冷弯薄壁型钢建筑层间抗拔连接构造的探索
2019-10-17黄永超
黄永超
摘 要:常见的层间抗拔连接构造是利用抗拔连接件连通两层的竖龙骨,因构造简单而被广泛采用,但本身也存在缺陷,本文旨在根据实际经验提出新构造方式的理论雏形。
关键词:抗拔连接;冷弯薄壁型钢
1 引言
在大量的施工过程中发现,层间抗拔连接件因安装困难出现局部缺失的现象较多,为解决这一问题,除了严控施工质量,还可以从设计角度进行尝试。
2 传统构造做法的优缺点
2.1 常用的层间抗拔连接构造
2.2 优点
构造简单、配件标准化、传力方向清晰。
2.3 缺点
(1)现场安装开孔时需要穿透横导梁、楼板、楼板梁等多层结构和多种材料,施工难度大;(2)承受相邻楼板共同荷载作用的墙体,此处的层间抗拔连接件安装非常困难;(3)竖龙骨较密时导致操作空间不足而无法安装。
3 新的构造做法
参考国内外的一些项目经验,依据冷弯薄壁型钢建筑的传力特点,归纳出以下三种新型的层间抗拔处理措施,希望能解决一些实际问题和更好的适应模块化装配式的快速发展。
3.1 做法一
间隔一定距离(不超过6m)将600宽墙体板块高度延伸至楼面,主动消除楼板及梁的隔阂,使得上、下层的剪力墙之间可以更容易进行抗拔连接件的安装,不再需要在施工时对楼板和梁进行开孔作业(图2)。
这种做法的延伸方式:可以将这个功能板块直接贯通两层或多层,通过自攻螺钉与侧面墙体连接,整个墙体板块充当抗拔连接件,不再使用额外的抗拔连接措施。因为楼面梁的布置间距通常按600设置,所以600宽的抗拔墙体不会影响楼梁的正常安装,且因为抗拔墙体的存在增强了楼层间的整体性,抗拔抗剪能力大幅度提高。
不仅可以采用标准宽度的墙模块作为抗拔墙,也可视整个墙体排布情况而采用局部墙体延伸的方式,甚至可以采用局部竖龙骨穿透顶部导梁的形式,让竖龙骨跨越楼层的限制起到连接层间的抗拔作用。做法一总结起来就是主动打破层间束缚,让楼层间不连而通。
3.2 做法二
用钢矩管或其他型钢构件代替抗拔连接件,直接连通多层墙體板块,墙体与钢矩管通过自攻螺钉连接,代替传统抗拔连接件,结构整体性更强(图3)。
此种形式分工明确,便于设计和施工作业,有利于模块化装配式的应用。
在特殊情况下,如户型有大跨度空间或局部剪力墙过少时,此处的型钢可以摇身一变成为结构构件,与薄壁型钢体系共同参与结构计算。
做法一和做法二需要在设计时额外增加工作量,当结合门窗洞口和立面造型等诸多情况尤其是上下两层的墙体和门窗不规则时难度会直线上升,下面介绍的第三种做法更接近传统做法的通用性。
3.3 做法三
将墙顶放楼板梁的通常做法全部改为侧连接方式,使上、下两层墙体板块能够直接相连,抗拔连接件不再需要穿透楼板和梁,让传统的层间抗拔连接件更容易安装(图4)。此做法采用抗拔拉带连接会更具优势,并且带来了一个很大的好处是楼层间的抗剪采用自攻螺钉就能轻松的解决。
4 结论
上述三种新构造方式在薄壁型钢房屋模块化装配的应用中会有很好的表现,也可与现有抗拔构造措施结合使用。本次仅提出了概念,后续将结合试验数据进行完善。
参考文献:
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