框架剪力墻仿古建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析

汪文中

摘要：框架剪力墻結(jié)構(gòu)具有剛度大、抗震性強(qiáng)、有利形成大空間等優(yōu)點(diǎn)，在仿古建筑中應(yīng)用廣泛。文章對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原則進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)仿古建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，并結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了研究，并提出了相應(yīng)的解決措施，從而更好的提高仿古建筑的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：仿古建筑;框架剪力墻結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)

一、框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在仿古建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）科學(xué)展開平面布置

科學(xué)設(shè)計(jì)平面布置，對(duì)于剪力墻在仿古建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有著重要的作用。在剪力墻設(shè)計(jì)工作中，科學(xué)合理的平面布置可以提高剪力墻的利用效率，提高仿古建筑的承載力。所以，在進(jìn)行剪力墻的平面布置設(shè)計(jì)中，首先要注意在進(jìn)行布置剪力墻時(shí)，應(yīng)該采用均勻布置的原則，以便形成均勻有效的剛度，使得剪力墻的平面布置更加科學(xué)合理。此外，在進(jìn)行剪力墻的布置中，要減少單向平面布置的手段，使結(jié)構(gòu)形成雙向抗側(cè)力體系，避免現(xiàn)成單側(cè)的框架剪力墻體系。同時(shí)，在進(jìn)行剪力墻的平面布置時(shí)，要進(jìn)行對(duì)稱布置，進(jìn)而使得剪力墻的剛度中心和質(zhì)量中心協(xié)調(diào)一致，避免結(jié)構(gòu)計(jì)算中產(chǎn)生平面不規(guī)則，提高剪力墻的承載力和抗震性能。所以，科學(xué)設(shè)計(jì)剪力墻的平面布置，對(duì)于剪力墻在仿古建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用十分重要。

（二）剪力墻結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、厚度和延性的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行仿古建筑剪力墻的設(shè)計(jì)中，對(duì)剪力墻的長(zhǎng)度、厚度以及延性設(shè)計(jì)需要格外注意。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要遵守相關(guān)設(shè)計(jì)原則，剪力墻的厚度和長(zhǎng)度需要按照規(guī)范要求進(jìn)行。根據(jù)建筑的抗震情況，同時(shí)，剪力墻的厚度和長(zhǎng)度需要根據(jù)建筑的抗震計(jì)算進(jìn)行設(shè)計(jì)和確定，不一樣的抗震等級(jí)系數(shù)，在剪力墻的長(zhǎng)度和厚度的設(shè)計(jì)上也就不一樣。所以，在剪力墻設(shè)計(jì)工作中，為了保障建筑物的穩(wěn)定、安全和抗震效果，剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度最小是二百毫米，高厚比應(yīng)該大于8，避免產(chǎn)生短肢剪力墻的形成。在建筑物的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度和長(zhǎng)度比值不均時(shí)，要采用L、T 性截面剪力墻代替原有的剪力墻，同時(shí)也要增加其翼緣長(zhǎng)度。在剪力墻的延性上，一般的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)是，如果剪力墻的寬高比小于二，剪力墻的延性最好，進(jìn)而減少剪力墻的破壞。如果比例大于二，就要對(duì)剪力墻進(jìn)行開洞，同時(shí)要避免剪力墻長(zhǎng)度超過(guò)8米。因此，在進(jìn)行剪力墻的設(shè)計(jì)中，要注意剪力墻結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、厚度以及延性的設(shè)計(jì)，進(jìn)而保障建筑物的承載力。在進(jìn)行墻身鋼筋設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要保障剪力墻水平和豎直方向的配筋率不小于0.2%。對(duì)于抗震等級(jí)為一級(jí)的剪力墻，設(shè)計(jì)人員應(yīng)提升剪力墻的配筋率，這樣才可以保證墻體的穩(wěn)定性和抗震性。

（三）確定墻肢截面厚度

墻肢截面厚度對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量有著十分重要的影響，因此，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專業(yè)人員，要以最大程度的發(fā)揮出框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑機(jī)構(gòu)中的效果為目標(biāo)，在對(duì)墻肢截面厚度進(jìn)行確定的時(shí)候一定要對(duì)剪力墻的厚度進(jìn)行充分考慮，根據(jù)剪力墻厚度的具體情況對(duì)墻肢截面厚度的范圍進(jìn)行嚴(yán)格的控制。通常情況下，應(yīng)將其厚度劃定為最小值，這樣以便于日后施工的調(diào)整。為了有效地提升剪力墻的穩(wěn)定性，對(duì)于一些較短的墻肢，可以適當(dāng)?shù)膶?duì)其底部進(jìn)行加厚處理，同時(shí)，這樣還能在一定程度上增強(qiáng)剪力墻的剛度，提升仿古建筑墻體的安全性。

（四）規(guī)范剪力墻連梁鋼筋配置流程

設(shè)計(jì)人員在對(duì)剪力墻的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須結(jié)合仿古建筑的實(shí)際特點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)實(shí)地調(diào)查可知，仿古建筑的關(guān)鍵部位是連梁，連梁不僅承擔(dān)著仿古建筑的承重責(zé)任，對(duì)建筑墻體的剛度也具有一定的積極意義。因此，在對(duì)仿古建筑的框架剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須充分考慮到連梁的作用，保障其具備一定的抗剪性，從而避免連梁發(fā)生脆性的剪切損壞的現(xiàn)象。與此同時(shí)，為了提高剪力墻墻體的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員需要規(guī)范的進(jìn)行連梁鋼筋配置，在配置鋼筋的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不可以隨意進(jìn)行鋼筋配置，否則，會(huì)導(dǎo)致大震時(shí)候不能形成強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎的安全隱患，如抗震概念不符。

二、實(shí)例分析

（一）工程概況

某仿古建筑，為一棟11層辦公樓及1層地下室。該建筑采用混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，其中框架部分抗震等級(jí)為二級(jí)，剪力墻部分抗震等級(jí)為一級(jí)，基礎(chǔ)采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)。本工程設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g，建筑場(chǎng)地類別為Ⅲ類，場(chǎng)地特征周期為0.55s，設(shè)計(jì)地震分組為二組。

（二）技術(shù)難點(diǎn)

該項(xiàng)目主要技術(shù)難點(diǎn)如下：（1）該結(jié)構(gòu)位于八度區(qū)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)連梁抗剪超限及柱節(jié)點(diǎn)域抗剪超限。（2）剪力墻抗震等級(jí)為一級(jí)，剪力墻分層澆筑，樓層處施工縫的抗滑移驗(yàn)算不容易滿足。（3）場(chǎng)地內(nèi)有多層粉質(zhì)黏土和黏土，持力層為密實(shí)礫砂層，且持力層起伏加大，如果按統(tǒng)一樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)施工，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入持力層深度變化很大，成樁困難，導(dǎo)致截樁太多。（4）由于該建筑為仿古建筑，存在較多挑檐、檐口、屋脊等特殊古建節(jié)點(diǎn)做法，傳統(tǒng)平面圖無(wú)法表示清楚，施工單位無(wú)法充分理解設(shè)計(jì)意圖。

（三）解決措施

對(duì)于以上難點(diǎn)，在項(xiàng)目中主要采取了以下解決措施：（1）提高墻柱混凝土等級(jí)，對(duì)抗剪不足連梁，設(shè)置交叉斜筋或?qū)前祿?，提高連梁抗剪承載力。（2）剪力墻施工縫抗滑移驗(yàn)算不滿足處，增設(shè)附加豎向短鋼筋以抵抗水平地震剪力。（3）由于持力層起伏，沉樁困難，施工前，要求地勘單位補(bǔ)充礫砂層埋深分區(qū)平面圖，對(duì)該建筑管樁長(zhǎng)度進(jìn)行分區(qū)域，減小持力層較高處樁長(zhǎng)，并復(fù)核其單樁承載力，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，實(shí)現(xiàn)了樁基的順利施工。（4）對(duì)于較多的特殊古建節(jié)點(diǎn)做法，在平面圖進(jìn)行索引，然后繪制單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)詳圖，包括節(jié)點(diǎn)平面圖、節(jié)點(diǎn)立面圖、節(jié)點(diǎn)斷面圖，對(duì)于特別特殊的節(jié)點(diǎn)還提供三維效果圖，充分表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，便于施工單位理解。

三、結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是仿古建筑實(shí)施中的重點(diǎn)內(nèi)容，專業(yè)性很強(qiáng)，包含諸多設(shè)計(jì)要素及內(nèi)容。設(shè)計(jì)人員要依據(jù)實(shí)際工程背景，對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)涵及分類具備明確認(rèn)知，依據(jù)框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，合理選擇剪力墻厚度及長(zhǎng)度，并對(duì)其進(jìn)行平面布置，處理約束邊緣構(gòu)件，達(dá)到工程最佳效果。

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