民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中短肢剪力墻技術(shù)的應(yīng)用策略

張恒波 張相飛

在民用建筑工程中，短肢剪力墻是一種十分常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)，憑借著良好的外觀(guān)、穩(wěn)定性以及合理的空間布局等諸多優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。因此，在民用建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者一定要加強(qiáng)對(duì)短肢剪力墻技術(shù)的應(yīng)用研究，并通過(guò)合理的策略加以應(yīng)用。這樣才更加有利于民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果的良好保障，以此來(lái)確保整體民用建筑工程的質(zhì)量與安全。

1.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的基本概念

所謂短肢剪力墻，就是墻體厚度在30cm 以下，墻體高度與厚度之比最大值大于4 但小于等于8 的剪力墻[1]。這種墻體結(jié)構(gòu)不僅具有良好的穩(wěn)定性，同時(shí)也具有比較好的空間布局效果，且外觀(guān)也十分優(yōu)美。基于此，在目前的民用建筑設(shè)計(jì)與建設(shè)中，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛，且應(yīng)用前景也十分光明。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以讓民用建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)構(gòu)件元素有效連接。具體應(yīng)用中，設(shè)計(jì)者可根據(jù)民用建筑的實(shí)際情況，對(duì)其結(jié)構(gòu)大小以及墻體數(shù)量等加以合理調(diào)整，使其與民用建筑的實(shí)際建設(shè)、應(yīng)用需求相符合。通過(guò)這樣的方式，不僅可以有效確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部空間的進(jìn)一步節(jié)約，實(shí)現(xiàn)建筑實(shí)用性的進(jìn)一步增強(qiáng)。為達(dá)到滿(mǎn)意的設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)者應(yīng)該對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)加以合理設(shè)置，以此來(lái)有效分散短肢剪力墻所承受的壓力，使其牢固性得以進(jìn)一步強(qiáng)化。

2.短肢剪力墻技術(shù)在民用建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

2.1 結(jié)構(gòu)布局技術(shù)的合理應(yīng)用

民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者一定要注重其整體布局的規(guī)范性和簡(jiǎn)潔性，并最大限度實(shí)現(xiàn)其空間布局的擴(kuò)大。具體設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者首先應(yīng)做好前期的準(zhǔn)備工作，對(duì)民用建筑空間的實(shí)際應(yīng)用需求做到充分了解，并根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的合理制定。通過(guò)這樣的方式，才可以有效確保整體短肢剪力墻結(jié)構(gòu)施工的規(guī)范性。在此過(guò)程中，設(shè)計(jì)者一定要嚴(yán)格遵循人性化的設(shè)計(jì)理念，根據(jù)實(shí)際需求，對(duì)短肢剪力墻的數(shù)量、規(guī)格和間距等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，在確保短肢剪力墻對(duì)稱(chēng)、均勻分布的同時(shí)實(shí)現(xiàn)整體民用建筑結(jié)構(gòu)布局的進(jìn)一步簡(jiǎn)化[2]。這樣才能符合民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，充分滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用需求。

2.2 抗震技術(shù)的合理應(yīng)用

在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用中，其底層位置的構(gòu)件并不具備足夠強(qiáng)的抗震性能。因此，在地震發(fā)生的情況下，短肢剪力墻底層的構(gòu)件就很容易產(chǎn)生裂縫，進(jìn)而讓上層與底層之間的剛度比進(jìn)一步加大。同時(shí)，隨著民用建筑中樓層數(shù)量的增加，底層構(gòu)件所具有的彈塑性也會(huì)呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì)，尤其是在高層或超高層民用建筑中，一旦地震發(fā)生，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)便很容易出現(xiàn)彎曲變形情況，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)位置偏移現(xiàn)象，導(dǎo)致上層結(jié)構(gòu)具有越來(lái)越大的剛度，整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會(huì)顯著降低，甚至?xí)霈F(xiàn)建筑損壞或倒塌風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)用戶(hù)的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。

基于此，在短肢剪力墻技術(shù)的具體應(yīng)用中，為實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定性和抗震性，設(shè)計(jì)者一定要對(duì)其上層及其底部之間的側(cè)移剛度比嚴(yán)格控制，并將剪力墻構(gòu)造適當(dāng)加強(qiáng)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)其整體結(jié)構(gòu)抗震性能的進(jìn)一步強(qiáng)化。在此過(guò)程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)利用專(zhuān)業(yè)知識(shí)、結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)合理的方法進(jìn)行整體剪力墻結(jié)構(gòu)的精確計(jì)算，使其設(shè)計(jì)值得到全面明確。在此過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位一定要做好底部構(gòu)件變化情況的全天候監(jiān)測(cè)，對(duì)相應(yīng)的參數(shù)標(biāo)注做到全面明確，同時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大底部構(gòu)件厚度，以此實(shí)現(xiàn)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的進(jìn)一步強(qiáng)化。為實(shí)現(xiàn)短肢剪力墻地震破壞性的進(jìn)一步降低，設(shè)計(jì)者可根據(jù)民用建筑所在地的具體地質(zhì)情況、結(jié)合抗震等級(jí)要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。為實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)延性的進(jìn)一步提升，設(shè)計(jì)者也可將短肢剪力墻截面上的縱向配筋數(shù)量適當(dāng)加大。在此過(guò)程中，為進(jìn)一步提升短肢剪力墻的承載力，設(shè)計(jì)者一定要做好其軸壓比控制，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)剪力墻位置和間距進(jìn)行合理調(diào)整[3]。通過(guò)這樣的方式，才可以有效確保整體民用建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性，實(shí)現(xiàn)其抗震性能的良好保障，盡最大限度確保用戶(hù)的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

2.3 連梁設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

在短肢剪力墻的具體應(yīng)用中，連梁具有比較大的能量消耗，若其剪切設(shè)計(jì)不夠合理，便很容易對(duì)整體結(jié)構(gòu)的抗震性能造成不良影響，使建筑結(jié)構(gòu)不能正常延展。為避免此類(lèi)情況發(fā)生，具體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照強(qiáng)剪弱彎的原則，全面進(jìn)行連梁參數(shù)的準(zhǔn)確計(jì)算，這樣便可實(shí)現(xiàn)剪切實(shí)際的精準(zhǔn)把握，確保剪切操作在連梁彎曲之前完成。同時(shí)，設(shè)計(jì)者也應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況做好連梁的縱筋設(shè)計(jì)，在非必要情況下，盡量不增加縱筋數(shù)量，這樣才可以有效滿(mǎn)足強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)與施工原則。在此過(guò)程中，設(shè)計(jì)者也應(yīng)該對(duì)連梁界面所具有的抗剪能力加以精確計(jì)算，對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)做到全面明確，在將設(shè)計(jì)值與增大系數(shù)相乘之后，得到的計(jì)算值就是連梁界面所具有的抗剪性能參數(shù)。另外，在連梁設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者也應(yīng)該對(duì)短肢剪力墻實(shí)際的抗側(cè)力和連梁截面尺寸加以綜合考慮，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)剪力墻數(shù)量的合理確定。在此過(guò)程中，設(shè)計(jì)者也應(yīng)該注意確保短肢剪力墻剛度中心與整體體系之間的協(xié)調(diào)性，將實(shí)際的連梁截面與跨高比作為依據(jù)，對(duì)連梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，這樣便可實(shí)現(xiàn)運(yùn)算誤差最小，確保設(shè)計(jì)精度。

2.4 鋼筋綁扎設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用

在完成短肢剪力墻的布局設(shè)計(jì)之后，設(shè)計(jì)者應(yīng)將施工現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)資料、實(shí)地考察結(jié)果以及民用建筑工程的實(shí)際應(yīng)用需求作為依據(jù)，將各個(gè)參數(shù)信息標(biāo)注在圖紙上，并對(duì)鋼筋綁扎流程加以科學(xué)設(shè)計(jì)。在此過(guò)程中，設(shè)計(jì)者一定要選擇質(zhì)量足夠優(yōu)良的鋼筋材料，并將各種鋼筋材料的具體安裝區(qū)域、水平與垂直安裝參數(shù)等明確標(biāo)注在設(shè)計(jì)圖紙上；做好墻體下層與上層鋼筋位置和間距的調(diào)整方案設(shè)計(jì)。同時(shí)應(yīng)針對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急方案的合理制定，若墻體下層鋼筋出現(xiàn)偏移情況，且離開(kāi)了指定位置，施工中便可將鋼筋做彎曲處理，將其連接到墻體上層鋼筋上，但是鋼筋的彎曲弧度不可超過(guò)15°[4]。在對(duì)短肢剪力墻模板進(jìn)行搭建方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了良好保障不同鋼筋網(wǎng)的間距，設(shè)計(jì)者一定要將鋼筋間距及其具體綁扎位置明確標(biāo)注。為保障模板質(zhì)量，設(shè)計(jì)者也應(yīng)將鋼筋網(wǎng)內(nèi)的鋼筋墊塊質(zhì)量及其數(shù)量明確標(biāo)注。通過(guò)這樣的方式，便可為后續(xù)施工做好準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)民用建筑工程短肢剪力墻設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量的良好保障。

2.5 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用

在對(duì)民用建筑工程中的短肢剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一項(xiàng)至關(guān)重要的內(nèi)容就是對(duì)其混凝土施工方案進(jìn)行合理制定?；诖?，在具體的短肢剪力墻設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者一定要做好各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算，并以此為依據(jù)來(lái)進(jìn)行混凝土澆筑施工工藝的合理選擇，也需要對(duì)混凝土澆筑施工之后的養(yǎng)護(hù)方案加以科學(xué)制定。在此過(guò)程中，設(shè)計(jì)者需要做好混凝土原材料種類(lèi)、質(zhì)量、規(guī)格等的明確標(biāo)注，以此來(lái)為施工單位提供科學(xué)的混凝土配比方案。同時(shí)也應(yīng)該按照以下內(nèi)容做好混凝土澆筑施工方案的設(shè)計(jì)：

（1）應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和實(shí)際需求，應(yīng)用設(shè)計(jì)的材料進(jìn)行混凝土配比試驗(yàn)，以此來(lái)合理確定各項(xiàng)材料配比，使其與實(shí)際工程相符。

（2）施工中，應(yīng)要求施工單位嚴(yán)格按照試驗(yàn)中獲得的參數(shù)來(lái)進(jìn)行混凝土配制，根據(jù)試驗(yàn)中確定的比例，將各種原材料按順序投入混凝土攪拌裝置中，在充分?jǐn)嚢杈鶆蛑蟛趴梢赃M(jìn)行澆筑。

（3）在短肢剪力墻混凝土澆筑施工的過(guò)程中，施工單位應(yīng)做好模板中的雜物清理，以此來(lái)確保澆筑效果。

（4）具體澆筑施工中，首先需要在模板底部進(jìn)行5mm 厚的混凝土結(jié)構(gòu)澆筑，然后通過(guò)分倉(cāng)澆筑法進(jìn)行整體短肢剪力墻的澆筑施工。施工中，每間隔一段時(shí)間便需要對(duì)墻體表面做噴水處理，并將一層保溫材料鋪設(shè)到墻體表面，防止短肢剪力墻表面在混凝土凝固之后出現(xiàn)離析、裂縫等問(wèn)題，進(jìn)一步保障短肢剪力墻施工質(zhì)量[5]。澆筑過(guò)程中，施工人員應(yīng)將蓄水設(shè)施設(shè)置在梁下方，讓梁上下的溫濕度保持一致，以此來(lái)確保短肢剪力墻整體施工質(zhì)量，防止溫度或干縮裂縫產(chǎn)生。

（5）混凝土凝固后，施工人員一定要通過(guò)精密設(shè)備做好露出鋼筋的處理，防止鋼筋外露、銹蝕對(duì)整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的不良影響，確保民用建筑工程的質(zhì)量與安全。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，短肢剪力墻技術(shù)的合理應(yīng)用是確保整體設(shè)計(jì)與施工效果的關(guān)鍵。因此，設(shè)計(jì)者一定要明確短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的主要原理，并根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合實(shí)際需求來(lái)做好短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。只有通過(guò)這樣的方式，才可以有效確保短肢剪力墻設(shè)計(jì)效果，提升其建設(shè)質(zhì)量，滿(mǎn)足整體民用建筑工程的質(zhì)量與安全需求，促進(jìn)民用建筑工程的良好應(yīng)用與發(fā)展。