就浦东民乐K04-03地块项目谈装配式剪力墙结构设计

就浦东民乐K04-03地块项目谈装配式剪力墙结构设计

张永昱赵磊冯传山

上海中建建筑设计院有限公司

摘要：全面介绍装配式剪力墙结构的整个设计流程及重点考虑内容，包括各设计阶段的深度要求、构件拆分、设计计算、构件深化等方面的内容，以便全面掌握装配式剪力墙结构设计的内容、要求和要点。

关键词：装配式剪力墙结构；技术策划；科学拆分；预制构件设计；构件加工图深化设计；连接、构造节点设计

一、发展装配式建筑是国家的重大决策

发展装配式工业化建筑是国家的重大决策部署，是绿色发展和提升城市发展品质的必然选择。各地都陆续出台了相关政策积极贯彻落实。上海市规定从2016年起外环线以内新建民用建筑应全部采用装配式建筑；外环线以外不少于50%并逐年增加。

二、装配式建筑设计的主要内容

装配式建筑设计从项目的设计方案阶段开始就需要综合考虑装配式技术方案和技术指标，进行科学拆分以及构造节点设计等内容。

1、技术策划

设计前要仔细了解建筑项目的外部条件、成本限额、产业化目标、建设规模以及项目定位等内容，提高预制构件的规范化、标准化，最终确定合适的技术实施方案，为预制装配式建筑设计提供基础和依据。

2、科学拆分

装配式建筑实现标准化的关键体现在对构件的科学拆分上。对构件的拆分主要考虑以下因素：受力合理，制作、运输和吊装的要求，预制构件配筋构造的要求，连接和安装施工的要求及预制构件标准化设计的要求，最终达到“少规格、多组合”的目的。

3、预制构件设计

预制构件设计应坚持模数化、标准化的原则，减少使用的构件类型，确保构件的精确化和标准化，以减少工程造价。建筑中的降板、异形、开洞等部位，可以采用现浇施工方式，全面考虑到构件吊装、运输和加工生产能力，预制构件必须具有良好的耐火性、耐久性、生产可行性和便利性。

4、构件加工图深化设计

构件加工图深化设计阶段需同施工单位及预制构件加工厂共同配合设计单位完成。施工提供后期施工过程中在预制构件需要预留或者预埋构件的位置及尺寸要求；构件加工企业提供工厂构件生产工艺以及满足生产的尺寸、翻转和脱模等相关要求；还需精确定位机电管线、穿墙管道和预制构件门窗洞口以及建筑造型。

5、连接、构造节点设计

可靠的连接节点是保证结构有效传力等同现浇的关键。连接节点设计包括预制竖向构件套筒连接方式和节点、竖向预制构件与现浇段的连接、水平预制构件与现浇段的连接等。预制外墙板的门窗洞口、接缝等防水性不足的材料和构造节点必须满足建筑的装饰、耐久、力学和物理性能，采用构造防水和材料防水相结合的方法合理设置预制外墙板垂直缝，结合地震作用、风荷载、热胀冷缩等外界环境确定合适的接缝宽度。

三、K04-03项目简介

3.1工程概况

8.2预制填充墙内预制梁的设计

预制填充墙门洞上部或下部需设置预制梁。本工程标准层预制梁高为440mm，其中300mm采用预制，上部140mm采用现浇；而根据JGJ1第8.3.2条规定：屋面以及立面收进的楼层，应在预制剪力墙顶部设置封闭的后浇钢筋混凝土圈梁，圈梁截面宽度不应小于剪力墙的厚度，截面高度不宜小于楼板厚度及250mm的较大值；圈梁应与现浇或者叠合楼、屋盖浇筑成整体。故本工程在顶层处预制梁高为440mm，其中190mm采用预制，上部250mm采用现浇，满足JGJ1的要求。

8.2.1预制梁的配筋设计

预制梁的上下纵筋在预制段内需进行放坡处理，保证其上下纵筋能锚入两侧边缘构件内；预制梁的纵筋单排根数不应超过2根，否则钢筋间距过密，不满足钢筋净距要求，同时造成施工困难；预制梁两侧交接面处的边缘构件单排纵向钢筋不应超过3根，否则梁纵筋无法锚入边缘构件。

九、装配式剪力墙结构结合面的设置

预制构件与后浇混凝土、灌浆料、坐浆材料的结合面应设置粗糙面、键槽，并应符合下列规定：

预制板与后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面；

预制剪力墙的顶部和底部与后浇混凝土的结合面应设置粗糙面；侧面与后浇混凝土结合面应设置粗糙面，也可设置键槽，键槽要求详JGJ1第6.5.5条。

粗糙面的面积不宜小于结合面的80%，预制板的粗糙面凹凸深度不应小于4mm，预制梁端、预制墙端的粗糙面凹凸深度不应小于6mm。

十一、结语

本文主要介绍了装配式剪力墙结构的整个设计流程及重点考虑内容，包括了设计主要内容、构件拆分、设计计算、构件深化等几个方面的内容，为全面掌握装配式剪力墙结构设计提供了范例。由于水平有限论述内容难免有误，敬请批评指正。

作者简介：张永昱，上海中建建筑设计院有限公司，高级工程师，国家一级注册结构工程师，副院长。