裝配式建筑結構設計中的剪力墻結構設計

Summary：目前，我國已普遍采用裝配式建筑，這對于我國經濟和社會的長遠發展起著十分重大的作用。在實際工作中，為了保證裝配式建筑結構設計的有效性和高效的使用性能，在剪力墻結構方面，需要強化設計、確定設計重點、找到可行的有效措施并合理地運用，從而使剪力墻結構設計方案更加地科學合理，使剪力墻結構作用能夠在裝配式建筑中充分發揮出來，以達到可持續發展的目的。由于剪力墻結構的設計要求很高，既要保證室內空間的完整性，又要有很高的預制率，目前這種建筑設計在國內尚不完善。因此，要在較短的時間內施工完成，確保工程項目的質量，需要加強對裝配式建筑剪力墻結構的設計。Keys：裝配式建筑；結構設計；剪力墻結構：TU398

：A引言裝配式建筑剪力墻結構設計作為綠色建筑中的重要組成部分，已經成為建筑行業發展設計中的重要內容。系統地論述了裝配式建筑中的剪力墻結構的設計要點及其應用，希望能對我國裝配式建筑結構的設計有一定的借鑒作用。1剪力墻結構的概念剪力墻又稱為結構墻，其屬于剪力墻體，其的厚度比普通的墻要薄，但其的施工規模要大得多，通常采用混凝土板材料作為框架結構中的梁、柱，來承擔外部的壓力，因此剪力墻的整體承載性能要比普通的墻大得多，并能對建筑物結構的水平力進行控制。剪力墻結構是建筑物的主要承重結構，其所承受的荷載主要是由外部因素如風力、地震等引起的水平方向荷載。剪力墻可以很好地抵抗外界的干擾，增強建筑結構的安全與穩定。按剪力墻的開洞分布情況，可將其劃分為多肢剪力墻、雙肢剪力墻、壁式框架剪力墻等。2剪力墻結構設計的優勢2.1經濟性與傳統的框架式梁柱相比，剪力墻結構的造價要高，但是從安全性上來說，剪力墻結構具有鋼筋與混凝土相結合的優勢，不需要其他的輔助材料，既節省了時間和資金，又提高了工程項目的整體經濟效益。2.2穩定性因為剪力墻是用鋼筋和混凝土組合而成，從外觀上來看，使用效果要優于傳統的梁柱，而且承載性能也更強。2.3連續性在剪力墻結構設計過程中，通過分區劃分將各個構件區分開來，按照橫向和縱向的方式進行維護，從而增強了剪力墻的連續性，即便現有的結構形式是獨立的，但是也能使建筑物可以形成一個整體。2.4規則性由于建筑內部空間的用途有差異，有關設計人員將其按用途進行分區，推動了整體的剪力墻結構設計規則化，方便日后的維護。3剪力墻結構設計3.1嚴格把控各項參數標準首先，需要對振型數進行合理的計算。在進行剪力墻結構的設計時，為了更好地掌握各個系數和工程質量，確保結構的設計方案是合理的，應保證振型數大于起初設定的數值。其次，需要計算墻體豎向分布筋的配筋率。通常情況下，配筋率的大小是以實際的配筋率為標準，這樣可以減少總體的計算誤差。最后，最小地震剪力系數的確定。根據工程實際操作條件，采用最小剪力系數作為結構的抗震性能指標，對結構計算參數進行明確，從而確保建筑的穩定性。3.2剪力墻連接方式以及構件長度設計目前裝配式建筑剪力墻結構在連接過程中，機械連接的應用時間較長，到目前為止已經具有50多年的應用時間，該種連接方式主要是利用帶肋鋼筋和連接接頭之間的摩擦力實現，在兩根鋼筋之間對力進行有效傳遞。由于應用時間較長，因此我國針對其的機械接頭類型、構造以及注意事項等都作出了明確規定，整體上看該種連接方式的配套條件較為完善。要想進一步降低裝配式建筑剪力墻結構施工難度，預制剪力墻的模數通常情況下需要控制在300mm左右，并且重點對其長度進行有效控制，單片墻的承受量需要在5t以下。如果建筑設計為現澆結果，假設剪力墻的厚度為200mm，則構造邊緣的長度可以控制在400mm左右，如果構件中存在轉角墻，則可以將長度控制在300mm左右。裝配式建筑剪力墻結構在邊緣構件長度確定的過程中，需要對水平鋼筋的直徑以及錨固長度進行分析，根據預制墻中水平鋼筋材料的實際使用情況，在現澆過程中，直錨長度需要在1.2LaE以上，如果是U型錨，則長度需要達到0.6LaE。假設135°彎鉤的抗震等級為二級，使用混凝土強度為C35，三級鋼的直徑大小為12mm，則最終錨固的長度為37d+10=454mm。在對翼墻或者轉角墻進行設計的過程中，邊緣構件直段長度參數為300mm，單邊現澆長度為500mm。但是為了降低對實際施工產生的負面影響，需要根據配筋情況確定最終邊沿構件的長度情況，保證裝配式建筑剪力墻結構設計施工能順利進行[2]。3.3剪力墻底部加強高層建筑的自重非常夸張,如果僅僅依靠剪力墻的承載力,顯然無法滿足項目的支撐要求,強度和穩定性會大受影響。為了解決這一問題,提升剪力墻的承重能力,就成為了設計人員需要關注的重點,過去一段時間內,在墻體底部設置加強墻,是比較理想的方式。但是這種處理手段,會改變墻體的受力結構,某種程度上來看,會給項目埋下一定的安全質量隱患。因此,應當在原有方式的基礎上進行創新,采用全新的設計優化方式。對于一般的剪力墻結構,如果沒有特殊要求,加強墻的高度控制在總高度的八分之一為宜,不可過高,以高度參數為依據進行計算,得到墻體厚度的具體數值。剪力墻結構本身具有一定的特殊性,可以在其底部增設部分特殊結構,優化邊緣部件,做好底部固定工作。3.4剪力墻開洞的處理考慮到設計方案與工程結構特點,適當調整開洞的位置與大小。整片的剪力墻,其長度應該在設計圖紙的合理范圍內,開洞之后用弱連梁進行連接。剪力墻的長度與剛度之間呈正向關系,長度越大,表明其剛度也就越高,吸收到地震力也就更大。如果在這個時候建筑主體的墻體受到損傷,高層建筑的抗震性能將會大受影響,無法保證住戶安全。因此,每一片區域的剪力墻長度不應過長,注意分散布置,均勻承受地震的作用力。3.5對剪力墻結構設計流程進行嚴格地把控要提高剪力墻結構的整體設計水準，應對整個設計過程進行嚴格的控制，合理地運用創新性與精細化設計理念，通過加強對剪力墻結構設計過程的控制，以保證對其進行有效的控制。在此過程中，為進一步提高剪力墻結構的設計水平，必須重視細節問題的處理。同時，需要認識到信息化和精細化管理的重要性，進一步完善剪力墻結構的設計過程控制，提高其整體應用和技術操作水平。結束語在裝配式建筑中進行剪力墻結構的設計，不僅可以有效降低建筑能耗，還可以為今后的建筑設計工作指明一個清晰的方向。在裝配式剪力墻結構的設計中，設計人員應明確其設計流程與設計原則，保證各個節點之間的科學和合理的聯系，從而提高其整體設計水平。要想進一步提高裝配式建筑剪力墻結構的設計運用質量，就需要從結構的各項環節和性能入手，實現有效設計，為今后裝配式建筑剪力墻結構的良好應用和發展提供條件。Reference[1]張士前,李廠,楊龍,呂士軍,楊鳳利,肖緒文.裝配式混凝土剪力墻結構體系創新與工程應用[J].江蘇建筑,2021(05):1-5.[2]李文潔.裝配式建筑剪力墻結構抗震性能評估模型研究[J].廣州城市職業學院學報,2021,15(02):96-100.[3]馬倩.裝配式建筑結