房建工程剪力墙结构施工技术要点分析
2015-10-21赵刚
赵刚
【摘要】作为建筑工程中常见的组成部分,剪力墙对整个工程结构、投入使用有着极其重要的作用,其施工技术如何,将直接关系着房建工程的正常使用。在此,本文针对房建工程剪力墙结构施工中常见的技术要点作如下分析。
【关键词】技术;结构;配筋率;应用;连梁
剪力墙结构是常见的建筑结构形式之一,它和框架结构相互结合形成的框剪结构使建筑内部结构更加丰富。在剪力墙的设计中要根据墙体的集合尺寸和受力形态进行分析,尤其是柱和墙体之间的特点,在不同的比值中都要根据不同形式进行设计。剪力墙在受压后,它平面内的刚度和承载力按照平面外的刚度进行计算,尤其是剪力墙和墙体外梁连接处时,就形成了墙肢结构,但是在这些情况中都不能按照外搭结构和实际承载力进行计算,这时候就需要采取适当的设计,对剪力墙和平面外的梁体进行链接。所以要尽可能的避免外搭情况的出现,将剪力墙的平面外质量和安全。
一.墙体的设置及计算
墙体在设计中必须考虑到水平和竖向力的作用,验算过程中要将内力按照偏压进行墙体承载力的计算。在进行局部受压承载力验算时要以几种荷载力作为依据,尤其是针对剪力墙的计算中,要将异形墙的设计宽带计为最小。剪力墙经常出现在门窗洞口的边缘处,墙体的总厚度为剪力墙厚度和各翼墙厚度的总和。剪力墙的种类根据剪力墙的高度和尺寸有很大关系,剪力墙在很大程度上接近板和柱的受力形式,很多柱的厚度和墙体设计比值十分接近,这种结构多数处于双向受压,属于异形柱的范围。
二.剪力墙的施工技术分析
剪力在结构上属于平面面积大,而且厚度小的结构,为了提高高层建筑的空间范围,剪力墙在布置中取双向结构布置,这样不仅能提高空间的结构尺寸,同时能够加强抗震性,在剪力墙布置中还要减少单向剪力墙的结构布置,要保持两个方向之间的刚度接近,剪力墙的结构布置要遵循受力分部均匀的原则,在使结构中心和刚度中,心相互靠近。以减少产生的扭转效应。必要时可以通过改变墙体肢长和连梁高度进行刚度位置的调整,如果剪力墙的侧刚度过大,就会影响到结构的自振周期,使建筑结构出现不利的状况,这时我们要利用剪力墙的抗侧强度较大的能力,使剪力墙的纵横方向承载能力较大。剪力墙和外方向的连梁是剪力墙结构设计中的重点,在这一结构上会影响到墙肢平面的外弯矩,当墙体厚度小于梁体高度时可能会产生两段弯矩的现象,这对墙体平面以外的影响很大,所以要根据结构形式制定相应的处理办法,来提高安全系数,如果楼面的横截面较小可以把结构设计变为刚接形式,这样可以起到减少墙肢平面外变矩的作用,剪力墙的内部刚度和承载力相比很大,这样相对来说平面的外刚度和承载力相比很小。如果当剪力墙和平面外的梁体接触时机会加大弯矩状况,这与在设计中避免墙肢外弯矩的相矛盾。墙体的设计要考虑到水平和竖向作用进行结构整体分析,同时在剪力墙承载力计算中,对带翼墙的计算宽度要做到取值最小,同时剪力墙之间的间距也要合理的控制。
三.剪力墙的配筋设计及配筋率
建筑抗震规范中对剪力墙底部必须进行加厚处理,要使墙体满足1.2级抗震要求,同时,抗震等级不小于20厘米。而且高于层高的1/16。如果墙体的端头不存在翼墙和暗柱时,加厚高度不得小于层高1/12。这些规定虽然适用于多层建筑,但是针对高层剪力墙结构却不适用,在加上很多业主都对室内要求视野开阔,不设外纵墙,所以像这样的特殊情况的高层建筑都采用概念设计,并且控制好墙体轴线,要使受力结构满足墙体截面条件,同时在结构上适当的增加暗柱,确保整体连接性达到减少墙体厚度的作用。
在墙体设计中要保证1-3级的剪力墙配筋的水平分布,尤其在竖向和水平分布筋的配筋率不得小于0.25%,框剪结构墙体的加筋率都不能小于0.3%。这在高层设计中的选择结构最为合理,但是这些结构的与低矮的墙体都是不合适的,具体在设计中建筑需要大量的水平步筋和配筋数量,尤其是梁体结构等更需要进行详细增加。
四.梁体设计和结构应用
1.连梁的作用
实际的剪力墙的结构中,连接墙肢与墙肢的梁称为连梁,在水平的符合作用下,使墙肢弯曲,这样连梁的端部就会产生转角,这样造成连梁内力的出现。这样会对墙肢有着一定的约束的限制,从而可以改善墙肢的受力情况,所以连梁对剪力墙结構是比较重要的。
2.连梁设计的解决措施
在带有连梁设计的剪力墙结构中,其跨高和截面的大小受到很多因素影响,一旦设计的不合理就会影响连梁的实际承载力或者造成截面与设计的需求不符的情况,所以设计的时候需要考虑几点:对连梁的刚度进行折减连梁由于跨高比较小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝,刚度减小内力重分布。因此,在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减高规中解释说高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析,但抗震设计的剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小,而承受的弯矩和剪力很大,配筋设计困难通常,设防裂度低时可少折减一些(6.7度时可取0.7),设防裂度高时可多折减一些(8.9度时可取0.5),但折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受竖向荷载的能力.增加剪力墙洞口的宽度、减小连梁高度增加剪力墙洞口的宽度,即增加连梁跨度,减小连梁高度,其目的是减小连梁刚度,同时由于减小了结构的整体刚度,也就减小了地震作用的影响,使连梁的承载力有可能不超限增加剪力墙的厚度.
五.边缘结构
通过很多试验表明,剪力墙结构的延比性不好,相对来说工字型和槽形的剪力墙的延性比要比较优秀,通过计算发现剪力墙截面的两端通过翼墙边缘设计能够提高墙体的延展性。所以矩形墙体的边缘构件不金可以提高墙体的延性,同时还能防止剪力墙在出现水平剪切滑动。墙体的抗剪能力主要体现在墙体中出现的端柱、翼墙柱、转角墙柱等,在现阶段的规范中对墙体边缘结构和构件的抗震措施有着明确的要求,需要结构类型和受力状况进行分析,对剪力墙端墙位置和洞口两册的加强边缘设定相应的代表值,在墙肢轴压比的界线和边缘构件在重力荷载代表值作用下墙肢轴压比的界线及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。
结束语:
剪力墙的实际厚度要根据连梁截面的具体形式来设计,在加强截面后,要保证结构整体的刚度,在使结构在收到外力威胁的同时最大限度极大内力承受能力,另一方面连梁的承载力和剪力墙的厚度成正比,一旦剪力墙增加,地震发生时内力就不能按照墙体厚度进行泄力分配,在这个等比过程中,要梁体所占比例要小于剪力墙,所以剪力墙的设计必须按照实际需求和设计进行相应的解决方法,在设计古城中要做到最好的剪力墙设计效果,保证建筑的质量安全。
参考文献
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