付正信

隨著生活水平的不斷提高，人們對于工程質(zhì)量的要求也越來越高。近年來，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)逐步應(yīng)用于墻體施工中，具有穩(wěn)固性強、經(jīng)濟性高等優(yōu)勢，可以有效縮短工期。但是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計及應(yīng)用也隨著建筑工程質(zhì)量要求的提升遇到挑戰(zhàn)，需要根據(jù)建筑工程的總體建造需求與施工場地的實際狀況，提升短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，減少施工隱患。

1 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)概述

短肢剪力墻，是指截面的厚度不大于300 mm，各肢橫截面高度與厚度比的最大值超過4 但未超過8 的剪力墻結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。短肢剪力墻的整體受力、變形特征均類似框剪結(jié)構(gòu)，但相較于框剪結(jié)構(gòu)，其內(nèi)力分配、剛度分配更加合理，因結(jié)構(gòu)變形及協(xié)調(diào)所導(dǎo)致的豎向位移差也比框剪結(jié)構(gòu)小。

圖1 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)（單位：mm）

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中的梁體是銜接其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，梁體能夠在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計中將短肢剪力墻嵌入建筑隔墻中，根據(jù)施工現(xiàn)場實際建設(shè)條件及結(jié)構(gòu)標準，對墻體內(nèi)的參數(shù)進行調(diào)節(jié)，從而達到改善建筑結(jié)構(gòu)和節(jié)約建材資源的目的。設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時，若要建設(shè)復(fù)雜的墻體結(jié)構(gòu)，可以使用短肢剪力墻來完成，參照施工場地的現(xiàn)實狀況，在指定方位設(shè)計筒體，運用剪力墻銜接不同的墻體，使剪力墻在整體結(jié)構(gòu)中能夠和筒體一起承擔(dān)水平壓力。

2 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是近年來出現(xiàn)的新型結(jié)構(gòu)方式，其本質(zhì)是剪力墻、異形柱的有效融合，已廣泛應(yīng)用于建筑工程施工中。與普通墻體相比，具有更強的靈活性，在具體施工時，能夠按照作業(yè)的實際需求適度把控墻體尺寸與數(shù)量[1]。但在應(yīng)用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的過程中，要注重提升其墻柱連接質(zhì)量，防止出現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)突出的情況。設(shè)計建筑工程時，施工人員可利用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢進行施工布局規(guī)劃，優(yōu)化建筑空間，減少施工結(jié)構(gòu)重量的同時有效提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)力。近年來，隨著城市化進程不斷加快，建筑工程質(zhì)量和居住滿意度問題始終是建筑企業(yè)關(guān)心的重點。在建筑工程中應(yīng)用短肢剪力墻，不僅能夠提高建筑物的抗震性能及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還能最大限度提高建筑空間使用效率。

與傳統(tǒng)框架梁柱結(jié)構(gòu)相比，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)會消耗更多的材料，建筑費用也會相應(yīng)提高。但綜合來看，短肢剪力墻有效結(jié)合了鋼筋與混凝土結(jié)構(gòu)，在建筑過程中省去了其他鋼材原料的投入成本，使得建筑結(jié)構(gòu)既具有較高的穩(wěn)定性，又省去了混凝土澆筑步驟，經(jīng)濟適用性較高。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用到建筑設(shè)計中，能夠保障區(qū)域劃分更加科學(xué)。同時，其結(jié)構(gòu)設(shè)計具有更強的規(guī)則性，使得劃分建筑區(qū)域后，能夠使與維護相關(guān)的各種工作同步進行。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求

3.1 防止短肢剪力墻結(jié)構(gòu)復(fù)雜

設(shè)計短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的主軸進行剪力墻的雙向安排，以確保建筑結(jié)構(gòu)雙向結(jié)構(gòu)保持平衡，防止抗側(cè)剛度出現(xiàn)較大偏差。尤其在設(shè)計抗震階段，應(yīng)該防止發(fā)生單向布置短肢剪力墻的情況[2]。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計通常采用L 形、T 形等比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)最大限度避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點，盡可能減少不必要的邊緣構(gòu)件部署以及安裝工作，降低作業(yè)成本的同時防止結(jié)構(gòu)復(fù)雜影響施工質(zhì)量。

3.2 降低短肢剪力墻使用頻率

在建筑施工過程中，應(yīng)盡可能減少一字形短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的使用頻率，可利用增加翼緣的方法提高短肢剪力墻自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時，避免將短肢剪力墻作為抗側(cè)力構(gòu)件，可將結(jié)構(gòu)改為筒體式結(jié)構(gòu)或者引入普通的剪力墻結(jié)構(gòu)，在提高建筑工程抗震效果的同時，提高建筑受力的穩(wěn)定性。

3.3 增加短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)對稱性與連續(xù)性

彎曲破壞可以帶給剪力墻足夠的延展性，應(yīng)掌握好墻肢尺寸，盡量將短肢剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成高墻式結(jié)構(gòu)，防止由于脆性較大出現(xiàn)結(jié)構(gòu)剪切毀壞的現(xiàn)象。需要注意的是，盡管增加墻肢長度可以使短肢剪力墻獲得更好的延展性，但仍要保證短肢剪力墻的尺寸不超過8 m，長度、高度比值不低于2。當(dāng)墻肢比較長時，可以利用連梁進行平均切割，使原來不符合規(guī)范的剪力墻轉(zhuǎn)換成符合標準的聯(lián)肢墻。

為提升短肢剪力墻結(jié)構(gòu)豎向、水平的承載力，應(yīng)盡量利用連續(xù)、對稱的安排方法來提高短肢剪力墻的抗扭水平，防止因部署不勻稱造成建筑結(jié)構(gòu)的剛度不均衡[3]。在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，應(yīng)根據(jù)實際施工情況不斷完善短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，通過增加混凝土強韌性或墻體厚度改善短肢剪力墻的抗側(cè)力度，拓寬墻體延展性。

3.4 合理安排短肢剪力墻的洞口位置

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)受力狀況和洞口位置密切相關(guān)，根據(jù)有關(guān)標準，當(dāng)門窗洞口處于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)部時，要根據(jù)實際情況應(yīng)用陳列法進行規(guī)劃，保證短肢剪力墻連梁、墻肢結(jié)構(gòu)清晰，防止因門窗洞口規(guī)劃混亂導(dǎo)致短肢剪力墻墻肢的長寬比失調(diào)[4]。若建筑項目對抗震效果要求較高，要避免在短肢剪力墻底端使用洞口未成列的設(shè)計方法，確保建筑抗震效果不受干擾。此外，豎向設(shè)計短肢剪力墻洞口時，要避免出現(xiàn)局部洞口錯洞墻及疊合錯洞墻，這是由于錯洞墻和疊合錯洞墻這兩類結(jié)構(gòu)的受力情況比較復(fù)雜，設(shè)計階段應(yīng)盡量不使用這兩種結(jié)構(gòu)的洞口設(shè)計方式。

4 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑工程中的應(yīng)用方案

4.1 信息技術(shù)應(yīng)用方案

為確保短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計更加合理，需加強對信息技術(shù)的運用，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理。在使用信息技術(shù)優(yōu)化短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時要關(guān)注以下幾點。

第一，增強結(jié)構(gòu)的抗震效果。對普通建筑來講，自身的結(jié)構(gòu)方式比較復(fù)雜，一旦發(fā)生嚴重的地震災(zāi)害，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性無法維持。工作人員在設(shè)計短肢剪力墻結(jié)構(gòu)時，應(yīng)提前掌握建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各構(gòu)件的受力特征，明白局部發(fā)生形變的危險性，嚴格執(zhí)行短肢剪力墻的設(shè)計要求，利用合理的設(shè)計方案對短肢剪力墻進行部署，具體的短肢剪力墻抗震結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。

圖2 短肢剪力墻抗震結(jié)構(gòu)示意圖（單位：mm）

第二，合理控制軸壓比。承載力是檢測短肢剪力墻結(jié)構(gòu)性能的重要參數(shù)，若想提高短肢剪力墻的承載力，應(yīng)該根據(jù)工程施工情況適當(dāng)增添配筋總量并適當(dāng)提高邊緣構(gòu)件的配筋強度，如圖3所示，合理融合水平、豎向的配筋，使短肢剪力墻軸壓比處于合理范圍內(nèi)[5]。

圖3 短肢剪力墻邊緣構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖（單位：mm）

第三，全面了解短肢剪力墻的特點。由于建筑的抗側(cè)力、主體剛度均會使短肢剪力墻結(jié)構(gòu)功能受到影響，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需盡可能了解短肢剪力墻的特點，確保墻體、梁體等部位進行合理配筋。

第四，合理設(shè)計結(jié)構(gòu)的總體系數(shù)。設(shè)計短肢剪力墻結(jié)構(gòu)時，應(yīng)根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范確保總體系數(shù)的合理性，防止設(shè)計誤差帶來嚴重影響。墻體截面面積、梁體跨度、建筑高度等均與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，為實現(xiàn)預(yù)期的建筑效果，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)重點考慮以上因素。此外，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)其彎曲情況確定整體系數(shù)，例如將建筑的頂層設(shè)計成剪切型，則表示整個建筑的受力功能相對較差，應(yīng)重視并完善結(jié)構(gòu)設(shè)計。

第五，合理控制含鋼量。不同構(gòu)件的含鋼量存在差異，應(yīng)根據(jù)短肢剪力墻所在位置的結(jié)構(gòu)特點，明確各個構(gòu)件的含鋼量[6]。

4.2 模板施工方案

進行模板設(shè)計時需要遵循整體性原則，根據(jù)施工場地的實際情況與建筑的結(jié)構(gòu)特征來篩選符合要求的模板，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。合理布置接頭位置，保障模板品質(zhì)符合建筑工程的施工標準，防止出現(xiàn)鼓模、跑模等現(xiàn)象[7]。模板定位是模板作業(yè)過程中的重要工作內(nèi)容，工作人員需要認真進行基線測量，特別是開展門洞模板作業(yè)時，應(yīng)確認圖紙要求。

4.3 鋼筋施工方案

鋼筋品質(zhì)能夠直接決定短肢剪力墻的施工效果，所以施工前需要進行全方位調(diào)研，嚴格檢查鋼筋的外表結(jié)構(gòu)、尺寸等，保證鋼筋未發(fā)生腐蝕、生銹、損壞等問題。對材料進行加工時還要進行二次檢測，保證鋼筋的順直性，并使用相關(guān)設(shè)備進行調(diào)直，根據(jù)施工實際要求對其進行裁剪。

工作人員應(yīng)掌握各種類別鋼筋的實際焊接參數(shù)，按要求對鋼筋表層進行處理，使其表層干凈整潔，保障焊接的質(zhì)量符合要求[8]。此外，將豎筋、下層鋼筋牢固銜接，在連接處安設(shè)3 根鋼筋，避免后期應(yīng)用中出現(xiàn)松動現(xiàn)象。

4.4 混凝土施工方案

混凝土施工作為短肢剪力墻施工的重要組成部分，應(yīng)保障材料的功能指標符合要求，避免影響混凝土的質(zhì)量。施工人員應(yīng)實際需求進行配比，先在試驗室進行最佳比例試驗，并根據(jù)施工場地的溫度、濕度進行調(diào)整，進一步提高混凝土的緩凝性、和易性。施工前要確保設(shè)備故障均已排除，合理規(guī)劃混凝土運輸路線，避免運輸時間較長影響混凝土質(zhì)量。

泵送作業(yè)過程中要嚴格控制泵送速度，提升泵送效率，同時做好施工現(xiàn)場指揮工作，避免泵送過程中損壞模板。嚴格按照要求把控出料口與模板的間距，一般不能大于50 mm。

振搗時，選取插入型振搗器，使振搗器的間距符合實際需求，按照慢拔快插的標準進行操作，避免發(fā)生漏振[9，10]。初凝后迅速處置邊沿位置，確保膠合材料能夠充分發(fā)揮作用，提高混凝土構(gòu)件的品質(zhì)。結(jié)束混凝土作業(yè)后要定期進行維護，防止產(chǎn)生大面積裂縫，提高短肢剪力墻體的品質(zhì)。

5 結(jié)語

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)布置靈活、造價相對較低等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用在高層住宅中。為保障短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的使用效果，應(yīng)保證設(shè)計方案與實際要求相符，最大限度發(fā)揮短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的作用，進而提升施工質(zhì)量。