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方案对比

高层预应力平板与核心筒:固定连接还是滑动支座?

核心筒周边通常按传剪连接处理,滑动支座多用于一般剪力墙位置。能不能用滑动支座,取决于三件事:这处墙对板的约束放得开、水平力另有可靠的传递路径、设计单位在整体模型中已按释放约束考虑。BICP银泰建构参与过一座按澳大利亚规范 AS3600-2009 设计的海外高层预应力平板公寓,剪力墙与楼板采用滑动支座、核心筒周边设剪力键传剪,我方承担预应力平板设计与施工技术指导。节点怎么选,要一处一处定。

作者:BICP银泰建构
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适用场景

方案对比高层预应力平板、滑动支座、核心筒节点、剪力墙连接、墙板节点、预应力结构选型、固定连接
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导语

实践里容易走偏的是两种做法:一种把滑动支座当成人人都该配的做法,楼板因此断掉了把水平力送进核心筒的通道;另一种所有墙板节点一律浇成固结,靠墙那一段板面的预压建立受影响,约束裂缝也往这里集中。预应力平板的预压靠张拉后板体缩短建立,墙对楼板缩短的约束越强,沿墙区域的预压建立越容易受影响,这就是墙板节点要单独拿出来讨论的原因。

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适合哪些项目

  • 适合:楼板在体系中主要起水平隔板作用,把风荷载和地震作用传给核心筒等抗侧力构件,不要求与墙共同承担弯矩。
  • 适合:墙的线刚度相对楼板偏大、板跨偏小,墙的约束使沿墙板面的预压应力难以建立,或约束裂缝集中在墙边。
  • 适合:结构长度较大,温度收缩与预应力缩短的累计变形需要释放。
  • 适合:节点构造能保证水平剪力可靠传递,例如设置套筒、待楼板达到龄期后再灌浆,并用可滑移面层释放转动。
  • 适合:设计单位在整体计算中已按释放约束取值,施工图与计算假定一致。
  • 不适合:核心筒周边等需要楼板参与传力的部位。
  • 不适合:楼板与墙需要共同工作、传递弯矩的部位。
  • 不适合:抗震体系中要求墙板共同工作的部位。
  • 需要先确认:抗震设防与结构体系(框架-核心筒、板柱-剪力墙等)、核心筒与剪力墙平面、柱网与板厚、荷载、预应力筋布置与张拉顺序、墙先浇板后浇的施工界面、设计单位对楼板作用的假定。
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怎么核对

银泰建构在这类工况中的做法,是先把楼板作用、墙约束影响和节点构造放进同一个模型核对,再逐个位置定释放还是固结。核对顺序分五步:

  1. 定位楼板角色。 在整体模型里确认楼板是按刚性隔板取值,还是要参与框架受力,这一条决定节点能不能释放。
  2. 分区复核墙约束。 沿墙一圈与板中部不套同一个数,分开比较预压建立、裂缝与变形,找出受约束影响最大的位置。
  3. 列出两种连接的后果。 固定连接在传剪力的同时,也把楼板的转动约束住了;滑动支座放开的是转动和沿墙方向的水平约束,剪力要另设构造来传,滑移层本身承担不了这个力。
  4. 核施工可行性。 墙先浇、板后浇的界面做法,套筒的灌浆时点,张拉与墙体施工的先后顺序,都要在方案阶段排定。
  5. 形成书面意见。 把每个节点的受力假定、用在哪一处、构造怎么做写成方案意见,与设计单位一起落到施工图。
比较项 固定连接(剪力键+插筋) 滑动支座
墙板之间传递 剪力,并约束楼板转动 释放转动与沿墙方向的水平约束,水平剪力由专门构造传递
对预压建立 约束强,墙边预压损失需要复核 约束弱,预压建立更充分
裂缝与变形 约束裂缝可能集中在墙边 释放收缩与缩短变形,节点本身成为检查重点
施工要求 与主体一次浇筑,工序简单 需安排套筒、可滑移面层与灌浆龄期
适用位置 核心筒周边、需要墙板共同工作处 一般剪力墙、约束过强且允许释放处
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参考依据

  • AS3600-2009(澳大利亚规范):一座海外高层公寓的整体结构设计依据该规范完成,地下3层为车库、地上14层为住宅,楼盖全部采用有粘结预应力平板,板厚250mm。
  • 某冷链物流园冷库项目:无梁楼盖的侧向约束按沿墙区域与板中部区域分区,结合有限元结果复核裂缝、变形与预压建立情况。
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常见问题

Q1 滑动支座是不是预应力平板高层项目的标配?

不是。它针对的是墙对板约束过强这一类问题,落地时多用在一般剪力墙位置。用不用,要看楼板在体系里担任什么角色、这道墙的约束有多强,一处一处定。

Q2 核心筒周边能不能做滑动支座?

楼板把水平力传给核心筒,主要走的就是核心筒周边这一圈,所以这里要的是能传剪的连接:设剪力键,用钢筋把墙板之间的剪力过渡过去,预应力筋在核心筒外锚住。个别位置要不要放开,服从整体模型的假定和设计单位的判断。

Q3 做了滑动支座,水平力怎么传?

剪力走专门设置的连接构造,转动靠可滑移的面层放开。这套构造得把传力和滑移两件事一起做到,灌浆时点还要跟着楼板龄期和张拉顺序走。

Q4 预应力筋要不要锚进核心筒?

前述海外项目里,预应力筋在核心筒外侧锚固,墙与板之间的剪力交给剪力键和钢筋。锚在哪里,跟结构体系、节点受力和张拉条件都相关,体系不同做法也不同。

Q5 国内项目要特别核对什么?

三条:计算假定与施工图对不对得上、节点的传力路径是否完整、墙约束对预压建立的影响有没有算进去。这三条要由设计单位和预应力专项一起写清楚,节点才做得下去。

把结构体系、核心筒与剪力墙平面、柱网与板厚、荷载和施工顺序发过来,工程师先判断哪些位置要放开约束、哪些位置必须传力,再给节点方案和比选意见。

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