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北京新型建筑工业化实践:装配整体式剪力墙结构在住宅产业化试点工程中应用

2016-02-04  QDUDG结构

北京新型建筑工业化实践:装配整体式剪力墙结构在住宅产业化试点工程中应用

   
   北京市建筑设计研究院自2007年起,与万科北京公司合作,在其开发的商品住宅项目中,选择了 4 栋高层和 4 栋多层住宅建筑作为住宅产业化工程的试点,采用了装配整体式剪力墙结构。其中两栋住宅已竣工并投入使用,表现良好。

1     工程概况

       工程是一栋建筑面积约 1 万平方米、地上 15 层、地下 1 层的板式住宅楼,层高均为2. 9m。设计原则如下:1) 建筑设计与精装修设计一体化;2) 采用装配整体式剪力墙结构体系,外纵墙预制,其他墙现浇;3)建筑平面采用建设单位提供的市场成熟户型,由设计单位根据产业化建造要求进行必要的调整和修改;4)预制构件类型多样化,在符合经济性原则的条件下,尽量提高装配化率。

       层1,2 及地下室采用现浇剪力墙,层3 ~15 的外纵墙采用厚200mm 的预制墙板,其他墙体采用厚度为 200mm 和 180mm 的现浇剪力墙;楼板采用厚 120mm 的叠合楼板,其预制板厚度和现浇叠合层厚度均为 60mm,局部在厨房、卫生间管线布置密集的区域采用厚120mm 的现浇楼板。标准层结构平面见图 1,叠合楼板、预制阳台与预制墙板连接见图 2。

1 标准层结构平面


2 叠合楼板、预制叠合阳台、预制墙板连接示意

2     装配整体式剪力墙结构设计

       装配式剪力墙结构有多种形式,工程采用的装配整体式剪力墙结构,是由预制钢筋混凝土墙板(简称预制墙板) 和现浇剪力墙通过现浇节点组合而成。预制墙板作为结构竖向承重和水平抗侧力体系的组成部分之一,通过在楼层处贯通布置的水平现浇带,将上下层相邻预制墙板连接成为整体;通过在预制墙板两侧的竖向现浇节点,将同层的预制墙板连接在一起,并与现浇剪力墙连为整体。本工程采用的预制墙板均为一字形的开洞墙板,典型预制墙板的模板见图 3。构造详图见图 4。洞口下部的预制墙板按照围护墙进行设计,仅考虑其弹性刚度的作用,见图 5。


3 典型预制墙板模板


                                图 4 典型预制墙板配筋大样()


                                                图 5 典型预制墙板配筋大样()


3     总结与思考

       本工程采用的预制构件种类较多,包括外墙板、叠合楼板、阳台板、楼梯、飘窗及建筑分隔和装饰构件等,工程整体的预制装配化率达到 25% 左右。由于住宅产业化尚处于起步阶段,预制构件设计和生产的工业化属性还不明显,工程建造的直接成本也有所增加。

3.1  基于性能目标的设计方法对装配整体式剪力墙结构设计具有重要的意义

      按照完全等同现浇剪力墙结构和不考虑预制墙板的结构功能的做法都是将问题简单化,对结构设计来说都是不经济和不合理的。建议在有关装配式建筑的规范修编时,在设计方法的相关规定中适当考虑基于性能目标的设计方法。

3.2  住宅产业化呼唤与之相适应的建筑体系的建立和丰富

        住宅产业化要求的是以模数制和模数协调为基础,将住宅建筑涉及的各项技术、各类构配件、部品和装饰等有机地集成在一起,形成符合标准化和系列化的建筑体系。这种建筑体系应在符合工业化特征的基础上满足多样性的需求,并且具有可持续发展和自我完善的能力。

3.3  现阶段影响住宅产业化发展的一些重要因素

       (1)住宅产业化的发展模式不能满足社会需求。

      (2)装配式结构的基础性研究,特别是在高烈度地震区的抗震性能研究,滞后于工程建设的快速发展。

       (3)设计观念、方法和组织形式需要更新和转变。

       (4)工程建设管理规范化和标准化的程度不能满足装配化建造方式的要求。

       (5)目前预制构配件的生产能力较低,具有规模生产能力的预制构件加工厂的数量远不能满足产业发展的需求,生产工艺和产品质量也需要改进和提高。

 

更多详情请查看《建筑结构》2011年第2期文章:《装配整体式剪力墙结构在住宅产业化试点工程中应用》,作者:陈彤,郭惠琴,马涛,单位:北京市建筑设计研究院;秦珩,单位:北京万科企业有限公司。

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