民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中短肢剪力墻技術(shù)的應(yīng)用策略

李志飛 龍帥

摘要：為了進(jìn)一步推動(dòng)短肢剪力墻的發(fā)展，本文對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)進(jìn)行研究，盡可能提高短肢剪力墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量與性能，為建筑行業(yè)對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的研究和優(yōu)化，提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：民用建筑;短肢剪力墻技術(shù);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言

現(xiàn)代高層建筑對建筑主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、抗震性均有較高要求。使用短肢作為主要材料建成的剪力墻，在受到地震或風(fēng)荷載后，能利用縫隙間墻肢受力產(chǎn)生的塑性鉸，達(dá)到緩沖地震能量或降低風(fēng)力破壞的效果，讓建筑具備一定的變形能力，從而提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性。在應(yīng)用這一技術(shù)時(shí)，除了要根據(jù)建筑施工需要，精確設(shè)計(jì)短肢的尺寸并做好切割加工外，還要重點(diǎn)關(guān)注施工階段中各項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)的把控，如短肢墻和鋼梁地面連接、短肢墻位置校準(zhǔn)、防火及包覆處理等。只有掌握該技術(shù)的施工要點(diǎn)，才能充分發(fā)揮短肢剪力墻的應(yīng)用價(jià)值。

1短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的基本概念

所謂短肢剪力墻，就是墻體厚度在30cm以下，墻體橫截面高度與厚度之比最大值大于4但小于等于8的剪力墻。這種墻體結(jié)構(gòu)不僅具有良好的穩(wěn)定性，同時(shí)也具有比較好的空間布局效果，且外觀也十分優(yōu)美?；诖?，在目前的民用建筑設(shè)計(jì)與建設(shè)中，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛，且應(yīng)用前景也十分光明。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以讓民用建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)構(gòu)件有效連接。具體應(yīng)用中，設(shè)計(jì)者可根據(jù)建筑的實(shí)際情況，對其結(jié)構(gòu)大小以及墻體數(shù)量等加以合理調(diào)整，使其與建筑的實(shí)際建設(shè)、應(yīng)用需求相符合。通過這樣的方式，不僅可以有效確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部空間的進(jìn)一步節(jié)約，實(shí)現(xiàn)建筑實(shí)用性的進(jìn)一步增強(qiáng)。為達(dá)到滿意的設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)者應(yīng)該對剪力墻結(jié)構(gòu)加以合理設(shè)置，以此來有效分散短肢剪力墻所承受的壓力，使其牢固性得以進(jìn)一步強(qiáng)化

2短肢剪力墻技術(shù)在民用建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

2.1技術(shù)適用性分析

短肢剪力墻雖然具有諸多的性能優(yōu)勢，但盲目增加用量會導(dǎo)致建筑成本增加，且其對施工技術(shù)要求較高，可能會影響工程進(jìn)度。因此，在工程準(zhǔn)備階段，還應(yīng)開展技術(shù)適用性分析，以判斷建筑施工中是否適用此技術(shù)。若應(yīng)用短肢剪力墻，還要科學(xué)計(jì)算每個(gè)樓層短肢剪力墻的布局、數(shù)量等詳細(xì)內(nèi)容。在適用性分析上，需著重考慮以下內(nèi)容。（1）適合使用短肢剪力墻的位置。對建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜或門窗洞較多的情況，應(yīng)盡量選擇那些相對平整、遠(yuǎn)離門窗口的位置，這些地方應(yīng)力分布較均勻，布置短肢剪力墻有助于提高建筑結(jié)構(gòu)的整體承載力。需要注意的是，短肢剪力墻本身并沒有太大的剛度，主要功能在于填充鋼–混短肢剛度的不足。在本次工程中，鋼–混短肢承擔(dān)剪力不低于70%，剩余的30%由短肢剪力墻承擔(dān)。（2）頂部樓層無須使用短肢剪力墻。對于高層建筑來說，一方面是頂部樓層所受荷載較小，另一方面是短肢剪力墻并不承受豎向荷載。因此，在工程中，在頂部樓層可不布置帶封短肢剪力墻，在不影響建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本，縮短工期。

2.2抗震技術(shù)的合理應(yīng)用

在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用中，其底層位置的構(gòu)件并不具備足夠強(qiáng)的抗震性能。因此，在地震發(fā)生的情況下，短肢剪力墻底層的構(gòu)件就很容易產(chǎn)生裂縫，進(jìn)而讓上層與底層之間的剛度比進(jìn)一步加大。同時(shí)，隨著建筑樓層數(shù)量的增加，底層構(gòu)件所具有的彈塑性也會呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢，尤其是在高層或超高層民用建筑中，一旦地震發(fā)生，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)便很容易出現(xiàn)彎曲變形情況，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)位置偏移現(xiàn)象，導(dǎo)致上層結(jié)構(gòu)具有越來越大的剛度，整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會顯著降低，甚至?xí)霈F(xiàn)建筑損壞或倒塌風(fēng)險(xiǎn)，對用戶的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅?；诖?，在短肢剪力墻技術(shù)的具體應(yīng)用中，為實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定性和抗震性，設(shè)計(jì)者一定要對其上層及其底部之間的側(cè)移剛度比嚴(yán)格控制，并將剪力墻構(gòu)造適當(dāng)加強(qiáng)，以此來實(shí)現(xiàn)其整體結(jié)構(gòu)抗震性能的進(jìn)一步強(qiáng)化。在此過程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)利用專業(yè)知識、結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過合理的方法進(jìn)行整體剪力墻結(jié)構(gòu)的精確計(jì)算，使其設(shè)計(jì)值得到全面明確。在此過程中，設(shè)計(jì)單位一定要做好底部構(gòu)件變化情況的全天候監(jiān)測，對相應(yīng)的參數(shù)標(biāo)注做到全面明確，同時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大底部構(gòu)件厚度，以此實(shí)現(xiàn)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的進(jìn)一步強(qiáng)化。為實(shí)現(xiàn)短肢剪力墻地震破壞性的進(jìn)一步降低，設(shè)計(jì)者可根據(jù)民用建筑所在地的具體地質(zhì)情況、結(jié)合抗震等級要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)。為實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)延性的進(jìn)一步提升，設(shè)計(jì)者也可將短肢剪力墻截面上的縱向配筋數(shù)量適當(dāng)加大。在此過程中，為進(jìn)一步提升短肢剪力墻的承載力，設(shè)計(jì)者一定要做好其軸壓比控制，并根據(jù)實(shí)際情況對剪力墻位置和間距進(jìn)行合理調(diào)整。

2.3改進(jìn)混凝土的施工情況

混凝土結(jié)構(gòu)是短肢剪力墻的主要支撐結(jié)構(gòu)之一，因此會直接影響短肢剪力墻質(zhì)量，所以在進(jìn)行短肢剪力墻施工前，首先需要對混凝土的材料進(jìn)行嚴(yán)格檢測，通過對材料的配比添加劑使用進(jìn)行分析，防止材料配比方面出現(xiàn)問題。施工隊(duì)伍應(yīng)該按照短肢剪力墻結(jié)構(gòu)及建筑需求，對使用材料進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算，并按相應(yīng)要求添加不同配比的材料及添加劑，利用精密儀器提高計(jì)算準(zhǔn)確度，從而提高混凝土材料的質(zhì)量。在混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，應(yīng)當(dāng)對施工順序進(jìn)行安排，一般混凝土的施工需要從邊緣部位開始，完成施工后，對邊緣部位進(jìn)行檢測，在符合相應(yīng)要求后，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑，此類施工順序可以降低混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的概率，并且保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)密度。同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的施工還需要對高度進(jìn)行一定的控制，一般情況下，混凝土澆筑的高度保持在兩米以內(nèi)，短肢剪力墻在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，常常采用分層澆筑的方法，每層的混凝土澆筑會控制在40到50cm內(nèi)，不僅能夠保證混凝土厚度，還能提高保溫能力。

結(jié)束語

綜上所述，短肢剪力墻技術(shù)的合理應(yīng)用是確保整體設(shè)計(jì)與施工效果的關(guān)鍵。因此，設(shè)計(jì)者一定要明確短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的主要原理，并根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合實(shí)際需求來做好短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。只有通過這樣的方式，才可以有效確保短肢剪力墻設(shè)計(jì)效果，提升其建設(shè)質(zhì)量，滿足整體民用建筑工程的質(zhì)量與安全需求，促進(jìn)民用建筑工程的良好應(yīng)用與發(fā)展。

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