第3章裝配式結構剪力墻結構深化設計3.1裝配式剪力墻結構拆分設計的基本要點平面布局宜采用火柴盒形狀,除非北側樓梯間和電梯間局部有凹凸外,南側墻體、東西山墻盡可能采用直線型,避免出現(xiàn)廚房、衛(wèi)生間局部內收狹小豁口戶型。戶型設計可做加法(突出墻面),不要做減法(凹入主體結構范圍的陽臺、廚房、衛(wèi)生間、空調板等),不宜做窗轉角。外墻盡可能采用混凝土結構,當外墻長度超過6m時可設置窗洞口,窗下的墻可根據具體情況確定是否要采用混凝土結構,在剛度可以的情況下,窗下的墻不設計為連梁,窗下的墻采用砌筑或者預制墻板。當采用預制墻板時,預制墻板可與底部連梁采用鋼筋灌漿套筒單排連接。外墻板內面盡可能不做開關和插座等,如果沒有預留管線、線盒等,外墻板構件制作非常方便。3.1.1平面、立面的一般要求外墻連梁不宜有垂直方向的梁連接,主次梁連接構造相對復雜,影響施工速度,當不可避免時,可采用預制主梁伸出次梁的連接鋼筋,與次梁連接的預留鋼筋宜采用套筒灌漿連接若次梁沒有連接延性要求,鋼筋連接套筒位置不受限制,連接部位設置在次梁端部,現(xiàn)澆部位長度不應小于300mm和套筒連接最小值?？照{板可整塊板預制,伸出支座鋼筋,鋼筋錨固進入疊合板現(xiàn)澆層內。預制空調板應伸入預制墻或梁內。電梯間墻體宜全部采用現(xiàn)澆混凝土結構,電梯間混凝土與預制無關,主要是考慮電梯的軌道安裝,電梯廠家的軌道布置的差異會影響預制構件的預埋。內剪力墻結構布置時,在廚房、衛(wèi)生間等開關、管線集中的地方不布置混凝土墻體,可采用填充墻,砂加氣混凝土砌塊、條形墻板等,以利于管線的施工。如果管線不能夠避開混凝土墻體,應把管線布置在混凝土的現(xiàn)澆部位,最好避開邊緣構件部位,因為里面鋼筋較多,布置管線較困難。所以,在結構計算時應優(yōu)化調整剪力墻內墻的結構布置方案。建筑內部減少跨度較小的梁,如果樓板跨度在3m以內,廚房和衛(wèi)生間的隔墻底部不用做梁,采用樓板局部增大荷載進行計算。內部梁應避免縱橫方向梁的相交,更要縱橫梁相交在一個節(jié)點上。采用十字交叉板預制梁,但構件的生產相對復雜,可采用部分工廠預制然后現(xiàn)場進行連接組裝。3.1.2鋼筋的錨固和搭接1)鋼筋的錨固預制構件鋼筋不宜采用彎錨,宜采用端部焊接短鋼筋(錨固長度為5d,d為鋼筋直徑)的錨固方案。①厚保護層可以修正:指鋼筋的保護層厚度為3d時的修正系數(shù)可取0.80,保護層厚度為5d時的修正系數(shù)可取0.70。②機械錨固:包括彎鉤或者錨固端頭在內的錨固長度(投影長度)可取基本錨固長度Lab的0.60。③厚保護層和機械錨固系數(shù)可以連乘,折減系數(shù)不可小于0.60,因此為機械錨固的長度,機械錨固一般采用焊接短鋼筋,長度為5d,雙面焊接,也可采用焊接錨板,但是鋼筋采用焊接錨板,如果側面伸出鋼筋,側模開孔大;最好采用套絲連接的螺栓錨頭,目前螺栓錨頭的尺寸規(guī)范沒有相關規(guī)定,應用時需參照相關廠家的產品樣本。如果采用螺栓錨頭的相關系列產品作為鋼筋機械錨固,構件制作過程中側模組裝方便。2)鋼筋的搭接(1)接觸式搭接常規(guī)的搭接連接,100%搭接時,搭接長度為1.6laE。(2)非接觸式搭接原則上是屬于鋼筋的互錨,鋼筋凈距滿足錨固長度要求時可以認為是鋼筋互錨,不用按搭接長度計算,相關規(guī)程沒有明確規(guī)定,可參照梁柱鋼筋的最小凈距離要求,凈距離不小于30mm或者1.5d,豎向構件可參考柱子,鋼筋凈距離不小于50mm時,可按照鋼筋互錨處理。(3)約束漿錨搭接連接混凝土預制構件連接部位一端為空腔,通過灌注專用水泥基高強無收縮灌漿料與螺紋鋼筋連接。漿錨連接灌漿料是一種以水泥為基本材料,配以適當?shù)募毠橇?以及少量的外加劑和其他材料組成的干混料。黑龍江宇輝的鋼筋連接方式,螺旋箍的大小和間距需參考黑龍江宇輝的專利技術、企業(yè)標準和相關實驗資料。(4)波紋管漿錨搭接連接:中南集團的鋼筋連接方式,鋼筋連接屬于互錨還是搭接,長度多少,需根據試驗資料確定,或參考相關地方規(guī)程,遼寧省地方規(guī)程規(guī)定波紋管漿錨搭接連接按照100%搭接,搭接長度為1.6laE。梁縱向鋼筋不用灌漿套筒連接時,如圖3.1所示,應符合下列要求:①鋼筋連接位置宜在跨度的1/4~1/3處。②采用彎折互錨的形式,交接處應附加短筋。③現(xiàn)澆部位宜采用無收縮混凝土。3.1.3細部尺寸要求①T字形邊緣構件單側翼緣剪力墻的尺寸要求,主要和鋼筋的錨固方式和拆分方式有關。a.如果采用整間墻板的拆分方法,單側翼墻長度不應小于300mm,如圖3.2所示。b.如果采用柱梁體系拆分方法,連梁鋼筋盡可能采用機械直錨錨固,單側翼墻長度如下:抗震等級為二級時,C16鋼筋,機械直錨錨固長度為0.6×40×16mm=384mm,因此窗跺凈長應取400mm;C18鋼筋,窗垛凈長應取450mm;C20鋼筋,窗垛凈長應取500mm。連梁縱向鋼筋一般采用單排兩根(剪力墻厚度為200mm)。c.如果單側翼墻長度只有300mm,那么連梁縱向鋼筋原則上不能超過18mm,且采用彎錨錨固,0.4×40×18mm=288mm。②現(xiàn)澆長度一般不小于400mm,主要考慮施工綁扎鋼筋的方便,若考慮水平分布鋼筋的搭接,現(xiàn)澆段長度不應小于500mm,水平分布鋼筋C8,錨固長度為37d,搭接長度為474mm。預制混凝土構件采用鍵槽、粗糙面,豎向現(xiàn)澆混凝土段長度不小于300mm時,新舊混凝土結合緊密,在外荷載作用下結構受力性能等同于整個構件,可不進行豎向結合面承載力驗算。③墻板預制構件長度一般在2m以上,長度小于1m的構件最好采用現(xiàn)澆,若較小構件規(guī)格、重量統(tǒng)一,也可采用組合吊具一次吊裝多個構件。一般采用三角形吊具一次吊裝兩個相同的豎向墻板構件。3.1.4連接構造要求①預制構件拆分后經結合部位現(xiàn)澆形成整體,真實結構的傳力途徑、連接構造要與計算假定相符合。如果部分構件因施工方法,造成計算假定與實際傳力不相符,要估算出偏差的范圍大小,對結構計算結果進行局部修訂,并采取相應的計算和構造措施進行調整。②如果窗口作為整間板預制,應注意窗下墻在結構計算中是否按照連梁進行計算,如果結構計算中窗下墻作為砌體結構考慮,那么實際窗下墻做成混凝土墻并與剪力墻邊緣構件剛性連接,則窗下墻對主體結構的約束性強,結構計算時應考慮窗下墻對結構整體剛度的影響。在結構計算中應按照兩根連梁的剛度之和進行折算連梁截面高度,此時墻肢內力符合實際情況,但連梁內力需手算校核。為了簡化計算,可根據新模型計算的結構周期對原未考慮窗下墻約束的結構周期進行折減。需要注意的是,此種計算方法為近似計算。實際墻肢內力會有差異,應取兩種模型計算的較大值進行墻肢配筋。③連梁和下部墻板(無洞口或有洞口)證件預制時,如果底部墊片設置在墻下,安裝完成后墻板豎向力已經傳遞完畢。頂部連梁和疊合樓板整澆后,豎向荷載會通過樓板→連梁→連梁下墻體→下層連梁→下層連梁下墻體→下層連梁,應避免傳力途徑不清晰。如果計算中墻板只考慮單層傳力,當連梁和樓板整澆后,應把下部墻板的施工臨時墊片去除,可避免豎向荷載連續(xù)傳遞。需要注意的是,施工完成后很難去除墻板下部墊片。④內隔墻板如果做成混凝土墻板,板頂與預制梁之間需預留梁變形的縫隙,否則會造成因梁變形引起的豎向連續(xù)傳力問題,造成實際內隔墻板變成豎向傳力構件。應進行內隔墻上部梁的長期變形計算,跨度在6m以內的梁一般可采取預留縫20mm