張飛
(山西三建集團(tuán)有限公司,山西 長治 046011)
目前,鋼筋混凝土短肢剪力墻因其穩(wěn)定性能好、經(jīng)濟(jì)性能好而被廣泛應(yīng)用于工民建工程中。所以,在進(jìn)行短肢剪力墻施工的過程中,必須要對施工技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行重點關(guān)注,并對施工的具體要求進(jìn)行把握,以保證整體施工質(zhì)量的提高。采用短肢剪力墻建造,既可以靈活地設(shè)置墻肢,又不需要在室內(nèi)露梁、露柱,使建筑空間非常靈活,且會在一定程度上減少剪力墻的數(shù)目,使得結(jié)構(gòu)的自重得到顯著降低。同時,可充分發(fā)揮墻肢的承載力,在低承載力區(qū)域有更好的效果,可有效保障墻體的延性,使其不受剪切損傷,并有充足的延性,可有效補償剪力墻在延展性方面存在的不足。
某建筑的層高共為6m,根據(jù)剪力墻的一般概念來說,在實際操作的過程中,本層的墻厚應(yīng)該能夠達(dá)到450mm 才能夠滿足條件。因為第一層這里是商鋪的所在地,所以為了讓商鋪在平面和空間上盡可能地不暴露墻柱,或者墻柱不宜向外凸出過多,以免對商鋪的使用造成影響,以及因為墻柱軸壓比的限制,這一層剪力墻在墻厚滿足了1/20 的層高,也就是厚度300mm 后,不再執(zhí)行墻厚滿足大于等于300mm,墻厚滿足了1/15的層高,可以將其視為對一般剪力墻的補充規(guī)定,將此墻做成短肢剪力墻。墻的短肢方向是300mm×600mm,長肢方向是300mm×1600mm,在設(shè)計計算的時候,并將此墻的抗震等級提升到了二級抗震,并采取了相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,如設(shè)置約束邊緣構(gòu)件等。
對于短肢剪力墻,在地震作用下,連梁的彎、剪力作用了塑性調(diào)幅,使其剪力值變小;如果某一段連梁受力設(shè)計值被降低,則其它部分的連梁受力設(shè)計值及墻肢受力設(shè)計值也應(yīng)隨之升高;為了防止連梁在運行期間裂縫過早擴(kuò)大,在進(jìn)行內(nèi)力計算時,由于連梁剛度已發(fā)生了明顯的折減,必須對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)幅,甚至不進(jìn)行調(diào)幅[1]。
因為可以對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的墻肢進(jìn)行靈活的調(diào)整以及布置,所以房間當(dāng)中并沒有出現(xiàn)露梁以及露柱的問題,為建筑的施工過程提供了很大的靈活性,剪力墻的數(shù)量也得到顯著減少,使得自重的成分降低,減少了水平地震作用以及鋼筋混凝土的用量。但是,原本普通的框架結(jié)構(gòu)以及無法滿足人們對于建筑空間的嚴(yán)格要求,所以必須要實現(xiàn)技術(shù)升級才能夠保證施工質(zhì)量。所以,短肢剪力墻的出現(xiàn),為人們帶來了福音,它更加得到了廣泛應(yīng)用。
相對于普通剪力墻,短肢剪力墻具有以下優(yōu)勢:①可以充分發(fā)揮墻肢的受力性能,避免了傳統(tǒng)剪力墻由于墻體長度較大而需進(jìn)行構(gòu)造配筋而造成的浪費。②減少了建筑物的重量,減少了建筑物主以及基礎(chǔ)相關(guān)的費用,能夠帶來十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益,特別是在地基能力差的地方。③由于剪力墻系統(tǒng)具有較高的橫向剛度,所以受到地震的作用,其自振周期會相對較大,因而可克服其在地震作用下產(chǎn)生較大響應(yīng)的缺陷。④主體大部分墻肢均為受彎構(gòu)件,可確保墻體有充足的延性,而大部分連梁的跨高比均為2.5 以上,能夠在對其整體的剛度進(jìn)行保證的前提之下,使其自身的剛度能夠得到有效減少,防止其發(fā)生剪切損傷,并賦予其一定的延性,以彌補剪力墻的延性不足[2]。
短肢剪力墻指的主要是現(xiàn)代的一種房屋工程當(dāng)中,具備規(guī)范值的截面高度以及厚度的墻體,它的最大特點就是它的墻肢比較短,它也是一種具有很強(qiáng)實用性的體系結(jié)構(gòu),它的設(shè)計以及優(yōu)化的靈感主要來自于異形柱體存在的特征以及技術(shù)要點,而且它更加的具有靈活性,它的施工成本相對于其他的結(jié)構(gòu)模式來說較低,并且采用這種結(jié)構(gòu)的墻體,自身的結(jié)構(gòu)消耗較少的建筑材料,而且所選擇的材料具有較低的自重,整體結(jié)構(gòu)相對較輕,更柔韌且容易調(diào)節(jié),因此被廣泛用于房屋建設(shè)中,同時還能對預(yù)防地震和其他自然災(zāi)害起著良好的防護(hù)作用。短肢剪力墻因其自身特性,在建筑工程中占據(jù)較少的室內(nèi)空間,可在建筑工程中擴(kuò)大工作面積,提高建筑空間利用率。另外,這種新型短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于可以提高梁柱構(gòu)件的受力性能,既可以提高建筑的空間布置,又可以提高建筑的利用效率,同時也可以提高建筑的整體穩(wěn)定性。此外,因為其自身的支撐能力較強(qiáng),所以可以減少對承載材料的用量,降低了總造價。
3.2.1 抄平墻柱梁放線
在進(jìn)行抄平墻柱梁放線時,首先,需要準(zhǔn)備好相應(yīng)的測量工具,如水平儀、垂直儀等。其次,需要根據(jù)設(shè)計圖紙和施工要求,確定墻柱梁的位置和高度。最后,根據(jù)測量結(jié)果,將墻柱梁的位置和高度標(biāo)記在施工現(xiàn)場的墻面上。放線過程中,需要注意選擇合適的放線方法。常用的放線方法有拉線法和投影法。拉線法適用于相對簡單的墻柱梁放線,通過拉緊墻柱梁所在位置的線,來確定其準(zhǔn)確位置。而投影法適用于較為復(fù)雜的墻柱梁放線,通過使用投影儀或激光儀器,將墻柱梁的位置投影在施工現(xiàn)場的墻面上,從而準(zhǔn)確確定其位置。在進(jìn)行抄平墻柱梁放線時,要始終保持專注和細(xì)心,并進(jìn)行反復(fù)檢查,確保放線的準(zhǔn)確性和一致性。同時,也要與其他施工工序密切配合,確保施工進(jìn)度的順利進(jìn)行。通過采用上述抄平墻柱梁放線施工技術(shù),可以保證墻柱梁的位置準(zhǔn)確、水平度良好,從而提高施工的質(zhì)量和效率。這對于建筑工程的順利進(jìn)行具有重要意義。
3.2.2 鋼筋施工
鋼筋施工是短肢剪力墻施工流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。包括以下6 個步驟:①鋼筋材料準(zhǔn)備。根據(jù)設(shè)計要求,準(zhǔn)備好符合規(guī)范要求的鋼筋材料,包括鋼筋筋材和連接件等。②鋼筋加工。將準(zhǔn)備好的鋼筋材料送至加工廠進(jìn)行加工,根據(jù)設(shè)計圖紙和規(guī)范要求進(jìn)行鋼筋的切割、彎曲等加工工藝。③鋼筋安裝。鋼筋加工完成后,根據(jù)設(shè)計圖紙和施工方案,將鋼筋按照要求的位置和布置方式進(jìn)行安裝。在墻體的預(yù)留孔洞或者槽口中,安裝縱向和橫向的鋼筋,并嚴(yán)格按照間距要求進(jìn)行固定。④鋼筋連接。鋼筋連接是保證整個結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)設(shè)計要求,采用焊接、扣件連接等方式將鋼筋連接在一起,確保連接牢固可靠。⑤鋼筋固定。在鋼筋安裝和連接完成后,使用鋼絲或者鋼筋焊接固定件將鋼筋與模板或者墻體連接起來,確保在混凝土澆筑過程中不會發(fā)生移動或者錯位。⑥鋼筋驗收。在鋼筋施工完成后,進(jìn)行鋼筋的驗收工作,包括驗收鋼筋的數(shù)量、尺寸、彎曲度、連接是否牢固等。只有經(jīng)過驗收合格的鋼筋施工,才能進(jìn)行下一步的混凝土澆筑工作[3]。
3.2.3 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模板工程
短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模板工程是一種常見的建筑結(jié)構(gòu)模板工程,它主要用于加固建筑物的抗震性能。該結(jié)構(gòu)模板工程通常由以下4 個主要部分組成。
(1)基礎(chǔ)設(shè)計。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模板工程的基礎(chǔ)設(shè)計是非常重要的,它需要考慮建筑物的重量、地基的承載能力以及地震荷載等因素?;A(chǔ)設(shè)計通常由專業(yè)的結(jié)構(gòu)工程師進(jìn)行,以確保建筑物的穩(wěn)定性和安全性。
(2)墻體布置。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模板工程中的墻體布置是關(guān)鍵的一步。墻體通常根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)和功能需求進(jìn)行布置,以提供足夠的抗震能力。墻體的布置需要考慮到建筑物的平面布局、結(jié)構(gòu)連接等因素。
(3)結(jié)構(gòu)材料。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模板工程中常用的結(jié)構(gòu)材料包括鋼筋混凝土、鋼材等。這些材料具有良好的抗震性能和強(qiáng)度,可以有效地提高建筑物的穩(wěn)定性和安全性。
(4)結(jié)構(gòu)連接。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模板工程中的結(jié)構(gòu)連接是確保建筑物整體穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)連接通常采用焊接、螺栓連接等方式,以確保墻體與其他結(jié)構(gòu)部件之間的牢固連接。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模板工程是一種有效的抗震結(jié)構(gòu)形式,在建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。它具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便等優(yōu)點,并且可以提供良好的抗震性能,有效地保護(hù)人們的生命和財產(chǎn)安全。圖1 為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。
圖1 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)
3.2.4 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土施工
短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是一種常用于混凝土建筑施工中的結(jié)構(gòu)形式。它通過在建筑的外圍墻體中設(shè)置剪力墻來提高建筑的抗震性能。在混凝土施工過程中,首先需要進(jìn)行基礎(chǔ)的準(zhǔn)備工作。這包括對場地進(jìn)行勘測,確定地基的承載能力,以及設(shè)計和施工人員的技術(shù)準(zhǔn)備工作。接下來,需要進(jìn)行模板的搭建工作。模板是施工過程中用來固定混凝土的臨時結(jié)構(gòu),它需要根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行精確的安裝和調(diào)整。然后,進(jìn)行混凝土的澆筑工作。在澆筑過程中,需要確保混凝土的配合比例準(zhǔn)確,并采取適當(dāng)?shù)恼駬v措施,以確?;炷恋拿軐嵭院途鶆蛐浴仓昊炷梁?,需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)是指對混凝土進(jìn)行一定時間的保濕和保溫,以促進(jìn)混凝土的強(qiáng)度發(fā)展和抗裂性能的提高。最后,進(jìn)行剪力墻的施工。剪力墻的施工需要使用特殊的鋼筋和混凝土,以確保其具有足夠的抗震能力。施工過程中需要注意剪力墻的尺寸和位置,以及與其他結(jié)構(gòu)的連接方式??偟膩碚f,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土施工需要經(jīng)過細(xì)致的準(zhǔn)備工作、精確的施工過程和科學(xué)的養(yǎng)護(hù)措施,以確保建筑的安全性和穩(wěn)定性[4]。
對短肢剪力墻的設(shè)計和計算,既可以用空間桿-系譜-壁柱空間解析法,也可以用空間桿-墻組元解析法,在實踐中,空間桿墻組元解析法的計算模型更符合實際,也更準(zhǔn)確,所以得到了很好的應(yīng)用,尤其是對短肢剪力墻,當(dāng)墻肢比較長時,就必須用空間桿-墻組元解析法來進(jìn)行具體的檢驗。
(1)在此基礎(chǔ)上,提出了一種新型短肢剪力墻連接梁的設(shè)計方法。在實際計算中,對于短肢剪力墻的正截面承載力,一般都是采用全過程分析法。
(2)連梁是一種消能元件,因短肢剪力墻的墻肢剛度不大,連接每一條墻肢的梁與普通的墻肢有很大的區(qū)別,與一般的墻肢連接梁有很大的區(qū)別。所以,在進(jìn)行具體的設(shè)計和計算的時候,要將連梁的剛度考慮進(jìn)去,并將其作為普通框架梁的要求來進(jìn)行具體的計算。
在設(shè)計布置時,需要考慮以下5 個方面:①墻體布置。根據(jù)建筑物的平面布置和結(jié)構(gòu)需求,在建筑物的主要承重墻體位置設(shè)置短肢剪力墻。墻體的布置應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范和要求,保證墻體的連續(xù)性和穩(wěn)定性。②墻體尺寸。根據(jù)設(shè)計荷載和墻體所需的剪力承載能力,確定墻體的尺寸。通常情況下,墻體的高度和厚度應(yīng)滿足設(shè)計要求,并考慮施工的可行性。③墻體材料。短肢剪力墻采用鋼筋混凝土材料,墻體的混凝土強(qiáng)度和鋼筋配筋應(yīng)滿足設(shè)計要求。同時,墻體的混凝土澆筑質(zhì)量和鋼筋的布置要符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。④墻體連接。短肢剪力墻需要與結(jié)構(gòu)的其他部分進(jìn)行連接,以確保整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。連接方式可以采用焊接、螺栓連接等,具體的連接方式應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和實際情況而定。⑤施工工藝。在進(jìn)行短肢剪力墻施工時,應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工工藝的控制。包括墻體模板的搭設(shè)、混凝土澆筑、鋼筋的布置與焊接等環(huán)節(jié),確保施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的安全性??傊?,短肢剪力墻施工結(jié)構(gòu)的設(shè)計布置需要綜合考慮墻體布置、尺寸、材料、連接和施工工藝等因素,以確保結(jié)構(gòu)的抗震性能和施工質(zhì)量。
全預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)節(jié)點連接施工技術(shù)的核心是在工廠預(yù)先制作好整體式剪力墻節(jié)點。在制作過程中,采用了先進(jìn)的工藝和設(shè)備,確保節(jié)點的準(zhǔn)確度和質(zhì)量。這些預(yù)制節(jié)點可以根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行定制,并在工廠進(jìn)行質(zhì)量控制,以確保其符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求。在現(xiàn)場施工時,預(yù)制的整體式剪力墻節(jié)點通過專用的連接件進(jìn)行組裝。這些連接件經(jīng)過充分的研究和測試,保證了節(jié)點連接的可靠性和穩(wěn)定性。安裝過程中,可以采用機(jī)械化的方式,通過吊裝等設(shè)備將節(jié)點精確地連接到位,從而節(jié)省了施工時間和人力成本。使用全預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)節(jié)點連接施工技術(shù)可以帶來多個優(yōu)勢。首先,由于節(jié)點在工廠預(yù)先制作,可以避免現(xiàn)場施工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題,提高了結(jié)構(gòu)的安全性。其次,通過使用預(yù)制的節(jié)點和專用的連接件,可以提高施工的速度和效率,縮短了工期。此外,該技術(shù)還可以減少現(xiàn)場施工噪音和對環(huán)境的影響[5]。
由于傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能很好地滿足現(xiàn)代化建筑的需要,而短肢剪力墻結(jié)構(gòu)作為一種新型的房屋結(jié)構(gòu),其配置方式更具可調(diào)性,可通過合理的配置來確保其設(shè)計的合理性和抗震性能。它是在原有剪力墻的基礎(chǔ)上,充分吸納了框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,能更好地滿足大開間、平面布置靈活、室內(nèi)不暴露梁等要求,最大程度地滿足實用需求,同時又能節(jié)約能源,是建筑中日益青睞的一種建筑形式。