合肥经开区某项目装配整体式剪力墙结构设计思考

胡懿

摘 要 本项目为装配式住宅，结构布置规则，遵循少规格多组合构件拆分原则，结合装配式项目的特点对设计方案、装配率计算、关键节点设计以及施工阶段考虑做了简要介绍。

关键词 装配式住宅;结构布置规则;结合装配式项目

1工程概况

本项目住宅均为11层的住宅，层高为2.90m，主体结构高度为33.0m。住宅采用装配整体式剪力墙结构，底部加强区竖向构件均为现浇，抗震设防烈度为7度（0.10g），抗震等级为三级。主楼基本风压按ω=0.35kN/m2考虑;地面粗糙度为B类。风荷载体形系数取为1.3。基本雪压按50年一遇，s0=0.60KN/m2。建筑场地类别为Ⅱ类[1]。

2结构布置

本工程的结构布置结合了户型特点及产业化的相关需求，均在与建筑专业沟通协商后完成布置工作：①窗洞口尽量居中布置;②洞口上方连梁高度不小于300mm;此举意在保证窗洞两侧的竖向预制构件有足够的宽度，以确保预制构件在运输、吊装过程中不会发生破损。本工程主体结构平面布置总体上较为规则，各项指标均可以满足要求[2]。

3装配式结构设计方案

（1）本项目住宅产业化的目标为装配率不低于55%。装配率的计算规则依据《装配式建筑评价标准（GB/T 51129-2017）》和《合肥市装配式建筑装配率计算方法（试行）》合建〔2018〕233号。

（2）外围墙体材料除门窗以外全为钢筋混凝土墙体，外墙预制构件一体化集成保温层和60厚钢筋砼外叶板，预制墙体采用套筒连接上下层纵筋，电梯周边及其他少量剪力墙采用现浇做法。

（3）楼板：除卫生间、厨房及公共部分预埋管线较多处采用全现浇结构，其余部分均采用叠合板（60预制加80现浇）;阳台也采用叠合板（60预制加90现浇）;空调板采用100厚全预制板;楼梯踏步板采用全预制。屋面层板及以上部分均采用现浇结构。

（4）预制水平构件范围：2层～11层;预制竖向构件范围：3层～屋面层。

（5）水平构件拆分原则：①采用“大板块”以减少现场吊装及拼装的工作量;②预制构件拆分方案遵循受力合理，连接简单，施工方便，少规格，多组合为设计原则。

（6）竖向构件拆分原则：①预制墙的截面简单、规则;②预制墙的门窗洞口上下对齐、成列布置。

竖向构件示意图

（7）装配率结构部分Q1计算：根据国标以及合建〔2018〕

233号文要求：预制水平构件间接缝宽度均为300mm，此后浇混凝土带水平投影面积可计入预制楼板（梁面积未计入）;预制剪力墙板之间宽度不大于600mm的竖向现浇段可计入预制混凝土体积。算得主体结构Q1项装配率分值为38.82分。合计装配率分值：62%，可以满足55%的装配率目标[3]。（装配率计算表，见文末）。

4结构计算及连接节点设计

本工程的设计计算在保证节点构造和钢筋连接均不低于现浇结构规范相应要求的前提下，采用与现浇结构相同的方法进行整体结构计算分析。通过采用可靠的连接技术和必要的构造措施，来使装配整体式混凝土结构与现浇混凝土结构的效能基本等同。

4.1 结构计算

在有预制墙体的楼层中，设计对现浇墙肢水平地震作用弯矩、剪力均按1.1倍的增大系数进行放大;考虑窗下墙实际的刚度对结构影响较大，不应当忽略，设计对窗下墙体按双连梁进行建模计算。计算中适当考虑预制非承重钢筋混凝土墙的刚度贡献，周期折减系数取0.85。

4.2 关键节点设计

（1）200mm厚的预制剪力墙纵向钢筋采用14@600梅花形布置，水平筋为8@200，竖向钢筋配筋率为0.2565%，水平筋配筋率为0.251%，均可以满足规范大于0.25%的要求。预制墙板之间通过“一字形”“L形”或“T形”现浇区域进行连接。为避免预制墙板水平筋与现浇墙体纵筋碰撞，特将墙体水平连接筋按开口形式进行设计，方便现场对钢筋位置进行调整[4]。

（2）叠合楼板部分采用60mm（预制）+80mm（现浇）形式，为避免现场随意切割桁架钢筋，特将桁架钢筋高度稍作加大，桁架钢筋的高度为90mm，宽度为80mm，上弦筋为φ10，下弦筋为φ8，腹筋为φ6。考虑到业主对板缝的接受度较低，设计的预制叠合板之间通过300mm宽的后浇段进行连接，均按双向板设计，未留设板缝。

（3）灌浆套筒连接：本工程要求灌浆套筒采用优质碳素结构钢，按规范要求，其抗拉強度不小于600MPa，屈服强度不小于335MPa，断后伸长率不小于16%。因为灌浆工作属于隐蔽工程，且极易发生套筒内灌浆不密实等质量问题，是我们结构节点连接的关键工作。根据合肥市建委要求，从事装配式建筑钢筋套筒灌浆作业、装配作业及钢结构焊接作业的技术工人必须通过专业的培训，其合格率须达到100%，且灌浆作业时，监理必须旁站监督、逐一记录相关参数和用量。在当前没有有效且易于实施的检测方法的情况之下，提高工人的技术水平以及现场管理人员的责任心，将对整个工程的质量安全起到至关重要的作用。

5施工总平初步布置方案

本工程单个构件最大重量约5.0t，根据该构件的重量及所在部位，拟选用TC6515B-12（30m）塔吊，PC构件堆场拟按每栋楼1个进行设置，采用专用的存放架进行存放。预制构件运输路线的地下室顶板荷载按无覆土时的满载车辆荷载进行计算[5]。

6结束语

建筑工业化是改变传统生产方式缺陷的重要途径，持续了多年的高能耗、高污染、低效率、低效益的建设模式将会在建筑工业化的潮流中得到转变。对于建筑设计来说，无论是设计的内容还是设计与其他参建单位的配合工作都需要前瞻性思考。各参建单位“各自为战”的传统工作模式终将会被时代前进的步伐所摒弃，在设计阶段就得充分考虑到构件生产、脱模、运输，需要考虑施工的构件堆场、运输场地、塔吊布置等一系列问题。只有将工业化的理念植入设计师的脊髓中，才能将设计标准化、构件生产工厂化、建造施工装配化以及施工管理精细化落实到各阶段的工作中。

参考文献

[1] 建筑抗震设计规范：GB 50011-2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[2] 高层建筑混凝土结构技术规程：JGJ 3-2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3] 装配式混凝土结构技术规程：JGJ 1-2014[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[4] 郭学明，李青山，黄营.装配式混凝土建筑-结构设计与拆分设计200问[M].北京：机械工业出版社，2018：73.

[5] 庄伟，匡亚川，廖平平.装配式混凝土结构设计与工艺深化设计从入门到精通[M].北京：中国建筑工业出版社，2016：109.

装配率计算表