主要技术内容
(1)连接数量多,连接配件材料成本高;
(2)制作与施工精度要求高,安装就位困难,施工效率低;
(3)灌浆连接质量难以保证。
为解决上述问题,研究团队提出了边缘构件现浇、中间预制墙板竖向分布钢筋不连接的装配整体式剪力墙结构体系,该体新型系研发历时三年,在设计理论和试验研究方面取得重大突破。
(1)形成了该体系的设计计算方法;
(2)完成了该体系8块以轴压比和剪跨比为参数的墙体足尺试验;
(3)完成了1/2缩尺比例下的剪力墙结构体系振动台试验;
(4)研发了“四位一体”高性能预制外墙集成技术。
该新型体系取得丰富的研究成果,在上海建委科技委组织鉴定下整体技术达到“国际先进水平”。相关研究成果已经纳入中国工程建设标准化协会规程——《竖向分布钢筋不连接装配整体式混凝土剪力墙结构技术规程》。
技术指标
1、该新型体系抗震性能与现浇剪力墙体系等同,但延性、耗能方面均优于后者。
2、通过试验验证了设计计算方法合理,结构安全可靠。
3、9度罕遇地震作用下,振动台试验模型底层边缘构件发生弯曲破坏,最大层间变形小于1/120,满足抗震设计规范要求。
4、形成了“四位一体”高性能预制外墙产品,同等节能要求下其厚度可减少2/3,可增加建筑使用面积2%。
经济、环境效果分析
经济效益
(1)与传统套筒灌浆连接形式的装配式剪力墙比较, 结构投入成本降低约10%。
(2)传统的装配式剪力墙结构施工5~7天/层,而采用竖向分布钢筋不连接装配式剪力墙施工效率可达4~6天/层,施工效率提高15%。
(3)综合效益较传统预制剪力墙结构提高约18%。
社会效益
相对国内现有的剪力墙外墙连接形式,竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构体系的优势在于:通过抗弯等强的方式,适当增加边缘构件受力钢筋面积,在保证抗震性能不降低的前提下,取消了竖向分布钢筋的套筒灌浆、浆锚或螺栓等连接,降低了材料成本和生产、施工的精度和难度,提高施工效率,规避了这些连接存在的安全隐患,具有较大市场竞争力和应用前景。该体系的推出彻底规避了传统剪力墙连接形式存在的弊端,对建筑工业和装配式建筑发展具有里程碑式的意义。
适用范围
(1)适用于6度至8度抗震设防烈度区的竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构。
(2)最大适用高度应满足下表的要求。
(3)抗震等级确定如下表:
(4)轴压比不大于0.5的剪力墙。
(5)底部加强部位采用预制剪力墙时,其边缘构件应适当采用加强措施。
典型工程案例
No.1 济南万达文体旅游城
项目建筑面积12237.62㎡,建筑高度66m,地上22层,地下2层。内外墙均采用竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构体系。
No.2 河南省青年人才公寓
项目总建筑面积10501.2㎡,建筑高度32.5m,地上11层,地下2层。外墙采用结构、保温、防水、装饰功能集成的“四位一体”高性能预制外墙,内墙采用竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构。
No.3 南京盘城经济适用房
项目总建筑面积7013.95㎡,建筑高度56.3m,地下1层,地上20层,内外墙均采用竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构。
No.4 卫辉·大禹湖畔
项目建筑高度78.52m,地上27层,地下2层,竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构体系应用于内墙和外墙。
No.5 潍坊·泰和东郡
项目建筑高度55.95m,地下2层,地上18层,建筑面积9590.89㎡,内墙采用竖向分布钢筋不连接装配式剪力墙结构体系,外墙采用“四位一体”高性能预制外墙。