民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷第11期   作者:苏敏仪
[导读] 科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。

        苏敏仪
        清远电力规划设计院有限公司  广东省清远市  511500
        摘要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。民用建筑是人们居住和生活的主要场所,其建设质量和内部结构的稳固性,直接影响居住者和使用者的人身安全,随着国内各个地区科学技术的不断提升,一些新型的建筑工艺逐渐涌现在建筑行业领域,短肢剪力墙就属于其中的一种,如何依据施工现场实际情况,将此项技术运用到实际的施工环节之中,是众多建筑专业人士重点关注的问题。本文就民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用展开探讨。
        关键词:民用建筑;短肢剪力;应用
        引言
        短肢剪力墙结构是该领域的新兴起的概念,其实更准确的应该成为较多短肢的剪力墙结构因为它有利于住宅建筑布局进一步降低结构的重量从而减少和成本的上层建筑的基础,是建筑开发商的欢迎,逐渐广泛应用。钢筋混凝土短肢剪力墙结构的可灵活设置,为空间建筑的产生和大范围应用提供了技术支持。此外,由于剪力墙数量较少,钢筋混凝土的使用也显著降低使建筑物自重相对减少并减少在水平方向地震作用。
        1短肢剪力墙结构特点分析
        短肢剪力墙隶属于一种剪力墙结构,“短肢”具体所指的就是其肢长,一般在2米左右。短肢剪力墙在应用过程中一般有丁型、L型和T型及乙型等多种形式。当墙肢小于4倍墙厚时,其近似于一种柱的形式,但又并非是方形和矩形,因此我们将这种墙肢称之为“异形柱”;应用这种异形柱和连梁所组成的框架结构就是异形柱框架结构。在现实高层建筑中,迫于抗侧力的需要,所采取的也并非全部都是异形柱,通常还会应用到一些短肢剪力墙,因此,从广义的层面来看,我们也可以将这种结构体系称之为“短肢剪力墙结构体系”。在高层房屋中,一般都会在房间分隔墙的交点处布置这种短肢剪力墙,同时在各个肢处进行连系梁的布置,通过连系梁将这些短肢剪力墙连接成为一个整体,从而构成一个完成的结构体系。对于那些未被利用进行剪力墙布置的间隔墙则需要应用轻质的砌体进行填补。在结合实际建筑平面要求的基础上,通过利用间隔墙的位置来进行竖向构件的布置,一般也不会影响到建筑平面的使用功能。利用这种剪力墙结构,墙的数量可多也可少,同时墙肢可长也可短,具体的还需要依据建筑的抗侧力要求来定;而且,该剪力墙结构还能够参照不同的尺寸和布置要求来对刚度中心的位置进行适当的调整。布置具有较强的灵活性,而且可选择的方案也比较多,很容易的就满足了支撑楼盖的要求。再次,该结构体系中所涉及到的连系梁一般都是被布置在了间隔墙的竖平面内,具有一定的隐蔽性,所以,在施工过程中同样可以结合具体的建筑平面和抗侧力需求,对中心竖向交通区也可做成这种短肢剪力墙。
        2短肢剪力墙技术应用在民用建筑结构设计中的策略
        2.1合理设计墙体结构布局
        技术人员应依据现场实际情况,合理设计剪力墙的布局方案,明确剪力墙的各项设计原则,如剪力墙的高度与其抗震能力具有紧密的联系性,墙体建设的高度越低,其抗震能力越强,技术人员依据民用建筑的建设质量要求和楼层数量,合理制定此项墙体结构的高度,为后续的现场施工做好准备工作[2]。技术人员在进行剪力墙布局设计时,应严格控制每项墙体之间的距离,将与开口对应的墙体结构,放置在外部的纵向轴线上面,提升建筑的横向抗压和抗震能力。技术人员在进行梁的布局设计时,应进行强剪弱弯的实验,当梁的承重超过其承载能力时,确保梁的弯曲表现出现在剪切破坏之前。抗震性能设计是进行剪力墙布局的关键,技术人员在进行剪力墙布局设计时,应严格控制墙体底层与墙体中上部位侧移刚度之间的比值,当发生地震时,其作用力在于建筑的底部区域,控制刚度比值能够有效提高建筑的抗震能力。


        2.2严格控制短肢墙轴压比
        根据研究,剪力墙在处于小偏压状态时延性较差,如果混凝土约束不够,可能会出现竖向裂缝,甚至压碎的情况,使构件失去变形和承载能力。因此规范对剪力墙的变形能力规定了轴压比限值,并提出了按混凝土压应变大小设置约束边缘构件的设计方法,以保证短肢墙的延性。
        2.3要充分考虑短肢剪力墙的抗震性能
        短肢剪力墙技术是在不改变原有框架下的民用建筑结构改良的技术手段,要充分考虑民用建筑上层结构与下层结构的力学平衡,结合中心剪力墙,设计出符合民用建筑刚度的短肢剪力墙设计,以保证工程施工的顺利进行。
        2.4短肢剪力墙结构模板工程的施工技术
        (1)施工前期准备。在正式施工操作之前,首先需要设计人员能够结合现场施工特点与短肢剪力墙结构特点进行模板工程的设计,以此来对整个模板工程的构建提供出一套科学稳定的支撑体系,同时保证模板拼装能够得以正确的实施。在短肢剪力墙结构体系中通常会存在很多的接头,这些接头的形状通常又很不规则,在模板工程施工前期要注重对这些接头的处理,保证接头处的整洁度与美观;此外,在模板的设计和生产过程中要尽量的减少鼓模、跑模等问题的发生,尽可能的利用定型模板做到一次成型,从而做到加快施工速度的同时也保证了施工质量;(2)短肢剪力墙模板的安装。待施工人员找准模板的位置之后,进行基准线的定位,并严格按照施工图纸要求进行门洞模板的安装。在安装过程中,施工人员需要先将一面拼装好的模板参照原定的位置进行安装,随后再进行斜撑或拉杆的安装,最后再进行塑料管的安装。在安装之前,要对墙内的杂物进行清理,随后再进行另一侧模板的安装。安装工作完成之后,还要进行仔细的检查,检查扣件、螺栓是否存在松动,同时检查模板的拼缝是否足够密实等。
        2.5剪力墙混凝土结构设计
        在设计建设剪力墙结构的过程之中,混凝土施工方案的制定是其中重要的工作内容,混凝土浇筑的质量,直接影响剪力墙的建设质量,民用建筑项目工程的建设承包单位在进行剪力墙结构设计的过程之中,应选用科学的混凝土浇筑工艺,科学制定混凝土养护的方案。技术人员在设计剪力墙时,应标注混凝土原材料的质量和规格,让技术人员依据自身提供的配比方案,向搅拌机器设备之中,投入相同比例的原材料,当各项原材料充分搅拌均匀之后,再进行下一环节的浇筑工作。技术人员在进行剪力墙浇筑工作时,应清理模板内部的杂物,将在模板的底部浇筑厚度为5cm的混凝土结构,采取分层浇筑的方式,完成剪力墙整体的浇筑工作,同时每隔一段时间,向墙体表面喷水,在墙体表面铺设一层保温设施,预防凝固之后的墙体表面出现裂缝、离析等问题,从而确保剪力墙的建设质量。在进行剪力墙梁的建设过程之中,技术人员在梁的下方建设蓄水设施,使得梁上方和下方的温度和湿度相一致,在混凝土凝固之后,技术人员采用精密的机器设备,处理梁中突出的钢筋,从而确保梁的建设质量。
        结语
        短肢剪力墙技术的出现,有效的提高了我国民用建筑结构设计的建筑质量,降低了企业生产的安全隐患,同时也提高了民用建筑工程的整体稳定性,在进入5G时代的今天,我们应实时对短肢剪力墙技术进行实时更新,结合最新的科技成果,研发出自身的核心科技,让短肢剪力墙技术更加智能化、高科技化,以带动我国经济的进一步发展。
        参考文献
        [1]朱恺,杨召波.民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用[J].砖瓦,2020(07):98+100.
        [2]褚衍举.短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的应用研究[J].江西建材,2019(14):27+29.
        [3]杨平.短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的技术要点[J].江西建材,2019(13):28.
        [4]赵剑.民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用[J].科技创业家,2019(03):59.
        [5]孙金坤,潘宏青,杨柳.某高层短肢剪力墙结构转换层模板支撑施工技术[J].四川建筑,2020,35(06):213-214+216.
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