广东省建筑设计研究院 广东.广州 510016
摘要：进入21世纪，随着墙体改革的发展，我国的居民对于建筑设计以及建筑形式上的要求也是慢慢的有所提高，填充墙身为一种较为常见的建设设计中的一种结构形式，它的框架设计在绝大的程度上对最后的质量的实现起到了重用，因为有关部门应该在设计阶段予以有效的控制，供同行参考。
关键词：填充墙；框架结构；设计；薄弱层 ；连接方式
前言
伴随着经济快速的发展，建筑行业在国民经济中的地位明显提高，传统粘土砖已经很难满足现代社会对建筑物提出的要求，墙体材料改革影响着建筑行业的发展建设。目前，在现代建筑中的一个最为重要的作用就是对已有的空间结构进行分隔，使得空间相对而言更具有立体感和分隔感。因此，我们的设计单位在使用时，也一定要充分对空间的实际特点作为考量，以此来保证填充墙在施工过程中的结构需要。就现在的情况来讲，我们国家的相关部门对这类墙体施工方面的相关质量问题做了较为明确的标准，这就要求我们的施工单位在施工的时候，要严格按照政府部门所规定的施工规范和标准来进行施工。同时，我们的施工单位还应该要结合建筑的相关实际需要，进行有针对性的特殊处理，从而能够进一步满足人们的需要。然而，对于这类墙体的施工，我们在实际的操作过程中，还是有很多难点无法处理好，这就对我们的设计人员在填充墙的框架设计之初，对现有的建筑物结构设计进行充分全面的考虑，对一些常见的问题进行预防。
1、填充墙在建筑物中起到的作用和影响
1.1处理不当容易成短柱剪切破坏
也就是说填充墙在实际的建筑物结构中，填充墙作为自身重力和承载力都比较大的结构，其受力状况是相对复杂的，也就是说要受到各个结构的制约。所以，在对填充墙进行剪力处理的过程中，应该对现有的填充墙的位置和约束情况进行充分的考虑。因为如果填充墙的实际剪度小的话，那么就容易导致横截面高度的下降，也就是说可能会引起墙体的重心过低，这种情况下，就必须要对其进行一定的抗侧刚度增大处理。因为如果发生地震灾害等情况或者现象，那么填充墙的位置最容易首先受到破坏，也就是说容易形成脆性剪切破坏。
在实际的填充墙的施工过程中，要想实现对其框架的跨比的有效处理，就必须要对其变形能力进行一个准确的评估和预测，也就是说要对现有的地震水平进行一个评估，并在此基础上对其可能产生的脆性剪切破坏进行预测。这样就可以实现对变形能力的有效控制。一般来说，目前我国建筑中的填充墙的侧向变形能力约为1/500，所以，在对其进行框架的剪跨比处理时，应当以1.0～2.0为准，也就说要对现有的剪力进行一个合理的分配。目前来看，我国的地震抗震建筑结构设计中，对于这个问题的处理还是比较重视的，也就是说在方式上也逐渐的多样化和细节化，可以根据不同的建筑需要选择不同的防震措施。所以，填充墙的框架设计过程中，应该注意的是对配置螺旋复合箍筋等具体方式的选择和组合。否则，填充墙的框架设计将会形成短柱，不仅不利于相应的抗剪能力的实现，还会导致一定的压力转移。
1.2高度不连续容易导致薄弱层破坏或倒塌
在框架填充墙结构设计中，所谓高度不连续，就是指在建筑填充墙设计的过程中，墙体的框架高度存在着较为明显的差异，这种情况下就必须要对其进行一定的高度差减小或者消除的处理。因为过大的高度差会导致不同的墙体位置的承重能力不同，使得填充墙单位面积内所承受的压力不一致，这样也就一定程度上导致了墙体的破损甚至倒塌。所以，在施工设计过程中，就应该充分的考虑到填充墙的高度问题，并对其进行一定的处理。随着我国建筑形式的逐渐多样化发展，我国建筑的空间结构也越来越复杂，这种情况下，为了满足用户的使用需要，一些设计人员开始对填充墙的高度进行调整，以便呈现更加符合实际观感需要的设计形式。但是在这个过程中，通常会忽略墙体的高度对于其质量和功能的影响，也就是说在设计过程中过分的追求外观设计，而忽略了墙体的高等不一致可能引发的问题。这种问题导致的后果是十分严重的，一般来说，填充墙的高度不一致会导致墙体的受压情况不同，也就容易导致墙体的薄弱层容易受到破坏，进而也就会导致其他部位的承载能力受损。严重的还会引发墙体的倒塌。
填充墙本身较大的刚度，同时会影响主体框架结构实际平面刚度分布和竖向刚度分布的较大差异。而且，填充墙具有一定的承载力，其结构作用还将改变框架结构的层承载力分布，即结构的实际层承载力分布与框架结构的层承载力分布存在很大差异。这两方面的差异使得填充墙布置较少的楼层成为薄弱层，在地震作用下薄弱层产生很大的集中变形，从而改变框架结构的侧移变形模式；并会因薄弱层的承载力不足而引起严重破坏，甚至倒塌。这种情况多数出现在底商住宅的框架结构中，或底部有大空间需要的框架结构中。
由此可见，在对墙体的设计过程中，不仅要充分的考虑到填充墙的位置设计，还应该对其高度进行一定的考虑，在满足实际的设计需要的情况下，不对现有的墙体结构造成损害。
1.3平面布置不均匀容易导致结构扭转震害
所谓墙体的结构扭转，就是在填充墙使用的过程中，或者承受一定的压力的情况下，其承重的位置和能力都发生了变化。这种情况下，作为填充墙的实际重心也会发生转移，从而使其无法发挥自身应有的作用，也就导致了在使用的过程中会引发其他的质量问题。所以，在设计的过程中，应该对框架结构设计中的填充墙的结构以及重心位置进行充分的考虑，这样就会避免由于重心位置扭转导致的功能不符，进而引发填充墙的使用质量问题。尤其是受到地震灾害时，结构的变化和功能的变化，不仅会导致自身防御能力的下降，还会引发周边结构的脆化。即使平面规则的框架结构，但由于填充墙的存在，也可能改变框架结构的规则性，使得结构的刚度中心与质量中心有较大偏心，地震作用下导致扭转效应。填充墙作为整体结构的第一道防线，宜在平面中均匀布置，与周边框架可靠连接，形成组合墙，并应沿结构竖向连续布置。
2、填充墙与框架的连接方式
从填充墙抗震作用的角度来讲，填充墙与框架的连接方式是最关键的技术措施。通常情况下，可将其分为刚性连接和柔性连接2种。但是，多年来，国内都采用从柱内伸出拉结钢筋再砌入填充墙中的做法，它已经成为了刚性连接的做法之一。所谓“刚性连接”，就是使框架梁柱中的填充墙与框架形成一体。在结构设计时，必须考虑到填充墙的刚度和强度对整个框架结构的变形影响。所谓“柔性连接”，就是在结构设计时，忽略填充墙的刚度或忽略一部分其对框架结构造成的影响，采取脱开砌筑或某种柔性连接件的方式消除填充墙对建筑主体结构造成的不利影响。
3 、框架填充墙结构设计时的注意事项
我们在进行框架梁的设计工作中，要通过构造加强的措施，沿梁全跨完成钢筋箍筋的加密。减少框架梁因为地震产生的剪切破坏。在处理因为填充墙造成的短梁效果时候，要将短梁形成延性约束式，在短梁的中间配以X形交叉筋。为了减少因为填充墙的设置而造成的薄弱处，要在局部配以钢筋混凝土抗震墙、钢支撑等，加固墙体的，提高抗震能力。在进行结构的设计工作时，对于容易形成短柱的位置，要直接的将短柱的处理过程进行事前的设计，减少短柱较早的出现塑性铰。在墙体结构的设计过程中，要全力的做好填充墙产生的扭转效应，尽量减少因为施工材料和施工程序带来的影响。
4、结束语
综上所述，随着我国建筑行业的不断发展，我国的墙体设计也取得了很大的发展成就。这种情况下，填充墙的框架结构设计就显得十分重要。通过对填充墙的结构设计的有效管理，不仅可以实现对其功能的强化，还能够完善整个的建筑结构设计，但是在实践中，填充墙的存在影响结构的破坏机制，这种问题都是由于不合理的设计导致的。在框架结构设计中，应充分考虑填充墙对整体结构抗震性能的影响，并采取合理的抗震措施，加强与主体结构的连接，对局部填充墙对主体结构构件形成约束的地方需要加强结构构件。填充墙的存在影响结构的破坏机制。在框架结构设计中，应充分考虑填充墙对整体结构抗震性能的影响，并采取合理的抗震措施，加强与主体结构的连接，对局部填充墙对主体结构构件形成约束的地方需要加强结构构件。
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论文作者:杨新涛
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期
论文发表时间:2015/10/12
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