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装配式住宅节点连接分析

2019-02-17李淑一

四川水泥 2019年4期
关键词:套筒现浇剪力墙

李淑一

(湖北文理学院理工学院)

进入21 世纪,现浇混凝土结构无论在环保方面、工期控制方面出现了弊端,另外,由于湿作业的存在,现场环境污染严重,现场操作水平不稳定,人工费用不断增长。装配式住宅成为解决以上问题的有效途径。

1 工程举例

工程名称:青岛丽华新城

本工程为12 幢高层住宅,地下1 层,地上16 层,层高2.7m。楼盖采用现浇钢筋混凝土结构,结构形式为装配式混凝土剪力墙结构,楼板厚110mm。

2 设计原则

(1)在进行建筑图纸设计时,应注意以下转换:建筑图纸上地面为现浇地面,预留出厨卫降板的位置,降板空间预留不小于250mm,施工图纸上就明确了同层排水的施工工艺和施工位置。

(2)建筑图纸上墙面为预制承重内墙板,墙板为预制混凝土结构,为了使管线安装与预制构件能更好的相符合,应灵活的调整骨架档距和管线的位置。

考虑到结构楼盖为混凝土现浇结构,为了满足装饰与管道走向的关系。厨房卫生间吊顶都采用膨胀螺丝连接。

(3)在进行结构设计时,为使装配后的墙板整体性能等同现浇剪力墙结构,根据现有装配式剪力墙结构的工程实践及相关节点试验。在进行结构设计时,采用以下原则选择装配式剪力墙:墙体上下对其,上下无转换,无刚度突变的情况。这样也可以使装配式结构安装连接方便,精度高。

3 结构计算分析

(1)在进行计算分析时,外墙板多为围护结构会对整体刚度带来影响,所以在模型计算时,对折减系数进行相应的调整。取小于1 的值。

随着远程通讯技术、医疗保健技术和信息学技术的日益发展和融合,远程医疗的发展具备了一定技术条件和基础,受到国家的重视[25]。各级卫生部门积极将远程医疗服务作为优化医疗资源配置、实现优质医疗资源下沉、建立分级诊疗制度和解决群众看病就医问题的重要手段积极推进[26]。目前我国的医疗水平存在地域性差异,特别是广大农村和偏远地区,医疗条件相对较差;另外,环境污染加重和老龄化程度的日益加剧等致使我国部分疾病部分地区的患病率逐年增加。因此,远程影像会诊在我国更有发展的必要性[27]。

(2)考虑弹性计算的内力进行调整的第二个因素:预制剪力墙的接缝对墙体侧向刚度带来的减小。如果在施工过程中出现这种情况:在同一个楼层内既有现浇墙肢也有预制墙肢时,在考虑水平地震作用的内力时乘以大于1 的系数。

(3)本工程在各种设计状况下,主要考虑因素应为节点之处的连接,通过合理的节点连接方式的选择,保证装配式住宅达到现浇混凝土结构同等的整体性,耐久性,承载能力等方面的优势。无论选择哪一种连接方式,对接缝处都应进行接缝之处的抗剪承载力的计算。计算过程中可先按照现浇结构进行计算,后再进行检验。

(4)在选连接方式时,综合考虑到成本问题和安装效率,将半灌浆套筒连接选为竖向连接方式,这种连接性能比较优越,对于剪力墙的连接效率也有所提高。

(5)在结构承载能力与刚度计算时,假定楼盖在其自身平面内为刚性无限进行整体结构分析。

4 本工程装配式构件主要连接设计

为了能满足节点之处的受力性能的要求,在设计时本着传力直接、构造简单的目的,对刚性接头的连接尽量保证节点之处的刚度与和其相连的预制构件的刚度相近。因此在本工程中,装配整体式钢筋的接头采用灌浆套筒连接和浆锚搭接连接。不管是哪一种连接方式,都应严格按照现行行业标准的规定进行安装和连接。

上下层相邻预制剪力墙竖向连接采用灌浆套筒连接,接头应满足Ⅰ级接头的性能要求,接头处套筒外侧钢筋的混凝土保护层厚度不应小于15mm,套筒之间的净距不应小于25mm。如果接头选用的是浆锚连接(这种连接对于直径大于20mm的钢筋不宜采用)。在施工过程中,应有相应的控制要点,如对预留孔成孔工艺、预留孔洞的形状,长度、构造要求、以及灌浆材料和被连接的材料等进行力学性能以及适用性的试验验证。

本工程一部分选择半罐浆套筒连接,该链接的主要工序为:由灌浆机灌入高强度的灌浆材料-----灌浆凝结硬化--------将套筒和被连接钢筋结合成一体(利用套筒的内部的凹凸部分有效的)。灌浆材料严格控制无收缩性,确保了套筒内的填充部密实。

本工程另一部分选择机械连接。该方法为,在接头部位预留孔洞,然后用螺栓进行连接。该方法优点为施工迅速,问题是螺栓孔会减小构件截面,同时普通的螺栓连接在长期动荷载作用下会出现松动,孔径及孔位容易出现偏差等,该工程为住宅建筑,受到长期动力荷载的作用可能性不大,所以在次要位置可以使用该节点连接方式,提高施工效率。

5 施工工艺与细节要求

配合结构设计,在梁、柱、剪力墙等尽量减少小直径钢筋的选用,优先选用大直径的钢筋,从而减少在梁柱节点处钢筋的根数。提高精度。

为保证钢筋骨架的稳定性,对于连梁的箍筋,采用整体式的封闭箍筋,预制剪力墙洞口上方的预制连梁宜与后浇圈梁或水平后浇带形成叠合连梁,对于箍筋,采用整体封闭箍筋。在后浇段中,连梁纵向钢筋应可靠锚固或连接。

温差效应和混凝土收缩的影响带来的温度应力不可忽略,因此有些位置需要适当增加钢筋数量,以防止应力集中的现象发生。比如楼板。

在本工程中,为了保证阳台的整体性能,选用叠合板,也就是下部为预制板(厚度为80mm),上部为现浇板(厚度为70mm),总厚度为150mm,制作叠合板的过程总,为了使两种性质不同的板能很好的连接在一起,结合层宜做成粗糙的凹凸不平的接触面。预制阳台板纵向受力钢筋宜在后浇混凝土内直线锚固。在选用防排水系统时需要根据水平、垂直接缝处的特点而定,例如预制外墙板接缝采用构造防水时,在外墙板接缝处设置适当的线型构造:立缝的沟槽,平缝的挡水台,批水等。如采用材料防水时,预制外墙板接缝采用耐候性密封胶进行密封处理,密封止水条采用三元乙丙橡胶或氯丁橡胶。

一般工程中,在门框安装之处容易出现渗水的情况,本工程中,选用全部预留预埋件,设备管线也全部预留,这样做之后发现,门窗渗水问题得到了比较好的解决。为了避免集中应力的出现,对预埋件预留位置,预留孔洞的大小厚度,高度、形状等都应有严格的控制。在细节处理上,应考虑分隔缝位置的设计合理性、施工方便性、加工可能性等因素,因为这些因素均对整体性有着直接的影响。实际设计时一定要保证分格缝位置的处理效果。同时还需注意要让垂直预制构件实现准确无缝拼接。

在整体把握上,应尽可能的减少现场浇筑混凝土的工作量,因此保证施工进度和混凝土预制件的制作进度,还需要减少现场现浇的工作量,实际结构设计中,应尽可能的进行节点的优化和深化处理,保证连接的精度,拼接之处的性能达到最优。严格过程程序控制,保证隔声、防火等性能,并避免各种质量通病。

6 总结

随着建筑行业产业化的发展要求,装配式混凝土结构逐渐展示出其经济、便捷。七环保的优势更是得到了国内外的认可。其节点连接一直是很多学者专家研究的热点,随着该工艺的发展,也逐步提出了很多的方法和节点连接形式,并且通过的相应的验算,大的方面来讲,在装配式住宅建筑中,主要有湿连接和干连接两种,干连接就是在有预埋件的连接和螺栓连接以及焊接。环境保护比较好,湿连接就是在连接中有二次浇筑混凝土这个工序。该工程中用到了半灌浆套筒连接和机械连接。就我国目前的发展来看,虽然在这方面有一段时间的空白,比其他国家而言,可能有点落后,不过政策的支持,环境保护的要求和人工缺乏的现实情况也促使着装配式建筑的发展,很多的节点连接的规范也会应运而生,发展可能会受到限制,但在对装配式建筑深入研究的良好背景下,装配式节点连接的问题一定会得以好的发展,也必将成为我国住宅建筑业今后的发展趋势。装配式住宅不同于工业建筑,不会长期受到动力荷载的作用,所以相对来说,装配式结构住宅会大量的被采用。

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