邊疆 王志友
由于剪力墻結(jié)構(gòu)自身的優(yōu)點(diǎn)眾多,因此剪力墻結(jié)構(gòu)被廣泛地運(yùn)用于目前的建筑施工工作當(dāng)中。隨著我國城市化發(fā)展進(jìn)程腳步的不斷加快,人們對(duì)于建筑的空間布局以及建筑的整體功能要求越來越高。這就要求相關(guān)的設(shè)計(jì)工作者,在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要遵循其自身的設(shè)計(jì)原則,合理地結(jié)合實(shí)際的工程需求。運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行全面的分析,科學(xué)地控制建筑工程的成本問題,在保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性的同時(shí),也能有效地保障建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益,從而促進(jìn)建筑行業(yè)的良性健康發(fā)展。
1.剪力墻結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)
剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結(jié)構(gòu)當(dāng)中的梁柱,用以承擔(dān)豎向和水平方向的力的結(jié)構(gòu)。目前我國的大多數(shù)多層及高層樓房中都會(huì)使用剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性,它可以為多層及高層建筑提供支撐,從而保持建筑整體的穩(wěn)定性能。同時(shí),利用剪力墻結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)樓房的樓蓋,一般都可以不用再安設(shè)房梁,這樣會(huì)使房間內(nèi)的空間利用效果更好,可以有效地節(jié)約樓層的層高。
并且,剪力墻結(jié)構(gòu)可以直接進(jìn)行混凝土澆筑工作。這樣可以節(jié)約建筑施工的成本,簡化施工的環(huán)節(jié),可以有效地縮短工期,還能保證建筑的堅(jiān)固性能。因此,剪力墻結(jié)構(gòu)是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的建筑結(jié)構(gòu)體系。此外,目前相關(guān)的設(shè)計(jì)人員正在不斷地研究剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)造型,希望能夠符合大眾的審美需求,使剪力墻具有美觀的特征。
2.剪力墻結(jié)構(gòu)存在的弊端
剪力墻結(jié)構(gòu)雖然具有很多的優(yōu)點(diǎn),但其也有一定的弊端,由于剪力墻的間距有一定的限制,因此,這種結(jié)構(gòu)不適用空間較大的房間設(shè)計(jì),靈活性比較差。并且,由于剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻是主要的受力支撐,因此不能對(duì)其進(jìn)行拆除與改動(dòng),這就導(dǎo)致一些有個(gè)性裝修想法的群眾無法對(duì)空間格局進(jìn)行修改。此外,由于剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用混凝土比較多,因此會(huì)在無形之中增加建筑結(jié)構(gòu)的重量。
3.剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
相關(guān)設(shè)計(jì)人員在建筑進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí),必須遵循剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則,才能保證設(shè)計(jì)的科學(xué)合理,保證設(shè)計(jì)更受歡迎。首先,由于剪力墻結(jié)構(gòu)的高度和寬度尺寸都相對(duì)較大。因此在設(shè)計(jì)的過程中,必須根據(jù)受力特點(diǎn)確定剪力墻結(jié)構(gòu)的高度和寬度的比例問題,保證其與受力情況成正比。同時(shí),還要根據(jù)實(shí)際的施工項(xiàng)目情況進(jìn)行分析,明確剪力墻的連梁跨高范圍,避免出現(xiàn)超高的問題。為了避免剪力墻的重量對(duì)建筑整體產(chǎn)生負(fù)面影響,設(shè)計(jì)人員要對(duì)剪力墻的數(shù)量設(shè)置進(jìn)行合理科學(xué)的控制。
并且,設(shè)計(jì)人員還需要給剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相應(yīng)的防護(hù)措施,保證施工過程當(dāng)中剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性能,提高剪力墻的質(zhì)量。同時(shí),對(duì)于剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要重點(diǎn)研究建筑物層高與層間的最大位移,把握好二者之間的扭轉(zhuǎn)彎曲程度,才能有效提高建筑物的穩(wěn)定性。此外,設(shè)計(jì)人員要確定剪力墻體結(jié)構(gòu)的水平方向及垂直方向的作用力問題,研究其整體結(jié)構(gòu)截面的承載范圍,并嚴(yán)格地將相關(guān)工作落實(shí)到位,保證設(shè)計(jì)工作的科學(xué)合理,從而切實(shí)提升建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。
1.制定剪力墻設(shè)計(jì)方案,確定剪力墻的位置
剪力墻是用來支撐建筑整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要構(gòu)成要素,因此,相關(guān)的設(shè)計(jì)人員必須要科學(xué)合理地制定剪力墻的設(shè)計(jì)方案,精準(zhǔn)地設(shè)計(jì)出剪力墻在建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體位置。不僅要保證剪力墻地支撐作用得到良好的發(fā)揮,同時(shí)還能留給居民一些合理改動(dòng)自己房間格局的余地。由于剪力墻結(jié)構(gòu)自身具有一定的弊端,這就使得施工過程當(dāng)中無法大面積地運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu),因此剪力墻的位置如何設(shè)計(jì)就成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中的一個(gè)重要的問題。
設(shè)計(jì)人員在制定剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案時(shí),應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的工程項(xiàng)目以及當(dāng)?shù)氐耐庠谝蛩氐葐栴}進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。地震、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害都會(huì)影響建筑的穩(wěn)定性,在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí),要把這些因素都考慮進(jìn)去。并結(jié)合剪力墻結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)原則,合理使用先進(jìn)的技術(shù)手段,完善建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)劃,充分體現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的價(jià)值意義。在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中,要注重控制和節(jié)約成本,搜集相關(guān)的信息,為剪力墻選擇適合的材料。要充分考慮建筑整體結(jié)構(gòu)的平衡性,要確保剪力墻結(jié)構(gòu)的高度、寬度的協(xié)調(diào)性。滿足結(jié)構(gòu)對(duì)稱的要求,結(jié)構(gòu)對(duì)稱不是說要讓所有的剪力墻的大小、形狀都完全統(tǒng)一,而是要讓剪力墻在建筑整體結(jié)構(gòu)當(dāng)中形成相互對(duì)稱的格局,從而保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外,在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中,要注重將剪力墻的設(shè)計(jì)盡量簡約化,剪力墻的造型不要過于復(fù)雜。避免給施工工作增加難度,特別是剪力墻的墻肢截面問題,要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的整體特點(diǎn)來進(jìn)行合理的思考,避免將墻肢截面設(shè)計(jì)得過于復(fù)雜,要用簡潔明了的方式來保障設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量和效率。
2.科學(xué)處理剪力墻內(nèi)大墻肢的問題
由于剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)于延展性有一定的要求,因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作中,要使剪力墻結(jié)構(gòu)具備延展性的特征。大墻肢對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有著十分重要的作用,設(shè)計(jì)人員通常,會(huì)把剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為高狀結(jié)構(gòu),由于大墻肢的設(shè)計(jì)而出現(xiàn)的彎曲問題會(huì)破壞墻體整體結(jié)構(gòu),導(dǎo)致建筑的穩(wěn)定性遭到損害。為了避免這種情況,在保證剪力墻延展性的同時(shí),必須對(duì)大墻肢問題進(jìn)行科學(xué)的處理。設(shè)計(jì)人員可以對(duì)墻肢進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整,將其分割成均勻小巧的短墻肢,從而有效地提升剪力墻的承重能力。設(shè)計(jì)人員也可以與施工的過程進(jìn)行配合,在設(shè)計(jì)過程中把剪力墻體需要留出來的延展性孔洞納入設(shè)計(jì)工作的范圍當(dāng)中,對(duì)其進(jìn)行精確的計(jì)算,在施工完成之后對(duì)孔洞進(jìn)行填充工作。一般來說,剪力墻結(jié)構(gòu)的墻肢不能超過 8m,并且使剪力墻具有一次的延性,避免因?yàn)閴χ嘈栽斐杉羟衅茐摹?/p>
3.墻體配筋的方式
剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的主要承重結(jié)構(gòu),墻體必須堅(jiān)固結(jié)實(shí)。因此,相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí),需要充分考慮墻體的配筋方式,鋼筋是穩(wěn)固墻體的重要材料,科學(xué)而合理的鋼筋配置可以保證墻體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,能夠保證墻體不受外力影響而彎曲,遭到破壞,還能有效地提升剪力墻的抗震效果,這都與建筑的整體質(zhì)量水平息息相關(guān)。同時(shí),配筋率問題也與建筑施工的成本有著直接的聯(lián)系,它關(guān)系著建筑施工項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收益問題。設(shè)計(jì)人員按照配筋率,可以將縱向的鋼筋放置在剪力墻的墻體內(nèi)部,而外部使用橫向的鋼筋。這樣即可以滿足建筑施工的要求,也可以有效地減少墻體的配筋量。
4.剪力墻的連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式
連梁設(shè)計(jì)是保證剪力墻結(jié)構(gòu)房梁和墻體之間得到有效銜接的重要設(shè)計(jì)方式,它能夠保障銜接部分的密封性以及穩(wěn)定性,還可以有效提高剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行連梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作時(shí),應(yīng)當(dāng)重視它的跨高問題以及截面尺寸問題。這兩個(gè)問題都是影響連梁結(jié)構(gòu)以及剪力墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要因素,在設(shè)計(jì)工作中,要充分考慮受力影響因素,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體角度進(jìn)行計(jì)算,采取剛度折減的方式進(jìn)行處理。在這個(gè)過程當(dāng)中,需要重點(diǎn)注意的問題是,折減的實(shí)際取值不能小于0.5,也不能高于1.0。合理控制折減值的范圍,能夠提高連梁結(jié)構(gòu)的承載力。另外,在折減值剛度確定完成以后,如果建筑工程的正截受彎承載力,和斜面受剪承受壓力等方面存在問題的話,也可利用降低連梁高度、減小整體剛度的方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。從而保證墻面良好的承載能力,保證建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。