【摘 要】我國的構造體系主要分為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構體系、“外砌內澆”剪力墻結構體系“外掛內澆”剪力墻結構體系、鋼筋混凝土框架結構、鋼結構體系五種類型,每一種類型都有其特點與優(yōu)劣勢。文章分析了不同構造體系的特征,還對空主剪力墻構構的構造方法進行了分析。剪力墻的施工工藝主要與材料、剪力墻的厚度、剪力墻的門窗洞口布置、豎向孔洞、圈梁、連梁、 保護層、 錨固長度幾個方面的因素有關。還對剪力墻中的鋼筋的鋪設進行了分析。
【關鍵字】空心剪力墻結構;構造方法;施工工藝
引言:
伴隨著建筑行業(yè)技術的發(fā)展,粘土磚漸漸退出了歷史的舞臺,而新型的墻體材料像改良磚、砌磚、墻板以及復合墻體成為主要建筑材料,這些都是剪力墻結構的重要材料。作為承重墻板,大多數(shù)工程會采用混凝土與保溫材料復合使用,或是質量輕,強度高的輕骨料混凝土。剪刀墻的受力能力,變形特征等物理性能與框架結構是極其類似的,但是就剛度分配與內力分配兩個方面來講,它又比框架結構優(yōu)異,傳遞給基礎的荷載會更均勻,更平布,更合理。這也是為什么剪力墻結構在很多小高層住宅樓中得到了最廣泛應用。但是隨著這項技術的普遍應用,也在實踐過程中出現(xiàn)一些質量通病,因此,本文就剪力墻結構的分類,構造方法進行了探討。
1、住宅構造體系分類
1.1 全現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構體系
這種方法是結構使用的材料全部是大模板,而添加的混凝土則是清水模式,這種施工方法的采用可以拆模后省去抹灰操作這個環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的施工工藝中,不但要進行砌墻操作,并且在砌墻完成后還要進行抹灰操作,十分繁瑣、復雜,耗時耗力。而這種大模板的使用大大提高了施工效率。外墻使用保溫板,不但提高了建筑房屋的保溫性能,還擴大了建筑的占地面積,內部空間也變得異常寬大,同進它的抗震能力也有所提高。
1.2“外砌內澆”剪力墻結構體系
所謂“外砌內澆”就是指外墻使用砌體模式,常用的磚體有加氣塊、混凝土空心小型砌塊、粘土多孔磚或是其他適合施工的土磚也可以;而內墻采用的是混凝土。這種結構體系的成本低,但是墻體的兩側都進行抹灰操作,與傳統(tǒng)工藝的區(qū)別不大,并沒有完全做到工藝的分離,因此仍然具有費時費力,工藝繁瑣的缺點。
1.3“外掛內澆”剪力墻結構體系
所謂“外掛內澆”是指內墻采用的是鋼筋混凝土剪力墻大模板施工工藝,而外墻采用的是預制夾芯保溫板,內外全部采用的是光面的形式,不需要進行抹灰操作,此結構體系的關鍵是外墻和內墻構造之間的連接技術,容易由于出現(xiàn)分離導致擴大面擴大的現(xiàn)象。但是這個結構體系省去了抹灰的操作,這樣可以減少勞動量,省時省力。
1.4 鋼筋混凝土框架結構
這種結構體系多用于多層的住宅結構,將預制的輕型墻板應用于內墻與外墻。這種結構體系在于它的隔斷設計巧妙,操作不繁瑣,但是省時省力,施工工藝也是比較先進的,但是這種方法并不是適合于所有地區(qū),因此采用這種方法時,應具體問題具體分析,適合些方案的地區(qū),才能使用此方案。
1.5 鋼結構體系
近些年,鋼結構體系在建筑工程的應用悄然興起,這種結構體系布局合理,具有較強的抗震性,但是它鋼件量需求量較大,成本非常高,工藝也十分復雜,是技術研究的主要方向。
2、空心剪力墻結構的構造措施
主要包括7個方面,如圖所示
空心剪力墻結構的構造措施圖
2.1 材料
空心剪力墻使用的主要材料就是混凝土,采用的混凝土強度與建筑工程的質量要求標準密切相關,應保證構件在水平地震的作用下有足夠的承載力和變形耐力。普遍的工程要求空心剪力墻的等級至少要高于C25。
2.2 剪力墻的厚度
不同的工程對剪力強的穩(wěn)定性、承載力有不同要求,工程的施工標準也存在著差異,這也就對剪力墻的厚度有不同的要求。剪力墻的厚度應適宜,如果過厚,既不利用施工,也不利于工程的穩(wěn)定性,如果過薄,則會影響工程的質量。因此,厚度相同的情況下,空心剪力墻的強度會超過實心剪力墻,但是實心剪力墻的穩(wěn)定性卻高于空心剪力墻。
2.3 剪力墻的門窗洞口布置
剪力墻的門窗洞口的布置的是否規(guī)則對于防止地震災害有明顯的影響,如果位置不規(guī)則,不科學,會引起的應力集中,容易使墻體發(fā)生剪力的破壞。如果洞口的位置布置的科學、合理,則應力的分布也是平均的,墻肢和連梁明確分明,不容易造成剪力強的破壞。而窗洞剪力強應力分布是比較復雜的,計算與設計起來都要面對很多困難,最好不要采用錯洞設計與布置。連梁的高度也建議過大,因為過高的連梁可能會導致連粱的剪切破壞,采用低窗或是將窗洞進行落地處理,可以減小連梁的高度。
2.4 豎向孔洞
豎向孔洞會對截面產生一定的消弱作用,因此,孔洞率不宜過高,30%為最大高度。豎向孔洞的直徑應小于墻體厚度的一半,而間距也應控制在150mm之內。空心剪力墻中的豎向子酮采用具有一定剛度的一次脫模形成為使鋼筋混凝土空心剪力墻的截面尺寸變化不致過決,應將相鄰內模高低交錯布置,低于(或高于)相鄰內模150mm。
2.5 圈梁
為了減少墻體裂縫的發(fā)展可以使用圈梁,它會和暗柱的共同作用下來使整個結構呈現(xiàn)出整體性,可以有效的提高結構的抗震作用。圈梁還具有提高空自剪力墻穩(wěn)定性的作用。在進行圈梁設計時,同樣要考慮它的高度與寬度,其中高度應小于300mm,而寬度與墻體厚度相同?v向鋼筋的長度不應小于400mm, 箍筋直徑應大于8mm,間距控制在30mm的范圍內。
2.6 連梁
對剪力墻結構抗震性能影響最大的構件為連梁,它可以有助于支剪力墻形成墻弱梁的效果,可以提高墻體的延展性,連梁就可以早于空心剪力墻屈服,可以在連梁進入到彈塑性工作狀態(tài)后仍能發(fā)揮優(yōu)良的作用。
2.7 保護層
根據建筑耐久性和粘結錨固的性能來進行混凝土保護層厚度的設定。我國建筑相關規(guī)范中規(guī)定,對于梁板柱中的受力主筋的保護層厚度不應小于鋼筋直徑的長度。而考慮到耐久性的需求,則是要考慮到構析的使用年限,以及結構安全使用過程中受到鋼筋腐蝕的特性。
2.8 錨固長度
錨固是用來連接鋼筋和混凝土兩種這兩種材料的。常用的鋼筋與混凝土的粘結錨固主要有用于鋼筋與混凝土接觸面的膠結力,還有相對滑移區(qū)域中的摩擦力與阻力,以及變形鋼筋橫肋對肋前混凋進二擠壓而產生的咬合力。而錨固的長度會影響到鋼筋與混凝土的牢固程度。
3、剪力墻鋼筋分布
3.1 剪力墻中鋼筋的作用
剪力墻中的鋼筋主要分為水平分布的鋼筋與豎向分布的鋼筋兩種。鋼筋存在于剪力墻中,主要表起四個方面的作用。第一,使剪力墻具有一定的延展性,在被破壞前會被發(fā)現(xiàn)具有明顯的位移與預兆,避免脆性破壞的發(fā)生;第二,如果混凝土會出現(xiàn)被破壞的現(xiàn)象,鋼筋仍然能夠防止剪力墻不會發(fā)生突然倒塌的情況;第三,當環(huán)境溫度與濕度發(fā)生變化時,鋼筋的存在可以有效的預防裂縫的出現(xiàn);第四,如果在施工過程中有裂縫的出現(xiàn),剪力墻可以防止裂縫的延裂與擴散。
3.2 剪力墻的鋼筋布置要求
為了加強剪力墻出平面的側向受彎承載力及固定鋼筋和孔洞的位置,空心剪力墻中間會布有豎向孔洞,并且至少是雙排布置的。而分布于鋼筋之間的拉接鋼筋,位置應該是在孔洞之間,間距在小于500mm,如果是邊緣的構析,拉筋的間距還可以適當?shù)臏p小。
4、結束語
空心剪力墻結構在我國建筑行業(yè)中得到了普遍的運用,但是仍然存在著一些質量通病,要求相關技術人員還要要總結經驗的基礎上,不斷的進行技術研究,在解決好這些質量通病問題后,促進空心剪力墻技術進一步得到發(fā)展。
參考文獻:
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