裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

雷兵 王金金

同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 山東濟(jì)南 250101

在現(xiàn)代化的建筑領(lǐng)域，預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)是一種比較新型的現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)模式，和傳統(tǒng)意義上的混凝土建筑方式有很大不同，呈現(xiàn)出更為顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。這種建筑結(jié)構(gòu)所采取的是組裝式的方法，相對(duì)來(lái)說(shuō)更加節(jié)能降耗，且在具體的應(yīng)用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生固體廢棄垃圾，對(duì)空氣和環(huán)境不會(huì)造成污染。與此同時(shí)，該建筑方式能進(jìn)一步有效推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，充分體現(xiàn)出建筑的節(jié)能性和環(huán)保性。

1 裝配式建筑結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)概述

1.1 裝配式建筑結(jié)構(gòu)概述

為實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)應(yīng)用，需要了解其在設(shè)計(jì)過(guò)程中的相關(guān)要點(diǎn)。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)工作機(jī)制等不同要素的引入及整合利用方面的深入思考，有利于增強(qiáng)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果，拓寬其科學(xué)設(shè)計(jì)工作思路。結(jié)合建筑企業(yè)長(zhǎng)效發(fā)展要求及裝配式建筑建設(shè)狀況，加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)狀況分析，嚴(yán)格把控與之相關(guān)的設(shè)計(jì)方案形成過(guò)程，可使這類建筑處于良好的建設(shè)及應(yīng)用狀況，滿足裝配式建筑結(jié)構(gòu)性能可靠性的要求[1]。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)概述

剪力墻結(jié)構(gòu)分為實(shí)體墻、整體小開(kāi)口剪力墻、雙肢或多肢剪力墻及壁式框架剪力墻。其中，有開(kāi)洞或沒(méi)開(kāi)洞的墻體結(jié)構(gòu)為實(shí)體墻，應(yīng)用過(guò)程中可為建筑結(jié)構(gòu)類型的豐富及應(yīng)用效果增強(qiáng)等提供支持；整體小開(kāi)口剪力墻在應(yīng)用中的變形主要為彎曲型，應(yīng)用中基本不存在反彎點(diǎn)，能為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提高及應(yīng)用效果增強(qiáng)等提供有效保障；開(kāi)洞較大的往往采用雙肢或多肢剪力墻，可使建筑實(shí)踐中的結(jié)構(gòu)施工及應(yīng)用質(zhì)量更加可靠；壁式框架剪力墻在形成中也有較大的開(kāi)洞，但其受力特點(diǎn)與其他剪力墻存在差異：樓層處的彎矩圖會(huì)發(fā)生突變現(xiàn)象，存在彎點(diǎn)。

通過(guò)對(duì)這些不同類型剪力墻基本內(nèi)容的了解，需要加深對(duì)其科學(xué)設(shè)計(jì)的重視程度，促使裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)涵更加豐富，獲取應(yīng)用價(jià)值良好的設(shè)計(jì)方案，并實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量可靠的剪力墻結(jié)構(gòu)的科學(xué)應(yīng)用。

2 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 注重剪力墻的合理布置

為使剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更具合理性、科學(xué)性，則需要設(shè)計(jì)人員對(duì)其合理布置進(jìn)行充分考慮。在此期間應(yīng)做到如下內(nèi)容。

（1）采用勻稱布置、分散規(guī)整的方式，完成剪力墻布置工作，并對(duì)墻面長(zhǎng)度是否符合實(shí)際要求、平面布局是否合理等加以思考，使剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果更加顯著，并為裝配式建筑結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化及應(yīng)用質(zhì)量提高提供專業(yè)支持。

（2）布置剪力墻的過(guò)程中需控制好間距，并通過(guò)對(duì)裝配式建筑實(shí)際情況的考慮，確定剪力墻結(jié)構(gòu)類型，促使其設(shè)計(jì)質(zhì)量更加可靠，實(shí)現(xiàn)對(duì)該類結(jié)構(gòu)的高效利用。同時(shí)，對(duì)布置好的剪力墻的應(yīng)用狀況是否良好進(jìn)行科學(xué)分析，借助設(shè)計(jì)人員的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，不斷完善其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而增強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)在裝配式建筑實(shí)踐中的應(yīng)用效果[2]。

2.2 疊合板設(shè)計(jì)

疊合板一般至少要設(shè)置4 個(gè)吊點(diǎn)，當(dāng)疊合板跨度太大時(shí)，可以適當(dāng)增設(shè)吊點(diǎn)。注意預(yù)制疊合板的板厚不能小于60mm，后澆混凝土的厚度不小于預(yù)制疊合板的厚度。疊合板中的桁架筋布置距板邊應(yīng)大于150mm，間距不應(yīng)大于600mm，構(gòu)件深化設(shè)計(jì)時(shí)，桁架筋的間距及鋼筋直徑需經(jīng)過(guò)剛度計(jì)算確定，不能直接按照最大值布置。桁架筋不建議置于2 排底筋的上部，如果桁架筋埋深較淺，則無(wú)法發(fā)揮布置桁架筋的作用，且容易被拔出，桁架筋應(yīng)沿預(yù)制疊合板的長(zhǎng)杜方向布置。疊合板拆分時(shí)，注意需嵌入進(jìn)梁、墻內(nèi)10mm，且應(yīng)伸出鋼筋至梁、墻中線，起到防止疊合板邊緣開(kāi)裂的作用。屋面板建議采用現(xiàn)澆，保證結(jié)構(gòu)的整體性。

2.3 重視連梁設(shè)計(jì)

剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的連梁性能是否可靠，關(guān)系著建筑抗震效果，體現(xiàn)著裝配式建筑應(yīng)用中的抗震設(shè)計(jì)水平。因此，在完善剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，應(yīng)提高對(duì)其連梁設(shè)計(jì)的關(guān)注度。在此期間，應(yīng)積極開(kāi)展連梁在強(qiáng)剪及弱彎等方面的驗(yàn)算分析工作，切忌人為增加連梁縱筋，應(yīng)滿足其截面科學(xué)控制方面的要求，從而為剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量提高及應(yīng)用狀況改善等打下基礎(chǔ)；根據(jù)設(shè)計(jì)要求及連梁的功能特性等，設(shè)計(jì)人員在實(shí)踐中應(yīng)控制好其跨高比，并在專業(yè)資料及信息技術(shù)的支持下，提高連梁截面抗剪計(jì)算準(zhǔn)確性，充分發(fā)揮其在剪力墻結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化及設(shè)計(jì)效果增強(qiáng)中的實(shí)際作用，滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)方案利用價(jià)值最大化要求。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)提高對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中連梁設(shè)計(jì)重要性的正確認(rèn)識(shí)，促使與之相關(guān)的設(shè)計(jì)工作落實(shí)到位，增強(qiáng)連梁設(shè)計(jì)專業(yè)性及應(yīng)用效果等。

2.4 墻體厚度設(shè)計(jì)及連梁鋼筋配置

剪力墻肢厚度設(shè)計(jì)通常有著明確的規(guī)范條例加以約束，比如對(duì)于短肢剪力墻而言，要求底部加強(qiáng)部位應(yīng)在20cm 已以內(nèi)，其他部位應(yīng)在18cm 以上。與此同時(shí)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中為避免剪力墻剛度發(fā)生突變問(wèn)題，剪力墻厚度在具體變化方面，應(yīng)將變化范圍空白紙5 至10cm 左右，且要保證剪力墻厚度變化的均勻性。在連梁鋼筋配置方面，一般都與剪力墻設(shè)計(jì)而言，要求配筋率在0.2%以上，如果抗震要求在三級(jí)以內(nèi)，要求剪力墻配筋率在0.25%以上，在確定具體連梁配筋率時(shí)，還需要結(jié)合工程結(jié)構(gòu)實(shí)際靈活調(diào)整。通常而言，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)適當(dāng)增加剪力墻配筋率，更有助于提高剪力墻的整體穩(wěn)定性[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，不同設(shè)計(jì)要點(diǎn)的明確及措施的科學(xué)使用，有利于提高剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的效率及質(zhì)量，滿足裝配式建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)要求，逐漸實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)設(shè)計(jì)方案利用價(jià)值最大化。因此，未來(lái)在加強(qiáng)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提升剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用水平的過(guò)程中，應(yīng)給予其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更多的考慮，并將具體的設(shè)計(jì)工作落實(shí)到位，從而為剪力墻結(jié)構(gòu)施工計(jì)劃的高效實(shí)施提供科學(xué)指導(dǎo)，并為裝配式建筑建設(shè)事業(yè)的長(zhǎng)效發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。