框架剪力墙结构建筑施工技术分析肖荣胜

(整期优先)网络出版时间:2017-07-17
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框架剪力墙结构建筑施工技术分析肖荣胜

肖荣胜

潍坊昌大建设集团有限公司山东潍坊261000

摘要:在建筑工程中,框架剪力墙结构的稳定性与强度比较高,在建筑工程中的合理应用可以有效提高施工建筑工程施工的安全性,确保建筑工程的质量。目前我国城市中建筑工程越来越多,建筑工程提高了城市的现代化形象,由于剪力墙结构施工所用的材料较少,降低了建筑工程的施工成本,同时保证了建筑的施工质量,被广泛地应用在建筑工程的施工建设中。

关键词:剪力墙;结构洞;处理;工艺;流程

一、框架剪力墙结构概述

框架剪力墙结构主要就是在框架结构中布置了剪力墙,是一种新型科学的建筑结构体系。框架结构具有侧向刚度差,在水平荷载的作用下,其变形情况越来越严重,而且结构抵抗水平荷载的能力也会大大降低。框架结构在平面布置上灵活性比较高,在立面处理中具有容易变化的特点。剪力墙结构相对于框架结构,强度与刚度相对较低,水平位移也比较小。但是,剪力墙结构也有一定缺点,其容易受到空间的限制。将框架结构与剪力墙结构结合在一起,可以达到取长补短的目的,能形成一种受力能力较强的结构体系,即框架剪力墙结构体系。

框架剪力墙受到水平荷载作用后,容易出现变形问题,一般框架为主要承受荷载与水平剪力的部件,在分析框架剪力墙结构体系的受力情况时,可以了解到框架承受的水平剪力在不断减小,沿着高度方向,其受力比较均匀,框架梁、柱的弯矩值在不断减小,沿着高度方向,梁与柱的弯矩差距在不断减少,二者的数值越来越接近。剪力墙在受到水平荷载后,会发生变形问题,位移的轨迹具有曲线的特征。框架结构在受到剪切力后,容易发生变形问题,而且位移曲线具有剪切型的特征。将剪力墙结构与框架结构结合在一起,形成一种新的体系后,可以保证该体系受力的均匀性,受到水平荷载与剪切作用后都不会发生变形。通过楼板的协同作用,两种结构会共同抵抗水平荷载,在绘制框架剪力墙结构体系的变形曲线时,呈现出了弯剪型的特征。

二、建筑工程中各类剪力墙内力与位移计算要点

1、整体剪力墙

根据整体剪力墙在水平荷载作用下的变形特征,如在其截面变形后仍然符合平面假定,则可视为以整体性的悬臂弯曲杆件,并用材料学中悬臂梁的内力和变形的基本公式对其进行计算。

对剪力墙的内力计算和对剪力墙进行计算时,对于整体墙的内力计算,可用悬臂式构件将其下端固定,保持其上端自由,并用材料学公式计算其任意截面的弯矩和剪力,使其总的水平荷载可以按照各片剪力墙的等效抗弯程度进行分配,最后再对单片剪力墙进行计算。将剪力墙的等效抗弯刚度,也就是按照顶点位移相等的原则,将墙的弯曲、剪切和轴向变形之后的顶点位置,折算成一个只考虑弯曲变形的等效竖向悬臂杆的刚度。

2、小开口整体剪力墙

小开口墙是指结构洞面积超过墙体面积的15%,但洞口却很小的剪力墙,并且门窗洞口沿竖向的成列布置。实验证明,小开口剪力墙在水平荷载作用下的受力性能接近整体剪力墙,其截面在受力后基本保持平面,正应力分布也大体保持直线分布,且各墙肢中仅有少量的局部弯矩。在整体上,剪力墙仍类似于竖向悬臂杆件。依然可用材料力学公式对其进行计内力计算和侧移计算,并对其进行修正,以达到计算目的。可将整个小开口剪力墙作为一个悬臂杆件,按材料力学公式算出标高z处的总弯矩、总剪力和基底剪力。总弯矩可以分为两部分:一是整体产生弯曲的总弯矩(占总弯矩的85%);二是局部产生弯曲的总弯矩(占15%)。

3、剪力墙结构洞的表现方式

为了使剪力墙结构具有合理的受力性能,在结构计算时,往往需要在剪力墙中开一些结构洞。主要表现在以下几种情况:

1)墙肢截面高度较大时,为了提高剪力墙的延性,防止剪切破坏,充分利用墙体的钢筋。可以通过开设结构洞将长墙分成长度较小、较均匀的连肢墙或整体墙。

2)在门窗洞位置,为了防止连梁超筋,使剪力墙结构具有合理的刚度和良好的抗震耗能性能,结构计算时门窗位置洞口的大小可能超过门窗尺寸。对结构洞的处理,以往是在主体混凝土结构浇筑完毕后,再用砌块填充。这种做法存在一些不足:①砌筑的工作量大,施工复杂。影响结构的施工周期;②后砌的砌块与混凝土结构的交接面由于材料性质的不同,容易产生裂缝。

三、剪力墙设计要点

1、剪重比设计

在剪力墙结构设计中,对于抗震设计比来说,剪重比这个参数是十分重要的。剪重比是否规范合理对于剪力墙来说有着极其重要的意义。如果剪力墙结构设计的周期较长,就容易受到加速度的变化或者地面位移而遭到破坏。但是,传统振型分解的方法难以做出比较准确的计算。主要是因为在地震的影响下系数会出现比较大的波动,导致其下降非常快。在长时间的作用下,选值的难度就增加了,那么计算出来的结构效应就无法符合实际情况。因此,在建筑框架剪力墙结构设计当中,必须根据各个楼层水平的地震力来确定最小值,最小值得到了满足,就会到达安全标准。如果没有得到满足,那么要及时给予调整,直到达到标准。

2、刚重比设计

在建筑框架剪力墙结构设计中,刚重比设计是非常重要的。刚重比明确表现出建筑结构的刚度与重力荷载两者之间的比,并且确保框架剪力墙结构的安全稳定性。目前我国建筑工程越来越多,在建筑工程项目中,技术人员必须对刚重比的设计有着非常严格的要求,以保证建筑结构设计符合建筑工程标准。并且在进行建筑框架剪力墙结构施工时,一定要把建筑工程施工的实际情况与建筑工程项目的施工标准相结合,来设计框架剪力墙结构刚重比。

四、框架剪力墙结构的建筑施工技术

1、钢筋工程的施工技术

钢筋工程施工过程中,所用的钢筋材料有些会非常大,并且形状与规格也不一样,如一级钢、三级钢等。因此,施工方面的主要难题是:钢筋节点比较密集,在安装钢筋与浇筑时容易发生位移现象。针对此,一般可以采用如下方法来解决。

1)固定箍筋框。建筑的钢筋工程在建设施工的过程中,一定要按照实体来实施放样工作,也可以制作加工定型模具,如柱筋等。可以把柱筋框定位,又或者使用竖向与水平墙体的梯格筋控制钢筋的位置,进而有效避免钢筋出现位移。

2)明确钢筋的梁柱节点。在规模比较大的建筑中,钢筋的使用量非常大,梁柱节点往往比较密集,为了保证每个梁柱节点都非常有序且精准,通常在施工之前会使用计算机来对施工现场的钢筋进行绘图与放样,并且按照相等的比例来制作样板与模块,并且把这些安置到施工现场,为钢筋梁柱节点施工建设提供指导性意见。

2、模板工程的施工技术

1)内外侧模板的设计。模板在配板时,一定要注意外墙模板内侧的模板要比外侧的模板短200~300mm,这样可以保证配板的精准性。并且在支模的过程中,要把浇筑好的墙体当作参照物,把外侧的模板紧紧贴着墙体,同时还要保护墙体。一般在模板与墙体接触的地方会垫上海绵,来保证墙体的完整性。

2)固定内侧模板。在浇筑模板时,内侧模板与内侧模拟墙根常常出现向外或者向内移动的情况,严重影响到模板位置的准确性,因此,设计师常常会在模板内侧安置一个比较短的钢筋头来控制其位置,保证其稳定性。

3)墙模与楼板间要紧密。一般在进行浇筑时会出现漏浆现象,模板稳定性就会降低。针对此,只要把有缝隙的地方塞入砂浆或者水泥即可。

结束语

在我国建筑工程施工中,框架剪力墙结构应用比较广泛。因此,施工单位要合理应用并熟练掌握好剪力墙结构施工技术,保证建筑工程的施工质量。

参考文献:

[1]丁茂喜.框架剪力墙结构建筑施工技术在建筑工程中的应用探析[J].山东工业技术,2015,(19):56-57.

[2]曹明丽.框架剪力墙结构建筑施工技术研究[J].江西建材,2015,(09):109+112.

[3]刘青.试论框架剪力墙结构建筑施工技术[J].江西建材,2015,(04):103+105.

作者简介:

肖荣胜身份证号码,370786198102010612