在的弊端,對(duì)建筑工業(yè)和裝配式建筑發(fā)展具有里程碑式的意義。
適用范圍(1)適用于6度至8度抗震設(shè)防烈度區(qū)的豎向分布鋼筋不連接裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。
(2)最大適用高度應(yīng)滿足下表的要求。
(3)抗震等級(jí)確定如下表:
(4)軸壓比不大于0.5的剪力墻。
(5)底部加強(qiáng)部位采用預(yù)制剪力墻時(shí),其邊緣構(gòu)件應(yīng)適當(dāng)采用加強(qiáng)措施。
來(lái)源:中建八局一公司