摘要:短肢剪力墻是近期建筑設(shè)計的趨勢,是建筑施工中經(jīng)常出現(xiàn)的建筑結(jié)構(gòu),成為改善居住空間環(huán)境,實現(xiàn)建筑功能化和差異化的手段。本文從短肢剪力墻設(shè)計和施工的經(jīng)驗入手,在界定了短肢剪力墻概念的基礎(chǔ)上,說明了短肢剪力墻設(shè)計的要點,希望對建筑設(shè)計和施工工作有所幫助,促進(jìn)建筑物的功能化和差異化的實現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:短肢剪力墻;結(jié)構(gòu);概述;設(shè)計要點;質(zhì)量控制要點
前言
隨著社會的進(jìn)步和人們需求的差異化發(fā)展,人們對建筑物的功能、結(jié)構(gòu)和空間提出了更多的要求。這樣的要求使得建筑業(yè)在設(shè)計和施工的過程中不斷追求新元素,體現(xiàn)建筑的功能、結(jié)構(gòu)和空間。進(jìn)入新世紀(jì),短肢剪力墻成為建筑設(shè)計和施工中一項不可忽視的結(jié)構(gòu),對改變建筑物環(huán)境、完善建筑空間、降低建筑成本和減輕建筑物重量有重要的作用。作為建筑業(yè)的設(shè)計者和施工者應(yīng)明細(xì)短肢剪力墻的基本概念,明確短肢剪力墻設(shè)計的要素,通過不斷地創(chuàng)新和研究,探索出一條可以有效提高短肢剪力墻設(shè)計水平和施工質(zhì)量的道路,為實現(xiàn)建筑物的功能化和差異化,為促進(jìn)建筑企業(yè)的發(fā)展,為提高建筑業(yè)的水平,做出操作層面上的努力和探索。
1短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的概述
1.1短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的定義
本文結(jié)合設(shè)計和施工規(guī)范,在基層的實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上,提出短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的定義為:剪力墻墻肢截面高度與厚度之比為5~8,剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩大于于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%,這樣的剪力墻結(jié)構(gòu),我們稱謂,短肢剪力墻。
1.2短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的特點
首先,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)力學(xué)優(yōu)勢明顯,可以對抗地震、建筑內(nèi)部應(yīng)力和側(cè)力的影響。其次,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)具有設(shè)計空間優(yōu)勢,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以有效降低建筑物內(nèi)梁和柱對空間的分割,有利于人們對建筑物空間的再開發(fā)。最后,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)具有價格上的優(yōu)勢,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以降低建筑工程的施工和管理難度,促進(jìn)建筑工程材料的節(jié)約,有效降低建筑施工的造價。
1.3短肢剪力墻與一般剪力墻的區(qū)別
首先,短肢剪力墻具有更高的抗震性,在相關(guān)對設(shè)計的規(guī)范中,短肢剪力墻的抗震等級應(yīng)比一般剪力墻高一個層級。其次,短肢剪力墻酷友結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)勢,短肢剪力墻根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)力學(xué)特征設(shè)計,短肢墻的數(shù)量、位置和墻肢長度,主要依據(jù)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力的大小而定。最后,短肢剪力墻比一般剪力墻更有造價優(yōu)勢,短肢剪力墻通過降低建筑物重量、提高跨高比、增加高寬比的方式,節(jié)約成本,降低建筑工程造價。
2短肢剪力墻設(shè)計的要點
2.1短肢剪力墻結(jié)構(gòu)布設(shè)應(yīng)該遵循的原則
首先,簡單原則,進(jìn)行短肢剪力墻結(jié)構(gòu)布設(shè)應(yīng)力求簡潔和規(guī)范,盡可能的減少建筑物出現(xiàn)偏心現(xiàn)象,通過限制結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性和限制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度實現(xiàn)對短肢剪力墻設(shè)計的簡約化和合理化。其次,在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在設(shè)計的豎向布設(shè)時,應(yīng)避免有過大的外挑和內(nèi)收,使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度由下至上均勻地變小。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,可以通過混凝土強(qiáng)度等級的遞減,剪力墻截面尺寸變化來實現(xiàn)。最后,經(jīng)濟(jì)性原則,進(jìn)行短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的布設(shè),既要保證結(jié)構(gòu)在荷載作用下的變形控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi),又要保證建筑物有相對合理的自振周期,做到短肢剪力墻結(jié)構(gòu)布設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。
2.2短肢剪力墻結(jié)構(gòu)力學(xué)計算的要點
首先,進(jìn)行短肢剪力墻結(jié)構(gòu)力學(xué)計算時應(yīng)采用薄壁柱原理,通過端部做暗柱,設(shè)置剪力墻水平和豎向分布筋,以及剪力墻設(shè)計類似異形柱的配筋方法,以腹部均勻配筋計算腹部鋼筋面積,達(dá)到短肢剪力墻結(jié)構(gòu)力學(xué)的合理性,既能減輕建筑物重量又能夠節(jié)省用鋼量,利于建筑工程整體的施工。其次,進(jìn)行短肢剪力墻異形框架計算時應(yīng)重點考慮異形框架截面的特殊性,在柱截面對稱軸內(nèi)受水平力作用時,彈性分析計算其翹曲應(yīng)力很小,此時如同承受水平力的偏壓構(gòu)件,仍可按平截面假定分析,按砼設(shè)計規(guī)范計算。最后,在進(jìn)行短肢剪力墻軸壓比控制時應(yīng)對相關(guān)結(jié)構(gòu)做以考慮,對框架結(jié)構(gòu),框一剪結(jié)構(gòu),柱的延性進(jìn)行重點考慮,這對于短肢剪力墻耗散地震能量和防止框架的倒塌,有十分重要的作用。
3短肢剪力墻質(zhì)量控制的要點
3.1短肢剪力墻質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因
短肢剪力墻模板就位調(diào)整不認(rèn)真,穿墻螺桿沒有全部穿齊、擰緊,模板斜撐加固不到位等造成的;混凝土墻體表面粘結(jié)是因模板清理不好,模板劑涂刷不勻、漏刷,以及拆模過早等造成的;漏漿的產(chǎn)生主要是因為模板拼裝時縫隙過大,固定措施不牢固,有時也與混凝土坍落度有關(guān);墻體爛根是由于模板下口縫堵不嚴(yán)、固定不牢,施工縫處理不好、夾有雜物,澆筑混凝土?xí)r未按要求先澆一層 10- 100mm 厚與墻體混凝土同等級的減石砂漿等;側(cè)模板的組裝與大模板的固定不牢固,混凝土澆搗時洞口兩側(cè)混凝土未做到對稱、均勻澆筑、振搗,造成混凝土沖擊洞口模板。
3.2剪力墻混凝土模板質(zhì)量控制的要點
首先,在施工前應(yīng)根據(jù)混凝土澆筑方式的不同對剪力墻模板體系進(jìn)行必要的設(shè)計計算,然后嚴(yán)格按照設(shè)計好的模板方案施工,具體操作上應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范要求。其次,優(yōu)先選用組合鋼模板,因其通用性強(qiáng)、裝拆方便、周轉(zhuǎn)次數(shù)多,特別是其配有齊全的陰陽角模,對常見的剪力墻陰陽角部位漏漿有很好的預(yù)防作用,有助于加快施工進(jìn)度。最后,工人操作質(zhì)量直接影響到模板質(zhì)量,要選用技術(shù)熟練、責(zé)任心強(qiáng)的工人施工規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮,才能使合理的設(shè)計轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的工程。
結(jié)語
綜上所述,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在微觀上可以優(yōu)化建筑物空間和功能,減輕建筑物中梁和柱對視覺的影響;在宏觀上短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以減輕建筑物的整體重量,降低建筑的成本,對于建筑行業(yè)有重要的意義。本文在概念界定、設(shè)計思路和質(zhì)量控制要點等方面進(jìn)行了簡單地探討,由于一些制約因素,文章肯定存在著各種不足和亟待完善之處,希望同行對此采用批判性吸收的做法,將本文的不足轉(zhuǎn)化為繼續(xù)研究的起點,共同為做好短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工工作做好基礎(chǔ)性的研究和探索工作。
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