黃永超
摘 要:常見的層間抗拔連接構造是利用抗拔連接件連通兩層的豎龍骨,因構造簡單而被廣泛采用,但本身也存在缺陷,本文旨在根據實際經驗提出新構造方式的理論雛形。
關鍵詞:抗拔連接;冷彎薄壁型鋼
1 引言
在大量的施工過程中發現,層間抗拔連接件因安裝困難出現局部缺失的現象較多,為解決這一問題,除了嚴控施工質量,還可以從設計角度進行嘗試。
2 傳統構造做法的優缺點
2.1 常用的層間抗拔連接構造
2.2 優點
構造簡單、配件標準化、傳力方向清晰。
2.3 缺點
(1)現場安裝開孔時需要穿透橫導梁、樓板、樓板梁等多層結構和多種材料,施工難度大;(2)承受相鄰樓板共同荷載作用的墻體,此處的層間抗拔連接件安裝非常困難;(3)豎龍骨較密時導致操作空間不足而無法安裝。
3 新的構造做法
參考國內外的一些項目經驗,依據冷彎薄壁型鋼建筑的傳力特點,歸納出以下三種新型的層間抗拔處理措施,希望能解決一些實際問題和更好的適應模塊化裝配式的快速發展。
3.1 做法一
間隔一定距離(不超過6m)將600寬墻體板塊高度延伸至樓面,主動消除樓板及梁的隔閡,使得上、下層的剪力墻之間可以更容易進行抗拔連接件的安裝,不再需要在施工時對樓板和梁進行開孔作業(圖2)。
這種做法的延伸方式:可以將這個功能板塊直接貫通兩層或多層,通過自攻螺釘與側面墻體連接,整個墻體板塊充當抗拔連接件,不再使用額外的抗拔連接措施。因為樓面梁的布置間距通常按600設置,所以600寬的抗拔墻體不會影響樓梁的正常安裝,且因為抗拔墻體的存在增強了樓層間的整體性,抗拔抗剪能力大幅度提高。
不僅可以采用標準寬度的墻模塊作為抗拔墻,也可視整個墻體排布情況而采用局部墻體延伸的方式,甚至可以采用局部豎龍骨穿透頂部導梁的形式,讓豎龍骨跨越樓層的限制起到連接層間的抗拔作用。做法一總結起來就是主動打破層間束縛,讓樓層間不連而通。
3.2 做法二
用鋼矩管或其他型鋼構件代替抗拔連接件,直接連通多層墻體板塊,墻體與鋼矩管通過自攻螺釘連接,代替傳統抗拔連接件,結構整體性更強(圖3)。
此種形式分工明確,便于設計和施工作業,有利于模塊化裝配式的應用。
在特殊情況下,如戶型有大跨度空間或局部剪力墻過少時,此處的型鋼可以搖身一變成為結構構件,與薄壁型鋼體系共同參與結構計算。
做法一和做法二需要在設計時額外增加工作量,當結合門窗洞口和立面造型等諸多情況尤其是上下兩層的墻體和門窗不規則時難度會直線上升,下面介紹的第三種做法更接近傳統做法的通用性。
3.3 做法三
將墻頂放樓板梁的通常做法全部改為側連接方式,使上、下兩層墻體板塊能夠直接相連,抗拔連接件不再需要穿透樓板和梁,讓傳統的層間抗拔連接件更容易安裝(圖4)。此做法采用抗拔拉帶連接會更具優勢,并且帶來了一個很大的好處是樓層間的抗剪采用自攻螺釘就能輕松的解決。
4 結論
上述三種新構造方式在薄壁型鋼房屋模塊化裝配的應用中會有很好的表現,也可與現有抗拔構造措施結合使用。本次僅提出了概念,后續將結合試驗數據進行完善。
參考文獻:
[1] JGJ 227—2011.低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術規程[S].
[2] 聶建國,陶慕軒.新型抗拔不抗剪連接件抗拔性能試驗[J].中國公路學報,2014(4).
[3] 劉亞林,低層冷.彎薄壁輕鋼結構體系在災后重建中的實踐與應用[D].西安建筑科技大學,2011.