建筑施工中短肢剪力墙结构施工技术论文_李现伟

建筑施工中短肢剪力墙结构施工技术论文_李现伟

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摘要:如今,房屋的平面和空间,特别是高层住宅的要求正在增加。 原始框架结构中的原始梁结构和普通剪力墙结构不能满足建筑空间分离和严格定义的要求。因此,它开发了一种高层住宅结构,可以适应人们的新住宅概念,即所谓的“异形柱框架结构”和“短肢剪力墙结构”式。 这些技术的突出特点是在原始剪力墙的基础上吸收框架的结构优势,以下是短肢剪力墙结构技术的简要介绍。

关键词:建筑施工;短肢;技术优化

引言:短肢剪力墙结构是指4-8倍剪力墙结构,其中壁肢的横截面高度是厚度(壁厚)。短肢剪力墙结构是目前一种新颖的建筑设计方法,准确的概念应该称为短肢剪力墙结构。常用的有“T”型,“L”型,“十”型,“Z”型,虚线型,“一”型。近年来出现了短肢剪力墙结构。 因为它有利于住宅建筑布局,它进一步降低了结构重量,从而降低了基础和上部结构的成本。它受到许多建筑开发商的青睐,其应用范围逐渐扩大。

1短肢剪力墙结构

1.1对建筑功能的发挥具有积极的作用,高层建筑应用这种结构之后,可以防止梁柱突出墙面,因为墙肢与填充墙的厚度一致,与各个剪力墙连接的梁能够保持在一个平面之中,另外,短肢剪力墙墙肢较短,自身质量比较轻,更适合应用在结构墙体中,而且符合我国建筑行业改革的需要,虽然使用这种结构,为施工人员带来了困难,但是与此同时也增大了建筑室内空间使用面积。

1.2有利于建筑结构设计,因为短肢剪力墙在设计时,其墙肢以及梁都可以隐藏起来,不会影响美观,除此之外,短肢剪力墙结构布置十分灵活,而且利用不同尺寸的短肢剪力墙可以有效的将整个高层建筑整体的刚度中心与质量中心尽量重合,使其不会发生偏移,所以对于设计人员来说,使用这种结构会节省结构设计的时间。

1.3短肢剪力墙结构体系使用方便,完全依照建筑自身的要求来选择,在应用期间,可以按照建筑平面规划的要求,通过间隔墙位置来设计竖向的构件,因此几乎不会与建筑使用功能发生任何冲突,另外,数量以及尺寸都依照具体的要求而定,除此之外,断肢剪力墙结构布置方案的可选择性也很强,其刚度以及强度的要求也能够得到满足,不需要在对其他构件进行设计,以此来达到刚度以及强度的要求。

2短肢剪力墙结构在建筑施工中的意义

2.1短肢剪力墙结构的特点。首先短肢剪力墙结构结合了建筑平面,利用间隔墙位置进行竖向构件的布置,与建筑使用功能基本不矛盾;墙的肢长可长可短,数量可多可少,主要依据抗侧力的需要,并能够通过不同布置和尺寸调整刚度中心位置;楼盖方案简单,布置灵活,选择方案也比较多;其次衔接各墙的梁,可随墙肢位置隐蔽与间隔墙竖平面内;依据建筑平面的抗侧刚度,利用中心剪力墙,形成抗侧力构件,更好的满足强度和刚度要求。

2.2现代居住条件对建筑业的要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近年来随着人们对住宅,特别是小高层及多层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔己不能满足人们对住宅空间的要求。从而出现了短肢剪力墙的技术,因为该技术不仅具有室内可减少或没有出现柱楞,能够增加房屋空间和满足不同特点的居住功能,还具备可以改善建筑功能和内部布局,使房间里的布置灵活、可以赋予建筑物一个大的空间的功能,而且其他的优势也比较明显,因此该结构设计方式目前深受建筑设计师和房地产开发商以及广大家庭居民的热衷。

2.3短肢剪力墙的优点。由于钢筋混凝土短肢剪力墙结构具有墙肢可灵活布置,房间内无露梁露柱的现象,给建筑较大的灵活空间,剪力墙数量较少,减轻了自重,减小了水平地震作用,降低了钢筋混凝土的用量等优点,而原来普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能达不到人们的要求,因此短肢剪力墙的出现给人们带来了福音,所以更是得到了广泛运用。与常用的剪力墙体系相比,短肢剪力墙体系的优点在于:一充分利用墙肢的承载能力,避免传统剪力墙结构中墙体过长而通常为构造配筋的浪费。二减轻结构自重,降低主体结构和基础造价,尤其对于地基承载力较低的地区经济效益显著。三结构自振周期相对加大,弥补了剪力墙体系抗侧刚度大,从而也弥补了地震反应加大的缺点。四是主体结构中大多数墙肢呈受弯工作状态,从而保证墙体具有足够的延性:同时大多数连梁的跨高比大于2.5,保证整体刚度的同时降低连梁的自身刚度,避免连梁的剪切破坏,使连梁也具有足够的延性,以此来弥补剪力墙体系延性的不足等优点。

3结构布置中需要注意的问题

3.1在进行布置的时候要求均匀,使得墙体的轴向应力差别不应过大,如果遇到竖向布置这种结构的情况,要做到墙肢的上下对齐,保持其连续性。尽量不要出现洞口错位的现象,和连梁仪器组成抗测力体系,这样就会使得短肢剪力墙结构的抗震能力达到一定的标准。

3.2需要注意的是短肢剪力墙都应该有两个不同方向的梁和其进行连接,而且连梁要布置在竖向的平面内,要设置相应的翼缘,如果出现了一字型的短肢剪力墙就会存在着一定的安全隐患,由于力是相互作用的,因此要对横墙和纵墙的受力情况进行加强重视。

3.3短肢剪力墙可以设计成较强的墙体和较弱的连梁相互作用的结构,墙柱通常采用混凝土作为主要的构成材料,要在墙柱内加大配筋的数量。连梁的高度要尽量减少。这样才能使得地震的分配力减小,增强抗震能力。

4短肢剪力墙结构的施工技术

4.1短肢剪力墙结构的设计计算。对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,后者如建研院的TBSSAP、SATWE。其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况,精度较高。虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广,但对墙肢较长的短肢剪力墙,应该用空间杆-墙组元程序进行校核。

首先短肢剪力墙的连梁应进行正截面极限承载力计算和斜截面抗剪极限承载力计算。因为连梁的正截面配筋,如果按矩形截面构件计算,取上、下配筋的较大值,若按对称配筋置于梁截面上、下部位,按斜截面抗剪计算所得的箍筋则沿全跨加密设置。目前,短肢剪力墙正截面极限承载力计算多采用构建截面分析的一般方法――全过程分析方法。

其次,因为高层结构中的连梁是一个耗能构件,在短肢剪力墙结构中,墙肢刚度相对减小,连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁,而不同于一般剪力墙间的连梁,所以不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调,使其设计内力降低,应按普通框架梁要求,控制砼压区高度,其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%-80%来解决,按强剪弱弯,强柱弱梁的延性要求进行计算。

4.2短肢剪力墙结构的施工要求。短肢剪力墙结构的构造要求同一般剪力墙结构类似目前我国各设计院在短肢剪力墙的结构设计中,剪力墙端部暗柱的设置有两种形式:一种是端部做暗柱,设置剪力墙水平和竖向分布筋,适于肢长较长的短肢剪力墙;另一种有点类似异形柱的配筋方法,以腹部均匀配筋,腹部钢筋面积根据电算时人为设置竖向分布筋的配筋率来计算,算出的暗柱钢筋面积放在端部,适于肢长较短的短肢剪力墙,且配筋形式较简化,利于工程施工。另外,短肢剪力墙的连梁在进行抗震设计时,其弯矩和剪力进行塑性调幅,以降低其剪力设计值;当部分连梁降低弯矩设计值后,应相应提高其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值;为避免在使用过程中连梁中裂缝开展过早、过大,当内力计算时连梁的刚度已经折减,则应限制其调幅的范围或不再调幅。

结束语

作为剪力墙结构系统的一个分支,由于结构布置的灵活性和可调节性,短肢剪力墙结构比一般剪力墙结构更理想。因此,在设计中,要根据其力的特点,充分掌握和了解其应力特性和失效机理,选择合理的排列形式,正确掌握计算分析方法,设计短肢剪力墙结构。系统应根据其特点,正确使用结构分析程序以确保结构设计和抗震要求。

参考文献

[1]朱治峰.短肢剪力墙结构设计的应用分析[J].《中国科技博览》2016年 第32期

[2]高明涛.短肢剪力墙结构高层住宅设计[J].《辽宁工程技术大学学报:自然科学版》2017年第30卷第6期

论文作者:李现伟

论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/18

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