建筑工程中的框架剪力墙结构工程施工技术探讨 姚森开

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:姚森开
[导读] 摘要:我国近几年的经济得到了快速发展,同时也推动了城市规模的扩张,建筑的数量逐渐增多,同时,随着人们对多样化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。
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        摘要:我国近几年的经济得到了快速发展,同时也推动了城市规模的扩张,建筑的数量逐渐增多,同时,随着人们对多样化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剪力墙作为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建筑结构的发展,但在某些方面还略显不足,针对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建筑。
        关键词:建筑工程;框架剪力墙;结构工程;施工技术
        引言
        现阶段投入到生产活动中的剪力墙结构设计主要是利用到了混凝土墙板的作用。以往的结构设计中,利用框架中的梁柱进行结构的设计,这种结构设计中将梁柱代替墙板,钢筋混凝土既能承受水平结构力,同时抗压能力也很强,因此该结构得到了广泛的应用。在现阶段的建筑结构应用中,这种剪力墙结构主要是通过平面布置的方式来完成的,多使用双向或者多向的结构布置,达到不同建筑结构设计的目的。相比较于传统的框架结构,这种结构明显更为结实,其主要是应用在30层以下的住宅建筑中。在应用的过程中必须要确保该结构的高度和宽度之比≤5,同时,还需要充分考虑到防震性能对墙体建筑的影响。在剪力墙结构设计时,不同类型剪力墙结构,其所受到的力也不同。
        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的设计原则
        首先是确定合适的宽度和高度。剪力墙结构设计时,要严格按照相关建设标准进行。为了进一步提升其整体性,在具体施工建设过程中,通常会根据实际需求和工程需求,对其高度和宽度进行有效调整。具体来看,设计合适的建筑高度能够稳定承载各结构力所产生的影响,如果在设计过程中,出现了高度较高、但厚度相对较小的问题,则需要对其高度和厚度比进行调整,从而避免双向受压对建筑稳定性产生不利影响。其次是严格遵循因地制宜的原则。在进行建筑结构设计和建设时,需要严格按照因地制宜的原则,结合具体地质状况、地貌结构等方面因素进行综合性考虑,从而提升建筑整体性能。为此,在进行设计时,需要针对实际需求,对其竖向结构进行合理化设计,有效避免在传统设计工作中所出现的剪力比重失调现象,从而避免建筑抗震能力下降问题。
        3建筑工程中的框架剪力墙结构工程施工技术
        3.1剪力墙厚度设计要点
        剪力墙结构墙厚设计与建筑稳定性设计相统一,设计人员要明确剪力墙厚度要求,采用合适的厚度设计,墙厚大于300mm时,则需要在端部中间设置钢筋,并沿墙肢方向设置箍筋,以满足剪力墙稳定性、刚度和强度的要求。

另外,为了给后期建筑施工带来便利,在设计墙的厚度时,应以结构层高最小值来选取合适的剪力墙结构厚度;结构厚度确定后要对剪力墙结构支撑点进行明确,如支撑点可以采用剪力墙与剪力墙相交处及剪力墙与楼板交接处等;为了达到建筑结构的抗震要求,应以建筑层数及施工材料来加强底层结构设计,若建筑物处于地震频率较大区域,还应加强底部剪力墙结构厚度,以此提高建筑整体结构的抗震性能,达到剪力墙结构的抗震效果。
        3.2连梁超筋的处理方法
        3.2.1增大梁截面法
        增加连梁的截面对连梁的抗剪承载力有显著的提升。在工程设计中出于节省混凝土用量及增大使用面积等经济效应的角度考虑,通常会采用加大连梁的高度而不是加宽连梁的宽度。由于窗洞的限制,往往只能在窗洞上下各做一根梁形成双连梁来增大梁的截面高度。连梁不同于主要承受竖向荷载的框架梁,增加截面提高连梁抗剪承载力的同时也会因为连梁刚度的显著增大而导致对相邻墙肢的约束弯矩也迅速增加,其剪压比未必能够显著降低。只有当连梁截面已经比较大时,通常是连梁的线刚度与相邻墙肢较大线刚度之比大于1/3时,此时连梁已能很好地约束住相邻墙肢,可以进一步增大连梁的高度来尝试降低其剪压比。
        3.2.2在连梁中配置斜向钢筋
        《混规》11.7.10条指出对于抗震等级为一,二级且跨高比不大于2.5的连梁,除普通箍筋外,宜另配置斜向交叉钢筋。配置了交叉钢筋以后,不但连梁的剪压比限制从原来的0.15调整至0.25,而且《混规》11.7.8条指出连梁强剪弱弯的剪力效应增大系数可以减小为1.0。显然配置斜向钢筋能很好地解决连梁剪压比超限问题。但是应用条件对连梁的最小宽度有很高的要求,另外本工程连梁抗震等级为三级,因而此类方法不适用。
        4框架—剪力墙结构应用于建筑工程施工的注意事项
        4.1加强混凝土配置过程的管控
        众所周知,现代建筑工程设计施工过程存在较大的复杂性,如果不对其进行严格的管控,其施工过程极易受到外界不良因素的影响,从而对现代建筑行业的整体运转与发展造成影响。为此,在对框架—剪力墙结构进行施工时,由于混凝土施工过程占据着关键核心的位置,施工人员需要先对混凝土配置过程进行严格管控,确保各类材料科学合理地混合在一起,同时避免受到外界环境等因素的影响,为后期施工提供基础与保障。
        4.2加强混凝土构件延性的提高
        在现代建筑工程框架—剪力墙结构施工时,其框架整体的强度与稳定性极易受到混凝土构件的延性所影响。为此,在实际施工时,施工人员需要加强混凝土构件延性的提高,以此来保障建筑构件的抗震性,并且提高工程整体的使用寿命,以促进我国建筑行业整体的健康发展。
        结语
        综上所述,在实际工程设计中,为了进一步强化剪力墙结构设计,就必须对剪力墙结构设计要点进行综合分析,根据分析论证对结构受力进行计算,以此科学配筋,合理布置剪力墙结构,加强剪力墙连梁设计,从而使结构的稳固性得以提高,达到设计规范的要求,促进我国建筑设计水平的发展。
        参考文献:
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