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1、 叠合板式剪力墙体系连 星 叶献国 蒋 庆 王德才( 合肥工业大学土木与水利工程学院， 合肥230009 )摘 要: 新型叠合板式剪力墙住宅体系与传统的剪力墙住宅体系相比， 便于质量控制， 建造速度快， 对环 境污染小， 造价低， 工业化生产水平高， 是一种极具市场前景的绿色住宅体系。 通过对叠合板 式 剪 力 墙 与 普 通剪力墙的对比试验研究， 较系统地分析叠合板式剪力墙的受力性能， 并 为 编 制叠合板式混凝土剪力墙结 构技术规程的行业标准提供可靠的科学依据。 试验表明， 叠合板式剪力墙与普通剪力墙的抗震性能无明显 差异。关键词: 叠合板式剪力墙; 绿色住宅; 抗震性能A NEW GRE
2、EN RESIDENT STRUCTURE SYSTEM :THE SUPERIMPOSED SLAB SHEAR WALLS SYSTEMLian Xing Ye Xianguo Jiang Qing Wang Decai( School of Civil Engineering，Hefei University of Technology，Hefei 230009 ，China)Abstract : The superimposed slab shear wall system，as a new lateral force resisting system，was introduced.
3、Thisstructural system possesses several advantages compared to normal shear wall system，such as good quality control， speedy construction，the low-cost of constructions and the high level industrialization of production. The superimposed slab shear walls system is a new green structure system with go
4、od market future. A systematically analytical study on the superimposed slab shear walls was carried out，which provided the reliable scientific basis for compiling the trade standards “Technical Specification for Superimposed Slab Concrete Shear Wall Structure ”，Comparative experimental studies on s
5、uperimposed slab shear walls and general shear walls are carried out. The experimental results show the seismic behaviors of the superimposed slab shear walls are general shear walls are not obviously different. Keywords : superimposed slab shear walls; green house; seismic behavior构， 从根本上扭转住宅建设高能耗、
6、高污染、低产出 的状况， 发展绿色建筑的必由之路 1 2 。经过多年的发展， 在欧洲和其他工业发达国家 中， 建筑预制构件的生产工艺和建造模式逐步完善， 建筑预制构件技术已相当成熟， 工业化预制方式生 产的墙板、楼板、屋顶等占到很大市场份额， 如预制 楼板已超过 90 % 的份额， 而在我国建筑工业化生产 才刚刚起步。 为了探索住宅产业化的发展方向， 确 立住宅产业化的建设框架， 必须尽快改善目前建筑 行业的结构体系， 使生产方式转换为以可持续发展伴随着当代科学技术进步和社会生产力的高速 发展， 人类社会也面临着一系列重大环境和发展问 题的严重挑战。 人口剧增、资源过度消耗、环境污染 和生态破
7、坏等问题威胁着人类的生存和发展。 在严 峻的现实面前， 绿色建筑的研究和实践迫在眉睫。 绿色建筑体系追求建筑与环境的协调和平衡发 展， 提倡环保、高效、节能而又可持续发展的建筑技 术。 发展绿色建筑所涉及的专业领域甚广， 不仅仅 是目前普遍关注的建筑、规划及园林专业， 结构专业 同样与绿色建筑密切相关。 以工业化生产的方式建造建筑物， 即将建筑物 的构件进行工业化、预制化、模数化， 快速建造高质 量住宅。 工业化生产与现浇施工相比较， 可大量减 少模板的使用， 同时可减少施工时带来的粉尘、噪音 及光污染， 对环境保护意义重大。 通过技术创新走 新型工业化的发展道路是构建节约型的住宅产业结* 国
8、家自然科学基金重大研究计划 (90715016 ) ;建设部科学技术项 目计划(2008 K3 2 ) 。第一作者:连星， 女， 1982 年出生， 博士。E mail: linkstar8363 163 . com收稿日期:2010 03 15Industrial Construction Vol. 40 ， No. 6 ， 201079工业建筑 2010 年第 40 卷第 6 期为核心的工业化产业。 叠合板式住宅在欧洲和其他工业发达国家中广 泛使用， 该结构体系的优点在于设计简单， 施工方便 快捷且对环境影响小， 可极大地提高住宅建设的工 业化程度。 为发展绿色建筑， 实现住宅产业化， 安
9、徽 省合肥国家住宅产业化基地引进了德国混凝土叠合 板式住宅预制构件生产工艺技术和生产线。 该项目 将极大地推进住宅产业化速度， 促进住宅产业化推 广发展。逐层拼装外 墙 板 ( 已 安 装 窗 框、开 好 门 洞)、内 隔 墙 及楼板;最后安装整套的成品屋面。 多层住宅的主 体结构安 装 可 在 几 周 内 完 成。 在 主 体 结 构 完 成 之 后， 对地下室部分进行防水施工;外墙体做保温和抹 灰、粉刷;屋顶做防水和保温处理;最后安装门窗、进 行室内装饰和外墙面装饰。技术优势 预制墙板和钢筋混凝土叠合楼板的技术在德国 已相当成熟， 在欧洲和其他工业发达国家中广泛使 用， 钢筋混凝土叠合板式
10、住宅具有自身的特点及优 势:1 ) 叠合板式住宅从建筑图纸输入、结构设计到 建筑预制件工厂化流水线生产全程由计算机自动控 制。 结构部件运至施工现场后， 快速吊装、拼接， 多 层住宅的主体结构安装可仅在几周内完成， 造价优 势极为明显。 2 ) 建造高质量的住宅， 要求精确度高， 误差小， 只有工厂化的生产方式可以满 足 这 样 高 标 准 的 要 求。 叠合板在钢筋保护层控制、钢筋定位控制、混凝 土的配比控制、混凝土的密实度控制、混凝土的养护 条件控制等方面较好， 可以有效地避免现浇混凝土 住宅建造中常见的质量问题， 大大提高结构的耐久 性。 由于格构钢筋的存在， 与普通混凝土叠合板相 比，
11、 预制板件具有更好的整体工作性能。 格构梁的 使用也同时大幅减少现场钢筋绑扎工作量。叠合板可以自成体系， 不仅可用于墙体， 还可用 于楼层屋面板。 这样，可以实现在一个项目中只有 一种施工工艺， 便于施工的管理， 提高建造效率， 降 低成本。 叠合板式住宅主体结构预制件可根据各种 建筑功能和结构要求， 量身定做， 具有品质高、生产 周期短、外观尺寸和平整度好、施工不受气候影响。 楼板下表面平整， 便于作饰面处理， 符合用户对室内 顶板的感观要求。叠合板式住宅的建造周期短、现场施工方便， 不 仅大大提高了施工速度、降低现场施工强度和费用， 还减少了大量模板的使用， 现浇墙复合木模板基价 为 31
12、. 18 元 / m2 ， 现 浇 板 复 合 木 模 板 基 价 为 41. 42 元 / m2 ， 在混凝土结构施工中， 需要消耗大量的模板 材料， 施工企业需一次性投入大量的资金购买模板， 并且施工时因周转率等原因， 占用量很大， 劳动力消 耗多， 工期长。 据统计模板造价约占混凝土结构工 程造价的三分之一， 劳动量的二分之一和工期的一 半。 普通混凝土建筑使用模板工作内容繁复， 一般21结构体系 叠合板式结构体系是融合预制叠合构件 ( 叠合墙板、叠合楼板， 见图 1 ) 、全现浇构件 ( 墙体约束边 缘构件、暗柱、连梁、异形柱、楼梯、阳台、雨棚、挑檐 等)于一体的结构体系。 叠合楼板和
13、叠合墙板在应 用中使用标准化预制构件。 现场安装预制楼板， 以 其为模板， 辅以配套支撑， 设置与竖向构件的连接钢 筋和必要的受力钢筋及构造钢筋， 再浇筑混凝土叠 合层， 与预制板共同受力。 预制墙板由两层预制板 与格构梁钢筋制作而成， 现场安装就位后， 在两层板 中间浇筑混凝土， 共同承受竖向荷载和水平力作用。 在受力比较复杂、施工工艺复杂的部位， 可用现浇混 凝土代替。图 1 预制墙板和楼板Fig. 1 The precast superimposed walls and floor slabs在预制墙板的两层之间、预制楼板的上面， 设置 格构梁钢筋。 格构梁钢筋由三根截面成等腰三角形 的
14、上下弦钢筋组成， 弦杆之间有斜向腹筋相连。 格 构梁钢筋既可作为施工时起吊构件的吊点， 同时又 增加平面外刚度， 防止起吊时开裂。 在使用阶段， 格 构梁钢筋作为连接墙板的两层预制片与二次浇筑混 凝土之间的拉接筋， 对提高结构整体性和抗剪性能 具有重要作用。德国叠合板式住宅从建筑图纸输入、结构设计 到建筑预制件工厂化流水线生产全程由计算机自动 控制， 内外墙板、楼板、屋顶、楼梯、阳台板等钢筋混 凝土结构部件均采用预制。 结构部件运至施工现场 后， 快速吊装、拼接;整体地下室部分安装在地基上; 钢筋混凝土叠合楼板铺设后一天现场浇筑完成;再80工业建筑 2010 年第 40 卷第 6 期包括:木模
15、板制作;模板安装、拆除、整理堆放及场内 外运输;清理模板粘结物及模内杂物、刷隔离剂等。 而叠合板式住宅在施工阶段， 预制板件可作为施工 操作平台和叠合层混凝土的底模， 取消了繁琐的模 板工程。 叠合板式住宅可减少现场建筑材料的使用和浪 费及施工 现 场 环 境 的 污 染。 根据相关统计资料显 示， 工业化生 产 大 约 可 减 少 工 地 现 场 废 弃 物 30 % ， 减少施工空气污染 10 % ， 减少 5 % 的建材使用量， 对 保护环境具有积极的意义。性能， 并为叠 合 板 式 钢 筋 混 凝 土 剪 力 墙 结 构 技 术 规程安徽省地方行业 标准提供可靠的科 学 依 据， 合肥
16、工业大学分别进行了钢筋混凝土叠合拼缝板的 试验研究及带不同边缘约束措施墙板的抗震性能试 验研究。 详细的试验过程及各项技术参数可参见文 献 3 。 3. 1 带不同边缘约束措施墙板的试验研究试件 W 1 和 W 4 为普通全现浇混凝土剪力 墙， 试件 W 2 、W 5 、W 3 和 W 6 均为叠合混凝 土剪力墙， 前二者包含现浇端柱， 后者边缘约束措施 则由暗柱组成， 各试件的详细配筋形式如图 2 所示。试验内容与性能研究 为进一步了解叠合板式剪力墙结构体系的抗震6 片 剪力墙截面尺 寸 相 同， 宽 1. 83. 2 m。m， 厚 0. 2 m， 高3a 试件 W 1 ， W 4 ;b 试件 W 2 ， W 5 ;c 试件 W
