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浅析装配式住宅建筑剪力墙结构设计

作者:未知

  摘要:文章首先以装配式住宅建筑剪力墙结构的基本优势为切入点展开分析,包括结构性能好、工业生产化水平高等,然后针对装配式住宅建筑剪力墙结构的设计要点内容展开了详细研究,希望能够以此促进我国建筑施工技术的逐步完善。
  关键词:装配式住宅;剪力墙结构;设计;分析
  在当今经济迅速发展的时代背景下,我国建筑行业发展水平也获得了很大的提升,建筑施工技术更加丰富,建筑功能也更加完善,较好地满足了居民对于建筑的建设要求。目前越来越多的住宅建筑开始应用装配式的剪力墙结构,与传统结构形式相比,具有能源及施工资源的节约及抗震水平较强等特点。但是由于装配式剪力墙结构在我国应用相对较晚,很多方面仍有待完善,其中施工方案的设计为后续整个施工过程的基础,能够为施工作业提供科学指导,直接影响着工程的施工质量,因此,相关部门一定要做好装配式住宅建筑剪力墙结构的设计工作,确保各环节设计的合理性与可行性。为了进一步满足居民对于住宅建筑功能与质量的需求,同时顺应当前时代发展趋势,建筑企业需对装配式住宅建筑剪力墙技术的应用展开详细分析,加强细节管理,确保工程整体建设水平。
  一、装配式住宅建筑剪力墙结构的优势
  (一)结构性能水平高。装配式住宅建筑剪力墙施工需在结构计算时使用高标号混凝土,同时配合高等级、高性能钢筋材料,结构强度大,抗震效果更好。目前越来越多的住宅建筑采取大飘窗设计,设计中应增设相应的连梁,确保工程结构的整体性,由于其内力较大,在计算时需做内力折减。装配式建筑结构的外层为混凝土围护墙,交能够使还增设了XPS板减弱结构刚度,使该结构具有较高的性能水平。
  (二)工业生产化水平高。一般情况下,装配式住宅建筑剪力墙的厚度均控制在0.2-0.3米范围内,除异形构件外,构件侧面不出筋,符合构件在现代化生产线中的批量作业,同时在构件的运输过程中即可完成其安装操作。而装配式住宅建筑剪力墙体配筋可调成统一规格、使得墙体钢筋可实现规模化自动生产。
  二、装配式住宅建筑剪力墙结构设计要点
  (一)剪力墙连接节点设计要点。根据相关部门及相关规定要求,采取合理的计算方法明确相关参数,并对剪力墙住宅结构所受水平荷载力作用的影响进行考虑。现阶段我国通常采用扣除开洞预制墙板刚度模型与全现浇模型方式进行相关计算,全现浇模型的应用广度相对较大,可以对不开洞条件下预制墙聚苯板部分的结构性能水平进行有效评估,同时还能够对墙板的抗剪承载力情况加以判断,从而进一步提高节点位置连接的安全性。如果结构模型刚度水平较高,那么其抗震水平也就越高。扣除开洞预制墙板刚度模型通常应用于聚苯板填充出又开洞,但其窗下墙部分却不予组合连梁相连接的情况。若是工程剪力墙结构的装配方案以及宽高比等参数无法满足相关文件内容规定,则最低应选择两种力学计算模型对剪力墙结构可能产生的变形情况以及内力情况等进行准确的计算。为了进一步确保计算结果的准确性,在实施补充计算的过程中应选用弹性时程计算方法。若装配式住宅建筑剪力墙相关参数均符合国家相关规定,同时结构的连接部分也都满足施工要求及政府相关规定,其竖向连接符合等强连接标准,此时对剪力墙结构当中的竖向接缝设计就无需对其受到的剪承载力进行验算,目前我国剪力墙结构中最典型的竖向接缝连接节点包括T 型节点、一字型节点与L 型节点。针对其结构中预制墙板顶面部分,可以通过套筒灌浆料、现浇圈梁以及水平现浇带等方式确保混凝土连续。结合具体情况选择相应的连接设计方法,能够确保剪力墙结构当中竖向钢筋的连续性。在这样的基础上,现浇结构的混凝土以及预制墙板之间的结合面,应当采用的处理方式是抗剪键槽+ 粗糙面或者是粗糙面[1]。
  (二)剪力墙预制外墙板设计要点。在装配式住宅建筑剪力墙结构当中,通常选择预制混凝土夹心保温外墙板,在进行方案设计中,还需对墙板的装饰美观性、保温性等要求进行综合考虑,同时確保其与结构整体的一体化效果,严格设计墙板的厚度指数,并将其视为结构中内页墙板的结构层。一般条件下,剪力墙结构中的夹心保温外墙板厚度通常设置为0.2米,作为建筑工程装饰面的外业墙板部分,其厚度通常设置为6厘米,并同时连接杆将三层墙体进行连接。在装配式住宅建筑剪力墙结构中设置夹心外墙板的作用主要为:夹心外墙板的应用能够较好地满足剪力墙结构的受力要求。其次,可以进一步提高预制墙接缝部分的防水、防渗效果。除此之外,还能够改善剪力墙的保温性能,且具有较好的美观性,能够满足人们对于建筑的审美要求。因此,该设计方式得到更多人的青睐。
  (三)剪力墙预制内墙板设计要点。对于预制非承重内墙板方面,在进行设计工作中如果并无特殊要求,通常会选用轻质的隔墙板材料。对于预制承重内墙板部分,在设计中应将其厚度设置在0.2米标准水平之上,同时,还应注意根据当地同类建筑标准化设计规定,如果内部可进行聚苯板材料的填充,则需对结构开洞给予高度关注,同时,在设计中还应体现对于聚苯板标准填充范围的设置[2]。通过这种方式,能够为装配式剪力墙结构的施工质量工更加有利的保障,同时,还能够有效防止受到现场湿作业的影响。如果工程的高度水平较低,层数较少,并且施工地点位于低烈度区,可将预制承重内墙板和轻质隔墙进行有效结合,同时满足施工成本的控制要求与结构的性能要求。
  (四)剪力墙叠合楼板设计要求。叠合楼板作为二阶段成型时的水平叠合受弯构件,能够为结构施工提供相应的支撑作用,结合《混凝土结构设计规范》当中的相关要求,进行受弯构件设计以及相关参数的计算均可采取叠合楼板的设计与计算方式。出于对施工经济性与标准性的考虑,对于预制底板参数的设计可适当参照模台及养护窑的相关参数信息。考虑到现浇层的具体厚度需结合叠合楼板的整体性要求,故当叠合楼板的刚度加大时,现浇层的厚度亦需随之加厚[3]。
  三、结语:
  装配式住宅建筑剪力墙结构的设计具有较强的复杂性,设计人员需结合国家相关规定、工程施工要求及现场实际情况等对设计内容进行综合性考虑,兼顾剪力墙结构的功能性、经济性,同时结合具体问题对设计方案进行调节与完善,从而确保装配式住宅建筑整体施工质量。
  参考文献:
  [1]马海英,张辰,马雁,杨梦雪.装配式住宅结构体系应用研究[J].城市住宅,2018,25(12):69-72.
  [2]刘育刚.装配式剪力墙住宅结构设计探讨[J].住宅产业,2018(07):24-26.
  [3]陈康健.海南地区装配整体式剪力墙结构建筑设计要点分析[J].中国高新科技,2018(14):72-74.
  作者简介:韩去非(1985-),男,满族,吉林省长春市人,吉林省建苑设计集团有限公司中级工程师,建筑学学士。
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