超高框剪结构填充墙设计及施工

超高框剪结构填充墙设计及施工

苏桐

宁夏大学土木与水利工程学院2022土（一）班    

     摘要：超高框剪结构的填充墙设计及施工是一个关键的工程环节，需要考虑到墙体的承载能力、稳定性、抗震性能、保温隔热等多方面因素。现国家对高度10m左右填充墙都没有图集及规定，是设计、施工、图审等的盲区。高度超过6m，按允许高厚比设托梁或设壁柱:减少高厚比，增加墙体稳定性。

关键词：超高框剪  填充墙  构造柱   圈梁设置  

工程介绍：某工程建筑面积12995.50m，地上2层，钢筋混凝土框架结构(配电室)+门式钢结构(主车间)，建筑高度为14.2m，，抗震等级为二级，建筑物耐火等级为二级，建筑抗震设防类别为丙类;抗震设防烈度:8度;工程设计使用年限50年;屋面防水等级为二级。钢结构屋面采用100mm厚玻璃丝棉现场复合。厂房屋面结构采用保温压型钢板。

一、常规框剪结构填充墙的构造柱和圈梁设置

1、构造柱设置

构造柱是填充墙的重要组成部分，其主要作用是增强填充墙的整体性和稳定性，提高建筑物的抗震能力。在框架结构中，构造柱的设置需遵循以下原则:

1.1设置位置

构造柱应设置在填充墙的纵横交接处、墙端部和较大洞口两侧等关键部位。这样可以提高填充墙的整体性和稳定性，使其在受到地震作用时能够保持稳定，并有效地吸收地震能量。

1.2间距要求

构造柱的间距应根据建筑物所在地区的地震烈度、地震烈度指标(烈度指标)以及建筑物的重要性等因素进行合理设置。一般情况下，构造柱的间距不宜大于层高的2倍或5m，具体应结合实际情况进确定。

1.3配筋要求

构造柱的配筋应满足抗剪承载力的要求，并具有一定的延性和变形能力。通常情况下，构造柱的纵筋直径不应小于12mm，箍筋直径不应小于6mm，且箍筋间距不宜大于200mm。此外，构造柱的配筋率应满足规范要求。

2、圈梁设置

圈梁是框剪结构中另一种重要的抗震构造措施，框架结构填充墙一般超4m高需加设圈梁，长度超5m需设构造柱，高度超过6m，按允许高厚比设托梁或设壁柱:减少高厚比，增加墙体稳定性。在框架结构中，圈梁的设置需遵循以下原则:

2.1设置位置

圈梁应设置在填充墙的水平交接处、纵横墙交接处以及较大洞口上等关键部位。这样可以增强填充墙的整体性和稳定性，提高建筑物的抗震性能。

2.2间距要求

圈梁的间距应根据建筑物所在地区的地震烈度、地震烈度指标(烈度指标)以及建筑物的重要性等因素进行合理设置。一般情况下，圈梁的间距不宜大干层高的2倍或4m，具体应结合实际情况进行确定

2.3配筋要求

圈梁的配筋应满足承载力和延性的要求。通常情况下，圈梁的纵筋直径不应小于10mm，箍筋直径不应小于6mm，且箍筋间距不宜大于200mm。此外，圈梁的配筋率应满足规范要求。

在实际工程中，为了确保构造柱和圈梁设置的有效性，还需要注意以下几点:

(1)构造柱和圈梁的截面尺寸应符合规范要求，并满足承载力和延性的要求;

(2)构造柱和圈梁的钢筋连接应牢固可靠，确保其整体性和稳定性;

(3)在设置构造柱和圈梁时，应充分考虑建筑物的整体布局和结构特点，合理布置钢筋;

(4)在浇筑混凝土时，应保证构造柱和圈梁的混凝土强度和质量符合规范要求;

(5)最后，在地震作用下，构造柱和圈梁的设置应能够有效地吸收地震能量，并保持整体稳定。

总之，框剪结构填充墙的构造柱和圈梁设置对于提高建筑物的整体性和稳定性具有重要意义。在实际工程中，应根据具体情况合理设置构造柱和圈梁的位置、间距以及配筋率等参数，以确保建筑物的抗震性能得到有效提升。

二、对超高框剪结构填充墙设计及施工

1设计

1.1材料选择

填充墙常用的材料包括烧结砖、蒸压加气混泥土、空心砖、钢板保温板等。对于超高框剪结构的填充墙，应选择强度高、质量轻、隔热性能好的材料，以满足结构需求。例如，蒸压加气混泥土具有较高的强度和良好的保温性能，适合用于超高框剪结构的填充墙。

1.2结构设计

填充墙的设计需要考虑到框架结构的抗震性能和承载能力。为了确保填充墙在地震作用下的稳定性，应采用可靠的连接方式，如采用钢筋连接、拉筋连接等。同时，填充墙需要具备一定的承载能力，"。满足建筑物的使用要求。在设计中，应进行精确的力学计算，确定填充墙的厚度和配筋率等参数。

1.3节能设计

为了降低建筑物的能耗，填充墙应具备良好的保温隔热性能。可以采用复合墙体的结构形式，如外保温复合墙体、内保温复合墙体等，以实现节能的目的。此外，还可以在填充墙中加入保温材料，如矿棉、硅酸盐复合绝热砂浆等，以提高保温性能。

1.4稳定性设计

为满足稳定性要求，应按高厚比（小于等于28），设置承重拖梁或增加扶壁柱（间距不大于3米）。将填充墙分为独立的分层，各层分别设梁承担本层重量。满足高厚比、稳定性要求。

2施工

2.1施工准备

施工前需要做好技术交底工作，明确填充墙的施工工艺和质量控制要求。同时，应进行施工材料的质量检验，确保其符合设计要求。

2.2施工工艺

填充墙的施工工艺主要包括以下几个方面:

(1)砖墙的组砌:根据设计图纸的要求进行砖墙的组砌，确保组砌方式合理、牢固，能够承受施工过程中的振动和冲击。

(2)灰缝的处理:砖墙之间的灰缝应饱满、密实、均匀，以增强墙体的整体性和稳定性。可以用勾缝或压缝的方法进行处理。

墙面清理:在填充墙施工完成后，应及时清理墙面，确保其平整、清洁。

(4) 质量检查:施工完成后，应对填充墙的质量进行检查，包括外观质量、几何尺寸、垂直度、平整度等指标。如有不符合要求的部位，应及时进行处理。

2.3质量控制

为了确保填充墙的施工质量，应建立完善的质量控制体系，包括质量管理体系、质量检查制度等。在施工过程中，应进行定期的质量检查和验收，及时发现并处理质量问题。同时，应加强技术交底和培训工作，提高施工人员的技能水平，确保施工质量符合设计要求。

2.4对整体钢保温墙体，需与整体可控连接。

三、结论

超高框剪结构的填充墙设计及施工是一项重要的工程任务。在设计过程中，需要考虑到材料选择、结构设计和节能设计、稳定性等多方面因素;在施工过程中，应做好施工准备、施工工艺和质量控制等方面的工作。通过科学合理的设计和施工，可以确保超高框架结构的填充墙具有良好的承载能力、稳定性、抗震性能保温隔热性能，为整个建筑物的稳定性、安全性奠定基础。