框架剪力墙结构建筑施工技术的探析

(整期优先)网络出版时间:2022-07-28
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框架剪力墙结构建筑施工技术的探析

黄泽标

身份证号441302198905036218

摘要:框架剪力墙结构主要是由2种不同的抗侧力结构组成的一种全新的受力形式,这种结构使下部楼体能够承受来自建筑主体结构施加的大部分水平力,而上部楼体则承受附加水平力施加的负剪力,因此,该结构具有良好的抗震性能及较大刚度,并且在城市高层建筑中得到了普遍推广和应用。

关键词:建筑工程; 框架剪力墙结构; 施工技术;

1框架剪力墙结构分析

1.1框架剪力墙的结构特征

从外部角度来看,框架剪力墙结构与地面呈垂直状态,作为一个空腹悬臂梁,容易受到各种压力作用和外部环境影响而产生变形弯曲,因此结构设计人员需要充分考虑到受力特征,控制好结构重量,以保证工程框架的整体性。由于框架剪力墙是由构件组合而成,因此存在很多接缝,施工技术人员必须采取相应的技术措施对接缝节点进行处理,以确保整体受力强度。框架剪力墙结构平面承载力较大而平面外承载力较小,为了保证平面作用的稳定,施工人员需要控制好剪力墙结构的平面弯矩,以保证刚度比例的科学性。框架剪力墙结构抗震重点在于处理好剪力墙刚度和框架刚度间的比例,结构布置应当按照由下至上的设计原则,垂直方向施工需使用同一等级的混凝土,才能够保证结构的抗侧刚度和受力的连续性,避免抗震效果受到影响。在工程设计时,相关人员只有充分了解剪力墙的特性和工程实际情况,才能够为施工技术提供方向和指引。

1.2剪力墙结构类型

现代建筑工程项目,都离不开框架结构。在框架结构的应用下,建筑物得以实现更大的空间利用,能够更好的满足居住需求,是目前最受欢迎的建筑结构。由于施工需要,很多建筑项目需使用剪力墙以保证建筑物的强度。剪力墙根据有无洞口和洞口的大小分为整体剪力墙、整体小开口墙、联肢剪力墙和臂式剪力墙。整体剪力墙没有洞口或洞口很小,整体小开口墙洞口成列分布,但墙肢弯矩不超过总弯矩的15%,基本不影响剪力墙的受力特性。剪力墙结构在高层建筑中应用较多,由于高层建筑对采光要求较高,因此通常需要设置洞口,联肢剪力墙洞口更大,连廊中部存在反弯点,可以简化为很多单肢剪力墙与连梁连接,对于剪力墙整体的破坏性较大;臂式剪力墙则墙肢刚度与连梁刚度几近,受力性能与框架类似。此外,根据材料类型还可分为保温墙模剪力墙和钢板剪力墙。保温墙模剪力墙是与保温工程共同作用的结构体系,具有节能且节约的优点。钢板剪力墙的优势则是重量轻、结构性好,但是造价成本祭敖包,属于新型抗侧力结构。

2框架剪力墙结构设计中的常见问题

2.1结构选型问题

框架剪力墙建筑施工前需要首先进行结构设计,确定框架剪力墙的建设方向,明确整体设计计划。结构通常利用电梯间做钢筋混凝土核心,以抵抗绝大部分的水平荷载,框架柱则主要承受竖向荷载,框架结构既有其灵活性,也具备强大的刚度和抗震能力,然而剪力墙难以避免刚度中心和质量中心不重合的问题,布置位置会受到限制,内凸的框架柱会影响观感和使用。目前新规范的出台,强制规定了结构建筑的设计方案需避免严重不规则情况,也强调了超高和避震问题,然而在实际工作中,由于对环境信息和设计结构以及设备等信息的获取手段落后,信息全面性较低,在进行剪力墙结构设计时往往存在偏差,实用性大大降低。此外,虽然框架剪力墙存在很多优势,但也存在承载能力和刚度较弱的缺点。

2.2受力特性影响

框架剪力墙结构的设计需要充分考虑到结构体系的空间组成特点,想要保证建筑物各方向的稳定性,建筑物的底面也起到重要作用。通常高层建筑的构件截面面积和质量较大,因此竖向荷载偏大,容易导致柱中产生较大的轴向变形,影

响连续梁的弯矩变化。此外,材料选择方面也存在较为明显的问题,建筑施工前,首先应当对框架剪力墙结构的施工需求和各方面建筑信息进行全面分析,从而根据分析结果选择符合需求的材料,但在实际工作中,分析点往往不合理且不具代表性,材料的选用无法满足预期效果,如果继续使用不适合材料会导致施工实用性差,而如果更换材料,则会影响工程施工进展。

2.3人员能力问题

框架剪力墙结构施工涉及到宽泛的专业知识,在建设过程中,施工人员的能力水平会直接影响建筑结果和建筑质量,所谓的能力问题不仅指建筑知识、施工技术,还包含对各种设备的操作能力。随着科技水平的发展,各类技术不断先进化,设备性能也不断升级,操作更加复杂,如果施工人员的相关能力不能与之同时进步,将无法满足不断发展的框架剪力墙建筑需求,对于建筑质量存在消极影响。在计算机广泛应用的今天,辅助计算软件也在结构设计中得到普遍应用,然而往往在结构设计过程中会出现计算错误,如果结构设计人员对软件技术掌握不足,过分依赖计算结果,忽略了这些错误,很可能会造成严重的后果,在实际工作中,设计人员应当结合自己的专业知识、工作经验和结构受力特性,认真判别计算结果,避免因盲目依赖产生的误判。

3框架剪力墙结构施工技术要点

3.1数量及布置原则

虽然说剪力墙布置的数量越多,抗震性能越好,但是如果盲目的增加剪力墙数量,会增加材料的消耗和工程造价,无法充分发挥框架剪力墙的优越性,剪力墙的增加也会使结构刚度增加,影响自振周期,自振周期过短则会增大地震效用,因此剪力墙的数量应当是在满足稳定性要求的基础上尽量控制。平面布置应当均匀、分散且对称,布置不能过于集中,否则会因局部刚度过大造成扭转不利情况。剪力墙的长度和刚度成正比状态,刚度大的情况下,对地震力的吸收也越大,为了均分地震力,应当通过开洞的方式将剪力墙分为多肢墙,更好的保证建筑稳定性。

3.2支撑体系施工技术

在承载力不变的前提下,结构的变形程度直接反映了结构的承变能力,良好的延展性可以提升建筑物的承载力,从而提升抗震性。建筑工程主体结构施工建设中,施工人员需在保证混凝土施工规范的基础上开展支撑施工,对于底层设计较高的建筑工程,施工人员应使用碗扣架为主的支撑体系,所用钢管、木方等材料的计算经过现场实测取值,每三排设置一个水平剪力撑与立杆连接,并且沿着支架四周外部满设剪力撑,在顶板混凝土施工前,各部门应当对支撑体系进行

验收,合格后方可进入下一工序。

3.2节点施工技术

节点是建筑工程施工时联系整个结构体系的枢纽,框架剪力墙结构节点的砌筑质量很大程度上决定了整体施工效果,梁端及主端传递的弯矩、轴力等都由节点承受,受力情况较为复杂。为了避免连接位置的结构强度较差问题,施工技术

人员应当充分明确剪力墙结构节点的受力情况,按照设计规范标准,在定位箍筋框施工后通过细部构造保证节点位置的良好延性,避免发生位移,箍筋定位操作前,需根据实体确定放样工序和相关加工模具,保证节点的施工效果,从而保证整体结构体系的坚固。

3.4混凝土工程

混凝土工程关系到框架剪力墙的结构刚度和抗震性能,在建筑工程中的地位尤其重要。为了混凝土保证混凝土质量,在进行施工建设时,首先需要严格控制混凝土的调配,确保材料的合理配比;在浇筑过程中,通常采用退浇筑法,优先浇筑等级和强度较高的柱头,其次浇筑等级较低的梁板;在进行大截面梁浇筑施工时,需要采用分层浇灌的方式,确保混凝土密实度,浇筑完成后根据现场情况安排洒水养护工作,确保混凝土表面湿润时间高于七个小时,防止混凝土过早脱

水。大体积混凝土浇筑过程中往往会出现裂缝,遇到此类问题需要根据裂缝产生的原因进行针对性解决,加强对混凝土质量的检测工作,优化原材料的配比。

结语

框架剪力墙结构使用范围广泛,通常情况下,在低层建筑中,可适量减少剪力墙数量以达到施工要求,而在高层建筑中,则需要合理的增加剪力墙数量和布置,以满足建筑稳定性要求。框架剪力墙结构设计质量关系到高层建筑物的最终质量,相关建设人员需在明确施工设计要求和工程条件的基础上选择适应的施工技术,以控制结构节点和支撑体系,从而有效实现结构的应用价值,研究人员也当结合实际施工,不断完善剪力墙结构的应用效能,从而推动建筑行业的进步。

参考文献

[1]严团红,赵英才.框架剪力墙结构建筑施工技术分析[J].建筑技术开发.2020.

[2]刘强.建筑工程中框架剪力墙结构建筑施工技术分析[J].工程技术研究.2020.