马宁杰
广西荣泰建筑设计有限责任公司, 广西 柳州 545000
摘要:改革开放以来,社会不断进步,建筑行业使框架剪力墙施工技术得到了长足的进步,在建筑行业中,框架剪力墙的应用范围非常广泛。本文通过对框架剪力墙结构进行分析,并结合实际对框架剪力墙结构的技工技术要点进行了阐述。
关键词:建筑结构设计;剪力墙;结构设计;应用
引言
随着人们对多样化高层住宅结构的需求不断提高,传统的框架结构和剪力墙结构已经不能满足人们的要求。单一的结构模式各有利弊,这要求设计人员采取更加合适的平面布置,在既满足结构安全的前提下,也能够很好的利用建筑的空间结构。为了满足这一要求,设计人员科学地引用了短肢剪力墙作为高层建筑结构的主要形式利用在工程实例当中,在一定层面上推动了现代高层建筑结构的发展,但在某些方面还略显不足,针对短肢剪力墙应用的研究还比较匮乏,没有足够支撑其体系的庞大实验数据。还需要通过更多的实验结果、工程实例来论证,促进理论与实际工程进一步提升,从而为我国建设出更多高品质高层建筑。
1剪力墙结构形式特点
剪力墙又称抗震墙,该结构形式由于在承受外力的情况下所受侧向变形小,承载力大,延展性较好,因此其抗震性能比较好。但是剪力墙结构形式在进行平面布置时会有一定局限性,其间距较小,空间会显得稍微局促,因而广泛应用在住宅、酒店、公寓等建筑中,而公共建筑应用较少。另外,剪力墙结构由于承受竖向力和水平力的能力较大,且横向刚度大,因而建筑物建造的层数、高度要比框架结构更多、更高。由于剪力墙结构形式没有梁、柱等外露与凸出部分,室内空间会显得更为简洁、宽敞,但剪力墙不能进行拆除或破坏,对室内布局无法自行改造。随着短肢剪力墙结构的应用越来越广泛,室内布局改造的灵活性得到增加,但有试验研究表明该布置是以降低整个结构受力性能为代价的,虽然降低幅度较小,但在设计中还需根据建筑物整体情况慎重选择。
2建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析
2.1混凝土施工
在建筑工程的施工阶段,由于混凝土工程的工程量比较大,所以为了提升施工质量,在施工阶段需要选用分层、分段施工的方式来保证施工效果。在施工期间,施工人员必须严格按照施工方案开展混凝土施工,在了解框架剪力墙结构的同时在浇筑区域合理开展浇筑作业。在浇筑工程中,需要尽量保证浇筑持续性,避免因为浇筑中断而影响到混凝土的浇筑均匀性。除此之外,因为混凝土具有水泥水化效果,因为外界温度变化有可能导致收缩裂缝的出现,影响到框架剪力墙的安全性。所以在施工过程中需要采用硅酸盐水泥,以此来增加施工质量。在浇筑区域中,将硅酸盐水泥、沙料碎石以一定比例按照顺序添加完毕之后,需要适当掺入高效减水剂进行搅拌,通过这种方式能够使混凝土的水热量大幅度降低,这种方法不仅避免了收缩裂缝,还对混凝土离析情况进行了控制。在分层、分段完成混凝土施工以后,需要对施工区域进行洒水养护,然后通过覆盖保护层进行两周的工程养护,保护层的作用就是确保混凝土中留有凝结水,防止裂缝、开裂的情况产生。
2.2模板工程
①准备工作。出于提高施工质量的目的,施工技术人员应加强放样法的应用,防止在布置剪力墙施工的具体位置时出现混乱现象,而且对剪力墙的整体框架等部件也要进行全方位、多角度的检验。同时,施工人员应定期对拆卸模板进行清理,这对于后期作业的开展具有极大的帮助。②模板吊装工作。在施工过程中,应对安全问题予以高度重视,对剪力墙模板的质量进行妥善管理,预防安全风险的出现,更好地推进框架剪力墙模板吊装作业。③模板组装工作。
施工人员应提高对大模板装配的高度重视,对设计图纸进行深入分析,确保装配的科学性。而且在安装工作中,施工人员应使用隔离剂。在模板与水相互接触的情况下,二次涂抹作业非常有必要,以为提高施工质量创造有利条件。此外,在模板铺设过程中,技术人员对剪力墙厚度的检查也是必不可少的,安装前厚度应在7.5mm以上。需要注意的是,模板施工应满足剪力墙的墙体结构要求,如果模板和墙体之间出现缝隙,应及时开展填充修补工作。其中,应在空隙中积极填入海绵,为模板与墙体之间的密实度提供一定的保障。④模板安装工作。在模板安装过程中,应对水平墙结构进行合理安装,然后积极开展垂直墙的安装工作。要想固定好模板位置,施工人员在连接模板时应加强引线的使用。内墙和外墙是大模板技术的重要构成,在外墙施工方面,规模大是其重要特点之一,技术人员应加强对脚手架的合理使用。在模板偏差严重的情况下,模板的固定工作非常有必要,可为后续混凝土浇筑工作奠定基础。混凝土浇筑极容易对模板工程造成影响,为防止随意移动模板位置,在模板施工前,应对内部模型进行固定,促进混凝土浇筑工作的顺利实施。在模板拆除前,混凝土硬度应在10MPa以上,防止由于拆除损伤模板表面。在拆除模板时,应按照先纵后横的原则进行,在脱模具有难度时,应在模板底部加强撬棍的应用,为撬动模板提供便利,防止在模板顶部进行撬动。
2.3采用合理的剪力墙形状
形状复杂的剪力墙会造成受力分析复杂、施工困难等问题,实际设计中应尽量减少使用,同时,一字型剪力墙抗震能力低,平面外稳定性容易被破坏,因此,应该采用合理的剪力墙形状,尽量使用L型或T型剪力墙保证墙体良好的稳定性、充分发挥钢筋的承重能力。
2.4钢筋搭接、焊接
保证钢筋框架剪力墙结构施工质量的关键环节为钢筋搭接与焊接。因此,该施工环节开展前,施工人员需要先对电子焊接设备进行检查,保证电子焊接设备在应用过程安全性与质量性。根据建筑工程施工需求以及施工标准选择相对应的焊接方法,保证钢筋搭接、焊接满足钢筋框架剪力墙结构施工要求。应用钢筋框架剪力墙结构的大多是高层建筑,应用的钢筋数量相对较多,施工人员的焊接工作量相对较高,在钢筋焊接工作开展过程中,工作人员需要经常对焊接设备进行整体性检车,降低由于焊接设备影响建筑工程施工进度的问题。焊接人员在焊接工作开展前,需要提前确定钢筋焊接施工范围,全面掌控钢筋焊接温度,进而最大程度地提升钢筋焊接的工作质量以及工作效果。此外,在焊接过程中,工作人员需要不断地用力压实钢筋,最大程度地保证钢筋焊接表面的光滑性与牢固性,如果钢筋焊接表面出现隆起情况时,代表焊接技术人员用力过大,需要适当减少钢筋压实力量,避免工作人员焊接施工中发生钢筋走位问题,最大程度地降低焊接气泡的发生。同时工作人员在钢筋搭接过程中,需要适当地把控钢筋之间的间距,避免搭接过程中出现钢筋密度过大的情况。
结语
城市化进程的加快和人民生活水平的提高推动着建筑设计行业的进步和发展,高层住宅的出现有效解决了土地资源紧张、城市人口密集等问题,但随之而来的是对保障高层建筑稳定性和安全性的需求,因此,探讨高层住宅结构剪力墙优化设计改进方案是十分有必要的。在剪力墙结构设计中,必须保证合理的经济成本和达标的抗风、抗震能力等基本原则,可以从优化剪力墙平面分布、保证剪力墙延展度、尽量采用长度、厚度、刚度合理的剪力墙分布等方面进行优化。然而,目前高层住宅剪力墙结构优化还面临着优化难度高、设计周期短等问题,为建筑设计师带来了一定的挑战。
参考文献
[1]焦柯,吴桂广,贾苏,等.高层混凝土结构优化设计方法探讨[J].建筑结构,2016(21):51-58.
[2]庄海生.高层建筑混凝土结构技术规程[J].建材与装饰,2016(36):129-130.
[3]谭剑锋.谈剪力墙结构在高层民用建筑结构设计中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,000(031):530.