文/張航 中國城市建設(shè)研究院有限公司 北京 100032
我國當(dāng)前階段的建筑行業(yè)發(fā)展腳步持續(xù)加快,在城市化建設(shè)工作持續(xù)深入的背景下,成績顯著,但是,在人們對現(xiàn)有建筑物整體安全性和施工質(zhì)量要求不斷提升的背景下。由于各種現(xiàn)代化技術(shù)的不斷進(jìn)步,導(dǎo)致一部分新型施工技術(shù),的應(yīng)用變得越發(fā)常見,并在建筑工程中取得良好應(yīng)用效果,所以,諸多現(xiàn)代化施工工藝、材料不斷涌現(xiàn)在建筑商的視野中,在這樣的情況下,短肢剪力墻技術(shù)作為當(dāng)代施工技術(shù)的一種先進(jìn)手段,逐漸受到人們的重視,越來越多的學(xué)者開始深入研究這項(xiàng)施工技術(shù),給建筑領(lǐng)域的發(fā)展奠定了十分優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)。
對于短肢剪力墻而言,主要是指那些墻體厚度在30cm以內(nèi),并且墻體自身的總高度與實(shí)際厚度比例需要受到控制,最大值需要保持在大于4、小于等于8的范圍內(nèi)[1]。這種剪力墻結(jié)構(gòu)自身具有非常優(yōu)質(zhì)的穩(wěn)定性,并且還能夠展現(xiàn)出更為優(yōu)質(zhì)的空間布局效果,外觀優(yōu)美。針對上述這些優(yōu)勢的客觀存在,這種短肢剪力墻技術(shù)在各種民用建筑工程中應(yīng)用范圍十分廣泛,并且應(yīng)用前景十分光明。
一般情況下,均將短肢剪力墻稱作為框剪結(jié)構(gòu),主要將短肢剪力墻施工技術(shù)產(chǎn)生的摻入效果進(jìn)行放大,施工技術(shù)方法則需要將固有的橫梁結(jié)構(gòu)和建筑中的支撐柱體進(jìn)行有效融合。對于短肢剪力墻而言,其自身具有非常良好的荷載能力,目前短肢剪力墻結(jié)構(gòu)具有下述三方面優(yōu)勢:抗震特征、受力特征、剛度特征。以受力特征為起點(diǎn)盡心分析,該技術(shù)在面對不同壓力時,出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)變形情況和彎曲情況具有一定程度的差異性,可使用彎剪型曲線標(biāo)注;以抗震特征為起點(diǎn)進(jìn)行分析,短肢剪力墻自身剛度會對建筑的實(shí)際抗震能力造成直接影響,因此,在執(zhí)行建筑物抗震設(shè)計(jì)工作時,需要結(jié)合剪力墻以及短肢強(qiáng)度比例具體情況展開相應(yīng)分析;從剛度特征這一角度來看,在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)受力能力以及短肢結(jié)構(gòu)受力能力相接近的時候,在一定程度上會影響到短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度[2]。
針對短肢剪力墻具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可知其自身的荷載能力極佳,在展開深入分析后,可發(fā)現(xiàn)下述幾方面優(yōu)勢:(1)短肢剪力墻主要指在任一短肢中融入多個同一形式的剪力墻結(jié)構(gòu),這種方式不僅能夠帶動建筑施工的發(fā)展進(jìn)程,同時還可以使空間利用率得到進(jìn)一步提升,保證不同風(fēng)格的建筑設(shè)計(jì)都可以有充足的發(fā)揮空間;(2)布局更加靈活。因?yàn)槎讨袅ψ陨淼拈L度與其他墻體相比較小,因此,在平面設(shè)計(jì)期間,可以充分發(fā)揮出短肢剪力墻的靈活性特點(diǎn),再加上短肢剪力墻自身的墻體厚度偏小,可以有效降低施工成本,同時還能夠?yàn)槊裼媒ㄖ峁└鼮槌渥愕目臻g體驗(yàn)感。因此,在設(shè)計(jì)期間可以使用短肢剪力墻進(jìn)行更加靈活的布局設(shè)計(jì),使建筑室內(nèi)空間布局更具靈活性,整體空間感根強(qiáng),格調(diào)更為新穎。在此之外,正式施工階段,不僅要保證剪力墻設(shè)置的科學(xué)性,同時還需保證墻體的側(cè)向剛度能夠滿足施工要求,借此將墻面的整體結(jié)構(gòu)荷載能力提升到更為理想的高度。對于強(qiáng)度方面而言,與傳統(tǒng)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較,這種新型的短肢剪力墻具強(qiáng)度優(yōu)勢明顯,但是,并不代表無法破壞[3]。所以,短肢剪力墻強(qiáng)度設(shè)置工作必須與建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況相吻合,進(jìn)而促使短肢剪力墻的應(yīng)用效果以及質(zhì)量均得到一定提升。
短肢剪力墻結(jié)構(gòu)屬于將剪力墻和短肢墻體進(jìn)行有機(jī)組合的一種建筑產(chǎn)物,主要作用是保證鉸接的部位的最終施工效果,將建筑中的柱與梁進(jìn)行連接,使二者共同組成承重體系。對于建筑工程而言,在正式施工階段,需要對短肢剪力墻的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行展開,分析并利用施工優(yōu)勢,保證建筑物空間最終運(yùn)用的靈活性,并以實(shí)際使用需求為基礎(chǔ),對所有建筑物的施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行妥善的優(yōu)化。在上述內(nèi)容基礎(chǔ)上,還能夠?qū)⒋蠓忍嵘齻?cè)向剛度,保證建筑物可以具備更為優(yōu)質(zhì)的抵抗變形能力。
2.2.1 結(jié)構(gòu)受力情況分析
剪力墻以及短肢這兩部分共同將短肢剪力墻結(jié)構(gòu)組成,與傳統(tǒng)建筑組結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比,新型短肢剪力墻的底部結(jié)構(gòu)位會出現(xiàn)的位移情況較小,能夠承受更多來自水平方向的應(yīng)力,最終的變形特征同樣會隨短肢彎曲變化而出現(xiàn)相應(yīng)改變[4]。
2.2.2 結(jié)構(gòu)剛度情況分析
通常情況下,對于總彎度范圍內(nèi)的短肢剪力墻而言,其基底約占1/4,也就是說在短肢結(jié)構(gòu)以及短肢剪力墻實(shí)際承受水平相等的條件下,需進(jìn)一步明確建筑物抗震等級。如果短肢剪力墻基底比例達(dá)到70%,那么短肢結(jié)構(gòu)實(shí)際承擔(dān)比例則為30%。當(dāng)建筑工程施工過程中出現(xiàn)該問題時,則需以固有短肢剪力墻結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),再次對建筑物抗震能力進(jìn)行計(jì)算并明確標(biāo)準(zhǔn)[5]。
2.2.3 結(jié)構(gòu)抗震情況分析
若想促使建筑物抗震能力有所提升,則需要加強(qiáng)對短肢剪力墻抗震情況展開相關(guān)研究。施工人員可以結(jié)合短肢剪力墻結(jié)構(gòu)所具有的受力特征分析其抗震情況,并合理布置對短肢剛度的要求,保證剪力墻剛度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)方案制定的標(biāo)準(zhǔn),保證短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以最高標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)揮出自身的穩(wěn)定性優(yōu)勢,使剪力墻抗震水平得到顯著提升。此間需要注意的是,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中,需對施工現(xiàn)場的所有施工條件和實(shí)際地質(zhì)情況做出全面掌握,在經(jīng)過系統(tǒng)考慮后,方可對建筑物最終抗震等級予以標(biāo)定。
2.2.4 形狀分析
因?yàn)槎讨袅ψ陨砭哂休^強(qiáng)當(dāng)靈活性,能夠在使用過程中充分結(jié)合建筑的具體布局情況,對所處位置進(jìn)行調(diào)整。在這種高度靈活性的助力作用下,短肢剪力墻可以為設(shè)計(jì)方案提供更加豐富的內(nèi)容,同時也可以為設(shè)計(jì)者提供更加充足的想象空間,完成相應(yīng)設(shè)計(jì)工作。面對這樣優(yōu)厚的設(shè)計(jì)條件,設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格注意建筑的整體結(jié)構(gòu)及各方面功能使用需求,只有充分結(jié)合實(shí)際情況和實(shí)際使用需求后,才能夠保證短肢剪力墻的所有布置工作合理性,這樣才能夠充分發(fā)揮出短肢剪力墻結(jié)構(gòu)具有的靈活性優(yōu)勢。通過更加合適的位置和形狀選擇,可以使剪力墻結(jié)構(gòu)與建筑梁之間貼合得更加充分,防止由于布局不合理導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)性斷裂問題發(fā)生,有效預(yù)防各種安全施工事故,同時還能夠?yàn)楹罄m(xù)階段的建筑使用者提供更為優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)裝潢設(shè)計(jì)基礎(chǔ),大幅度提升使用者的使用滿意度。
2.2.5 高度分析
在我國大部分民用建筑工程中,建筑室內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作尤為重要。對于短肢剪力墻而言,其自身高度的控制幅度有限,所以需要降低墻體的整體高度,才可以保證短肢剪力墻的整體結(jié)構(gòu)性不會因此受到影響。由于短肢剪力墻本身抗震水平、側(cè)向剛度以及自身高度之間成中比關(guān)系,所以過高的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往會使其自身性能受到一定程度的影響。為有效避免這種情況發(fā)生,防止墻體出現(xiàn)豎向裂縫的情況,可以為其布設(shè)一定數(shù)量鋼筋,運(yùn)用這種方式,達(dá)到增強(qiáng)對墻體約束性的效果,進(jìn)而達(dá)到提升建筑結(jié)構(gòu)延性的目的,全面保證短肢剪力墻的應(yīng)用能夠發(fā)揮出更為理想的作用,保證短肢剪力墻在室內(nèi)空間布局中的科學(xué)性。
對于民用工程而言,工程主體建筑施工作業(yè)任務(wù)設(shè)計(jì)工作尤為重要,在正式設(shè)計(jì)過程中,需要保證各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容能夠與實(shí)際情況相符合,保證各項(xiàng)設(shè)計(jì)要素與施工現(xiàn)場的條件相匹配。處于正式施工階段時,還需要注意到各種施工事項(xiàng)的安全性[6]。如:在實(shí)際施工過程中不可以損壞已經(jīng)完成的各種施工項(xiàng)目,同時還需要嚴(yán)格遵循初始階段的工程設(shè)計(jì)要求,并且在墻體施工過程中,所有的設(shè)備走線均需要與設(shè)計(jì)圖上的走線位置處于一致狀態(tài),防止出現(xiàn)接線頭外后等情況,給施工作業(yè)造成安全隱患。在此期間,建筑墻體到外墻同樣需要保持高度注意,選擇的施工材料需要符合建筑相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下,民用工程建筑施工中的施工任務(wù)大多會由專門的建筑企業(yè)完成,在這樣的情況下,施工企業(yè)大多會將自身的工程作為一項(xiàng)單獨(dú)的工程進(jìn)行外包,交由更加專業(yè)的施工企業(yè)負(fù)責(zé),通過這樣的處理方式,保證民用建筑工程的總體建設(shè)質(zhì)量,保證建筑的墻體工程施工質(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)定的預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)建筑工程處于施工階段時,鋼筋施工屬于關(guān)鍵的組成結(jié)構(gòu),其對應(yīng)的施工質(zhì)量會在一定程度上對建成建筑物的使用安全和整體質(zhì)量造成直接影響。由此可以得知,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中的鋼筋施工需要受到重視。因此,在施工過程中,施工單位需要嚴(yán)格對施工現(xiàn)場中所使用的鋼筋質(zhì)量展開檢查,并結(jié)合建筑工程具體情況對最佳鋼筋材料進(jìn)行選擇。
對于民用工程而言,在施工設(shè)計(jì)階段,建筑模板尤為重要,質(zhì)量合格的模板能夠在設(shè)計(jì)過程中完美的模擬出實(shí)際施工階段的各種施工情況,進(jìn)而將各種施工問題更好的呈現(xiàn)出來,便于設(shè)計(jì)者及時更改固有的設(shè)計(jì)方案,保證此時的設(shè)計(jì)更改不會對后續(xù)階段的施工進(jìn)程造成直接影響。而在選擇墻體模板時,則需要結(jié)合混凝土模板施工具體情況展開分析,并結(jié)合建筑物具體層高對相應(yīng)的模板材料進(jìn)行選擇。
在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)隔墻施工期間,需要著重對基礎(chǔ)墻體承重強(qiáng)度展開觀察,以此保證使用者能夠?qū)ㄖ锂a(chǎn)生更為良好的印象,找出建筑外觀的審美不足,并提建筑的美觀性。首先,需要施工人員將提前完成所有的內(nèi)隔墻施工任務(wù),保證所選建材能夠勝任施工要求。通常情況下,技術(shù)人員會優(yōu)先選擇經(jīng)濟(jì)利益水平高且抗震能力強(qiáng)的空心砌塊,并將這種材料作為內(nèi)隔墻結(jié)構(gòu)的主材料。在上述內(nèi)容外,還需對所有環(huán)節(jié)的內(nèi)隔墻施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),在不斷提升建筑物美觀度的同時,保證建筑物質(zhì)量不受影響,在吸引人注意的同時,保證各項(xiàng)建筑功能的正常使用。因此,建筑設(shè)計(jì)師需要在設(shè)計(jì)內(nèi)隔墻的過程中,從可操作性與合理性兩個進(jìn)行融合性思考,做到合理兼顧。
對于民用建筑工程而言,在墻體設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)者需要關(guān)注墻體的整體布局、規(guī)范性以及簡潔性,最高標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空間的布局?jǐn)U張。針對具體設(shè)計(jì)環(huán)境而言,設(shè)計(jì)者首先需要對現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行充分了解,完成相應(yīng)的前期準(zhǔn)備工作,并對民用建筑室內(nèi)的空間運(yùn)用情況進(jìn)行充分了解,針對具體要求進(jìn)行專門設(shè)計(jì),保證各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作均能夠更加科學(xué)合理。通過這樣的設(shè)計(jì)方式,可以有效保證短肢剪力墻的整體施工結(jié)構(gòu)更具規(guī)范性。在此期間,墻體設(shè)計(jì)者還需要嚴(yán)格遵循人性化設(shè)計(jì)理念,針對用戶的具體要求,為工程剪力墻的最終數(shù)量、規(guī)格和間距設(shè)定相應(yīng)參數(shù),并進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,確保短肢剪力墻能夠呈現(xiàn)出對稱的效果,均勻的分布在室內(nèi)空間,這樣才能夠?yàn)槭褂谜咛峁└鼮槌湓5氖覂?nèi)空間設(shè)計(jì)需求。同時,這種設(shè)計(jì)地方時也能夠便于施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定,充分滿足用戶對建筑工程結(jié)構(gòu)的各方面要求,保證工程施工質(zhì)量和施工進(jìn)度不會因?yàn)樵O(shè)計(jì)方案的不合理而受到影響。
抗震技術(shù)屬于當(dāng)代民用工程中的重要施工技術(shù),在應(yīng)用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的過程中,底層位置的各種建筑構(gòu)件并不具備一定程度的抗震性能。所以,在工程當(dāng)?shù)卮嬖诎l(fā)生地震情況下,這種短肢剪力墻底層建筑構(gòu)件,很容易因此產(chǎn)生裂縫,進(jìn)而導(dǎo)致建筑上層與地層之間的實(shí)際剛度比出現(xiàn)更大的差異。與此同時,在民用工程中,隨著樓層數(shù)量的不斷增加,其建筑底層的各種構(gòu)件本身的彈塑性也會出現(xiàn)一定程度的降低,特別是在超高層或高層民用建筑中,一旦出現(xiàn)地震等自然災(zāi)害問題,此時的短肢剪力墻結(jié)構(gòu),很容易出現(xiàn)彎曲或變形的問題,情況題比較嚴(yán)重時,還會導(dǎo)致墻體出現(xiàn)偏移,進(jìn)而使得上層結(jié)構(gòu)的墻體出現(xiàn)越來越大的裂縫,墻體的整體剛度受到影響,墻體結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性明顯降低。更為嚴(yán)重的則會導(dǎo)致建筑出現(xiàn)坍塌或損毀的風(fēng)險(xiǎn),對建筑物的使用者造成生命和財(cái)產(chǎn)的直接威脅。
針對上述情況的客觀存在,工程設(shè)計(jì)單位需要保證底部構(gòu)架變化情況,能夠處于全天監(jiān)測作用下,并對墻體的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)注和說明。同時還需要適應(yīng)短肢剪力墻厚度不斷加大的變化情況,通過這種方式實(shí)現(xiàn)剪短肢剪力墻結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的進(jìn)一步提升,為保證墻體結(jié)構(gòu)受地震作用導(dǎo)致的破壞程度能夠得到進(jìn)一步控制。因此,設(shè)計(jì)者可根據(jù)建筑所在地的具體情況和地質(zhì)條件分析抗震等級,完成相應(yīng)抗震設(shè)計(jì),保證建筑整體能夠得到進(jìn)一步升華,保證建筑墻體可以更加有效的應(yīng)對各種突發(fā)性的自然災(zāi)害情況。在此期間,為保證工程的中的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能夠具備更高級別的承載能力,工程設(shè)計(jì)者需要對其進(jìn)行軸壓比控制,針對建筑工程的具體情況,對墻體位置和間距加以科學(xué)調(diào)整,借助這樣的處理方式,保證民用工程建筑中的墻體穩(wěn)定性和可靠性,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建筑墻體抗震性能的有效發(fā)揮,最高標(biāo)準(zhǔn)的保證用戶的生命和財(cái)產(chǎn)安全,促進(jìn)社會的和諧穩(wěn)定發(fā)展。
綜上所述,短肢剪力墻施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用,能夠保證墻體設(shè)計(jì)工作與最終施工效果之間的和諧性。所以,工程設(shè)計(jì)者需要進(jìn)一步明確工程短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原理,然后根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況,結(jié)合用戶的實(shí)際使用需求,完成相應(yīng)的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。通過這樣的設(shè)計(jì)方式,能夠更加有效的保證民用工程中的短肢剪力墻設(shè)計(jì)方案可以發(fā)揮出應(yīng)有效果,全面提升建筑工程的整體質(zhì)量,進(jìn)一步滿足民用工程對施工質(zhì)量和施工安全性的要求,全面促進(jìn)民用建筑工程在未來階段的良好發(fā)展。