墙板装配式钢结构体系概述

按照装配式拆分思路，一座装配式建筑可以拆分为盒子，建筑物可以直接由盒子进行拼装。盒子结构具有的优势是整体性能好、装配化程度高、快速度地实现真正意义上的拎包入住且其密封性好。但是盒子的缺陷在于限于运输而尺寸受限;其次适用的房屋层数在三层及以下，对于更高层数的建筑，盒子需要解决诸如连接等各类复杂的问题。盒子还可以进一步拆分更小的构件，如墙板、梁柱和楼板等，拆分后虽然在装配化程度上有所降低，但却能大限度满足运输要求，且便于连接节点等的开发和创新。例如远大采用的就是梁柱体系，该体系受力明确，其一体化楼板可以将设备、管道融入其中，是值得借鉴的。相比较梁柱型体系，显然墙板装配式体系的装配化程度更高，其在运输效率方面显然又优于盒子结构，因此课题组认为墙板装配式钢结构体系是比较理想的思路。

墙板装配式钢结构体系主要分为以下几类构件：承重墙体、非承重墙体以及一体化楼板。承重墙体将装配式柱子和柱间支撑融入其中形成一个类似于“短肢剪力墙”的受力单元，该受力单元的布置也与剪力墙类似，在房屋的四角、纵横墙交界处及楼梯转角等部位设置，其形状可以是“L”型、“T”型或者“一”字型。非承重墙体则主要起围护作用，也是在工厂预制完成，到现场后与承重墙体连为一体。一体化楼板是体系中最为复杂的构件，其骨架由桁架梁和连接套筒组成，梁柱之间通过连接套筒进行连接。由于桁架梁高度很大，因此在工厂预制时已经将混凝土结构层、各类设备、水暖电的管道等预留其中，在相邻楼板处设置连接部位现场拼接。面砖也都铺设完成，到现场仅需处理局部踢脚部位即可，这样形成的一体化楼板达到了高度集成化的效果。

虽然表面上该体系是墙板受力，但归根结底其竖向力的传力路径仍然是板→梁→柱→基础。因为楼板的力主要传递给梁，梁通过套筒连接件将力传给受力墙片中的柱子，柱子再向下传递给基础。由于受力墙片中的柱间设置支撑，水平力主要由柱间支撑承担，当然我们有理由相信墙体对于水平力的传递也会产生作用。因此，就传力而言，该体系是合理而明确的。

在现场施工时，待基础施工完成后，首先就位一层承重墙体，然后就位非承重墙体，承重墙体和非承重墙体以及非承重墙体和非承重墙体之间均由课题组开发的新型连接方式连接，将在下文中介绍。当该层的墙体就位完成后，开始就位上一层楼板，楼板主要通过连接套筒与下部承重墙体进行连接。由于相邻楼板之间需要进行连接，因此在设计时相邻楼板的连接部位需要设置为一边有连接套筒，一边没有连接套筒。现场施工时，首先就位有连接套筒的楼板，无连接套筒的楼板通过梁端的耳板与相邻楼板上的套筒相连。当所有楼板就位完成后，再连接上一层的承重墙体和非承重墙体等，直到整个建筑物施工完成。