預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)

預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)摘要：隨著我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，國家對建筑行業(yè)的發(fā)展方向也偏向于工業(yè)化、環(huán)?；?、安全化。為了適應市場以及國家的需求，裝配式建筑也大量普及，對于預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的研究也成為目前工程當中的熱點問題之一。本文從預制裝配式墻板結(jié)構(gòu)入手，簡要地分析當前預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)在研究中存在的一些問題，以及在施工環(huán)節(jié)節(jié)點的一些連接技術(shù)。關(guān)鍵詞：預制裝配式；剪力墻結(jié)構(gòu)；連接技術(shù)一、 剪力墻概述預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)是一種現(xiàn)場裝配的建筑形式，它主要是通過預制和半預制的板墻之間的拼接，以現(xiàn)場裝配為主要形式，配合少量的現(xiàn)澆來實現(xiàn)整個建筑主體。對于高層建筑而言，剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的實用性，首先，這種建筑方式現(xiàn)場施工少，受高層建筑運輸中的不便影響小，其次，這種結(jié)構(gòu)建筑速度快，由于它是經(jīng)過預制或者半預制而成的，因此在建造過程中速度很快，滿足了現(xiàn)代商業(yè)化的趨勢［2］。相對于裝配式框架結(jié)構(gòu)而言，裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)有著很大的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：剪力墻結(jié)構(gòu)中有著很多水平接縫、豎向接縫和節(jié)點，這些接縫和節(jié)點的存在，使得整個剪力墻成為了一個整體，同時，這樣的連接方式也使得建筑物的承載力和抗震能力大大提升，因而接縫和節(jié)點成了整個剪力墻結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，決定著剪力墻的質(zhì)量。二、 國內(nèi)外預制裝配式剪力墻研究現(xiàn)狀2.1預制裝配式剪力墻發(fā)展歷程預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)首先在19世紀末期的歐洲出現(xiàn)，主要是一種預制混凝土墻板結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在一些工程中有著一定的應用范圍。二戰(zhàn)結(jié)束以后，世界經(jīng)濟百廢待興，人們尋求一種快速恢復生產(chǎn)的方式，住宅產(chǎn)業(yè)化在這一時期被提出，這為預制裝配式剪力墻的發(fā)展提供了良好的契機，再次以后剪力墻迅速發(fā)展。到了20世紀60年代，這種剪力墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為建筑的主流，廣泛存在于一些國家之中。在我國，預制裝配式結(jié)構(gòu)的發(fā)展起步較晚，直到20世紀50年代才逐漸發(fā)展起來。這種結(jié)構(gòu)最開始出現(xiàn)在工業(yè)廠房、辦公樓等生產(chǎn)型建筑之中，到了80年代中后期，這種結(jié)構(gòu)的缺點逐漸顯現(xiàn)出來，其發(fā)展速度一度放緩，直到進入21世紀后，裝配式結(jié)構(gòu)才重新被人們所重視，人們逐漸認識到了預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)在住房產(chǎn)業(yè)化方面的優(yōu)勢及在降低能耗降低資源消耗方面的作用。當前，對于預制裝配式結(jié)構(gòu)的研究越來越多，在實際應用中這種結(jié)構(gòu)也逐漸增多。2.2關(guān)于預制裝配式剪力墻的結(jié)構(gòu)研究Pekau等研究了靜力荷載下的預制裝配結(jié)構(gòu)的整體性問題，該研究一定程度上探討了預制裝配式的受力程度，但沒有考慮到正常條件下的預制裝配結(jié)構(gòu)的受力問題，因此不具有代表性。有學者針對預制混凝土大板結(jié)構(gòu)設計了預制剪力墻結(jié)構(gòu)的模型，通過模型來測量剪力墻結(jié)構(gòu)的各種性能，這種研究有著一定的參照性，但能夠準確模擬剪力墻的實際狀況是試驗成敗的關(guān)鍵。國內(nèi)研究人員陳錦石⑷等用全預制模型進行反復荷載試驗，通過試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)的承載力和剛度都比一般的水平要高，抗震能力也較好，達到了國家的地震標準。三、 裝配式剪力墻分布鋼筋連接技術(shù)目前，工業(yè)化住宅采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。與20世紀90年代興起的內(nèi)澆外掛預制混凝土結(jié)構(gòu)相比，裝配構(gòu)件由原來的外裝飾維護結(jié)構(gòu)，變更為現(xiàn)在的承重剪力墻結(jié)構(gòu)。裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)主要受力體系有預制剪力墻、現(xiàn)澆內(nèi)墻、現(xiàn)澆核心筒等，其中預制剪力墻與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、預制剪力墻間鋼筋可靠的連接，是確保建筑結(jié)構(gòu)整體性能及抗震性能的重中之重。通過搜集大量文獻進行有關(guān)資料的歸總，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋連接主要運用鋼筋套簡灌漿連接、漿錨連接、機械連接三種形式。3.1鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)鋼筋套筒灌漿連接的原理是工廠加工預制墻板時，頂部預埋插筋、底部預埋套簡，鋼筋與套簡間填充高強度微膨脹結(jié)構(gòu)性砂漿，即完成了鋼筋續(xù)動作。水泥基灌漿填充鋼筋連接套筒鋼筋連接接頭是實現(xiàn)裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)合理受力的核心，為減小影響灌漿質(zhì)量的因素，通過控制在工廠加工時預制墻板頂部預埋插筋及底部預埋套簡的準確定位來保證施工現(xiàn)場吊裝就位及之后一系列工序的順利進行，通過控制基礎結(jié)構(gòu)中預埋插筋的準確定位來保證預制墻板與基礎結(jié)構(gòu)之間所要求的鋼筋連接垂直度。如果以上控制偏差較大時，都將嚴重影響灌漿接頭的連接質(zhì)量。此時，鋼筋連接接頭難以實現(xiàn)其在結(jié)構(gòu)中的作用，將對結(jié)構(gòu)受力造成嚴重影響。目前，北京市實施的工業(yè)化住宅采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，該連接技術(shù)已在房山長陽半島家園11地塊4#住宅樓、北京萬科假目風景項目得到應用。3.2漿錨連接技術(shù)漿錨連接技術(shù)亦稱作間接搭接、間接錨固，指的是把搭接鋼筋拉開一定距離之后再行搭接的方式。連接鋼筋拉力通過剪力傳輸至灌漿料，之后通過剪力傳輸至周邊混凝土和灌漿料中間的界面中3.3機械連接等其他連接技術(shù)機械連接技術(shù)是通過鋼筋與連接件的機械咬合作用或鋼筋端面承壓作用，把同一根鋼筋當中的受力傳輸?shù)搅硪桓摻畹囊环N連接技術(shù)。我國對鋼筋機械連接技術(shù)的探宄起于2O世紀80年代，較為經(jīng)常使用的機械連接技術(shù)包括：錐螺紋接頭、套筒擠壓接頭等。四、有待研究的問題預制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)的研究和應用雖然取得很大的進步，但仍然存在一些問題，值得進行深入研究：隨著預制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)應用范圍的擴大，會在一些抗震設防區(qū)域使用，或者隨國家地震區(qū)劃圖的調(diào)整，使得原有建筑的抗震設防標準提高，因此，仍需對預制裝配式剪力墻的抗震性能進行深入研究，其抗震性能的好壞是該結(jié)構(gòu)形式得以推廣應用的關(guān)鍵問題。⑵相對于裝配式框架結(jié)構(gòu)，預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)存在更大量的水平接縫、豎向接縫、邊框節(jié)點等連接問題，有效、可靠、施工方便的連接方式是保證裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)安全、正常工作的前提，目前對于連接方式主要集中在"濕連接〃，而對于“十連接〃的研究較少。⑶對現(xiàn)澆剪力墻國內(nèi)外進行了大量帶邊框的組合剪力墻結(jié)構(gòu)試驗研究，例如型鋼邊框、鋼管混凝土邊框、鋼筋混凝土柱邊框等，結(jié)果表明帶邊框組合剪力墻結(jié)構(gòu)能夠改單一抗震防線為多道抗震防線，可以有效提高剪力墻的整體抗震性能，因此，可以將帶邊框的形式應用于裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，目前國內(nèi)外對此研究較少，對其節(jié)點、接縫、整體試件的受力性能及抗震性能值得深入研究。(4)雖然國內(nèi)頒布了一些地方的預制裝配式剪力墻規(guī)范標準，但仍需出臺一套完整預制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設計、施工、抗震的國家級規(guī)范或行業(yè)標準。結(jié)語盡管預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)在當前已取得不錯的成績，對其研究和應用有著教大的進步，但不可否認的是，在這一方面仍然存在一些問題，主要體現(xiàn)在以下幾點：一是與傳統(tǒng)的裝配式框架結(jié)構(gòu)相比，預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)有著一定的問題，具體體現(xiàn)在水平接縫、豎向接縫、邊框節(jié)點等連接問題上，目前對于連接方式主要集中在"濕連接”，而對于"十連接〃的研究較少。二是隨著預制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)應用范圍的擴大，會在一些抗震設防區(qū)域使用，而對于預制裝配式混凝土剪力墻的抗震能力和抗震級別的研究程度不夠，不能對實際工作提供有效指導。三是對剪力墻的裝配等規(guī)定不夠規(guī)范，對其質(zhì)量標準也缺乏嚴格規(guī)定。參考文獻：陶鍵.淺析預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設計,2017(30).焦涵之.探究預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)[J]