框架剪力墙结构其在建筑工程中的应用

【摘 要】框架剪力墙结构不仅可极大提高房屋建筑的稳定性,而且使建筑的使用功能更加丰富,目前框架剪力墙结构已经成为城市房屋建筑最广泛采用的建筑结构.本文介绍了框架剪力墙结构的特点及其作用,讨论了其在房屋建筑工程中的应用情况.

【关 键 词 】建筑工程；框架剪力墙；应用

0.前言

为缓解有限的土地资源与人口增长之间的矛盾,当前的城市房屋建筑向着高层化的方向发展,为抵抗水平荷载、增强建筑物的稳定性,并同时满足人们对建筑物使用功能的多样化需求,当前房屋建筑多采用框架剪力墙结构体系,在这样的背景下,探讨框架剪力墙结构的施工技术在房屋建筑工程中的应用具有重要现实意义.

1.框架剪力墙结构及其特点

1.1框架剪力墙结构的基本概念

在房屋建筑结构体系中,常见的单一体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等,其中框架结构虽然可为建筑物提供较大的空间,但是侧向刚度小,抵御水平荷载的能力稍差；而剪力墙结构的侧向刚度大,对地震、风荷载等水平荷载均具有较好的抵抗作用,但剪力墙结构空间布置不灵活、自重大.而框架剪力墙结构综合了框架结构和剪力墙结构二者的优点,首先,框架剪力墙结构有着剪力墙结构侧向刚度大、稳定性好的优点,其次,还可为人们提供大的室内空间,使空间布置更加灵活,满足人们对建筑物使用功能的多样化需求.

在框架剪力墙结构中,由梁和柱通过刚性连接或铰接等方式结合构成结构的框架,用于承受建筑物的竖向荷载,而水平荷载由剪力墙承受.

1.2框架剪力墙结构的技术特点

1.2.1受力特点

框架结构在压力、剪力等的作用下表现为上部楼层变形小,下部楼层变形大,变形曲线为剪切型；剪力墙结构则表现为上部楼层变形大、下部楼层变形小,变形曲线为弯曲型；而框架剪力墙结构则综合了二者的优点,同时规避了缺点,通过框架和剪力墙的配合应用使得变形曲线变为弯剪型,减小了楼层之间的相对位移,使楼层之间受力更均匀.

1.2.2刚度特点

框架剪力墙结构中框架结构与剪力墙结构的配置会影响其刚度特点,框架剪力墙结构的受力性能在接近剪力墙结构时其刚度较大,而在接近框架结构的受力性能时,即基底弯矩占整体弯矩20%以上时则框架刚度就表现为不足,必须采取相应的构造措施予以解决.

1.2.3抗震特点

框架剪力墙结构建筑物的抗震等级是根据结构在抗震性能方面框架刚度和剪力墙刚度各自贡献的比例进行确定的,因此可根据当地的抗震设防要求制定相关房屋抗震设计规范,并结合房屋的功能要求对框架剪力墙结构进行科学设计.

2.房屋建筑施工中框架剪力墙结构技术的应用

2.1框架剪力墙结构的设计

第一,设计人员应当根据当地的抗震等级对剪力墙的数量进行科学计算和布置,并充分应用新型的抗震技术措施,以充分提高房屋建筑的侧向刚度；而在没有抗震设防要求的地区,应当主要采用框架内力调整的方法对框架剪力墙结构的数量和位置进行设计,使房屋建筑是满足刚度要求的前提下尽可能达到大空间的效果,以满足当前人们对高层房屋建筑的高标准要求.

第二,为充分保障房屋建筑的稳定性和可靠性,可保留与剪力墙重合的框架梁,此外,为达到更好的视觉效果,也可将与剪力墙位置重合的框架梁做成宽度与剪力墙厚度相等的暗梁,暗梁的高度宜与框架梁截面等高,或为剪力墙厚度的二倍,暗梁的配筋应当至少满足框架梁抗震等级的最小配筋率要求并按照设计构造要求适当配置.

2.2框架剪力墙结构的施工技术要点

2.2.1混凝土模板工程

在框架剪力墙结构混凝土模板工程的相关工作中应当注意以下几点要求：

（1）为确保模板配置的准确和精度要求,应当在设计内外侧模板配置时使外墙外侧模板的长度大于内侧模板250mm左右,并以浇筑完毕的墙体作为参照物,使外侧模板与混凝土墙体紧密贴合,并在模板与墙体间垫上海绵等弹性材料,以保护墙体,确保墙体的完整性.

（2）为避免内侧模板在浇筑混凝土过程中发生位置的偏移,可通过将短钢筋头设置在模板内侧的方式来抵抗模板偏移的趋势.

（3）吊装墙模时要控制好吊装的位置,防止与钢筋发生接触,并且控制好吊装的精度和稳定性,同时做好安全防护工作,避免施工中对施工人员可能造成的伤害.

2.2.2钢筋工程

（1）为防止钢筋在安装和浇筑混凝土过程中出现移位的现象,应当对钢筋的位置进行科学设计,例如可通过固定箍筋框、现场实体放样等方式定位钢筋的方法.

（2）在框架剪力墙结构体系中,梁柱节点钢筋较为密集,为保证钢筋节点的准确有序性,应当在施工前首先用计算机对其进行绘图放样,为准确施工提供参考依据.

（3）为保证钢筋工程的一致性,应当在大规模施工前进行样板件制作,使现场施工人员在施工过程中严格按照样板件施工,从而确保钢筋工程的施工进度和施工质量.

2.2.3混凝土工程

混凝土工程对框架剪力墙结构房屋的侧向刚度性能具有决定性的影响.实际施工中应当做到以下几点：

（1）做好混凝土材料质量控制.严格水泥、骨料、外加剂等的检验制度,并严格按照设计要求进行混凝土的配制,对于剪力墙等结构上使用的混凝土,要尽量降低其入模温度,可通过在拌合料中添加冰屑的方式降低混凝土的初始温度,防止裂缝的产生.

（2）框架剪力墙结构的混凝土在浇筑时应当先浇筑对强度等级要求高的混凝土构件,后浇筑低强度等级混凝土结构构件,并对浇筑的混凝土充分振捣密实.

（3）在混凝土浇筑完毕后要及时进行保温保湿养护工作,混凝土表面要保持湿润7个小时以上.

3.框架剪力墙结构施工中需要注意的问题

在框架剪力墙结构的建筑施工过程中还应当注意以下几个方面的问题：

第一,要尽量将结构进行简单化设置,避免复杂结构,从而增强构件的延性,提高建筑物抵抗变形和地震力冲击的能力.

第二,在对抗震设防要求较高地区采用框架剪力墙结构时,除了要保证原材料本身质量的同时,还应当充分借鉴国外先进的技术经验,例如日本在采用框剪结构时的技术措施就很值得我们学习.

4.结束语

综上所述,在房屋建筑结构体系中,框架剪力墙结构综合了框架结构和剪力墙结构的技术优点,既有利于提高建筑物内部的空间,又可提高房屋建筑的刚度,因此是一种较为灵活、先进的房屋构造形式,作为技术人员,在设计施工中除了要把握好上述技术要点外,还应当不断创新,进一步增大框架剪力墙结构在各个方向上的承载力,并提供更加灵活的建筑空间.

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