轻钢—配筋砌体剪力墙结构在某工程中的应用

王 财 文

(广东建工对外建设有限公司，广东 广州 510665)



轻钢—配筋砌体剪力墙结构在某工程中的应用

王 财 文

(广东建工对外建设有限公司，广东 广州 510665)

介绍了轻钢—配筋砌体剪力墙混合结构的特点，从基础、楼盖、墙体、屋盖等方面，阐述了该结构在戈洛卡大学学生宿舍工程中的应用，有利于促进我国轻钢结构住宅向经济、实用、节能的方向发展。

轻型钢结构，剪力墙，楼盖，节能

0 引言

经过几十年的发展，轻型钢结构住宅在不同地域形成了各自的特点，如美国用迪特瑞驰建筑体系建造的轻钢结构住宅、日本的薄板钢骨住宅、澳大利亚的博思格轻钢住宅、欧洲的节能住宅等等。在我国，由于轻钢结构住宅技术研发、应用起步比较晚，没有形成自己的住宅体系。目前，我国轻型钢结构住宅基本上是采用轻型钢框架再加与之配套的轻钢屋面、楼面、轻质墙体组成，结构形式单一、可供选择的材料比较少。现通过巴布亚新几内亚戈洛卡大学学生宿舍楼项目介绍一轻钢—配筋砌体剪力墙结构体系，该体系的成功应用希望能为我们提供一种新的理念，使我国的轻钢结构住宅能得到进一步的发展。

1 项目概况

2 轻钢—配筋砌体剪力墙混合结构体系

戈洛卡大学学生宿舍项目钢材用Q235-B钢，直径不大于16 mm的螺栓为普通C级六角头螺栓、强度等级为4.6级，直径不小于20 mm的螺栓为8.8级高强度大六角头螺栓，锚栓和预埋螺栓采用Q235钢；基础钢筋混凝土为C25，配筋砌体剪力墙厚度为200 mm，混凝土空心砌块400 mm×200 mm×150 mm强度为MU15，灌注C25混凝土，钢筋采用HRB400级钢筋。

2.1 基础构造

戈洛卡大学学生宿舍基础采用独立基础和条形基础。独立基础位于建筑物外围四周，条形基础布置在配筋砌体剪力墙下。经设计，独立基础和条形基础有不同的截面尺寸，独立基础其截面最大为1 700 mm×1 700 mm×300 mm(高)，条形基础截面最大为2 000 mm×500 mm(高)。所有基础均落在地基承载力不小于100 kPa的原状土上，并且基础埋深从自然地面以下不小于1 000 mm。

2.2 轻钢—配筋砌体剪力墙混合结构构造

戈洛卡大学学生宿舍采用轻钢—配筋砌体剪力墙混合结构。该宿舍楼角柱为钢柱，规格为□200×200×5，柱脚板为340×340×20，每根钢柱用4个M20地脚螺栓固定，柱脚连接大样见图2。在楼梯间、走廊、大空间房间设置配筋砌体剪力墙，配筋砌体剪力墙用M10水泥砂浆砌筑，灰缝宽度10 mm，砌块孔洞垂直于砌筑面，上批砌块压下批砌块的1/2砌块长，并且上下孔洞要对齐。配筋砌体剪力墙在砌块孔洞中，间距400 mm插入116纵向钢筋，在砌块中间，沿剪力墙竖向间距400 mm设置112的横向钢筋，剪力墙纵、横向钢筋均通长设置。配筋砌体剪力墙中钢筋构造见图2，图3。

在楼盖处，剪力墙间连接用钢梁，钢梁有组合钢梁和型钢梁，钢梁与剪力墙连接节点大样见图4。大空间房间的楼盖主梁采用组合钢梁，用2根[16a的槽钢通过4 mm厚缀板组合成截面为230 mm(宽)×168 mm(高)钢梁。跨度小的部位，如：门洞口依门洞宽窄设有[20b，[18a的型钢梁，组合钢梁大样及其断面见图5。

2.3 楼盖构造

沿戈洛卡大学学生宿舍楼结构竖向，钢柱与剪力墙间由楼盖支撑次梁和墙体龙骨连接，横向楼盖将钢柱、配筋砌体剪力墙连接为一个整体。该大楼各层楼盖是由轻型钢结构楼盖模块单元组成，1层楼地面为钢筋混凝土。在建筑平面中，单个房间所围成的区域即为一个模块单元，见图6。

楼盖模块单元由楼板边缘支撑次梁、楼板次梁、CFC板、拉条等组成。模块边缘的支撑次梁、楼板次梁通过计算确定。楼盖模块单元侧边靠砌体剪力墙的，其支撑次梁用M20的穿墙预埋螺栓固定于该剪力墙上，螺栓间距不大于600 mm。室内大空间房间楼盖由若干个楼盖模块单元通过组合钢梁拼装而成，模块单元的支撑边次梁通过M20 8.8级高强螺栓固定在组合钢梁上。楼盖模块单元与配筋砌体剪力墙、组合钢梁连接节点大样见图7。

楼盖模块单元侧边仅有钢柱时，楼盖模块单元支撑次梁端头通过连接板焊接在钢柱上，连接节点见图8。

楼盖模块单元楼板次梁采用C150×64×15×1.2的C形钢，间距按600 mm布置，有水房间、走廊的楼板次梁为C102×51×15×2，间距为400 mm，所有C形钢楼板次梁用6 mm厚连接板连接在支撑次梁上，楼板次梁连接节点大样见图7，图8。24 mm厚的CFC板铺设在C形钢次梁上，有水房间铺设18 mm厚CFC板。在C形钢楼板次梁底部、单个模块单元对角线设2根钢拉条，规格为80 mm(宽)×6 mm(厚)，通过8 mm连接板同支撑次梁连接，拉条连接节点见图7，图8。

2.4 墙体构造

戈洛卡大学学生宿舍外墙及内墙均采用轻质墙体。外墙□70×50×4为主骨架，连接在钢柱或是砌体剪力墙上，外墙有洞口部位均在洞口四周设置□70×50×4。在非洞口区域，主骨架间再增设U75×50×0.8轻钢龙骨作为副龙骨，主骨与副骨共同构成外墙骨架系统，外墙龙骨布置大样见图9。

在外墙骨架外侧安装9 mm厚佳壁埃特板，内侧安装8 mm厚硅酸钙板，板用ST4.2×25十字槽沉头自攻自钻钉固定，间距为150 mm、在板中间间距为300 mm，螺钉到板边缘的距离为10 mm。内墙由U75×50×0.8轻钢龙骨作骨架体系，竖龙骨纵向间距600 mm，横向支撑龙骨设二道，位于距地面1 220 mm，2 440 mm处。在门窗洞口及轻钢墙体转角部位附加一道L70×5角钢来增强洞口骨架的刚度。轻钢龙骨内墙面安装8 mm厚硅酸钙板，但在有水房间迎水面安装7.5 mm厚埃特板。有水房间的轻钢龙骨墙体底部设一道同轻钢龙骨墙体宽度相同，高度不小于120 mm的混凝土止水坎，内墙轻钢龙骨墙体竖向、横向大样如图10，图11所示。

2.5 屋盖构造

戈洛卡大学学生宿舍屋盖主要由屋架、檩条、屋面板构成。在桁架跨度不小于12 m和屋面安装太阳能热水器的部位，桁架上弦杆用 □80×80×5、下弦杆用 □80×80×4、垂直腹杆用 □80×80×5、斜腹杆用□60×60×3。桁架跨度小于12 m和一般无附加荷载屋面，桁架上下弦杆用 □75×50×4，腹杆用 □50×50×3。桁架竖向与配筋砌体剪力墙的连接是将桁架上下弦杆直接焊接在剪力墙预埋板上，连接节点大样见图12。

桁架在砌体剪力墙顶部支撑点的连接是通过8 mm厚连接板将桁架下弦与剪力墙上预埋板焊接，焊接节点大样见图13。

支撑在屋面钢梁和柱端的桁架其连接节点是用8 mm厚异形连接板将桁架与钢梁或是钢柱焊接，连接节点大样见图14。

屋面檩条采用C160×70×20×3型钢，水平间距为1 200 mm。在檐口及荷载较大部位适当加密。在桁架上，檩条依檩条布置间距设置檩托，将屋面檩条通过M12的螺栓固定在屋面桁架上，连接节点大样见图15。

屋面瓦采用增强型洁面恒力板冷轧成形的波形瓦，基材厚度为0.6 mm，副宽0.75 m，在波峰处用ETCKS 12-14×68HGS六角头螺钉将屋面瓦固定在檩条上，连接点间距不大于350 mm，并且每块板与同一根檩条间不得少于3个固定点。

3 轻钢—配筋砌体剪力墙混合结构的特点

轻钢—配筋砌体剪力墙混合结构整体结构受力合理，抗震性能高，安全性高；建筑布局灵活、丰富、可根据使用要求任意布局，并且轻钢结构、配筋砌体剪力墙结构构件所占用面积小、空间少，使房间使用面积增大；轻型钢结构构件、混凝土砌块还可以实现工业化、产业化生产；施工便捷、进度快，轻型钢结构构件到现场均为成品，测量放线后现场直接可以安装，配筋砌体剪力墙不用支模；绿色、环保、节能，尤其是轻型钢结构还可以实现再生利用。

4 我国轻钢—配筋砌体剪力墙结构体系住宅的展望

现阶段我国住宅建设量大面广，建设持续时间长，建筑资源的可持续发展与建筑节能已被提上日程。另外，我国的钢产量大幅度增加，库存量大，钢材的品种、质量不断提高，轻钢—配筋砌体剪力墙结构体系的住宅又适用于抗震与非抗震地区，并且不受地域和气候的限制。因此，若能促进轻型钢结构和配筋砌体剪力墙的发展，对与之相配套的轻质楼盖、围护墙体、屋盖及其与钢结构的连接配套技术、机电材料设备及其安装的技术革新有很大的推动和提升，因此开发和应用轻钢—配筋砌体剪力墙结构具有重要的现实意义。

[1] 王明贵，储德文.轻型钢结构住宅[M].北京：建筑工业出版社，2011.

Application of light steel-reinforced masonry shear wall structure in one project

Wang Caiwen

(GuangdongForeignConstructionCo.,Ltd,Guangzhou510665,China)

This paper introduced the characteristics of light steel-reinforced masonry shear wall structure, from the foundation, floor, wall, roof and other aspects, elaborated the application of this structure in Geluoka University students dormitory engineering, to promote our light steel structure housing development to economic, practical, energy-saving direction.

light steel structure, shear wall, floor, energy saving

1009-6825(2016)20-0026-04

2016-04-28

王财文(1980- )，男，工程师

TU398.2

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