装配式建筑结构剪力墙结构设计

装配式建筑结构剪力墙结构设计

方泽鹏

武汉东研智慧设计研究院有限公司，湖北省 武汉市 430056

摘要：建筑行业发展脚步不断加快，如今装配式建筑已经成为建筑行业今后发展的重要趋势。装配式建筑简化了施工过程，提升了施工效率，能够满足快速发展的社会对效率的要求。然而装配式建筑对剪力墙结构设计要求更高，本文主要围绕着装配式建筑结构剪力墙结构设计展开研究，对剪力墙结构作出简单介绍，结合实际工程案例，对装配式建筑中剪力墙结构设计要点进行分析，为相关设计工作提供一定参考，促进装配式建筑整体质量提升。

关键词：装配式；建筑结构；剪力墙结构设计

引言

装配式建筑是当下十分重要的一种建筑方式，剪力墙结构作为其中的重要结构，关系着建筑的整体稳定性与安全性，其设计内容较为复杂，不仅要考虑一般的设计内容，还要兼顾预制的问题。因此，在施工中必须要结合实际，不断优化剪力墙结构方案，充分发挥其抗震等性能，并且使其满足装配式建筑的要求，为建筑安全提供有力保障，这需要从业者的重视与不断探索。

1剪力墙结构概述

剪力墙是装配式建筑结构当中的重要组成部分之一，其高度基本与建筑的高度一致，高度达上百米，其宽度根据需求浮动较大。剪力墙与普通墙相比较，剪力墙的厚度上进行了缩减，厚度在250mm左右浮动。剪力墙可以分为多肢剪力墙、壁式框架剪力墙、整体最小开口剪力墙、双肢剪力墙以及实体剪力墙等不同的结构，不同结构的剪力墙在建筑中发挥的功能也大不相同，当进行剪力墙结构的选择时，需要根据建筑的整体结构来确定选择剪力墙的结构类型，通过合理的设计以使建筑的抗震性能达到预期，同时使建筑的美观性达到要求。

2装配式建筑剪力墙结构的设计方法应用实例

2.1工程概况

该工程位于河北省石家庄市，属于动迁安置房，建筑总共14层，总高度为37.7m，包括地上13层以及地下1层，为剪力墙结构。如果采取传统的施工方式在进行本工程的施工时，存在着能源消耗量大、质量可控性差、环境污染大以及建设周期长的问题。通过进行综合考虑，决定采用预制装配式施工，建筑的楼板、楼梯以及剪力墙等决定在加工厂预制成型，在经过质量检查合格后，运输至施工现场进行装配。本工程的预制率在70%以上，能够保障施工的质量，而且施工满足施工规范的要求。

2.2预制墙体连接接缝技术应用原则

在建筑中剪力墙结构作为抗震耗能构件以及受力构件，剪力墙的各项性能影响着建筑整体的稳定性。对于装配式剪力墙结构，存在着众多的接缝，需要将预制构件通过节点拼缝连接为整体。其中，节点设计是关键，节点在进行选择时需要具备优秀的受力性能，才能够保证整体结构的稳定性以及安全性。当进行节点的设计时，需要满足以下原则。

第一，节点受力的传递路径应该简洁，以尽可能的避免各种干扰因素对节点受力产生影响，从而提高分析结果的准确性，能够更准确的掌握受力状况。第二，节点连接强度需要达到要求，避免由于连接强度不足而导致的局部受损。第三，当进行节点的连接时，还需要有足够的延性。第四，精简节点构造，降低后续的安装以及维修的难度。

2.3连接接缝构造节点

2.3.1构造节点类型

装配式剪力墙结构预制墙板拼接连接大多是采用的是灌胶套筒钢筋对接的方式，该方式能够提高墙内竖向钢筋的受力稳定性。灌浆套筒连接方式的原理是在内外套筒的间隙之间填充灌浆料，在等灌浆料固结后就可以将钢筋进行连接，需要连接内外两根钢筋，这种方式能够使钢筋受力连续。但是当剪力墙构件钢筋的截面宽度小或者是分布密度高时，采用该种方法进行钢筋的对接可行性较低。当进行设计时可以优化小直径钢筋，使用大直径钢筋进行预制墙板的连接。采用居中分布的方式进行连接钢筋的布置，能够提高预制墙竖向钢筋的连续性。在本项目的施工时，剪力墙的接缝连接构造节点具有很多种形式，包括SP板与剪力墙连接节点、墙板连接节点构造、山墙墙体竖向连接节点、SP板与现浇梁连接节点等，对于不同形式的构造节点质量以及作业条件具有不同要求，下面将具体针对主要连接构造节点以及其施工要点进行介绍。

2.3.2山墙墙体竖向连接节点

在施工时采用单排居中螺栓进行连接，该种方式能够保证整体建筑结构的受力性能，然后再对节点进行浇筑，使之与墙体成为一体。为了满足建筑承载力的要求，本次施工使用的是HRB400级热轧钢筋。按照钢筋等面积代换的原则，使用大直径钢筋连接螺栓。安装孔的尺寸由螺栓连接的实际情况确定，从而保证螺栓能够牢固的连接。采用螺栓连接的方式能够保证施工的质量，减少现场湿作业量，有利于提高施工效率。连接螺栓采用的是φ20mm，按照600mm的间距进行布置。在位于上层墙体处需要提前预留安装孔，安装孔的尺寸为150*200mm。完成上层墙体的安装后，需要进行封闭，采用c35混凝土进行内灌，当混凝土固结后，就形成刚性连接节点。

2.3.2墙板连接节点构造

为了降低施工的复杂度以及预制承重剪力墙的种类，本工程选用的是SP预应力空心板，主要是由于此种预制构件具有优秀的承载性能，而且跨度大，能够显著减少竖向承重结构数量，能够满足建筑楼面荷载的要求。此外，SP板具有优秀的灵活性，能够灵活的进行板块的组合。预应力SP板作为一种单向配筋构件，具有韧性足、强度高的优势，其应用效果较其他板材来说更优秀。在进行应用时要保证SP应用尺寸的统一性，并将其宽度控制在1200mm，厚度控制为150mm。当完成螺栓的配置以及竖向墙体的安装后，就可以开始安装楼层预制叠合板。

2.3.3预应力SP板与剪力墙连接节点

预应力板搁置在剪力墙上，将剪力墙作为临时支座使用。在进行施工时需要处理剪力墙与SP板连接的位置。首先，需要在SP板芯孔的位置开设长槽，并按照600mm的间距进行加筋。其次，为了提高结构的整体性，在进行浇筑时需要将SP板板槽与墙板顶部一起进行，从而提高二者连接的刚度。最后，需要注意将水平接缝处进行封堵处理，这样就避免室外水汽影响室内，有利于提高建筑的耐久性和用户的舒适性。

2.3.4预制剪力墙水平连接节点

预制剪力墙水平连接节点包括L型连接、一字型连接以及T型连接等，连接节点处的竖向拼缝为干拼缝，此位置的稳定性以及受力性能较差，在受力时容易从剪力墙边缘构件处中断。因此，为提升边缘构件连接更加的可靠，需要在剪力墙内预留附加钢筋。对于预制安装的纵向钢筋连接采用的是传统的套筒连接方式，并现浇混凝土，形成刚性连接节点。

结束语

综上所述，因具有抗震性能强、安全性高等优势，剪力墙结构已经被广泛应用于建筑结构中，装配式建筑也是如此。施工企业应当充分重视剪力墙结构设计的重要性，结合预制墙体连接接缝技术的应用原则，结合施工实际，按照相关施工规范，对山墙墙体竖向连接节点、墙板连接节点构造、预应力SP板与剪力墙连接节点、预制剪力墙水平连接节点等接缝连接构造节点的设计要点和细节不断调整，设计合理的技术参数，从而做好预制剪力墙的结构设计。

参考文献

[1]刘海成,李红旺.装配式剪力墙结构拆分设计研究与应用[J].沈阳建筑大学学报：自然科学版,2016,32(6):7.DOI:CNKI:SUN:SYJZ.0.2016-06-008.

[2]曹明利,王业中,李世璘.预制装配式剪力墙结构住宅建筑的设计研究[J].建筑工程技术与设计,2015,000(029):406.