张裕赐
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摘要:随着社会经济的快速发展,人们对建筑工程建设质量提出了更高的要求。框架剪力墙结构施工是建筑工程的重要环节之一,不仅能够对工程受力和刚度特性进行有效改善,还能降低施工成本,因此深化施工技术内容有利于推进建筑企业的可持续、健康发展。
关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用
引言
随着社会科技的不断更新,对于建筑施工的有关技术的要求也越来越严格,框架剪力墙结构是在传统的剪力墙结构上进行优化而得到广泛应用的,其满足了我国当前的施工需求,可以有效提高施工的效率和质量,从而保证施工单位的和经济效益以及产生较高的社会经济收益。因此,对框架剪力墙的特征以及应用进行分析具有很强的现实意义,确保其能够在施工前和施工中都能发挥作用,提高建筑工程的质量,保证其使用寿命,为社会创造更高的收益。
1概念
建筑结构设计中的剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,承受着竖向压力和其平面作用下的水平剪力的双重力量。剪力墙的宽度和高度较大,但厚度相对较小,这使得剪力墙具备几何特性以及不同于其他结构的受力特征。由于剪力墙厚度较小,相当于板的厚度,所以如果单独使用,在地震灾害下,很容易因刚度不足引起结构变形、断裂等问题。所以在设计过程中,除要考虑增大剪力墙刚度外,还需对弹性变形能力和抗震性进行综合分析,合理设计结构种类和规模,确保结构的稳定性、安全性。通常情况下,剪力墙结构设计以延性弯曲型为主。
2框架剪力墙特征
在建筑工程的施工环节中,框架剪力墙是在科学运用了钢筋混凝土的基础上,替代了原本框架结构的部分内容,其应力荷载承受能力较强,在建筑工程中科学运用框架剪力墙结构,能够有效的提升建筑空间的实用性。框架剪力墙是垂直于地面的,从其受力特征来看,如果其抗压性能不足,就会导致结构的形状发生变化,从其刚度特征来说,框架剪力墙结构与普通框架结构的受力程度是类似的,也是呈现一种相互作用的形态。框架结构具有较好的抗震性能,而且建筑布置灵活,能满足建筑功能对较大空间的要求,但当主体层数较高时,框架结构的抗侧刚度不容易满足设计要求;剪力墙结构整体性好、抗侧刚度大、抗震性能好,但很多时候不能满足建筑功能对较大空间的要求。为了很好的发挥框架结构及剪力墙结构的优点,规避其缺点,将框架结构与剪力墙结构进行组合,对剪力墙结构进行“改造”,或对框架结构进行“改造”,把部分剪力墙改成框架柱,或者把框架柱抽掉,在相应的位置结合建筑平面要求布置剪力墙,就得到了框架-剪力墙结构。框架-剪力墙结构,既保留了框架结构的优点,也保留了剪力墙结构的优点。而且合理地对剪力墙和框架进行布置,还可充分发挥材料的强度作用,具有较好的技术经济指标,因而被广泛地应用于高层建筑中。
3建筑设计剪力墙结构设计的应用策略
3.1剪力墙连续梁方案
连续梁指的是剪力墙中连接墙肢结构的梁,具有跨高比小、连接墙肢刚度大等特点。连续梁除起到连接作用外,还具有较为明显的支撑作用,能够有效抵抗地震荷载、风荷载带来的影响,一旦连续梁结构出现问题,建筑结构也将受到较大影响。所以在设计中需结合实际情况,合理设计连续梁施工方案,增大其刚度,保障结构的稳定性。在工程实际设计中,剪力墙连续梁的设计宜按“强墙肢弱连续梁”原则进行抗震设计,为了提高连续梁的延性,通常情况是对于跨高比较小的连续梁内宜设置交叉斜筋,交叉斜筋的走向与主拉应力的走向一致,目的是抵抗弯剪作用下主拉应力的变化,从而控制应力变化产生的裂缝问题。另外,交叉斜筋的延性、耗能和抗震性能,相较于传统配筋连续梁具有更大优势,在提高剪力墙结构质量,增强建筑结构整体性和稳定性上起到了显著作用。
3.2施工时做好技术管理
在建筑的施工阶段,在应用框架剪力墙施工技术时要充分分析剪力墙的结构,在实际施工环节中根据情况而及时调整。比如在进行钢筋结构的设置时,由于整个环节中会用到大量的钢筋材料,容易出现,由于施工者的疏忽或者是钢筋自身出现形变或位移等情况,因此要在整个施工环节中,对每一个施工环节都要进行科学的分析,在施工过程中确保不会出现由于施工者的问题而造成剪力墙结构出现问题的状况,在安装钢筋时也要及时检查,确保不会出现钢筋位移的情况,可以通过在墙体上设置竖向和水平的筋柱,并且筋柱中设置多个定位的箍筋框,以此来保证框架剪力墙的施工技术能够得到有效的发挥。在施工时要及时做好技术管理,不放过每一个小细节,以此保证施工的质量。
3.2框架-剪力墙结构设计时的结构类型
众所周知,剪力墙是优良的抗侧构件,但其混凝土和钢筋用量和柱相比,在整个结构中所占比重也是相当大的。故,在框架-剪力墙结构中,剪力墙的数量的多少直接影响到钢筋与混凝土的用量,既影响到整个结构的土建造价,也影响到整个结构的抗震性能。剪力墙布置得多,结构的抗侧刚度随之变大,侧向位移则较小。但钢筋与混凝土等材料的用量增加,结构自重增大,导致地震反应随之加大,即侧向力变大。相反,剪力墙布置得少,结构的抗侧刚度较小,结构较柔,地震反应随之减小,虽然钢筋与混凝土等材料的用量减少,但结构的侧向位移较大,地震后结构将开裂或产生严重破坏。
3.3抗震结构设计
剪力墙结构作为城市住宅建设最主要的结构形式,其抗震性能的提升成为住宅项目的建设中最关键的因素之一。如何设计一套结构隔震性能较强的建设方案,是当前高层建筑建设质量改善的重点。目前,我国开展的大部分高层建筑隔震设计方案考虑的因素较少,缺少罕遇地震环境分析。高层建筑抗震性能的提升是建筑行业发展期间需要解决的重要问题之一,本研究采用剪力墙结构为项目的结构类型,运用隔震方法进行设计,合理布置建筑结构,设计隔震结构各参数数值。模拟测试结果表明,本文提出的隔震结构建设方案各楼层剪力明显下降,可以有效应对多遇地震。因为罕遇地震烈度较大,所以在隔震结构中添加了粘滞阻尼器,测试中发现该装置的添加改善了建筑结构抗震性能。
3.4混凝土施工技术控制
要想对混凝土施工质量和技术进行有效控制,相关人员需要在实际施工前做好技术对接工作,深入研究框架剪力墙设计图纸,有效规范施工流程,以保障混凝土施工质量。相关人员还需要在明确混凝土强度等级的同时,对混凝土材料、性质和施工方法进行充分了解和掌握,有利于提高施工效率。在开展混凝土浇筑工作前,需要使其始终保持湿润状态。同时,在浇筑过程中还需保证下料均匀,并做好振捣工作,避免浇筑过程中内部产生气泡而对整体质量造成影响。不同结构混凝土浇筑形式具有差异性特点,对于墙体浇筑来说,首先需要在墙体底层进行基础浇筑,一般情况下需要保持在5cm左右的厚度,还要在实现连续浇筑的同时采用分层浇筑和振捣的方式来加固混凝土,将每层浇筑厚度保持在50cm左右。在浇筑过程中还要保证钢筋位置的准确性和稳固性,最大程度避免随意移动,真正意义上实现对混凝土施工的有效控制[3]。
结束语
总之,建筑结构的设计质量,与房屋建筑结构整体的安全性和稳定性具有直接关联。建筑结构设计人员为了能够提升设计的安全性与科学性,在充分应用剪力墙结构进行设计,在保证设计质量的基础上,充分考虑人们对建筑结构设计提出的实际需求,进而为人们设计出更加舒适、美观的建筑空间。
参考文献
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