張恒波 張相飛
在民用建筑工程中,短肢剪力墻是一種十分常見的結構,憑借著良好的外觀、穩定性以及合理的空間布局等諸多優勢而備受關注。因此,在民用建筑設計過程中,設計者一定要加強對短肢剪力墻技術的應用研究,并通過合理的策略加以應用。這樣才更加有利于民用建筑結構設計效果的良好保障,以此來確保整體民用建筑工程的質量與安全。
所謂短肢剪力墻,就是墻體厚度在30cm 以下,墻體高度與厚度之比最大值大于4 但小于等于8 的剪力墻[1]。這種墻體結構不僅具有良好的穩定性,同時也具有比較好的空間布局效果,且外觀也十分優美。基于此,在目前的民用建筑設計與建設中,短肢剪力墻結構的應用十分廣泛,且應用前景也十分光明。短肢剪力墻結構可以讓民用建筑結構中的各個構件元素有效連接。具體應用中,設計者可根據民用建筑的實際情況,對其結構大小以及墻體數量等加以合理調整,使其與民用建筑的實際建設、應用需求相符合。通過這樣的方式,不僅可以有效確保建筑結構的安全性和穩定性,同時也可以實現建筑內部空間的進一步節約,實現建筑實用性的進一步增強。為達到滿意的設計效果,設計者應該對剪力墻結構加以合理設置,以此來有效分散短肢剪力墻所承受的壓力,使其牢固性得以進一步強化。
民用建筑結構設計的過程中,設計者一定要注重其整體布局的規范性和簡潔性,并最大限度實現其空間布局的擴大。具體設計中,設計者首先應做好前期的準備工作,對民用建筑空間的實際應用需求做到充分了解,并根據實際情況來進行設計標準的合理制定。通過這樣的方式,才可以有效確保整體短肢剪力墻結構施工的規范性。在此過程中,設計者一定要嚴格遵循人性化的設計理念,根據實際需求,對短肢剪力墻的數量、規格和間距等各項參數進行科學計算,在確保短肢剪力墻對稱、均勻分布的同時實現整體民用建筑結構布局的進一步簡化[2]。這樣才能符合民用建筑結構的設計及其建設標準,充分滿足用戶對民用建筑結構的實際應用需求。
在短肢剪力墻結構的具體應用中,其底層位置的構件并不具備足夠強的抗震性能。因此,在地震發生的情況下,短肢剪力墻底層的構件就很容易產生裂縫,進而讓上層與底層之間的剛度比進一步加大。同時,隨著民用建筑中樓層數量的增加,底層構件所具有的彈塑性也會呈現出逐漸降低的趨勢,尤其是在高層或超高層民用建筑中,一旦地震發生,短肢剪力墻結構便很容易出現彎曲變形情況,嚴重時甚至會出現位置偏移現象,導致上層結構具有越來越大的剛度,整體結構的穩定性也會顯著降低,甚至會出現建筑損壞或倒塌風險,對用戶的生命和財產安全造成嚴重威脅。
基于此,在短肢剪力墻技術的具體應用中,為實現其穩定性和抗震性,設計者一定要對其上層及其底部之間的側移剛度比嚴格控制,并將剪力墻構造適當加強,以此來實現其整體結構抗震性能的進一步強化。在此過程中,設計者應利用專業知識、結合設計經驗,通過合理的方法進行整體剪力墻結構的精確計算,使其設計值得到全面明確。在此過程中,設計單位一定要做好底部構件變化情況的全天候監測,對相應的參數標注做到全面明確,同時應適當加大底部構件厚度,以此實現短肢剪力墻結構整體穩定性的進一步強化。為實現短肢剪力墻地震破壞性的進一步降低,設計者可根據民用建筑所在地的具體地質情況、結合抗震等級要求來進行設計。為實現整體結構延性的進一步提升,設計者也可將短肢剪力墻截面上的縱向配筋數量適當加大。在此過程中,為進一步提升短肢剪力墻的承載力,設計者一定要做好其軸壓比控制,并根據實際情況對剪力墻位置和間距進行合理調整[3]。通過這樣的方式,才可以有效確保整體民用建筑結構的穩定性與可靠性,實現其抗震性能的良好保障,盡最大限度確保用戶的生命和財產安全。
在短肢剪力墻的具體應用中,連梁具有比較大的能量消耗,若其剪切設計不夠合理,便很容易對整體結構的抗震性能造成不良影響,使建筑結構不能正常延展。為避免此類情況發生,具體設計時,設計人員應按照強剪弱彎的原則,全面進行連梁參數的準確計算,這樣便可實現剪切實際的精準把握,確保剪切操作在連梁彎曲之前完成。同時,設計者也應該結合實際情況做好連梁的縱筋設計,在非必要情況下,盡量不增加縱筋數量,這樣才可以有效滿足強剪弱彎的設計與施工原則。在此過程中,設計者也應該對連梁界面所具有的抗剪能力加以精確計算,對其標準參數做到全面明確,在將設計值與增大系數相乘之后,得到的計算值就是連梁界面所具有的抗剪性能參數。另外,在連梁設計中,設計者也應該對短肢剪力墻實際的抗側力和連梁截面尺寸加以綜合考慮,以此來實現剪力墻數量的合理確定。在此過程中,設計者也應該注意確保短肢剪力墻剛度中心與整體體系之間的協調性,將實際的連梁截面與跨高比作為依據,對連梁結構進行合理設計,這樣便可實現運算誤差最小,確保設計精度。
在完成短肢剪力墻的布局設計之后,設計者應將施工現場的相關資料、實地考察結果以及民用建筑工程的實際應用需求作為依據,將各個參數信息標注在圖紙上,并對鋼筋綁扎流程加以科學設計。在此過程中,設計者一定要選擇質量足夠優良的鋼筋材料,并將各種鋼筋材料的具體安裝區域、水平與垂直安裝參數等明確標注在設計圖紙上;做好墻體下層與上層鋼筋位置和間距的調整方案設計。同時應針對突發事件進行應急方案的合理制定,若墻體下層鋼筋出現偏移情況,且離開了指定位置,施工中便可將鋼筋做彎曲處理,將其連接到墻體上層鋼筋上,但是鋼筋的彎曲弧度不可超過15°[4]。在對短肢剪力墻模板進行搭建方案設計的過程中,為了良好保障不同鋼筋網的間距,設計者一定要將鋼筋間距及其具體綁扎位置明確標注。為保障模板質量,設計者也應將鋼筋網內的鋼筋墊塊質量及其數量明確標注。通過這樣的方式,便可為后續施工做好準備,實現民用建筑工程短肢剪力墻設計與施工質量的良好保障。
在對民用建筑工程中的短肢剪力墻進行設計時,一項至關重要的內容就是對其混凝土施工方案進行合理制定。基于此,在具體的短肢剪力墻設計過程中,設計者一定要做好各項結構參數的計算,并以此為依據來進行混凝土澆筑施工工藝的合理選擇,也需要對混凝土澆筑施工之后的養護方案加以科學制定。在此過程中,設計者需要做好混凝土原材料種類、質量、規格等的明確標注,以此來為施工單位提供科學的混凝土配比方案。同時也應該按照以下內容做好混凝土澆筑施工方案的設計:
(1)應根據現場實際情況和實際需求,應用設計的材料進行混凝土配比試驗,以此來合理確定各項材料配比,使其與實際工程相符。
(2)施工中,應要求施工單位嚴格按照試驗中獲得的參數來進行混凝土配制,根據試驗中確定的比例,將各種原材料按順序投入混凝土攪拌裝置中,在充分攪拌均勻之后才可以進行澆筑。
(3)在短肢剪力墻混凝土澆筑施工的過程中,施工單位應做好模板中的雜物清理,以此來確保澆筑效果。
(4)具體澆筑施工中,首先需要在模板底部進行5mm 厚的混凝土結構澆筑,然后通過分倉澆筑法進行整體短肢剪力墻的澆筑施工。施工中,每間隔一段時間便需要對墻體表面做噴水處理,并將一層保溫材料鋪設到墻體表面,防止短肢剪力墻表面在混凝土凝固之后出現離析、裂縫等問題,進一步保障短肢剪力墻施工質量[5]。澆筑過程中,施工人員應將蓄水設施設置在梁下方,讓梁上下的溫濕度保持一致,以此來確保短肢剪力墻整體施工質量,防止溫度或干縮裂縫產生。
(5)混凝土凝固后,施工人員一定要通過精密設備做好露出鋼筋的處理,防止鋼筋外露、銹蝕對整體結構質量的不良影響,確保民用建筑工程的質量與安全。
綜上所述,短肢剪力墻技術的合理應用是確保整體設計與施工效果的關鍵。因此,設計者一定要明確短肢剪力墻結構的主要原理,并根據實際情況,結合實際需求來做好短肢剪力墻結構的設計。只有通過這樣的方式,才可以有效確保短肢剪力墻設計效果,提升其建設質量,滿足整體民用建筑工程的質量與安全需求,促進民用建筑工程的良好應用與發展。