淺析預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計及若干問題

張再龍

安徽省城建設(shè)計研究總院股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

現(xiàn)階段投入到生產(chǎn)活動中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是利用混凝土墻板的作用。以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，利用框架中的梁柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計中將梁柱代替墻板，鋼筋混凝土既能承受水平結(jié)構(gòu)力，同時抗壓能力也很強(qiáng)，因此該結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)形式特點

剪力墻又稱抗震墻，該結(jié)構(gòu)形式由于在承受外力的情況下所受側(cè)向變形小，承載力大，延展性較好，因此其抗震性能比較好。但是剪力墻結(jié)構(gòu)形式在進(jìn)行平面布置時會有一定局限性，其間距較小，空間會顯得稍微局促，因而廣泛應(yīng)用在住宅、酒店、公寓等建筑中，而公共建筑應(yīng)用較少。另外，剪力墻結(jié)構(gòu)由于承受豎向力和水平力的能力較大，且橫向剛度大，因而建筑物建造的層數(shù)、高度要比框架結(jié)構(gòu)更多、更高。由于剪力墻結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有梁、柱等外露與凸出來的部分，室內(nèi)空間會顯得更為簡潔、寬敞，但剪力墻不能進(jìn)行拆除或破壞，對室內(nèi)布局無法自行改造。隨著短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛，室內(nèi)布局改造的靈活性增加了，但有試驗研究表明，該布置是以降低整個結(jié)構(gòu)受力性能為代價的，雖然降低幅度較小，但在設(shè)計中還需根據(jù)建筑物整體情況慎重選擇[1]。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)點

（1）穩(wěn)定性優(yōu)好。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中表現(xiàn)出了穩(wěn)定性優(yōu)勢。當(dāng)前階段，社會經(jīng)濟(jì)得到了迅速發(fā)展，建筑數(shù)量也呈現(xiàn)出了急劇增長的態(tài)勢。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為了盡可能節(jié)省土地資源，建筑高度也出現(xiàn)了快速增長態(tài)勢。因此，這便對建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提出了更高要求。就目前形勢來看，將剪力墻合理應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)中，能夠有效提升整體建筑的穩(wěn)定性，從而更好地保障人民工程設(shè)計居住安全。

（2）安全性能高。在開展任何一項活動時，都需要充分考慮到安全方面因素對其所產(chǎn)生的影響。長期以來，安全一直都是保障各項活動開展的前提和基礎(chǔ)。為此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，也需要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性。如果能夠在一定程度上有效提升建筑的穩(wěn)定性，便會降低自然災(zāi)害對其產(chǎn)生的影響。借助到剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的積極作用，能夠有效提升整體建筑的安全性。在安全意識不斷提升的背景下，更是需要認(rèn)識到安全性能對其所產(chǎn)生的影響。

（3）建筑結(jié)構(gòu)抗震性能好。近年來，板塊運動越來越活躍。相應(yīng)的，這便會在一定程度上增加地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率，尤其是在地震災(zāi)害方面。從其特點來看，具備了明顯不可控性、難以預(yù)測性、破壞性較大的特點。如果發(fā)生地震災(zāi)害時，沒有對其進(jìn)行有效控制，更是會對周圍地區(qū)居民正常生活和生命、財產(chǎn)安全造成極大威脅。因而有效利用剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，便可以加強(qiáng)內(nèi)部設(shè)計穩(wěn)定性，從而有效提升建筑的抗震能力[2]。

3 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計若干問題

在現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用中，這種剪力墻結(jié)構(gòu)主要是通過平面布置的方式來完成的，多使用雙向或者多向的結(jié)構(gòu)布置，達(dá)到不同建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的。相比較于傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)明顯更為結(jié)實，其主要是應(yīng)用在30層以下的高層住宅建筑中。在應(yīng)用的過程中必須要確保該結(jié)構(gòu)的高度和寬度之比≤5，同時，還需要充分考慮到防震性能對墻體建筑的影響。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，不同類型剪力墻結(jié)構(gòu)，其所受到的力也不同，其中主要注意以下問題：

3.1 預(yù)制疊合板連接構(gòu)造設(shè)計

（1）對于預(yù)制疊合板之間的拼縫節(jié)點設(shè)計過程而言，工作人員要從多個角度來考慮不同類型受力板的性質(zhì)。如果受力板是雙向類型，那么如果在甩筋搭接過程中無法避免受力板一側(cè)出現(xiàn)出筋的現(xiàn)象，那么就要選用直筋帶135°彎鉤。在拼縫處的平面布置甩筋時，要根據(jù)縫隙的寬度以及鋼筋搭接的長度，規(guī)定預(yù)制疊合板現(xiàn)澆平縫的寬度，在每根甩筋時要間隔一個直徑寬度的距離，同時還要根據(jù)直筋的搭接長度，規(guī)定澆筑部分的直筋寬度。

（2）在預(yù)制疊合板施工過程當(dāng)中，如果預(yù)制疊合板支座處水平方向出現(xiàn)鋼筋甩出現(xiàn)象或者水平方向的鋼筋和現(xiàn)澆鋼筋產(chǎn)生“打架”現(xiàn)象，那么施工成員就要將疊合板支座處的甩出鋼筋拆除，然后在疊合板頂部安裝抗剪鋼筋，這樣才能確保疊合板支座安裝處于水平狀態(tài)。

（3）在疊合樓板安裝過程當(dāng)中，如果樓板安裝的高度需要降低，那么施工人員就要結(jié)合樓板安裝的具體區(qū)域來單獨設(shè)計樓板的安裝方案。如果樓板降板尺寸小于50mm，那么就可以在疊合樓板處連續(xù)布置鋼筋彎折角度。

3.2 預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)豎向受力鋼筋的連接設(shè)計

（1）就目前而言，工作人員在工程建設(shè)過程中使用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)豎向鋼筋連接的方法主要分為機(jī)械連接、漿錨連接、套筒灌漿連接這三種類型。同時，在施工過程中使用最為廣泛的連接類型為套筒灌漿連接法。在對采用套筒灌漿連接法的配置預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行試驗過程當(dāng)中，在裝配式結(jié)構(gòu)縱向受力鋼筋安裝過程中采用鋼筋機(jī)械連接方式，能夠提高鋼筋之間連接的穩(wěn)定性，這種方式在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中被廣泛地推廣和應(yīng)用，在一定程度上提高了建筑施工的質(zhì)量以及建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）在對預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計過程當(dāng)中，施工人員要選用直徑較大的鋼筋。在安裝套筒過程中要選用間隔交錯方式安裝方法，這樣不僅能夠降低安裝過程中套筒使用的數(shù)量以及鋼筋的用量，還能提高豎向鋼筋之間的連接性，從而在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高施工的效率。

4 結(jié)束語

在國家部門大力支持下，我國建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展。其中，剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，為建筑設(shè)計質(zhì)量和建筑整體性能的提升提供了技術(shù)支持。剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大、承載力較強(qiáng)、并且抗震、抗風(fēng)性能好，在高層建筑中應(yīng)用越來越廣泛。因此，研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用具有積極的社會意義，希望本篇文章的研究能夠推動該設(shè)計理念的廣泛應(yīng)用。