SW建筑体系中断缝保温剪力墙技术的应用
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清华大学建筑设计研究院有限公司SW建筑体系项目负责人北京1000842.北京华美科博科技发展有限公司北京100070）
[摘要]断缝保温剪力墙是夹模喷涂混凝土夹芯剪力墙建筑技术（简称SW建筑体系）所属专利技术之一，专利号：ZL201320219074.5，该项技术主要应用于高层建筑。它是在保温剪力墙外侧设有水平变形缝和垂直变形缝，水平变形缝的延伸方向为垂直方向，垂直变形缝的延伸方向为水平方向，水平变形缝和垂直变形缝内填充有聚乙烯背衬管或聚乙烯背衬棒，水平变形缝和垂直变形缝的开口处通过弹性密封胶封堵。经试验分析及工程验证得出：它具有良好的保温、隔热、抗剪力效果的同时，能够承受较大的温度变化，用其构筑的建筑物层高可以不受温度变化的限制。
[关键词]SW建筑体系钢网夹芯板保温剪力墙技术方案施工方法
1引言
夹模喷涂混凝土夹芯剪力墙建筑技术（简称SW建筑体系）是一种保温、防火与承重结构一体化的建筑技术，属钢筋混凝土剪力墙结构体系。其外墙采用保温剪力墙或保温夹芯剪力墙，内墙采用夹芯剪力墙（楼梯间、电梯间可采用普通剪力墙），墙内的暗柱、边缘构件和连梁现浇，楼（屋）盖采用现浇或装配整体式结构。本技术主要应用于住宅、商住楼、公寓和宾馆等居住建筑。
钢网夹芯板以保温板为芯板，两面覆以焊接钢丝网，通过成型机将斜插拉接腹丝焊在网丝网的竖丝上，形成钢网夹芯板，具有保温、隔热以及喷涂混凝土模板等多项功能，简称钢网夹芯板。
保温剪力墙由喷涂或现浇或预制混凝土外叶墙、钢网夹芯板和现浇剪力墙内叶墙组成的墙体，用于建筑的外墙。保温剪力墙集保温、防火、结构于一体，其外叶墙仅作为钢网夹芯板的保护层，现浇剪力墙为承重及抗侧力结构构件。断缝保温剪力墙是在保温剪力墙外叶墙中设水平变形缝和垂直变形缝，水平变形缝的延伸方向为垂直方向，垂直变形缝的延伸方向为水平方向，水平变形缝和垂直变形缝内填充有聚乙烯背衬管或聚乙烯背衬棒，开口处通过弹性密封胶封堵。
2断缝保温剪力墙的背景技术
随着钢网夹芯板被越来越广泛地用作墙体的夹芯结构件，墙体的内保温和轻质化效果显著，但同时也带来了其他不利因素：夏天，由于室外太阳辐射以及空气中的热传导使外墙的外表面升温显著，加上聚苯乙烯芯板的保温作用，导致外墙的外表面温度相比没有钢网夹芯板时的温度明显提高，以北京地区为例，夏天外墙外表面温度比没有钢网夹芯板时可提高25.7℃左右，按照气温36.3℃计算，夏天外墙外表面温度可达62℃，同样以北京地区为例，冬天外墙外表面温度按气温-16℃计算，外墙外表面的冬夏温差可达78℃，在承受如此大的温差的情况下，外墙的应力相当大，按上述温差的一半计算出外墙应力平均可达到11.7MPa，不仅容易造成外墙自身的变形、开裂、钢筋拉断等破坏，抗剪能力显著下降，还极易导致与外墙连接的内墙的破坏。
为克服现有技术缺陷，SW建筑体系提供了一种断缝保温剪力墙技术，它在具有良好的内保温效果的同时，还能够承受较大的温度变化，减少对墙体自身以及与其相连的其他墙体的因温度变化导致的破坏。
3断缝保温剪力墙的技术方案
断缝保温剪力墙，包括相互拼接在一起的预制钢网夹芯轻板和固结在钢网夹芯轻板的芯板的内、外两侧的混凝土层，外侧混凝土层中设有水平变形缝和垂直变形缝，水平变形缝的延伸方向为垂直方向，垂直变形缝的延伸方向为水平方向。
钢网夹芯板中的斜插钢丝为防腐丝，保温板上与水平变形缝和垂直变形缝对应位置处设有防火带，防火带所在位置与水平变形缝和垂直变形缝相通，防火带的宽度大于水平变形缝和垂直变形缝的宽度，防火带由岩棉条构成。
当水平变形缝有多条时，相邻两条水平变形缝之间的距离不大于7m；当垂直变形缝有多条时，相邻两条垂直变形缝之间的距离不大于7m。
水平变形缝和垂直变形缝的宽度范围为20-30mm。
相邻两条垂直变形缝之间的距离为一个层高，垂直变形设置在墙与楼板连接处，垂直变形缝的下沿与对应的楼板的顶面平齐。
水平变形缝和垂直变形缝的设置位置对应钢网夹芯板相拼接的接缝位置，防火带嵌设于相应的钢网夹芯板的对接处，相对接的钢网夹芯板的保温板的相对的外边缘为呈现内凹缺口状的边缘。
附图说明：
图1垂直变形缝结构示意图
图1
图2水平变形缝结构示意图
图2
图3钢网夹芯板结构示意图
图3
4断缝保温剪力墙的实施方式
断缝保温剪力墙，如图1-3所示，包括相互拼接在一起的预制钢网夹芯板（如图3中的1、2）和固结在钢网夹芯板的芯板的内、外两侧的混凝土层3、4，外侧混凝土层中设有水平变形缝（参见图2）和垂直变形缝（参见图1），水平变形缝的延伸方向为垂直方向，其变形方向为水平方向，垂直变形缝的延伸方向为水平方向，其变形方向为垂直方向或称竖直方向。通过变形缝沿变形方向的伸缩，可以有效地释放掉相应方向上的应力或应力的分力，避免该方向上因应力的过分积累而导致墙体的变形破坏。
断缝保温剪力墙中的水平变形缝和垂直变形缝内填充有聚乙烯背衬管5或聚乙烯背衬棒，开口处通过弹性密封胶6封堵，可以起到防水作用以及保护内侧的背衬管或背衬棒不外露。背衬管或背衬棒可用于控制密封胶的嵌填深度，防止密封胶和变形缝底部粘结，采用可变形材料，且能适应变形缝所在基体的膨胀和收缩。
钢网夹芯板的芯板7上与水平变形缝和垂直变形缝对应位置处设有防火带8，防火带优选由岩棉条构成，设置防火带相当于在外侧混凝土层与保温层（由芯板充当）之间设置了防火屏障，有效降低了保温层的失灾隐患。防火带所在位置与水平变形缝和垂直变形缝相通，防火带的宽度大于水平变形缝和垂直变形缝的宽度，使得暴露在变形缝内的防火带的宽度仅仅占其一部分宽度，具体与变形缝宽度一致，起到对防火带的一定保护作用。
变形缝间的距离过大可能导致应力释放不彻底，残留应力仍会引起一定形变，为了获得更彻底地释放应力，经过实验确定，当一面剪力墙上的所述水平变形缝有多条时，相邻两条水平变形缝之间的距离优选不大于7m；同理，当垂直变形缝有多条时，相邻两条垂直变形缝之间的距离亦应不大于7m。
进一步地出于方便施工的需要，优选将水平变形缝和垂直变形缝的位置设置在对应钢网夹芯板相拼接的接缝位置，防火带嵌设于相应的钢网夹芯板的对接处，相对接的钢网夹芯板的芯板的相对的外侧边缘为呈现内凹缺口状的边缘9（其截面参见附图3的两处虚线块），当设置外侧混凝土层时，采用内凹缺口状的边缘一方面可以更好地实现保护防火带的目的，另一方面更有助于外侧混凝土层固结在钢网夹芯板特别是其芯板的外侧板面上，提高二者的结合强度。采用这种设置结构，防火带的嵌入深度会偏小于钢网夹芯板的芯板的厚度。
结合多种情况下变形缝的伸缩距离的统计量，水平变形缝和垂直变形缝的宽度范围优选设为20-30mm，既能满足变形伸缩要求，又不至于降低墙体的结构强度和抗剪能力。
以便于施工为例，相邻两条垂直变形缝之间的距离进一步优选为一个层高，即将垂直变形设置在墙与楼板10连接处，垂直变形缝的下沿与对应的楼板的顶面10-1平齐。施工时，先对位安装外侧边缘为呈现内凹缺口状边缘的位于拼接位置下部的钢网夹芯板2，然后在相应芯板的上面铺设防火带8，并用钢筋插接将固定于芯板上，所使用钢筋可以是倒置的U形钢筋，再安装位于拼接位置上部的钢网夹芯板1。水平变形缝的设置避开门、窗洞口即可，例如可以在相邻两窗之间，也可以在墙体与柱的连接处。
断缝保温剪力墙适宜作为外墙，钢网夹芯板的芯板的内侧混凝土层为承重层，厚度可达160-180mm，适宜采用现场浇筑而成，外侧混凝土层为保护层，厚度可以是40-60mm，可以采用现场浇筑或现场喷涂制成，当对于保护层表面质量要求较高时，优选采用现场浇筑，否则更宜采用现场喷涂制成。
钢网夹芯板中的斜插钢丝11和芯板两侧的钢丝网12采用防腐丝，斜插钢丝和芯板两侧的钢丝网焊接构成三维空间焊接钢丝网架。
5断缝保温剪力墙的施工方法
1应每2层设置1道水平变形缝竖向变形缝水平间距不宜大于7m
2变形缝宽可为25mm，缝内嵌填发泡聚乙烯棒弹性密封胶封
3变形缝处外叶墙与现浇剪力墙之间应设防火岩棉条防火岩棉条为100mm×100mm
4保温板在变形缝处应连续；
保温板厚度不小于120mm时，外叶墙水平变形缝的上下和竖向变形缝两侧应设置挑口，挑口可为0mm、可为0mm；
6保温板厚度不小于10mm时，水平变形缝的上下和竖向变形缝两侧应设置挑口，挑口可为0mm，沿墙的厚度方向可14-挑口 |
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