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摘要:“建筑是凝固的音乐,音乐是流动的建筑。”随着我国建筑施工技术的日臻成熟,高层建筑已经成为城市空间不可或缺的元素。当前高层建筑的结构趋于多元化发展,现浇剪力错层结构在高层建筑中也是比较的常见,其施工中以更大限度的减少空间,使得建筑层次 更加的鲜明深受人们的喜爱。然而错层结构会降低抗震性,因此在建筑施工过程中应该引起重视,本文将对现浇剪力错层结构,施工中注意问题及采取相应措施进行详细的阐述。
关键词:高层建筑;现浇剪力;错层结构;抗震
引言
随着国民经济的迅猛发展,我国的城市化进程也不断地加快。为了减缓人口、土地与环境之间空间的压力,城市中的高层建筑如百花齐放般随处可见。现如今高层建筑(住宅、别墅、写字楼、医院等)多采用剪力错层结构,外形美观落落大方,空间上也是比较的灵活多变,然而“金无足赤,人无完人”错层结构由于其剪力墙是错层结构,容易形成错洞墙,使得结构刚度不规则,且整个高层建筑承受荷载能力有所限制,对于抵御重大自然灾害(地震、洪水、风暴)等有会降低抗震防灾等风险。因而实际生活中一般高层建筑提倡避免错层结构,本文将通过对高层建筑现浇剪力墙错层结构相结合的特点的具体分析,对以后施工问题有借鉴作用。
1、现浇剪力墙错层结构概念
1.1 错层剪力墙结构含义
所谓的“高处不胜寒”对于高层建筑的剪力墙来说就是十分贴切的比喻。楼层越高风力越大,对于建筑物的推动力也就越大,并且还有来自于地球本身垂直方向的地心引力,因此整体楼层的荷载比较的大,像是一根紧绷的弹簧,因而高层的内部结构安全也引起了人们的广泛关注。
剪力墙也叫做防震墙、防风墙。剪力墙主要是钢筋混凝土结构而成的,主要是用于承担各种荷载内力,主要承受来自于竖向和水平力而构成的的一个防御的墙板体系。剪力墙分为一般按照剪力墙上洞口的大小、多少及排列方式,可以分为:整体墙、联肢墙、框支剪力墙、小开口整体墙、壁式框架。【1】
错层结构也就是说在一个分户单元内,楼层有着很大的高差,并且不在同一水平面内。一般而言属于竖向空间结构变化的设计。剪力墙在错层结构中可以承担水平方向的一部分力的荷载,尤其是抗震减压方面,错层框架的剪力墙能比较好的改善错层内部结构的受力性能,提高安全系数。
1.2 剪力墙错层结构种类
错层结构根据应用可以分为三种:交叉型、包含型及混合型。(1)交叉型错层结构:建筑错层部位相邻的两层在竖向上呈现交叉关系,即错层梁共用柱结构形式;(2)包含型错层结构:建筑错层部位相邻的两层在竖向上呈现包含关系,即错层柱结构形式;(3)混合型错层结构:同时含有交叉型和包含型两种错层结构,即变为建筑结构形式。错层结构根据住宅布局方式可以分为:左右错层(纵向错层)、前后错层(横向错层)、双错层三类【2】。
1.3错层结构的受力特点
错层建构是近年来高层建筑中比较常见的一种内部结构构造模式,能减小空间使得层次错落有致,但是也有其致命的缺陷,对承受荷载抗震有一定的风险性。主要是结构特点:一方面楼板在建筑时候由于参差不齐的层次,会逐渐形成起伏不平的两层或者多层,楼层虽然相邻但是受力松散,各楼层之间相互形成压力,与一般的平层建筑相比,整个高层建筑受力比较大,不易控制,因为最为容易导致墙体因为压力而变形;另一方便错层处的框架柱由于其结构的分散会形成短柱或短墙,并且错层部位的梁柱在受到突如其来的外力时候,容易被破坏,例如地震的袭击会遭受重创。【3】
2、现浇剪力墙错层结构施工技术设计
2.1错层剪力墙结构在设计中注意问题
众所周知,近年来的高层建筑采用现浇剪力墙错层结构设计的不计其数,但是也有其自身的劣势,是值得人们引起重视的,切不走“金玉其外,败絮其中”,的弯路,因而在进行设计时候更应多方面考虑周全再一步步进行设计安排。
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在进行现浇剪力墙错层设计时候,一定要把整体楼层的受力荷载情况计算在内,着重分析好剪力墙框架与各楼层的受力的数据,仔细修改比对,制定出确实有效的施工技术以确保楼梯安全。一般而言,错层结构会造成平面楼板之间的层次不齐,不应该以“刚性楼板”仅仅简单地进行平均化计算,而是要特别顾及到有洞口或者错层狭长板带中楼板刚度受力情况。在进行高层建筑设计时候,更应该细心严谨的计算,以人文本以楼层的安全可靠稳定为设计原则,尽量不使用错层,或是少使用,特殊要求时候需要错层结构的一定要减少错层的空间,合理布局平面。并且尽量使用现浇剪力墙结构不考虑一般常规框架机构,最大限度的提升楼梯的抗震性能。还应该注意的是剪力两则的楼层架构最好使用刚度相近的机构体系使得受力均匀形成合力,更加稳定。
2.2工程实例
(1)工程概况
该工程为某市高层花园式住宅小区,结构式现浇剪力墙错层结构。占地面积53620㎡,地上为跃层式,楼层之间为错层,主题顶板与地下室的标高复杂,楼层高为8.4m,分别为3.4m+5.0m和4.8m+3.6m。主体结构使用现浇剪力墙大模板进行施工建设。
(2)施工准备
1)要按照拟定的结构设计图纸进行模板设计,最大限度确保安全性与稳定性。2)在楼层的墙身,门框洞口及标高线进行标线。3)对墙身的钢筋绑扎处理,之后进行箱盒、水电预埋、门框洞口等进行预埋,然后将保护层层度进行检查再验收。4)安装模板之前将墙根的灰土清理干净,并且将现浇结构与外墙模板操作用的架子挂挂好。5)先把大模板清洗干净在安装,刷好隔离剂要求表面均匀,可以有效防止混凝土与钢筋的接触面造成污染。
(3)施工流程
流程:清理模板-放置模板就位线-做砂浆找平层-安装角膜-安装内膜-安装穿墙螺栓-安装外膜固定-调整模板垂直度-混凝土浇筑-拆除清理。【4】
外墙安装模板时候要先弹出轴线,减少外模安装误差,并且安装完之后清除误差。模板放置要按顺序依次放置,不可乱放,每道墙体有一块模板放置好之后就可以穿入螺栓杆,套上塑料管,当另一块模板也安装好之后就可以固定螺栓孔;当所有的螺栓完成固定后,会紧密的固定在一起。接下来就是安装模板在各自房间里:依据模板平面分布图使得每堵墙模板右侧与角模用螺栓进行连接。其次盖上大块平模到位。模板调整好之后,用斜支撑调好模板位置及垂直度。
(4)施工完成后成品保护
此工程在施工时候,混凝土要进行分层浇筑。模板进行拆除时候,应该注意天气、温度的变化,而不能随意的提前松动对拉螺栓。一般的模板拆除顺序:现装后拆、后装先拆。先拆除穿墙螺栓收缩斜撑,将墙模和混凝土脱离。当小部分有粘结时候,可用撬棍轻轻敲击。模板起吊时候,要注意好模板和墙体的距离,以防变形的发生。此外,冬季施工时候大模板背面的保温要采取相应措施加以保护,当混凝土符合表追之后在进行拆除。
结语
“万丈高楼平地起”是当今大多数城市的建筑趋势,楼越高其安全性也尤为惹人非议。只有居住环境的安全才能保障居民的生命财产更安全。因此在高层建筑结构进行防震的设计的时候,需要事实就是因地制宜综合统筹规划,制定安全可靠地施工计划。
现浇剪力墙错层结构的施工程序比较的复杂,每道工序必须严谨对待,一般而言,高层建筑中单个的错层结构会使得楼板不连续,【5】,对于抗震防风的风险比较大,然而用现浇剪力墙构造系统,可以较好的弥补和应对错层带来的不利影响,使得两者互为补充互为一体,并且只需充分考虑楼层的高度、楼层间受力计算,采取合理的布置构造,足以应对一般强度的抗震抗风抗灾需求。值得提醒的是:对于有特别抗震抗风抗灾的高层建筑工程,应尽力避免错层设计,或者采取间隔式错层方式,全面提高剪力墙及两侧墙体的构造参数和建筑质量,确保错层楼体的安全性。
参考文献:
[1] 乔伟,傅庆旺.错层剪力墙结构在高层结构中的设计探讨[J].中小企业管理与科技,2010,(25):214.
[2] 毛莹莹.错层结构动力特性及抗震性能研究[D].西南交通大学,2009.
[3] 李俊峰,徐艳,杨晓东等.错层高层剪力墙结构的优化设计[J].工业建筑,2012,42(12):151-155.
[4] 郝树森.关于高层建筑剪力墙错层结构施工技术的研究[J].城市建设,2013,(27).
[5] 马睿.带裙房的高层住宅结构方案与施工顺序的关系[J].山西建筑,2009,35(26):71-73.
论文作者:梁棉海
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/15
标签:结构论文; 剪力墙论文; 模板论文; 楼层论文; 高层建筑论文; 现浇论文; 剪力论文; 《基层建设》2016年17期论文;