剪力墙竖向分布钢筋不连接的前世今生

虽然我国高层建筑保有量在现阶段出现暂时饱和或待突破情景，但仍有潜在的合理扩大需求。随着上月末3月31日，中国建筑学会建筑结构分会2022年年会暨第二十七届高层建筑结构学术交流会在成都的成功召开，高层建筑结构的科学研究以及工程实践活动又引起了专业人士的热议。

昨日，有群友发出这样一条如何理解：《竖向分布钢筋不连接装配整体式混凝土剪力墙结构技术规程》(T/CECS 795-2021)，随之展开了讨论。         

该标准是由工程实践一线单位组织专家编写的一本简化预制墙板上下分布筋连接的协会标准，可避免一直以来，剪力墙分布钢筋套筒灌浆、浆锚搭接等连接方式不能保证施工质量带来的隐患，并可减小其他方式的竖向分布筋连接带来的工时损耗，简称为SGBL（ShuGangBuLian）体系。其主要构造特点如图2~图4所示。

         

图1《竖向分布钢筋不连接装配整体式混凝土剪力墙结构技术规程》封面

图2带交叉斜筋的下部不出筋墙板立面连接示意

图3 无交叉斜筋的下部不出筋墙板立面连接示意

图4 墙板上下钢筋位置示意

从图4可以看出，上层墙板在楼面处采用座浆方式连接。

有些同志也说出了自己的看法：

    其实，对于墙体平面内受力来说，中间分布钢筋的效率确实比较低。施工也确实繁杂，对于现浇剪力墙结构，尚可忍受，对于装配式墙体结构，要实现等同现浇的竖向连接往往差强人意。该体系通过以下措施可以保证墙体的面内压弯甚至大偏拉、局部小偏拉受力：

★现浇边缘构件通过正截面承载力等效原则加大竖向受力钢筋保证剪力墙构件承载力不降低。

图2中的斜筋示意，该体系标准中有说明：剪跨比小于0.8，且对截面受剪性能要求高的特殊 SGBL装配整体式剪力墙结构，预制墙板可设置斜向加强筋，其他情况下，预制墙板不宜设置斜向加强筋。

可以看出，此种斜向加强筋仅用于个别情况，且其水平剪力集中传至现浇边缘构件的较小截面楼面节点上部，对此区域的抗剪能力有较高的要求。该体系的适用高度如下表：

竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构房屋的最大适用高度 (m)

设防 烈度	6度	7度	8度 （0.2g）	8度 （0.3g）
最大适用高度	120（110）	100（90）	80（70）	60（50）

         

在此体系出现之前，有一部体系标准为《密肋复合板结构技术规程》JGJ/T 275-2013（图5），其体系构造为图6所示，其核心构件为密肋复合墙板（图7）。密肋复合墙板是以低强轻质材料制成的块体（如加气混凝土砌块）为内模，截面及配筋较小的钢筋骨架为肋格、浇筑混凝土而形成的墙板构件。根据墙板肋格材料的不同，可分为钢筋混凝土密肋复合墙板和轻钢密肋复合墙板，钢筋混凝土密肋复合墙板简称为密肋复合墙板。

         

图5  《密肋复合板结构技术规程》封面

   

图6  密肋复合板结构构造（普通钢筋混凝土肋格）

1—楼板；2—现浇连接梁；3—现浇边缘构件（多层时为连接柱）；

4—预制密肋复合墙板；5—现浇中部连接柱

图7  钢筋混凝土密肋复合墙板构造示意

1—肋梁；2—肋柱；3—填充块体预先布置作内模

从图7可以看出，密肋复合墙板的上部钢筋也不像一般预制剪力墙板的上部筋那样伸出较长、伸入上部墙板内锚固搭接。其构造也是锚入楼层的连接梁内（图8）。

图8 多层密肋复合板结构墙板间的竖向连接

1—密肋复合墙板；2—端部连接柱；3—中间连接柱；4—连接梁（楼层圈梁）

当用于高层结构时，楼层处连接构造采用焊接连接（图9）。

图9  高层密肋复合板结构墙板间的竖向连接

1—密肋复合墙板；2—边缘构件；3—连接柱；4—连接梁；5－墙板内预埋件；6－连接梁内预埋件；7—板底坐浆

密肋复合板结构体系发明的初衷是为响应墙体改革的号召，大量替换砌体砖墙或普通框架填充墙并有效改善其抗震性能，如砌体结构墙体的大X形裂缝转换为密肋复合墙板的密集分散的小x形裂缝，达到耗能途径（图10）。

屈服阶段        极限阶段       破坏阶段

图10a  密肋复合墙体典型破坏过发展示意

图10b  砌体结构墙体典型破坏示意

密肋复合墙板在水平荷载作用下，裂缝首先出现在低强度材料（如加气混凝土砌块）处，由于受到加强框格的约束，其裂缝被限制在一定范围，在反复荷载作用下，一方向荷载产生的裂缝在反方向加载时将趋于闭合，能继续有效地承受荷载，墙板整体承载能力不会明显降低，使得低强度材料有效参与结构的抗侧力体系成为可能；另外，由于众多裂缝在框格内的闭合与开展，类似耗能装置，可有效提高结构的耗能能力，使主体结构在大震中不致有较大损坏。

密肋复合板结构发明之初主要用于多层住宅建筑，随后根据市场发展需求，逐步向中高层、小高层发展。因而其构造特征反映了不同结构高度的需求，如多层结构时，倾覆力矩较小，以剪切变形为主，则水平地震作用由楼层之间的摩擦力即可传递，所以取消了墙板上下之间的分布筋连接；对于高层结构，由于偏压甚至偏拉的存在，墙板内出现较多拉力，为了分担端部钢筋拉力并增强结构整体性，采用了上下钢筋焊接连接的方式。该体系标准编制稍早于《装配式混凝土结构技术规程》 JGJ 1-2014，故常规的上下筋连接未在标准中反映。

由于肋格布置稀疏，密肋复合墙板中的钢筋配筋率较低，不由得想起JGJ 1-2014标准的前身：JGJ 1-1991《装配式大板居住建筑设计和施工规程》（图11），该标准是我国装配式住宅体系中比较有代表性的一部标准，也是建国后参照国外建设经验，引进并总结消化的装配式建筑体系。

         

图11 装配式大板居住建筑设计和施工规程

该标准中有“少筋大板结构墙体”的字样。

         

他的连接构造以说明及建议的连接构造体现：

         

         

    该阶段的装配式板式结构，由于建筑做法不合理，施工要求难以达标，造成大量的跑冒滴漏，未能形成有效的生产力。

    现阶段，为了简化施工工艺，发明出了单排筋连接、s形连接等多种墙体内竖向分布筋的连接做法；同时也加强了端部边缘构件的竖向设计，比如集束配筋、粗钢筋螺纹连接、波纹管约束连接等，有效提高了端部混凝土的抗压及钢筋抗拉性能，对预制墙板中部的功能逐渐弱化为保温、分隔或传递剪力的斜撑作用。对于窗下墙等非直接受力部位，有时以轻质材料填充（图12），或发明阻断其受力的隔板构造，均是适应体系受力及施工、减小造价的合理手段。

图12 外墙板窗下墙的填充物设置构造

在《2022年中国建筑行业装配式建筑发展研究报告》中。给出了目前国内比较成熟的预制装配式混凝土墙板类结构相关体系：

a）纵肋叠合剪力墙体系

b）SPCS 装配整体式叠合混凝土结构技术体系

c）双皮墙结构体系

d）EMC 结构体系

e）装配式空心板叠合剪力墙结构体系

可以看出，基本上还是以正常板内分布筋连续设置为主的墙板体系，竖向分布筋的面内作用及整体性保证，还需要市场的进一步认可或作出更扎实的理论分析及更广泛的实践检验。

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