5.7 装配整体式剪力墙结构 (Ⅰ) 一般规定 5.7.2 预制剪力墙的接缝对其抗侧刚度有一定的削弱作用,应考虑对弹性计算的内力进行调整,适当放大现浇墙肢在水平地震作用下的剪力和弯矩;预制剪力墙的剪力及弯矩不减小,偏于安全。放大系数宜根据现浇墙肢与预制墙肢弹性剪力的比例确定。 5.7.3 本条对装配整体式剪力墙结构的规则性提出要求,在建筑方案设计中,应注意结构的规则性。如某些楼层出现扭转不规则及侧向刚度不规则与承载力突变,宜采用现浇混凝土结构。 具有不规则洞口布置的错洞墙,可按弹性平面有限元方法进行应力分析,不考虑混凝土的抗拉作用,按应力进行截面配筋设计或校核,并加强构造措施。 (Ⅱ) 预制剪力墙设计 5.7.4 试验研究结果表明,剪力墙底部竖向钢筋连接区域,裂缝较多且较为集中,因此,对该区域的水平分布筋应加强,以提高墙板的抗剪能力和变形能力,并使该区域的塑性铰可以充分发展,提高墙板的抗震性能。 5.7.5 钢筋浆锚搭接连接方法主要适用于钢筋直径18mm及以下的装配整体式剪力墙结构竖向钢筋连接。编制组对该连接技术开展了多项试验研究和细部构造改进,并已在多个高层装配式剪力墙住宅工程中应用。本条的规定是在总结相关试验研究成果及工程应用经验的基础上进行整理编写。 预制剪力墙中预留灌浆孔道的构造规定是参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中后张法预应力构件中预留孔道的构造给出的。 对钢筋浆锚搭接连接长度范围内施加横向约束措施有助于改善连接区域的受力性能。目前有效的横向约束措施主要为加密水平封闭箍筋的方式。当采用其他约束措施时,应有理论、试验依据或经工程实践验证。 预制剪力墙竖向钢筋采用浆锚搭接连接的试验研究结果表明,加强预制剪力墙边缘构件部位底部浆锚搭接连接区的混凝土约束是提高剪力墙及整体结构抗震性能的关键。对比试验结果证明,通过加密钢筋浆锚搭接连接区域的封闭箍筋,可有效增强对边缘构件混凝土的约束,进而提高浆锚搭接连接钢筋的传力效果,保证预制剪力墙具有与现浇剪力墙相近的抗震性能。预制剪力墙边缘构件区域加密水平箍筋约束措施的具体构造要求主要根据试验研究确定。 预制剪力墙竖向分布钢筋采用浆锚搭接连接时,可采用在墙身水平分布钢筋加密区域增设拉筋的方式进行加强。拉筋应紧靠被连接钢筋,并钩住最外层分布钢筋。 (Ⅲ) 连接设计 5.7.6 确定剪力墙竖向接缝位置的主要原则是便于标准化生产、吊装、运输和就位,并尽量避免接缝对结构整体性能产生不良影响。 对于一字形约束边缘构件,位于墙肢端部的通常与墙板一起预制;纵横墙交接部位一般存在接缝,图5.7.6-1中阴影区域宜全部后浇,纵向钢筋主要配置在后浇段内,且在后浇段内应配置封闭箍筋及拉筋,预制墙板中的水平分布筋在后浇段内锚固。预制约束边缘构件的配筋构造要求与现浇结构一致。 墙肢端部的构造边缘构件通常全部预制;当采用L形、T形或者U形墙板时,拐角处的构造边缘构件也可全部在预制剪力墙中。当采用一字形构件时,纵横墙交接处的构造边缘构件可全部后浇;为了满足构件的设计要求或施工方便也可部分后浇部分预制。当构造边缘构件部分后浇部分预制时,需要合理布置预制构件及后浇段中的钢筋,使边缘构件内形成封闭箍筋。 5.7.7 预制剪力墙竖向钢筋连接时,宜采用灌浆料将水平接缝同时灌满。灌浆料强度较高且流动性好,有利于保证接缝承载力。 5.7.8 预制剪力墙水平接缝受剪承载力设计值的计算公式,主要采用剪摩擦的原理,考虑了钢筋和轴力的共同作用。 进行预制剪力墙底部水平接缝受剪承载力计算时,计算单元的选取分以下三种情况: 1 不开洞或者开小洞口整体墙,作为一个计算单元; 2 小开口整体墙可作为一个计算单元,各墙肢联合抗剪; 3 开口较大的双肢及多肢墙,各墙肢作为单独的计算单元。 5.7.9 边缘构件是保证剪力墙抗震性能的重要构件,且钢筋较粗,每根钢筋应逐根连接。剪力墙的分布钢筋直径小且数量多,全部连接会导致施工繁琐且造价较高,连接接头数量太多对剪力墙的抗震性能也有不利影响。参照现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1的有关规定允许剪力墙非边缘构件内的竖向分布钢筋采用“梅花形”部分连接。 墙身分布钢筋采用单排连接时,属于间接连接,根据国内外所做的试验研究成果和相关规范规定,钢筋间接连接的传力效果取决于连接钢筋与被连接钢筋的间距以及横向约束情况。 考虑到地震作用的复杂性,在没有充分依据的情况下,剪力墙塑性发展集中和延性要求较高的部位墙身分布钢筋不宜采用单排连接。在墙身竖向分布钢筋采用单排连接时,为提高墙肢的稳定性,对墙肢侧向楼板支撑和约束情况提出了要求。对无翼墙或翼墙间距太大的墙肢,限制墙身分布钢筋采用单排连接。 5.7.10 套筒灌浆连接方式在日本、欧美等国家已有长期、大量的实践经验,国内也已有充分的试验研究和相关的规程,可以用于剪力墙竖向钢筋的连接。 当墙身分布钢筋采用单排连接时,为控制连接钢筋和被连接钢筋之间的间距,限定只能采用一根连接钢筋与两根被连接钢筋进行连接,且连接钢筋应位于内、外侧被连接钢筋的中间位置。为增强连接区域的横向约束,对连接区域的水平分布钢筋进行加密,并增设横向拉筋,拉筋应同时满足间距、直径和配筋面积要求。 5.7.11 预制剪力墙底部后浇段的混凝土现场浇筑质量是挤压套筒连接的关键,实际工程应用时应采取有效的施工措施。考虑到挤压套筒连接作为预制剪力墙竖向钢筋连接的一种新技术,其应用经验有限,因此其墙身竖向分布钢筋仅采用逐根连接和“梅花形”部分连接两种形式,不建议采用单排连接形式。 5.7.12 结合现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3的有关规定,以及相关实验研究成果,本条对浆锚连接接头的长度进行了规定。预制剪力墙竖向分布钢筋浆锚连接接头采用单排连接形式时,为增强连接区域的横向约束,对其连接构造提出了相关要求。