某预制夹心保温外剪力墙计算算例分析

龚 涛 李柳生

（1.中大建设股份有限公司，江西 南昌 330095；2.江西现代职业技术学院，江西 南昌 330098）

1 基本情况

某装配整体式剪力墙高层住宅项目位于上海市，外墙采用预制夹心保温剪力墙，本文对该项目一片典型预制外剪力墙（剪力墙编号5PCWQ-3L）的短暂工况、局部承压和底部抗剪等进行了详细的手算，可以为相关类似项目提供借鉴和参考。

2 基本信息及构件几何尺寸

2.1 风荷载信息

该项目位于上海市，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012的相关条文的规定：地面粗糙度为C类；基本风压w0为0.55KN/m2；局部体型系数μs1为2.0；该预制剪力墙所在高度为46.80m，风压高度变化系数μz为1.07；由于仅考虑施工工况，故按围护构件进行计算，阵风系数βgz=1.81；风荷载标准值wk=βgzμs1μz=1.81×2.0×1.07×0.55= 2.13KN/m2。

2.2 构件参数信息

该预制剪力墙长度L为2960mm，墙高H为2880mm，墙厚c为200mm，墙体混凝土体积V=2960×2880×200×10^（-9）=1.705m3；预制剪力墙构件重量Gk=25×1.705=42.62KN；墙体迎风面面积A为8.52m2。

图2.1.1 预制夹心保温外剪力墙三维轴侧视图

该预制剪力墙所受各种荷载标准值如下表2.2.1所示。

表2.2.1 预制剪力墙荷载标准值统计

2.3 设计工况

表2.3.1 设计工况及计算数值

2.4 材料力学参数

表2.4.1 材料力学参数表

3 短暂工况金属件计算

3.1 脱模埋件计算

3.1.1 基本参数

脱模用螺栓型号选用M24，强度等级为4.8级，脱模埋件组数为4组，每组螺栓数量为1个。

3.1.2 螺杆承载力计算

3.1.3 砼拉锥体承载力计算

脱模时预制构件混凝土强度达到设计值的70%，折减后混凝土轴心抗拉强度标准值ftk为1.41N/mm2，锥体计算长度le为180mm，单组埋件影响面积A1等于101736mm2，单组埋件各完整锥体投影面积之和A等于A1。根据《混凝土结构构造手册》14.3.2条的规定，全部螺栓承载力标准值Rc等于343.56KN，脱模荷载等效静力荷载标准值Sc等于63.94KN，安全系数KC为3.0。根据《混凝土结构工程施工规范》9.2.4条的规定，KCSc

图3.1.3 砼拉锥体示意图

3.2 吊装吊环计算

吊环钢筋强度等级为HPB300，直径d为14mm，吊环数量n为3个，吊环极限应力值为65N/mm2，吊环钢筋应力小于吊环极限应力值65N/mm2，验算通过!

3.3 墙体垫块处局部受压验算

预制墙体底部设置数量n为4个边长a为40mm的立方体混凝土垫块，混凝土局部受压面积A1等于1600mm2，混凝土局部受压计算底面积Ab等于14400mm2，混凝土局部受压时强度提高系数受压面上承载力标准值受压面上局部荷载标准值安全系数KC为2.0，KCSc

3.4 预制剪力墙墙体受剪验算

根据软件计算结果，得到预制剪力墙底部接缝处的剪力和压力设计结果，如下图3.4.1所示：

图3.4.1 预制剪力墙接缝处计算结果

从上图可以得到，预制剪力墙接缝处剪力设计值VjdE等于533.0KN，压力设计值N等于389.0KN。垂直穿过接缝的钢筋配置为816，钢筋截面面积Asd等于1608.8mm2。根据《装配式混凝土结构技术规程》式8.3.7，VuE=0.6fyAsd+0.8N=658.70KN。根据《 装配式混凝土结构技术规程》 式6.5.1-2，预制墙底部接缝承载力满足要求!