钢筋混凝土剪力墙结构（精选十篇）
钢筋混凝土剪力墙结构 篇1
安全、经济、适用是建筑工程设计的三大要素。住宅作为工程建设中的一个重要分支,对这三大要素有着特殊要求。住宅建设属于安居工程,与人民生命财产安全息息相关,安全性要求不言而喻;同时随着改革开放以来住宅建设的商品化进程不断深入,以及节约资源、打造集约型社会的经济发展方向的制定,实现经济性成为住宅建设的重要课题;而住宅设计是否方便适用则直接影响项目的市场销售情况进而影响未来房屋使用者的居住质量。因此如何在保证安全的前提下,尽可能的满足住宅的经济、适用性,成为住宅结构设计的核心问题。
当前住宅建筑的发展对住宅结构设计提出了更多要求。为了节约用地、实现土地有效利用,同时保证结构具有更好的抗震安全性能,过去的多层砌体住宅逐步被多高层钢筋混凝土住宅所取代,其中具有良好安全性和适用性的钢筋混凝土剪力墙结构成为住宅设计中广为采用的结构形式。本文将结合钢筋混凝土剪力墙结构设计中的若干要点问题,对住宅结构如何实现安全性与经济性进行了探讨,提出了一些实用建议,为相关结构设计和优化提供参考。
2 剪力墙结构设计中的安全性问题及解决建议
2.1 墙元划分
剪力墙结构本身通常具有结构刚度大、变形小、整体性好的特点,表面上来看剪力墙结构的安全储备高、设计简单,但由于剪力墙结构的整体计算中通常需要对墙体进行有限单元的划分,工程实算表明不同的墙单元划分结果对墙肢与连梁计算精度影响较大,当单元划分出现狭长、尖角等极不规则形状时,局部计算结果会有较大失真,尤其当该部位处于整个受力体系的重要传力部位时,局部单元划分不合理则可能造成整个计算结果误差较大甚至失真。理论分析和工程实算经验表明,对剪力墙划分单元时,应尽量使单元形状规则,节点上、下对齐。以下针对建模过程中出现的常见问题给出一些建议。
1)墙体开洞处(门窗洞口或结构洞等)周边墙肢、连梁的网格划分过于粗糙时会出现较大计算误差,划分网格时可把程序默认的网格边长尺寸适当调整(如减小到1m左右),根据连梁、墙肢的形状、大小进行划分,使形成的单元网格尽量规则。例如根据连梁的形状和计算精度要求,可将连梁处单元划分为图1所示4种情况,当连梁跨高比接近1且计算精度要求不高时,为简化计算可采用方案a;当连梁跨高比较小时,可采用方案b;当连梁跨高比较大时,可采用方案c;当连梁立面尺寸较大时,未得到更精确、详细的计算结果,可采用方案d的方式划分单元网格。
2)洞边墙垛较小时,划分网格时该处往往出现竖向窄高的狭长单元,这会导致该部位及相邻部位计算结果出现较大误差甚至失真,建议采用实用的处理方法。
(1)当墙垛净宽度接近300mm时,建模时可近似将墙垛宽度取为300mm;
(2)当墙垛较小(远小于300mm)时,可取消墙垛进行计算。
经工程实算分析表明,上述处理方法既简单又可以得到相对合理、可信的计算结果。
(3)洞口连梁在建模时生成方式对结构的整体刚度、周期、位移以及连梁的内力影响较大,一般情况剪力墙连梁的生成有两种方式[1]:
(1)直接在剪力墙上布置洞口,上下洞口之间形成连梁;
(2)在剪力墙端部加设节点后,两节点之间按普通梁输入形成连梁。研究表明连梁的生成方式应取决于它的变形条件,当连梁中的剪切位移(变形)不能忽略时,应该以开设洞口方式形成连梁;当其剪切位移在连梁相对位移中所占比重较小可以忽略不计时,则应以普通梁方式输入。由于连梁的剪切变形在其全部变形中所占比重与连梁的跨高比大小密切相关,本文建议采用以下实用处理方法:
当跨高比<2.5时,连梁应按墙单元(如壳单元)输入,即墙体开设洞口方式形成连梁;
当跨高比≥5时,连梁可按普通梁单元输入;
当2.5≤跨高比≤5时,连梁应按墙单元输入,但网格需适当细分,细分方法参考本文2.1的建议“1”。
2.2 地下室外墙的计算
对于剪力墙结构住宅的地下室外墙计算,在《建筑地基基础设计规范》中并没有有针对性的计算方法、计算模型,因此结构师在工程设计中缺乏统一标准,设计结果的安全性与经济性的平衡控制也无法统一。对于有多层地下室的高层剪力墙结构,传统计算方法常常近似忽略内墙对外墙在水平方向的支承作用而将地下室外墙简化为多跨连续梁模型进行计算,得出的计算结果往往使竖向分布筋配筋偏于安全,而水平分布筋配筋不足。本文建议当内墙间距小于3倍层高时,所对应的外墙可简化为三角形或梯形荷载下四边支承或三边支承(窗井等上端无支承的情况)的板来计算。鉴于钢筋混凝土水池计算中水池无水状态下的计算与地下室外墙计算条件相近,又有现行规范可以依据,建议在规范对外墙计算作统一规定前可以参考《钢筋混凝土水池设计规范》中相应内容对外墙进行荷载统计和模型选取。
2.3 计算参数“地上剪力墙分布筋配筋率”的选取
在pkpm软件计算参数设置中,“地上剪力墙分布筋配筋率”是影响剪力墙配筋的参数,根据《混凝土结构设计规范》的相关计算公式和剪力墙结构实算经验,墙体分布筋作为墙体受力钢筋的一部分,它的取值大小直接影响墙体边缘构件的纵筋计算结果和墙体水平分布筋计算结果。当输入的分布筋配筋率大于实配钢筋时,将导致墙体纵筋和水平分布筋计算配筋比结构实际需求配筋偏小,结构计算偏于不安全性。为避免这种情况发生,建议根据实配分布筋强度等级和配筋率准确填写该计算参数,如在施工图绘制过程中对分布筋有所调整,应及时对应修改该模型参数,而后重新计算墙体配筋,并参照新的计算结果对施工图原墙体配筋进行核对修改。
2.4 异形板计算
剪力墙结构住宅中为了实现建筑空间的完整性并满足净空要求,常常要求结构专业尽可能减少布置结构梁,这使得相邻板跨之间没有梁的分隔,而容易形成较大的带阴角的异形板。
异形板与普通矩形单向板或双向板的受力特点存在较大差异,在阴角处还有较大的应力集中出现,当采用计算普通矩形板软件近似计算这类异形板时,计算结果往往误差较大,甚至无法真实反映板的实际受力状态。因此本文建议对该类异形板应采用专用软件进行有限元分析,以对近似计算结果进行校核修正,对角部应力集中处应根据有限元计算结果采取附加角部放射状钢筋(见图2)等构造措施来减小板面开裂。
3 剪力墙结构设计中的经济性问题及解决建议
3.1 地下室外墙计算的水位高度选取
计算地下室外墙所受静水压力时,需要选取适当的设计水位进行计算。《建筑地基基础设计规范》对设计水位的选取没有明确规定。在工程实算中结构师在设计水位选取上常常各有差别、不能统一,同时导致在经济性和安全性的平衡控制上缺乏标准。有些结构师采用抗浮设计水位进行外墙计算,由于抗浮水位重现期较长、偶然性较大,而外墙构件计算相比建筑整体抗浮计算,其重要程度和安全储备要求应该更低些,因此取抗浮水位计算外墙显然偏于保守。本文建议参照《北京市建筑设计技术细则-结构专业》中3.1.8条第3款的规定“验算地下室外墙承载力时,水位高度可按最近三年至五年的最高水位”,该水位通常远低于抗浮水位,因此在合理考虑最高水位重现期、正确理解政府中远期水资源规划、严格依据相应工程地勘报告、保证外墙构件具备适当的安全可靠度的前提下,参照该条款合理选择设计水位可以显著减小外墙的计算配筋,进而降低地下室结构用钢量。
3.2 人防门框墙计算与人防图集标准的统一
现行人防图集对门框墙等人防构件给出了详细的配筋和构造要求,图集中为了方便查找和使用,对不同的人防荷载、跨度等适用条件进行了较大范围的归并、分类,因此针对某一具体设计条件查找图集时得到的设计结果往往比按规范中的计算和构造要求得出的结果偏大,有时甚至大很多。因此建议在人防设计中特别是当工程中的人防区范围较大、构件数量较多时,应该谨慎选用和引用图集,实际操作中可以根据实算结果有控制地进行设计归并,从而达到在提高设计效率的同时实现优化设计、节约土建成本的目的。
3.3 基础底板计算可不验算裂缝
研究人员的试验结果和工程实测表明,基础底板中钢筋的实际应力较计算值小很多。首先,采用筏形基础的高层建筑在基底较大压力作用下,筏板板底与垫层之间产生较大摩阻力,该摩阻力在很大程度上延缓了板底混凝土受拉开裂;除此之外,基底反力往往在结构刚度较大的柱或墙下分布比较集中,而在基础反梁和基础底板的跨中的数值较小,与简化计算时把基底反力简化成均布荷载相比,多数情况下梁板的实际受力比简化计算结果偏小,计算偏于安全;同时高大的基础梁或较厚的基础底板都会形成一定的反拱效应,计算中可以综合考虑这些有利因素的影响而不必验算筏板板底裂缝(强侵蚀性环境中的基础除外),这在很大程度上节约了基础用钢量,缩减了工程造价。
3.4 控制结构用钢量的综合措施
除上述通过优化计算分析方法来控制结构用钢量外,还应从以下几方面对设计进行定量控制,最终实现在安全、适用的前提下有效降低结构用钢量、节约土建成本。
1)优化建筑方案;
2)优化结构布置;
3)精确荷载统计;
4)控制结构构件截面;
5)优化钢材及砼材料的选用。
4 结论
本文结合钢筋混凝土剪力墙结构设计中的若干问题,对住宅结构如何实现安全性与经济性进行了探讨,提出了一些实用性建议,概括如下:
1)当墙体的单元划分出现狭长、尖角等极不规则形状时,局部计算结果会有较大失真,建模时应尽量使单元形状规则,节点上、下对齐;建模时洞口连梁的生成方式对结构的整体刚度、周期、位移以及连梁的内力影响较大,该影响与连梁的跨高比大小密切相关,可参考正文中的方法生成连梁。
2)地下室外墙简化为多跨连续梁模型进行计算,往往使竖向分布筋配筋偏于安全,而水平分布筋配筋不足。本文建议当内墙间距小于3倍层高时,所对应的外墙可简化为三角形或梯形荷载下四边支承或三边支承(窗井等上端无支承的情况)的板来计算。
3)对于整体计算的参数项“地上剪力墙分布筋配筋率”,当输入的分布筋配筋率大于实配钢筋时,结构计算偏于不安全性。建议根据实配分布筋强度等级和配筋率准确填写该计算参数。
4)异形板与普通矩形单向板或双向板的受力特点存在较大差异,在阴角处还有较大的应力集中出现,建议对该类异形板应采用专用软件进行有限元分析,对角部应力集中处应根据有限元计算结果采取附加角部放射状钢筋(见“图2”)等构造措施来减小板面开裂。
5)在合理考虑各种影响因素、保证外墙构件具备适当的安全可靠度的前提下,建议参照《北京市建筑设计技术细则-结构专业》中3.1.8条第3款的规定“验算地下室外墙承载力时,水位高度可按最近三至五年的最高水位”,可以显著减小外墙的计算配筋,进而降低地下室结构用钢量。
6)人防设计中特别是当工程中的人防区范围较大、构件数量较多时,应该谨慎选用和引用图集,可以根据实算结果有控制地进行设计归并,节约土建成本。
7)筏板板底与垫层之间存在较大摩阻力,综合考虑基底反力分布较集中、基础梁或厚厚的反拱效应这些有利因素的影响而不必验算筏板板底裂缝,可有效缩减工程造价。
参考文献
【1】赵兵.剪力墙连梁的形成[J].PKPM新天地,2005(3):16-17.
剪力墙结构钢筋绑扎施工技术交底 篇2
C
1.11
编号：
工程名称
XX新火车综合交通枢纽工程
施工单位
建设集团有限公司
分部工程
基础、主体工程
分项工程名称
钢筋工程
交底提要：
地下室剪力墙钢筋绑扎
交底内容：
一、施工准备
1.1
材料要求
1.1.1
成型钢筋：各主筋、箍筋等的品种、规格、形状、尺寸等应符合设计图纸规范及下料单的要求。钢筋表面应洁净，无锈蚀及油污。
1.1.2
铁丝：采用20号火烧丝。铁丝的切断长度应根据主筋直径确定，不应过短或过长。
1.1.3
垫块：控制混凝土保护层用具。控制混凝土保护层用的塑料垫块，控制排距、间距用的竖向和水平梯子筋，各种拉钩、双F定位卡或撑杆等。
1.2
主要机具
钢筋钩子、撬棍、扳子、绑扎架绑钢筋工具式凳子、钢丝刷子、手推车、粉笔、尺子、油漆等。
1.3
作业条件
1.3.1
弹好墙身、洞口位置线，模板位置控制线，并将混凝土接槎处的浮浆全部剔除到露出石子，用水冲洗干净。
1.3.2
预留钢筋外面水泥浆等已清刷干净。
1.3.3
按施工现场平面图规定的位置，将钢筋堆放场地进行清理、平整并准备好垫木，按钢筋绑扎顺序分类堆放，按部位、规格、种类标识清楚。
1.3.4
根据标识核对钢筋的级别、型号、形状、尺寸及数量是否与设计图纸及加工配料单相同。
1.3.5
钢筋外表面铁锈已清除干净，锈蚀严重侵蚀断面的钢筋不得使用。
1.3.6
外砖内模工程必须砌完外墙，并将绑扎钢筋处清理干净。
1.3.7
按设计和规范要求，列出墙体各部位钢筋锚固长度、搭接长度、接头百分比、错开长度及保护层厚度一览表及各种墙、柱的钢筋定距框一览表，张挂于作业面明处。
二、操作工艺
2.1
工艺流程
2.1.1
剪力墙钢筋现场绑扎工艺流程
在顶板上弹墙体外皮线和模板控制线→调整竖向钢筋位置→接长竖向钢筋→绑竖向梯子筋→绑扎暗柱及门窗过梁钢筋→绑墙体水平钢筋→设置拉钩和垫块→设置墙体钢筋上口水平梯子筋→墙体钢筋验收。
2.2
在顶板上弹墙体外皮线和模板控制线
将墙根浮浆清理干净到露出石子，用墨斗在钢筋两侧弹出墙体外皮线和模板控制线。
2.3
调整竖向钢筋位置
根据墙体外皮线和墙体保护层厚度检查预埋筋的位置是否正确，竖向间距是否符合要求，如有位移时，应按1:6的比例将其调整到位。
2.4
接长竖向钢筋
预埋筋调整合适后，开始接长竖向钢筋。按照既定的连接方法连接竖向筋，当采用绑扎搭接时，搭接段绑扣不小于3个。采用焊接或机械连接时，连接方法应符合相关施工工艺标准要求。
接长竖向钢筋时，应保证竖筋上端弯钩朝向正确。
竖筋连接接头的位置应相互错开。
2.5
绑竖向梯子筋
根据预留钢筋上的水平控制线安装预制的竖向梯子筋，应保证方正、水平。一道墙设置2至3个竖向梯子筋为宜。
梯子筋如代替墙体竖向钢筋，应大于墙体竖向钢筋一个规格，梯子筋中控制墙厚度的横档钢筋的长度比墙厚小2mm，端头用无齿锯锯平后刷防锈漆，根据不同墙厚画出梯子筋一览表。
竖向梯子筋做法
2.6
绑扎暗柱及门窗过梁钢筋
2.6.1
暗柱钢筋绑扎：绑扎暗柱钢筋时先在暗柱竖筋上根据箍筋间距划出箍筋位置线，起步筋距地30mm（在每一根墙体水平筋下面）。将箍筋从上面套入暗柱，并按位置线顺序进行绑扎，箍筋的弯钩叠合处应相互错开。暗柱钢筋绑扎应方正，箍筋应水平，弯钩平直段应相互平行。
2.6.2
门窗过梁钢筋绑扎：为保证门窗洞口标高位置正确，在洞口竖筋上划出标高线。门窗洞口要按设计和规范要求绑扎过梁钢筋，锚入墙内长度要符合设计和规范要求，过梁箍筋两端各进入暗柱一个，第一个过梁箍筋距暗柱边50mm，顶层过梁入支座全部锚固长度范围内均要加设箍筋，间距为150mm。
2.7
绑墙体水平钢筋
2.7.1
暗柱和过梁钢筋绑扎完成后，可以进行墙体水平筋绑扎。水平筋应绑在墙体竖向筋外侧，按竖向梯子筋的间距从下到上顺序进行绑扎，水平筋第一根起步筋距地应为50mm。
2.7.2
绑扎时将水平筋调整水平后，先与竖向梯子筋绑扎牢固，再与竖向立筋绑扎，注意将竖筋调整竖直。墙筋为双向受力钢筋，所有钢筋交叉点应逐点绑扎，绑扣采用顺扣时应交错进行，确保钢筋网绑扎稳固，不发生位移。
2.7.3
绑扎时水平筋的搭接长度及错开距离要符合设计图纸及施工规范的要求。
2.7.4
墙筋在端部、角部的锚固长度、锚固方向应符合要求：
剪力墙的水平钢筋在端部锚固应按设计和规范要求施工。做成暗柱或加U形钢筋。
剪力墙的水平钢筋在端部锚固
剪力墙的水平钢筋在“丁”字节点及转角节点的绑扎锚固
剪力墙在转角处绑扎锚固方法
剪力墙的连梁上下水平钢筋伸入墙内长度e‘不能小于设计和规范要求。
剪力墙的连梁沿梁全长的箍筋构造要求符合设计和规范要求，在建筑物的顶层连梁伸入墙体的钢筋长度范围内，应设置间距不大于150mm的构造箍筋。
剪力墙洞口周围应绑扎补强钢筋，其锚固长度应符合设计和规范要求。
剪力墙钢筋与外砖墙连接：先绑外墙，绑内墙钢筋时，先将外墙预留的φ6拉结筋理顺，然后再与内墙钢筋搭接绑牢，内墙水平筋间距及锚固按专项工程图纸施工。
2.8
设置拉钩和垫块
2.8.1
拉钩设置：双排钢筋在水平筋绑扎完成后，应按设计要求间距设置拉钩，以固定双排钢筋的骨架间距。拉钩呈梅花形设置，应卡在钢筋的十字交叉点上。注意用扳手将拉钩弯钩角度调整到1350，并应注意拉钩设置后不应改变钢筋排距。
2.8.2
设置垫块：在墙体水平筋外侧应绑上塑料垫块，以保证保护层的厚度，垫块间距1m左右，梅花形布置。注意钢筋保护层垫块不要绑在钢筋十字交叉点上。
2.8.3
双F卡：可采用双F卡代替拉钩和保护层垫块，还能起到支撑的作用。支撑可用φ10~φ14钢筋制作，支撑如顶模板，要按墙厚减2mm，用无齿锯锯平并刷防锈漆，间距1m左右，梅花形布置。
保护层用双F卡
2.9
设置墙体钢筋上口水平梯子筋
对绑扎完成的钢筋板墙进行调整，并在上口距混凝土面150mm处设置水平梯子筋，以控制竖向筋的位置和固定伸出筋的间距，水平梯子筋应与竖筋固定牢靠。同时在模板上口加扁铁与水平梯子筋一起控制墙体竖向钢筋的位置。
2.10
墙体钢筋验收
对墙体钢筋进行自检。对不到位处进行修整，并将墙角内杂物清理干净，报请工长和质检员验收。
三、质量标准
3.1
主控项目
3.1.1
受力钢筋的品种、级别、规格、形状、尺寸、数量必须符合设计要求。
3.1.2
纵向钢筋的接头位置和连接方式应符合设计和规范要求，并应按《钢筋焊接及验收规程》JGJ18、《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107及相应机械连接标准的规定抽取钢筋接头试件作力学检验，其质量应符合有关规程的规定。，弯钩朝向正确。
3.2
一般项目
3.2.1
钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
3.2.2
钢筋网片和骨架绑扎缺口、松口数量不超过绑扣数量的5%，且不应集中。
3.2.3
钢筋的接头宜设在受力较小处，同一截面的接头数量应符合设计和规范的要求，当设计无要求时，必须满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的要求。箍筋加密应符合设计要求，当设计无要求时，必须满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204和《建筑抗震设计规范》GB50011的要求。
3.2.4
钢筋及预埋件的允许偏差和检验方法见表3.2.4
钢筋及预埋件的允许偏差和检验方法
表3.2.4
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
绑扎钢筋网
长、宽
±10
钢尺检查
网眼尺寸
±20
钢尺量连续三档，取最大值
绑扎钢筋骨架
长
±10
钢尺检查
宽、高
±5
钢尺检查
受力钢筋
间距
±10
尺量两端、中间各一点，取其最大值
排距
±5
箍筋、构造筋间距
焊接
±10
尺量连续三档，取其最大值
绑扎
±20
焊接预埋件
中心线位移
尺量检查
水平高差
+3,0
受力钢筋保护层
±3
尺量检查
四、成品保护
4.1
绑扎钢筋时严禁碰撞预埋件，如碰动应按设计位置重新固定牢靠。
4.2
应保证预埋电线管的位置正确，如发生冲突时，可将竖向钢筋沿平面左右弯曲，横向钢筋上下弯曲，绕开预埋管。但一定要保证保护层的厚度，严禁任意切割钢筋。
4.3
模板板面刷隔离剂时，严禁污染钢筋。
4.4
各工种操作人员不准任意蹬踩钢筋，改动及切割钢筋。
4.5
为防止浇筑混凝土时顶部主筋钢筋位移，在墙模板顶端部位设置水平定位筋，并在其上再绑扎不少于两道水平筋。
五、应注意的质量问题
5.1
水平筋位置、间距不符合要求：墙体绑扎钢筋时应搭设工具式高凳或简易脚手架，以免水平筋发生位移。
5.2
下层伸出的墙体钢筋和竖直钢筋绑扎不符合要求：绑扎时应将下层墙体伸出的钢筋调直理顺，然后再绑扎或焊接。如果下层伸出的钢筋位移较大时，应征得设计同意按1:6进行调整。
5.3
门窗洞口加强筋位置尺寸不符合要求：认真学习图纸，在拐角、十字节点、墙端、连梁等部位钢筋的锚固应符合设计和规范要求。
5.4
箍筋的抗震加密、接头加密。
六、质量记录
6.1
钢筋分项工程检验批质量验收记录表
6.2
钢筋分项工程隐蔽工程检验记录
6.3
钢筋原材力学性能复试报告
6.4
钢筋连接接头试验报告
6.5
焊条、焊剂出厂合格证
6.6
钢筋接头隐蔽工程检查记录
七、安全注意事项
7.1
进入施工现场严禁吸烟。
7.2
现场人工断料，所用工具必须牢固，掌錾子和打锤要站成斜角，注意扔锤区域内的人和物体。切断小于30cm的短钢筋，应用钳子夹牢，禁止用手把扶，并在外侧设置防护箱笼罩或朝向无人区。
7.3
多人合运钢筋，起、落、转、停动作要一致，人工上下传送不得在同一直线上。钢筋堆放要分散、稳当、防止倾倒和塌落。
7.4
在高空、深坑绑扎钢筋和安装骨架，须搭设脚手架和马道。
7.5
绑扎立柱、墙体钢筋，不得站在钢筋骨架上和攀登骨架上下。柱筋在4m以内，重量不大，可在地面或楼面上绑扎，整体竖起；柱筋在4m以上，应搭设工作台。柱梁骨架应用临时支撑拉牢，以防倾倒。
7.6
绑扎基础钢筋时，应按施工设计规定摆放钢筋支架或马凳架起上部钢筋，不得任意减少支架或马凳。
7.7
绑扎高层建筑的圈梁、挑檐、外墙、边柱钢筋，应搭设外架或安全网。绑扎时挂好安全带。
7.8
起吊钢筋骨架，下方禁止站人，必须待骨架降落到离地1m以下始准靠近，就位支撑好方可摘钩。
7.9
吊运短钢筋应使用吊笼，吊运超长钢筋应加横担，捆绑钢筋应使用钢丝绳千斤头，双条绑扎，禁止用单条千斤头或绳索绑吊。
7.10
吊运在楼层搬运、绑扎钢筋，应注意不要靠近和碰撞电线。并注意与裸体电线的安全距离（1kv以下≥4m，1-10kv≥6m）。
7.11
夜间施工灯光要充足，不准把灯具挂在竖起的钢筋上或其他金属构件上，导线应架空。
交底人
被交底人
复核人
高层建筑框架混凝土剪力墙结构设计 篇3
关键词：工程；高层建筑；混凝土；剪力墙结构；框架
随着我国科技水平迅速的发展，城市的工程建设也日益多样化，而高层建筑也渐渐成为了各个城市设计的主要方向。随着不断更新的国内设计思想，高层建筑结构体系也日新月异，逐渐使高层建筑平面设计和竖向提醒复杂化，无疑大幅度提升了建筑结构分析以及相关设计的要求。而框架混凝土剪力墙结构工程是高层建筑的主体，也日益对其设计要求更为严格。本文主要从高层建筑框架混凝土剪力墙的结构和侧向力、影响结构设计的因素、注意事项以及相关内容、创新方法展开分析。
一、高层建筑框架混凝土剪力墙结构设计的特点
（一）高层建筑框架混凝土剪力墙的结构和侧向力
高层建筑框架混凝土剪力墙的结构应该具备相应的适宜刚度。伴随着增加的高度以及迅速增入的建筑侧向位移。所以，在设计高层建筑的时候，不要单纯的要求足够强度的结构，且要求建筑结构也应当有适宜的刚度，保证结构自振频率合理等多种动力特性，并借助水平力作用力控制层位移在一定的范围内。而且侧向力（水平地震或者风作用）也逐渐成间接影响高层建筑结构内力、结构变形、建筑物上建造价的因素之一。高层与低层建筑相同，承受地震、风等多种水平力以及活载、雪载、自重等垂直荷载。在高层建筑当中，地震力与水平荷载逐渐成为控制的主要因素。在多层高层结构当中，会逐渐增加水平荷载的效应（位移和内力）；同时，在低层建筑结构当中，水平荷载所产生的位移和内力十分小，可忽略不计。
（二）影响高层框架混凝土剪力墙结构设计的因素
高层框架混凝土剪力墙结构应该具备很好的延性。对于较低的建筑楼房来看，地震作用下变形更大，而高楼结构过柔。高层建筑结构的耐震性能常取决于结构的变形能力以及承载力。为了能让剪力墙结构在进入塑性变形阶段之后仍然具备很强的变形性能，同时，也为了避免高层建筑在大震下倒塌，必须在满足所需强度前提之下，借助于合理的构造措施以及优良的概念设计，从而大幅度提升整个高层框架混凝土剪力墙结构，尤其是对于薄弱层部位的变形能力，从而有效的确保结构具备足够的延性力。所以，在设计结构当中，应该综合考虑以上多种因素，进行合理的设计，才能让高层框架混凝土剪力墙结构保持很好的强度、延性以及适合的刚度。
二、框架剪力墙构造的设计内容与注意事项
（一）高层建筑框架混凝土剪力墙结构相关内容
针对高层建筑中的框架混凝土剪力墙设计结构而言，常广泛用于实际工程当中。为了很好的满足层间位移限值，同时，保证其位置比较灵活，因此，必须保证抗震墙的数量。值得注意的是，其比较适合于全长贯通及连续布置。在设计高层建筑框架混凝土结构中，应该尽可能避免洞口上下不对齐以及墙肢的长度等现象。与此同时，洞口靠近柱子内侧应该≥300毫米。从而有效地保证柱子约束边缘构件的长度以及构件的作用，让其形成剪力墙。然而，针对1级与2级抗震框架剪力墙而言，高度应该≥四百毫米；连梁跨高比≤5；为了有效降低地震作用对柱的扭转效应，应当注意柱中线和梁、墙中线不应该≤四分之一。如果超出这种情况，则应该采用增强柱内配箍率的措施。
（二）高层建筑结构设计的注意事项
当设计高层建筑框架混凝土剪力墙结构的时候，应该注意以下三点。第一，设计墙的竖向钢筋，应当注意其抗弯的效力。由于其和普通地层工程设计的方法不同，而且就目前来说，许多的低高层剪力墙中配筋的时候，所采取的配筋比经常扣除了约束边缘构件当中的钢筋及构件，然而这种做法不能用于高层建筑剪力墙结构的设计中。第二；在遇到地震的时候，局部框支抗震结构极容易让变形而集中于框支层上。面对这种情况，先固定框支层，使其得以牢固可靠。根据现有的规范来看，设计框支层的时候，其水平地震剪力普遍是由地剪力墙来承担。因此，需要确保楼板有适当的刚度传递水平力，注意最大水平落地墙的间距应该≤23米左右；同时，侧向刚度应该≥上一层非框支层刚度的一半。第三，在设计抗抗震端的时候，其与少部分框支墙结构的墙肢截面长度不能有太大的变化，1级与2级的底部增强区域和较大洞口的时候，尽可能不要使剪力墙有错洞的布置。
（三）创新混凝土剪力墙结构设计的方法
现阶段，分析并计算高层建筑结构，常应用三维空间结构对其程序展开分析，也可以尝试考虑并计算楼板变形时的结构，从而能够更为真实的将复杂结构的受力特征进行反映，进而计算高层建筑钢筋混凝土结构程序。同时，弹性动力时程分析程序已经逐渐成熟，分析动力时程常用层模型进行，能够输入多种类型的地震波，求得混凝土剪力墙结构的内力和位移。近年以来，已经逐步开发出许多的广泛应用于高层建筑工程设计的程序，主要包含层模型动力、杆模型平面结构动力、弹塑性静力等分析程序，过往经历对连体结构、带有刚性层及转换层的结构错层结构等多种复杂的体型高层建筑反复进行试验。为了进一步了解高层建筑钢筋混凝土混合结构抗震的性能，也开始进行钢框架（周边带有刚性层、转换层的钢-混凝土内筒）的模型试验。与此同时，也要进行风洞试验（尤其对复杂体型的高层建筑）。
结束语
在近几年高层建筑工程中，框架剪力墙的作用发挥的越来越强。总而言之，在设計框架剪力墙结构中，需要分析高层建筑框架剪力墙结构的受力性，合理的、科学的布置剪力墙，积极选用合适的连接方式以及提升相应的数量，还能够在一定程度上显著降低工作重复率，还能够有效达到预期的目标。同时，为了更好的满足高层建筑的材料、形式，革新的设计理念，逐渐追求新的结构形式以及使剪力墙结构设计的更为合理化是相关研究人员主要的奋斗目标。
参考文献：
[1]甄挺松.高层建筑框架混凝土剪力墙结构设计[J].城市建设理论研究（电子版），2012，15（16）：12-13 .
钢筋混凝土剪力墙结构施工技术 篇4
1 工程概况
某框架剪力墙结构的商住楼, 分别由裙楼与两座塔楼组成, 建筑面积为61587m2, 工程集商务、购物、休闲及住宅为一体, 具有楼层多、主体施工周期长、现浇混凝土量大、施工难度大等特点。本文探讨项目钢筋混凝土剪力墙结构的几个方面的施工技术要点。
2 钢筋混凝土剪力墙结构模板工程施工技术要点
传统的剪力墙结构施工时, 都是先施工完墙体模板、再对顶板模板进行施工, 施工周期较长, 并且钢筋工和模板工不能同时施工操作, 造成人员闲置, 相应地也增加了工程成本, 并且容易留下施工质量隐患和施工安全隐患。本工程项目的剪力墙体系对模板工程采用逆序施工, 即钢筋工在焊接绑扎墙体钢筋的同时, 木工也进行满堂支撑的搭设及梁板模板的安装, 待到安装好梁板模板后也施工完墙体钢筋, 这时钢筋工可到楼面模板上进行楼面钢筋的绑扎;安装好楼面梁板模板时, 也差不多完成墙体钢筋的绑扎, 此时木工可以进行墙体模板的安装。完成墙体模板安装和梁板钢筋绑扎并验收合格后, 可对梁板和墙体进行混凝土的浇筑。模板施工时应注意以下技术要点。
1) 先放线测设轴线, 以便定位和校核梁板轴线, 不仅要对主轴线、墙边框线进行施测, 还应沿纵横向各定出一道轴线控制线, 此线通常较轴线偏移50cm或100cm。
2) 完成放线之后, 模板工在剪力墙根部设置脚箍, 以防止剪力墙根部漏浆形成烂根, 同时还可以固定剪力墙轴线位置。通过水泥钉将约10cm宽、2cm厚的胶合板板条钉在楼面上, 板条沿剪力墙边框线平行外移一段距离, 以便墙体模定位准确。墙体钢筋通过在其骨架根部焊接定位筋的办法来进行定位, 以提高剪力墙截面尺寸的准确性, 定位筋采用Φ12钢筋, 定位筋长度同墙体截面尺寸, 在距混凝土楼面约10cm处, 按照1.5m的间距沿墙体水平方向点焊在墙体主筋上。
3) 模板工在进行剪力墙脚箍的设置时, 可进行梁板模板满堂支撑的搭设, 此时钢筋工可竖向焊接和绑扎剪力墙钢筋。
4) 搭设好梁板模板满堂支撑之后, 可对梁板底模进行铺设。为防止漏浆, 可用侧模夹住底模, 梁侧模通过底模下部设加劲方木来进行支托, 并且侧模外侧方木包住底模下部加劲方木。梁板模板施工时, 仍可绑扎剪力墙钢筋。
5) 安装好梁板模板后, 及时清理支模和钢筋焊接产生的垃圾, 并进行梁板模板和墙体钢筋的验收, 梁板模板安装中或结束时, 技术人员可通过将轴线引测至模板面, 来检查墙头或梁头是否存在偏差, 出现偏差及时采取措施进行调整。梁板模板验收合格后, 可进行梁板钢筋绑扎, 木工进行墙体模板的安装。
6) 采用“倒挂法”进行墙体模板的施工, 先从墙体和梁板的接头处下挂安装墙体模板, 梁板模板控制了墙体模板的上部位置, 其下部也受脚箍或定位筋限制, 因而无需调整垂直度, 板墙、梁墙接头处为“整活”, 以防止接头处产生胀模、漏浆等问题。
7) 墙体模板安装结束时, 也差不多完成了楼面梁板钢筋的绑扎, 对其验收合格后, 即可浇筑混凝土。
3 钢筋混凝土剪力墙结构钢筋工程施工技术要点
3.1 基础部位柱、墙插筋的安装
1) 当基础平板厚度不超过2m, 其底部和顶部都配置钢筋网, 柱、墙插筋要伸至筏板底部的钢筋网上;当板厚超过2m, 基础平板底部与顶部、中间均配置钢筋网时, 柱、墙插筋可伸至筏板中部钢筋网上。
2) 柱、墙插筋不仅要伸至筏板底部钢筋网上或梁底部纵筋上, 同时还应满足竖直长度和弯钩锚固长度的要求。
3) 结合基础顶面以上竖向分布钢筋连接方式要求来确定柱、墙插筋甩出长度, 应满足弯钩长度且要大于或等于150mm, 下端部应支承在梁纵筋或筏板筋上。墙插筋在基础底板内设置两道或以上的间距不超过50cm的水平分布筋和拉筋, 它们的规格应与基础顶面以上水平分布筋和拉筋一致。柱插筋在基础内应设置两道或以上间距不超过50cm的矩形封闭箍筋, 并且其几何尺寸应与基础顶面以上箍筋一致。
3.2 主体部位剪力墙钢筋安装
1) 墙柱。剪力墙的墙柱主要包括端柱、暗柱、扶壁柱等。剪力墙的约束边缘构件, 适用于有一、二级抗震等级要求的底部加强区。约束边缘构件沿墙长度范围内, 除暗柱和端柱外, 其余部位的竖向分布筋与墙体竖向分布筋相同。柱箍筋弯钩叠合部位应沿柱纵筋周围旋转设置, 弯钩成135°, 并且拉筋同时要拉住纵筋与箍筋。为保证墙柱纵向钢筋的连接可靠, 可采用机械连接或电渣压力焊连接。当剪力墙墙柱纵向钢筋采用搭接连接时, 须按照箍筋间距不超过5倍直径且不超过100mm的间距在柱纵向钢筋搭接长度范围内对箍筋进行加密。
2) 墙身。剪力墙墙体钢筋的安装, 首先应确保钢筋的直径、规格、搭接、锚固长度正确, 此外在安装过程中还应控制好钢筋网格的间距及保护层厚度。可通过“内撑”、“外拉”的方法来控制保护层厚度, 内撑采用“水平梯子筋”、“垂直梯子筋”来控制竖向分布筋和水平分布筋间的间距, 拉筋紧靠竖向、水平分布筋, 并且向内拉紧约束, 弯钩平直段应为10d且不小于75mm, 两弯钩应成135°, 采用梅花形布置方法, 绑扎牢固。水平分布筋要伸至墙体端部, 而不能只伸至暗柱满足锚固长度, 应伸至暗柱端部第一根纵筋内侧。外角部位外侧水平分布筋应连续通过角柱, 不可在外角部位进行搭接, 而应在角部端柱、暗柱以外部位进行搭接。
3) 墙梁。两连梁中间为小墙肢时, 可连通配制它们的纵筋, 连梁纵筋进支座时应放置在柱墙纵筋内侧, 且锚固长度应不小于60cm。楼层连梁箍筋从支座外5cm处开始设置, 屋顶层连梁进支座锚固长度部位离洞口10cm处起步, 也必须设置间距为15cm的箍筋, 箍筋同连梁箍筋。当某墙身在楼层处设有暗梁或边框梁时, 梁纵筋端部应弯15d的弯钩并伸至墙身端部, 当暗梁遇有连梁时可与连梁纵筋搭接, 在剪力墙墙身部位应通长设置箍筋, 在墙柱部位可不设箍筋, 在暗梁、边框梁部位的剪力墙竖向钢筋须连续穿越通过。
3.3 钢筋位置的控制。
钢筋位置对构件承载能力影响大, 并且剪力墙中的钢筋数量大、规格多、不容易控制。在绑扎墙体钢筋过程中除了设竖直、水平梯子筋构造措施外, 还应在浇筑混凝土后根据钢筋与模板相对位置关系进行复位。特别是混凝土浇筑工程中, 由于工作人员的活动, 会对顶板钢筋的位置产生较大影响, 所以应重点注意控制这个部位的钢筋。因混凝土的浇筑较快, 施工管理人员应及时要求钢筋工认真修复。对于楼梯休息平台、阳台及施工缝部位, 不仅要架设马道成品保护, 还应在楼梯间休息平台和阳台设通长马凳, 施工缝外侧底部临时垫通长Ф14或Ф16, 保证底部钢筋的保护层厚度, 钢筋中间架相应厚度的通长木方保证上层钢筋做位置等设施;布料机放置时采取根据钢筋间距保护层厚度、直径等刻成凹槽的木方垫放等保护钢筋位置的措施。浇筑完毕后仍要督促钢筋工, 对内墙竖向钢筋拉线复位。
4 剪力墙结构混凝土工程施工技术要点
本项目剪力墙混凝土工程的施工, 着重做好以下几个方面的工作, 避免剪力墙出现干缩裂缝。
1) 严格控制原材料质量及混凝土配合比。通常浇筑混凝土过程中, 因水泥的水化放出大量的热, 由此引起收缩和干缩裂缝。本工程通过采用中粗砂, 可使每立方米的混凝土月减少5~35 kg的水泥用量和20~25kg的用水量, 这样有利于降低水化热, 从而减小收缩。石子应尽量采用洁净的硬质岩石, 必要时还应人工进行级配优化, 控制含泥量及风化石含量。当发现现场砂石含泥量较高时须以清水冲洗干净后再用。为改善混凝土的和易性, 提高其流动性和抗离析性能, 可适当地添加一些外加剂, 以使混凝土满足泵送要求, 并且达到减少拌和用水量和节约水泥的目的。水泥宜采用高强度水泥, 并且适当的掺加粉煤灰等材料, 减少水泥用量, 降低水化热, 并提高混凝土的可泵送性和抗离析能力。
2) 严格控制水灰比。有的工程中为了解决泵送困难、钢筋较密不易振捣密实等问题, 而在施工时在混凝土中随意加水来提高其流动性, 这种做法会严重影响混凝土的浇筑质量, 工程中可改进采用电脑计量、自动上料加水, 并在施工过程中加强检查, 确保混凝土的水灰比保持稳定。
3) 混凝土的浇筑。根据工程特点和施工条件, 墙内混凝土同所在楼层的梁柱墙一样为一次性浇筑。浇筑时型钢柱内混凝土表面不得有杂物和积水, 先浇筑一层100~200mm厚与混凝土强度等级相同的水泥砂浆, 以防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳, 影响接头质量。由于模板内型钢柱与柱筋、梁筋相交叉, 空隙较小且分散, 所以每次分层下料的高度不应超过500mm, 用长插入式高频振动器振捣, 且垂直点振, 不得平拉, 在充分振捣密实后, 再逐步分层浇筑至顶。
4) 加强混凝土振捣管理。浇筑后的混凝土在初凝前, 可进行二次振捣, 以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部产生的水分和空隙, 提高混凝土与钢筋的握裹力, 达到提高混凝土强度, 防止混凝土墙体出现裂缝的目的。在底部第一分层振捣时振捣棒应伸至根部, 以免砂浆和后浇混凝土振捣不均匀形成明显的分界线。
5) 延迟拆模时间, 加强混凝土养护。施工中应尽量晚拆模板, 如果为了提高模板周转利用的效率, 也应在浇筑混凝土3d后拆模, 拆除模板后应及时全面覆盖塑料薄膜或挂草帘等, 并且进行洒水保湿养护, 避免混凝土的水分蒸发过快, 混凝土在养护期间应始终保持湿润。养护所采用的水应控制其温度不宜与混凝土表面的温差超过15℃, 如果在炎热的夏季, 自来水的温度可能会与混凝土表面的温差较大, 此时可利用蓄水池中的水来进行养护。
6) 为减小剪力墙的收缩裂缝, 在混凝土中加入微膨胀剂, 自行补偿混凝土的部分收缩, 以降低收缩应力。
5 门窗洞口处的施工技术要点
剪力墙结构施工中, 经常能看到一些不规则形状的门窗洞口。造成这种现象一方面与混凝土浇筑工艺有关, 还有一个原因是大模内置门窗模刚性不够所导致。如有的工程中尽管在门窗模板上采用横撑、三角斜撑及角部附加定型钢板护角, 但仍然出现了月亮形、平行四边形门窗洞口, 这种现象大多是因门窗洞口处的混凝土浇筑顺序不合理导致的, 有的施工人员为浇筑的方便, 先对一侧浇筑完毕后再浇筑另一侧, 没有对两侧进行同时分层浇筑, 这样导致模板所受混凝土侧压力过大而产生变形。剪力墙结构的门窗洞口处还容易出现另外一个质量问题, 窗口下混凝土呈反抛物线形, 混凝土浇筑不满, 且窗根部烂根, 出现这种问题主要原因是内模未设排气孔, 两侧混凝土未同时振捣或浇筑过程不连续, 间隔时间过长, 先浇筑混凝土因气温高、失水, 散落在钢筋上石子和少量水泥浆凝结, 阻止后浇混凝土的进入, 所以在浇筑该部位混凝土时, 一定要注意上述问题, 且需要有经验木工敲击窗下模板, 判断混凝土虚实及时调整。
6 结语
高层建筑的钢筋混凝土剪力墙结构施工的工作量大、涉及工种较多、技术要求较高、施工成本高, 因而在每个环节都应加强技术控制, 特别是应针对工程中容易出现的质量问题加强质量控制, 施工过程中积极引进和采用国内外先进的设备材料、施工工艺和技术方法, 确保工程质量, 提高施工效率, 降低施工成本。
摘要：经过对工程项目中钢筋混凝土剪力墙结构的施工总结, 从剪力墙的模板工程施工、钢筋的安装和定位、混凝土的施工质量控制、门窗洞口处施工注意事项等方面探讨了高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构施工的技术控制要点。
关键词：钢筋混凝土剪力墙,模板搭设,钢筋绑扎,混凝土浇筑
参考文献
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[2]李建峰等.钢筋混凝土剪力墙结构裂缝分析与预防[J].长安大学学报 (建筑与环境科学版) , 2003, 20 (02) .
[3]杨立胜, 董燕囡.现浇剪力墙结构体系模板工程逆序施工技术[J].安徽建筑, 2009 (2) .
[4]徐荣.某多层建筑框架剪力墙结构施工方案[J].中国新技术新产品, 2010 (5) .
钢筋混凝土剪力墙结构 篇5
随着高层建筑的发展，现浇钢筋混凝土结构所占比重日渐增多。提高现浇混凝土工程质量进而达到清水混凝土的效果，不仅有利于简化施工，降低成本，加快工程进度，而且也可大大减少工程使用后的维修工作量，降低维修费用。工程概况
中航货运中心工程建筑面积28200m2，建筑平面呈矩形，长132.80m，宽77.20m，最高32.60m，由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段组成。I段为综合楼，Ⅱ段为仓库，Ⅲ段为附属房。其中Ⅱ段建筑面积2l616m2，为3层框架剪力墙结构，柱距为6m×12m，层高7.5m、8.5m、9.5m，局部设有夹层和剪力墙；柱断面为500mm×600~1000mm；现浇楼面由主梁、次梁和140mm厚的板组成；主梁为断面400mm×1200mm、长60m的5跨连续预应力梁，次梁断面250mm×600~800mm，间距2m，与主梁正交。Ⅱ段柱混凝土量约1000m3，模板面积约5000m2；现浇梁板混凝土量约2000m3，模板面积约20000m2；剪力墙等模板面积约1000m2。
经研究论证，确定该工程Ⅱ段结构为清水混凝土。为此确定了以模板设计为中心，以测量放线为先导，以解决梁柱接头方正和混凝土表面平整光滑为突破口的施工方案，并针对放线、钢筋、模板和混凝土4个环节有所侧重地采取一系列的技术措施和管理措施。测量放线
如果说要取得全部混凝土表面平整光滑的清水效果比较困难，那么要实现全部框架柱（包括剪力墙）的行列通顺、位置精确，从而确保整体结构不抹灰则更加困难。结构整体效果要通过施工的各道工序来保证，测量放线作为先导工序应贯穿于各施工环节。本工程放线时打破传统惯例，以确保各工序施工精度为原则，凡为保证精度需要提供的基准线都及时给出，凡有关工序需要配合的检测都及时予以满足。例如，在梁板混凝土浇筑前，增加了对模板钢筋位置的放线检测。此外，为保证测量放线自身的精度，施工现场测量人员须经挑选并通过培训，在放线工作中正确合理使用仪器和钢尺，按规定校验仪器，检定钢尺，从而保证了测量放线工作顺利进行。钢筋工程
要保证框架结构柱的行列通顺一致，位置精确，首先要保证钢筋位置准确，不位移。严格控制钢筋配料尺寸
为使配制的各种钢筋和箍筋平直、方正和弯钩准确，首先要严把配料关，派有经验的人员负责，实行定期和不定期抽验，对不合格者责令返工并扣回所用工日。由于落实了奖罚措施，保证了钢筋加工质量。
钢筋接头和绑扎
为保证搭接范围内的钢筋密度不增加，以便混凝土浇筑并节省钢材，采用了钢筋气压焊接头，绑扎钢筋火烧丝的多余部分要求向构件内侧弯，以免因露在外边形成锈斑。
防止钢筋位置位移
钢筋位移是钢筋工程的通病，也是清水混凝土施工中应重点解决的问题，该工程采取了几项相应措施。
确保钢筋生根位置准确：费柱位找中找方，并找出主筋排距，将其与基础底板钢绑扎并电焊固定。然后采取在其四角加焊Φ18斜撑的加固方法，以保证主筋位置精确和不移动。防止浇筑混凝土时柱筋移位：柱筋绑扎前，应调至准确位置，做到上下垂直。绑扎成型经检查合格后，将每根骨架的上、中、下绑3道箍筋并与主筋焊牢，以增强骨架的整体性。然后将骨架四角焊L形钢筋垫（选用与保护层厚度相同的Φ25钢筋弯曲90。制成），浇混凝土时此钢筋垫与模板挤住，不仅保证了主筋位置准确，也保证了保护层厚度准确。
确保剪力墙钢筋位置准确：剪力墙两片钢筋之间焊井字支架连为一体，支架用尘14钢筋焊成，支架间距1m，按梅花形布置，以保证墙体钢筋位置准确。
各工种密切配合，保证钢筋位置准确：浇筑混凝土过程中，放线工、钢筋工、木工各负其责，发现异常随时校正。并制定出针对浇筑偏向一侧和吊物碰撞钢筋的惩罚规定。模板工程
为实现清水混凝土目标，减少模板投入，针对不同的结构部位设计不同类型的模板，并尽量设计成大块模板以更好地体现清水效果。另外，还从模板的安装、拆除和维修等各方面采取措施保证清水混凝土效果。
模板设计 1.柱模
部分现浇柱带牛腿，为简化施工和减少模板种类，经与设计单位商定改为钢牛腿（后焊），这样全部柱均为矩形断面。柱模采用两件L形钢模拼接而成，柱模断面如图3-12-1所示。柱模的定位和校正采用软拉撑，即在柱模四角拉钢丝绳，每角上部和中部拉2道，共拉8道钢丝绳，钢丝绳下端紧固在楼板上预埋的φ25钢筋上，钢丝绳通过加在工面的花篮螺栓校正和紧固。为保证柱模根部不移位，预先在柱周围楼板上埋φ25钢筋，用以卡l00×100术方、垫楔子锁牢模板根部。根据柱断面尺寸配制柱模，两种不同断面尺寸的柱，采用活接方式（图3-l2-l），模板高度先按1层柱高设计，待1层柱施工完毕后依照3层的柱高尺寸改制模极供2层及3层两种不同高度柱施工用。每种柱模配2~6套，周转使用，设计柱模时结合浇筑工艺要求，充分保证其强度、刚度。为保证万无一失，先做出1套柱模，浇筑混凝土并通过强振试验，然后再加工制作。在工地自行制造土胎具，用手工焊接方法，尽量使用旧料焊制出满足清水混凝土要求的柱钢模板。
2.剪力墙模板
标高±0.000以上剪力墙（包括电梯间）模板均采用钢大模，使用大螺栓拉接。由于墙体高，模板高度不够，支模分2次或3次进行。为保证剪力墙上下顺通平整，达到不抹灰的要求，模板上下连接部位支模如图3-12-2所示，模板上下夹紧，严格靠吊垂直，以保证精度。剪力墙模板全部使用旧钢大模改制，依据自行制定的清水混凝土质量标准控制板面平整度和垂直及凹凸。
3.梁板模板
主梁、次梁、顶板模板均采用钢框胶合板模板，按散支散拆方式设计。为发挥钢框胶合板模板重量轻、刚度好的优势，尽量设计为大规格板面。结合工期要求和尽量少投入梁板模板的原则，采取快节奏小步距流水施工，每层按8个流水段，每段2~3条轴线，共配6条轴线模板（约1/3层），梁板配模如图2-l2-
3、图2-12-4所示。
模板支撑系统使用门形脚手架拼搭而成，经计算后确定支搭方案。为加快门形脚手架的周转，设计了快拆体系，即主梁每跨单独设一组可调钢管架，用以取代门形脚手架，使其提早拆除，可调钢管架一直保留到主梁预应力钢筋张拉完毕。
4.梁柱接头及梁板转角部位定型角模 框架结构梁柱接头、梁板转角部位的混凝土往往不方不正，凹凸不平，成为薄弱环节，而模板选用往往是关键所在。该工程用钢板制作了定型角模，梁板转角、主次梁交接处均采用定型角模，进一步保证了混凝土的外观效果。
模板的安装、拆除和维修
为取得清水混凝土质量效果，加强对模板尤其是钢框胶合板模板的施工管理是很重要的。安装模板应严格按模板图进行，对号入座，定点使用，操作工人实行模板承包，从上一段拆下的模板要及时转移到下一段的相同部位安装。拆模按支模的倒顺序进行，强调保护板面，严禁使用大锤，严禁用撬棍强行砸撬模板。因该工程楼层高，拆下的模板用绳系住吊下并及时运离现场，然后清理残渣污物，将损伤模板挑出及时修理。钢框胶合板板面的轻微划痕要用特制腻子嵌平磨光，模板表面的较重损伤处钉铁皮找平并刮腻子，对已形成孔洞者，可将孔洞切割整齐后粘补同样大小的覆膜胶合板，然后用腻子找平。对于大面积损伤的模板，可翻转至另一面使用。模板经检修后涂刷隔离剂备用。混凝土工程
清水混凝土不仅要保证结构设计所要求的强度，而且要有良好的外观效果，特别是像该工程这样的高柱密梁，要取得表面均匀一致的效果，必须精心施工，为此可从混凝土配合比、振捣养护措施和管理工作几方面加以保证。
混凝土配制
清水混凝土要求颜色一致，因此规定选用同一厂家、标号、品种的水泥，使用颜色纯正、安定性和强度好的普通硅酸盐水泥；砂石也都按规定选用合格材料；掺外加剂不仅可改善混凝土的施工性能，提高早期强度，而且有利于提高混凝土内在质量和外观效果，因此混凝土均掺入不同种类外加剂（外加剂分常温、低温和冬季施工用共3种）。
混凝土浇捣
l.混凝土浇筑前用空压机清吹模板内部，清理干净后方允许浇筑。
2.浇筑墙、柱混凝土时应使用串筒，下料要均匀，以免侧偏冲击钢筋或造成混凝土离析。采用2根ø70棒同时振捣，振捣时要掌握间距、厚度，控制时间。墙柱根部先浇同标号减石砂浆，顶部浇筑时加入适量的洗净石子，这样既可保证墙柱根部和顶部的强度，又可保证材质的均匀一致。
3.现场实行振捣手聘任制，经过应知应会考核合格的振捣手，发给聘书后方可上岗振捣。振捣手定岗承包，奖罚分明。大规模浇筑混凝土前先做样板，并请质量管理和监督人员品评，提出意见，确定标准后方能正式施工。
4.加强混凝土养护，尤其是早期养护，设专人保持混凝土初期湿润状态。清水混凝土内控质量标准
混凝土表面平整、洁净、颜色均匀一致，无明显气泡。不得有蜂窝、麻面、漏筋、夹渣、粉化。不得有凹凸不平，缺棱掉角。棱角方正，顺通一致。
表面平整度、阴阳角垂直度、阴阳角方正允许偏差均为2mm，立面垂直度允许偏差3mm。技术经济效果分析
一般框架结构工程需经剔凿抹灰后方可作装饰面层，而抹灰面经长年使用后难免发生空鼓、裂缝、脱落，这类情况一旦发生，维修的工作量很大，尤其对该工程这样楼层很高的仓库维修更为困难。中航货运中心工程实现清水混凝土，取消了抹灰，对减少维修工作量和维修费用十分有利。
该工程模板收入69万元，各类模板加工共支出77万元，模板支出略高于收入。但是由于实现了清水混凝土，取消抹灰工作量约50000m2，按常规经验估计类似规模框架结构，共需剔凿及抹灰费用约9.3万元，并且需配合搭设超高架子，费用约16.5万元。因此综合比较有一定经济效益。由于该工程楼层高，超高架子搭设困难，施工操作垂直运输也很困难，取消抹灰后装修作法改为找补腻子喷浆，采用活动平台架车施工，大大减少了装修工作量和施工费用，并加快了装修进度。
钢筋混凝土剪力墙结构 篇6
【关键词】钢筋混凝土;剪墙;裂缝;控制
1.工程概况
交通枢纽站工程位于某市光华街南，火车站东地下室墙体设计为钢筋混凝土结构，混凝土标号为C30，墙、底板厚度为0.4M，周长670M。采用无缝设计，地基顶面设计标高为-5.05M，工程在2006年6月至2007年6月期间施工。
2.施工方案
2.1基坑开挖深度约6M
采用两台挖掘机接力开挖，自卸汽车运土。基坑边坡坡度1：1，在边坡中部设1.5M宽的操作平台，便于施工作业。
2.2采用木模板，钢支撑
模板经过设计后，在加工场地制作好，运至现场安装。两模板之间用对拉螺栓连接。对拉螺栓用Ф12的钢筋制作（中间设止水钢板），上下左右间距均为60cm。
2.3混凝土采用商品混凝土，泵送分两次浇注，先浇注底板混凝土，后浇侧墙 。施工缝设在底板以上50cm处，缝中安装镀锌钢板止水片。
2.4施工在重点是后浇部分，而后浇部分的施工重点是侧墙混凝土浇注后浇部分的侧墙深度为3.9m，且顶板钢筋密布，浇注振捣十分困难。混合料用串筒送入模板中，每间隔1.5m移动一次串筒。串筒处的顶板钢筋先不绑扎，便于安放串筒。待侧墙混凝土浇注完毕后，再绑扎钢筋。
2.5侧墙混凝土以50cm的层厚逐层浇注混合料从一端向另一端均匀地送入模板中，定人定位用插式振捣棒振捣。每层均按先边墙，后中墙，再另一边墙的顺序，依次轮流浇注振捣。
2.6侧墙浇注完成后，紧接着浇注顶板混凝土。从一端向另一端一次浇注成形。
2.7在顶板最后一道收浆后，用麻袋覆盖，人工浇水养护14d。
2.8非承重模板3d后拆除，承重模板14d后拆除。
3.试验段发现裂缝
为保证墙体施工质量，先进行试验段施工，以便总结经验，确定合理的施工方案。选取1-7轴为试验段，使用材料如下。混凝土：由江达混凝土公司提供商品混凝土，搅拌站距施工现场5km。砂石：砂石材料质量检验结果合格。水泥：质量检验合格。粉煤灰：质量检验合格。外加剂：质量检验合格。钢筋：质量检验合格。混凝土搅拌配合比1：2.11：2.8：0.53粉煤灰40kg外加剂40kg。两次浇注混凝土，在底板以上50cm处设施工缝。先浇注底板50cm高的侧墙，相隔5d后浇注侧墙和顶板混凝土。养护3d后，拆除外模板。通过对墙体表面进行检查，发现侧墙在施工缝以上每隔3m～7m有一条竖向长3m左右裂缝。缝宽0.1mm～0.3mm贯穿整个墙厚。裂缝位置的分布，三侧墙均不相同。每条裂缝的宽度也不一样。但每条裂缝的长度基本相同。都是起于施工缝处，止于侧墙与顶板相交处。施工缝处裂缝较宽，向上逐渐变窄，最后在与顶板相接处消失。
4.裂缝原因分析
4.1对商品混凝土进行调查、分析通过对材料进行抽样检验，没有发现质量问题。混凝土搅拌站距现场不到5km，混凝土运输与等候时间之和约为45min～55min，现场定混凝土的坍落度为18cm～20cm，符合规范要求。又对混凝土试块进行抗压、抗渗试验，均符合质量要求，混凝土不存在质量问题。
4.2对支架进行检查防止因支撑不牢，混凝土在没有达到一定强度时，墙体产生位移，使混凝土产生过大的剪应力而开裂。模板内支架为门式钢支架，外斜撑为钢支撑。经检查，没有发现损坏、滑移现象。
4.3由输送泵运送混凝土先浇注底板混凝土计115m3，相隔5d后，再浇注侧墙及顶板混凝土计180m3/h，人工操作插式振捣棒振捣。在顶板混凝土收浆后，用麻袋覆盖，人工浇水养护。根据以上资料，排除了混凝土质量，地基承载力，支架水平移动因素对混凝土裂缝的影响，最有可能的是混凝土收缩及温度应力引起的裂缝。墙体混凝土分两次浇注，底板浇注后，对施工缝进行凿毛、清理，再绑扎侧墙、顶板钢筋，安装模板。5d后浇注侧墙及顶板混凝土。由于浇注混凝土是在中午进行，气温高。由输送泵送入模板中振捣，浇注速度快，水泥在水化过程中释放出大量热量，积聚在混凝土中，使混凝土体内的温度升高而在收缩时，中产生巨大的拉应力，从而导致侧墙拉裂。
5.控制措施
5.1根据现场气候情况和材料现状，每天早中晚、雨后都要对砂石材料抽样检测。根据检测结果，及时调整配合比。将粉煤灰用量加到51kg，在满足施工和易性的条件下，将水灰比降至0.55。
5.2控制了混凝土搅拌时间，规定时间2min，不能过短，也不能过长。搅拌时间短，混合料拌合不均匀；时间过长，会破坏材料的结构。如砂石材料被磨损，混凝土配合比被改变等。
5.3将木模板更换为钢模板，以利散热。尽量缩短底板混凝土与侧墙混凝土的间隔时间，在底板混凝土浇注完成后，3d之内浇注侧墙混凝土。这就要求钢筋 、模板工序改进操作方法，连续作业。
5.4在温度比较低的早、晚时间浇注混凝土，降低混凝土的入模温度。确保入模温度控制在30 °C采用降温、缓凝等措施低水化热引起的温度上升，将混凝土内的温度控制在50°C以内。
5.5现场振捣按部位责任到人，防止漏振、少振现象。底板、顶板浇筑速度右适当加快，而侧墙浇注速度不易过快。一般控制在25m3/h，分层振捣，每层厚30cm。混凝土浇注时的倾落高度控制在2m以内。均匀出料，均匀放料，不能堆积成堆，以免发生离析现象。振捣完成，通过检查后，再浇注上一层混凝土。
5.6改变混凝土养护方法，设置了专用的自动喷水系统。在浇注混凝土时就开始向模板上连续不断地喷水。由于水泥在水化过程中产生很大的热量，在浇注过程中向侧墙模板喷水散热，以免混凝土由于温度过高，体积膨胀过大，在冷却后体积收缩过大。顶板在最后一道收浆后，用麻袋覆盖后洒水。养护时间14d。由于采取了有效措施，加强了各个环节的控制与管理，消除侧墙裂缝产生的原因，施工进展顺利。竣工验收被評为优良工程。正式投入使用以来，运行情况良好。
6.结论
6.1裂缝是钢筋混凝土墙体致命的质量问题
特别是用作地下室用防水工程的墙体，一旦裂缝，很难修复。虽然现在有各种补缝措施，但效果并不理想。
6.2影响钢筋混凝土墙体裂缝的原因很多，其中温度应力为主要因素
钢筋混凝土剪力墙结构 篇7
1 联肢剪力墙设计预期的延性破坏机制
震害调查分析和结构试验研究表明, 钢筋混凝土联肢剪力墙结构可以设计成具有较好塑性变形能力的延性结构。当连梁的刚度及承载力远小于墙肢的刚度和承载力、且连梁具有足够的延性时, 在地震作用下, 连梁端部会首先出现塑性铰, 直至墙肢底部纵向钢筋屈服, 混凝土压碎并形成塑性铰。一定数量的连梁端部塑性铰在形成过程中吸收消耗地震能量, 又能继续传递弯矩和剪力, 同时对墙肢形成的约束弯矩使剪力墙能够保持足够的刚度与承载力, 增大墙肢底端的承载力, 所以墙肢底部的塑性铰也具有良好的延性。另外, 在塑性铰形成过程中, 由于内力重分布, 可以充分发挥材料的非线性性能, 所以这种破坏机构的耗能能力与延性最好, 这也是设计预期的延性联肢剪力墙结构。
2 联肢剪力墙结构设计的基本原则
为了实现理想的延性联肢剪力墙结构, 在设计中应该遵循“强墙弱梁”、“强剪弱弯”的延性设计原则, 同时加入必要的构造措施。
2.1 强墙弱梁
联肢剪力墙是多次超静定结构, 设计时应使联肢剪力墙的连梁端部首先出现塑性铰吸收地震能量, 从而避免墙肢的严重破坏。为了使连梁屈服早于墙肢屈服, 通过对连梁的弯矩进行调整, 降低连梁弯矩, 按降低后的弯矩进行配筋, 使连梁抗弯承载力降低, 从而使连梁较早出现塑性铰, 实现“强墙弱梁”。
2.2 强剪弱弯
剪切破坏是脆性破坏, 为了避免墙肢和连梁在弯曲破坏之前发生脆性的剪切破坏, 设计时应使墙肢和连梁的抗剪承载能力大于抗弯承载能力, 实现“强剪弱弯”。
2.3 其他构造措施
通过必要的构造措施保证联肢剪力墙延性能力, 例如:对于墙肢, 限制其剪压比和轴压比、保证钢筋最小配筋率、设置约束边缘构件和构造边缘构件等;对于连梁, 限制其剪压比、保证最小配筋率、设置交叉配筋等。
3 提高联肢剪力墙延性的具体措施
对结构延性的要求具体体现在对构件延性的要求上, 特别是要提高结构中关键构件和构件中的关键部位的延性。联肢剪力墙结构是由连梁和墙肢构件组成的, 因此提高联肢剪力墙结构延性具体体现在提高连梁和墙肢的延性上。
3.1 连梁的延性设计
3.1.1 遵循“强墙弱梁”设计原则
为了使连梁屈服早于墙肢屈服, 可以通过对连梁端部的弯矩进行调整, 降低连梁弯矩, 按降低后的弯矩进行配筋, 使连梁抗弯承载力降低, 从而使连梁较早出现塑性铰, 实现“强墙弱梁”。降低连梁弯矩有两种方法:
⑴在进行弹性内力分析时, 适当降低连梁刚度。规范规定, 高层建筑结构地震作用效应计算时, 可对剪力墙连梁刚度予以折减, 折减系数不宜小于0.5。通常, 设防烈度低时, 可少折减一些 (6、7度时可取0.7) , 设防烈度高时, 可多折减一些 (8、9度时可取0.5) 。折减系数不宜小于0.5是为了保证连梁承受竖向荷载的能力。这种方法与一般弹性计算方法并无区别, 且可自动调整墙肢内力, 比较简便。
⑵用弹性分析所得的内力进行内力调幅, 按调幅后的弯矩设计连梁配筋。规范规定, 抗震设计剪力墙连梁的弯矩可塑性调幅, 调幅后的弯矩不小于调幅前按刚度不折减计算的弯矩 (完全弹性) 的80% (6～7度) 和50% (8～9度) , 并不小于风荷载作用下的连梁弯矩。
无论用什么方法, 调幅后的弯矩、剪力设计值不应低于使用状况的值, 也不宜低于比设防烈度低一度的地震作用组合所得的弯矩、剪力设计值, 其目的是避免在正常使用条件下或较小地震作用下的连梁上出现裂缝。
3.1.2 遵循“强剪弱弯”设计原则
为了避免连梁在弯曲破坏之前发生剪切破坏, 实现“强剪弱弯”, 提高延性, 规范规定, 连梁两端截面的剪力设计值应按下列规定确定:
一、二、三级剪力墙的连梁, 其端部截面组合的剪力设计值应按下式确定:
9度时的一级剪力墙的连梁应按下式确定:
式中,
ηvb———连梁剪力增大系数, 一级取1.3, 二级取1.2, 三级取1.1;
ln———连梁的净跨;
VGb———在重力荷载代表值作用下按简支梁计算的梁端截面剪力设计值;
Mbl、Mbr———分别为连梁左右端截面顺时针或逆时针方向的弯矩设计值;
Mlbua、Mrbua———分别为连梁左右端截面顺时针或逆时针方向实配的抗震受弯承载力所对应的弯矩值, 应按实配钢筋面积 (计入受压筋) 和材料强度标准值并考虑承载力抗震调整系数计算。
3.1.3 控制连梁剪压比
剪压比是指截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值, 以V/βcfcbhc表示, 用来说明截面承受名义剪应力的大小。试验表明, 如果构件截面剪压比过大, 在剪力作用下混凝土会过早发生脆性破坏, 使箍筋不能充分发挥作用。因此在设计时, 有必要限制梁的剪压比, 避免当截面尺寸过小时, 在剪力作用下发生斜压破坏。规范对有地震作用组合时连梁的剪压比做如下规定:
为了提高连梁延性, 保证连梁安全, 规范还对连梁纵向钢筋的最大配筋率、最小配筋率、箍筋、锚固长度等构造措施作了明确的规定。
3.2 墙肢的延性设计
3.2.1 遵循“强剪弱弯”设计原则
为了实现墙肢的“强剪弱弯”, 推迟剪切破坏、提高延性, 规范对底部加强部位剪力墙截面的剪力设计值做如下规定:
一、二、三级时按下式调整:V=ηVWVw
9度一级时按下式调整:
式中:
V———底部加强部位剪力墙截面的剪力设计值;
Vw———底部加强部位剪力墙截面考虑地震作用组合的剪力设计值;
Mwua———剪力墙正截面抗震受弯承载力, 应考虑承载力抗震调整系数、采用实配纵筋面积、材料强度标准值和组合值的轴力设计值等计算, 有翼缘时应计入墙两侧各一倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋;
Mw———底部加强部位剪力墙底截面弯矩的组合计算值;
ηVW———剪力增大系数, 一级取1.6, 二级取1.4, 三级取1.2。
对于一级剪力墙的底部加强部位以上部位, 墙肢的组合弯矩设计值和组合剪力设计值应乘以增大系数, 弯矩增大系数可取1.2, 剪力增大系数可取1.3。
3.2.2 限制墙肢剪压比
与连梁一样, 如果墙肢剪压比过大, 会在早期出现斜裂缝, 抗剪钢筋不能充分发挥作用, 即使配置很多抗剪钢筋也会过早发生剪切破坏。因此设计时有必要限制墙肢的剪压比, 避免截面尺寸过小时, 在剪力作用下发生斜压破坏, 规范对墙肢剪压比做如下规定:
3.2.3 控制墙肢轴压比及设置约束边缘构件和构造边缘构件
墙肢轴压比是指重力荷载代表值作用下墙肢承受的轴压力设计值与墙肢的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。研究表明, 轴压比是影响墙肢延性的重要因素, 随着轴压比的增大, 墙肢的极限抗弯承载力提高, 但极限变形能力、耗散地震能量的能力都会降低。设置约束边缘构件是提高剪力墙延性的有效措施, 通过设置约束边缘构件可以提高高轴压比剪力墙的塑性变形能力。剪力墙截面是否有翼缘或端柱对剪力墙延性影响很大, 带翼缘或端柱的剪力墙比没有翼缘或端柱的剪力墙的延性大大提高。
当轴压比大于一定值时, 即使设置约束边缘构件, 在强震作用下, 剪力墙仍可能因混凝土压溃而丧失承受重力荷载的能力, 因此规范规定了剪力墙的轴压比限值, 如表1。当一, 二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于表2规定值时, 应在底部加强部位及相邻的上一层剪力墙两端和洞口两侧设置约束边缘构件, 其他部位应设置构造边缘构件。对于底层墙肢底截面的轴压比小于表2规定的一、二、三级剪力墙和四级剪力墙, 墙肢两端可设置构造边缘构件。
为了提高墙肢延性, 保证墙肢安全, 规范还对墙肢高宽比、墙段最大长度、约束边缘构件和构造边缘构件的配筋, 墙身的配筋、钢筋锚固和连接等构造措施作了明确的规定。
4 结语
在地震区, 结构不仅应具有足够的承载力和刚度, 还应具有良好的延性。结构延性的要求具体体现在对构件延性的要求上。联肢剪力墙结构是由连梁和墙肢构件组成的, 因此, 联肢剪力墙结构设计应严格遵循“强墙弱梁”、“强剪弱弯”等设计原则, 采用合理的抗震措施, 通过提高连梁和墙肢的延性, 保证联肢剪力墙结构的塑性变形能力, 以达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准设计目标。
参考文献
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钢筋混凝土剪力墙结构 篇8
1 工程概况
工程为某机关的综合办公楼, 回字形结构, 平面尺寸为110m×110m, 超长超宽。地下一层, 地上六层, 地上建筑二层以上中间设置50m×45m天井。框架-剪力墙结构, 八度抗震设防, 现浇钢筋混凝土楼板, 楼板厚150mm。混凝土强度标号为C35。由于诸多原因导致主体施工工期限定为6个月。
2 工程结构特点
工程的场地地质构造简单, 地基土由统填土层和冲洪积层组成, 其中粉质粘土层为本工程的基础持力层。
本工程的回字形框架-剪力墙结构长度达到110m, 依据GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》规定的“现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构在室内或土中伸缩缝最大间距为50m左右”, 本工程属于超长超宽结构。因此, 如何有效控制混凝土裂缝是本工程的关键和施工难点。通常钢筋混凝土建筑物或构筑物中的混凝土裂缝[4]主要是由干燥收缩和温度应力引起的。当混凝土得不到外来水养护时, 处于不饱和空气中的混凝土因失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩, 称为干燥收缩, 简称干缩, 它是混凝土收缩的主要因素。而由于温度变化使混凝土内部产生的应力, 称之为温度应力, 当拉应力超过混凝土抗裂能力时, 混凝土就会开裂。鉴于目前水泥细度超高, 致使水泥水化加快, 放热集中, 再加上混凝土入模温度较高, 温度应力引起的裂缝让工程界十分头疼。
设置后浇带是目前较为常用的一个抗裂措施, 其原理是先用后浇带将结构断开, 待混凝土干燥收缩和温度应力释放后再将后浇带回填。但该做法尚存在诸多问题, 一方面后浇带回填通常要等结构浇筑完成2个月左右时才能进行, 比较耗时耽误工期。另一方面, 后浇带回填前应进行剔凿清理工作, 废工废力。
使用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土, 依靠膨胀剂水化在钢筋和邻位的约束下, 在混凝土内部建立一定的预压应力, 用以抵消干燥收缩和温度应力引起的拉应力, 从而保证混凝土不开裂, 是一种较为有效的抗裂方法[5,6]。
考虑工期紧张, 经专家论证并结合实地考察, 本工程回字形超长钢筋混凝土框架-剪力墙结构施工, 采用补偿收缩混凝土无缝施工技术。
3 超长钢筋混凝土框架-剪力墙结构技术方案
补偿收缩混凝土无缝连续施工技术[7]是通过设置膨胀加强带, 依靠在膨胀加强带内建立的较大膨胀应力和加强带两侧适中的膨胀应力, 抵抗干缩和温度引起的拉应力, 从而取消后浇带, 实现结构的整体连续不间断施工。因此, 回字形超长钢筋混凝土框架-剪力墙结构无缝施工的关键在于合理划分膨胀加强带和配制适宜限制膨胀率的补偿收缩混凝土。
3.1 膨胀加强带划分
膨胀加强带位置划分时避开梁、电梯井, 选在结构受力较小的部位。考虑一次浇筑混凝土方量供应和施工人员组织能力, 为保证工程质量, 回字形超长框架结构采用间歇式膨胀加强带和连续式膨胀加强带两种方式。其中, 间歇式膨胀加强带是在带一侧设置一施工缝, 混凝土浇筑到施工缝处结束, 下次施工时先浇筑膨胀带的补偿收缩混凝土, 然后再浇普通补偿收缩混凝土。本工程膨胀加强带划分见图1, 其中, 除特殊标明为间歇式膨胀加强带外, 其余均为连续式膨胀加强带。
由于地上建筑不涉及防水考虑, 因此膨胀加强带不用设置止水钢板, 膨胀加强带的带宽为2m, 间歇式膨胀加强带和连续式膨胀加强带具体作法见图2、图3。
3.2 补偿收缩混凝土
限制膨胀率是补偿收缩混凝土的最重要性能指标, 它直接决定着混凝土的抗开裂性能, 是回字形超长框架结构无缝施工技术的主控参数。
结合工程特点及其重要性, 依据JGJ/T 178-2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》, 将楼板混凝土限制膨胀率设定为≥0.025%, 膨胀加强带混凝土限制膨胀率设定为≥0.030%, 以确保在混凝土内部能够储存足够的预压应力。
经市场调研和取样检测, 工程选用武汉三源特种建材有限责任公司生产“锦源”牌FQY高性能膨胀剂, 性能符合GB23439-2009《混凝土膨胀剂》规定的Ⅱ型产品要求, 并且要求膨胀剂水中7d限制膨胀率≥0.080%。研究表明, 膨胀剂砂浆限制膨胀率与补偿收缩混凝土限制膨胀率换算大约为2[8]。因此, 要配制限制膨胀率≥0.030%的膨胀加强带补偿收缩混凝土, 则膨胀剂的限制膨胀率至少在0.060%以上。FQY高性能膨胀剂性能指标见表1, 限制膨胀率测试结果见图4。
4 补偿收缩混凝土制备
水泥, 唐山冀东水泥股份有限公司生产的P.O 42.5普通硅酸盐水泥。S95磨细矿渣粉, Ⅱ级粉煤灰。细骨料为河砂, 中砂。粗骨料为碎卵石, 连续级配, 粒径5mm~20mm。减水剂, 聚羧酸系高性能减水剂, 减水率不低于20%。
混凝土坍落度过大, 后期干燥收缩也较高。因此, 在保证混凝土可施工前提下, 混凝土坍落度尽可能取低值, 控制泵口坍落度在180mm~200mm。为保证混凝土均匀性, 要求搅拌站延长混凝土搅拌时间, 取普通混凝土搅拌时间的1.5倍。
经搅拌站试配最终确定的补偿收缩混凝土配合比见表2, 新拌补偿收缩混凝土拌合物性能和硬化混凝土的抗压强度见表3, 限制膨胀率测试结果见图5。由表3和图5可知, 所设计的混凝土强度和限制膨胀率均满足设计要求。
5 超长结构连续施工
混凝土浇筑前一天, 查看混凝土泵车布置位置, 保证基础牢固, 并清理干净周围杂物, 便于泵车移车。混凝土施工小组, 检查振捣棒是否工作正常, 夜间照明, 并召集主要施工人员进行技术交底, 分工明确。每层楼以间歇式膨胀加强带为界, 分二次浇筑。每次安排2台混凝土泵车、2个施工班组, 由两侧向中间会合, 每个施工班组至少配备4个振捣棒, 3名振捣手。
每层楼板第1浇筑顺序是:C35顶板混凝土C40膨胀加强带混凝土C35顶板混凝土, 第2次浇筑时, C40膨胀加强带混凝土C35顶板混凝土C40膨胀加强带混凝土, 保证膨胀加强带混凝土处于两侧混凝土约束状态下。
顶板混凝土楼层板厚度仅为150mm, 浇筑时混凝土沿一个方向一次性浇筑到位, 3个振捣人员排开向前推进, 做到不漏振、不过振, 对梁部位还要加强振捣, 确保混凝土密实性, 提高结构整体性能。振捣密实后, 专人抹面并立即覆盖塑料薄膜, 起到减少收缩性和养护作用。楼层板浇筑完成、混凝土未上强度前禁止人员在上面行走。能上人后, 安排专职人员浇水养护3d。为加强养护效果, 可以加盖一层草帘子。
混凝土浇筑时注意事项: (1) 技术人员现场监控, 确保顶板混凝土与膨胀加强带混凝土不能浇错。接近膨胀加强带时提前换灰, 膨胀加强带混凝土可以多要一些, 这样能有效避免低标号混凝土打入高标号混凝土中; (2) 混凝土浇筑过程中, 如果出现施工冷缝, 应用同配比的补偿收缩砂浆做一个过渡层, 以加强新旧混凝土之间的结合; (3) 楼板的支撑一定要等到楼板混凝土达到设计强度时才可以拆除; (4) 禁止过早上荷载, 防止出现荷载裂缝; (5) 加强养护和成品保护。
施工现场照片见图6。
6 结语
本工程的回字形超长钢筋混凝土框架-剪力墙结构的平面尺寸达110m×110m, 超长超宽, 在不设置伸缩缝的前提下, 如何控制和保证结构不出现有害裂缝是个极大挑战。通过设置膨胀加强带替代后浇带, 使用补偿收缩混凝土无缝施工技术正好有效解决了上述难题, 既保证了结构的整体性, 有利于提高结构抗震性能, 又简化施工工艺, 加快施工进度, 降低工程造价。
参考文献
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[4]陈元, 崔京浩, 朱金铨, 等.钢筋混凝土裂缝机理与控制措施[J].工程力学, 2006, S1:86-107.
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钢筋混凝土剪力墙结构 篇9
锦溪久长项目3#建筑X向长58.150 m, Y向长19.500 m, 下带一层地下室。在17轴和18轴间设一条抗震缝将结构分为两个塔, 单幢塔楼为蝶形平面。l/Bmax=9.200/29.000=0.317, l/b=9.200/10.500=0.876。 (分别小于抗规表4.3.3中l/Bmax、l/b的限值规定。) 建筑主体共18层, 高度为54 m, 标准层层高为3.0 m。
2结构方案概述
上部结构形式:纯剪力墙结构。
抗震等级:按JGJ3-2002§4.8.2条要求, 本建筑剪力墙的抗震等级为三级, 短肢剪力墙的抗震等级为二级。按JGJ3-2002§4.8.5条要求, 本建筑地下室顶板作为上部结构的嵌固端, 地下一层的抗震等级与上部结构相同。
基础设计:塔楼范围内的基础采用筏板基础形式, 裙房范围内采用防水底板+独立基础的形式。这样能显著节省基础钢筋和混凝土的用量。筏板基础分析采用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发编制的《独基、条基、钢筋混凝土地基梁、桩基础和筏板基础设计软件》 (JCCAD) 进行计算分析。本建筑地基基础设计等级为乙级。
建筑上部结构按单塔进行分析, 采用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发编制的《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件》SATWE等软件进行计算, 并考虑耦连效应和双向地震作用。
3基本设计参数
(1) 风荷载、雪荷载、地震烈度、场地类别。
基本风压:0.30kN/m2, 地面粗糙度为B类;
基本雪压:不考虑;
地震基本烈度:7度;
场地设计基本地震加速度:0.10g;
建筑场地类别:Ⅱ类。
(2) 抗震设防烈度、场地类别。根据地勘报告, 该场地的抗震设防烈度为7度, 设计基本地震加速度为0.10 g, 设计地震分组为第一组, 设计特征周期0.35 s。场地土属中硬土, 场地类别为Ⅱ类建筑场地, 处于建筑抗震有利地段。
(3) 设计荷载。
1) 地下室部分使用活荷载标准值。
地下室 (双层车库) :5.0 kN/m2;
地下室 (三层车库) :7.5 kN/m2。
2) 地上公建部分使用活荷载标准值。
一层楼面室内部分 (考虑施工堆载) :10.0 kN/m2;
一层楼面室外部分 (考虑消防通道) :20.0 kN/m2。
3) 地上住宅部分使用活荷载标准值。
客厅、卧室、走道:2.0 kN/m2;
厨房、卫生间:2.0 kN/m2;
阳台:3.5 kN/m2;
露天平台:3.5 kN/m2;
屋面 (不上人) :0.5 kN/m2;
屋面 (上人) :2.0 kN/m2。
4) 其它。
楼梯:3.5 kN/m2;
车道:4.0 kN/m2;
卫生间 (住宅部分) :2.0 kN/m2;
电梯机房:7.0 kN/m2。
5) 大型设备荷载另计。
(4) 建筑结构安全等级、抗震设防类别、抗震设防烈度、设计使用年限。
建筑结构安全等级:二级;
抗震设防类别:丙类;
抗震设防烈度:7度, 设计基本地震加速度为0.10g;
结构设计使用年限为50年。
4结构细部的处理
4.1 结构布置时需遵循的一般原则
(1) 尽量减少一字型剪力墙, 如果出现一字型剪力墙则尽量布置在结构平面的对称轴上;且如有条件在一字墙端部加上端柱。一字墙尽量作成长肢。在转角位置尽量不设一字墙。布梁时, 尽量支撑在一字墙端部。
(2) 墙肢与墙肢最好能通过梁连成一个连续的传力体系, 而不要打断;且最好在墙肢上都能拉梁, 有利于墙体的稳定和有效传力。所以一般情况下, 墙最好要对齐。
(3) 转角窗位置处的地下室剪力墙, 如有条件应尽量连接起来, 可以减少对筏板的冲切影响。
(4) 根据结构刚心和重心的相对位置关系来调整剪力墙的布置, 力求做到结构刚心和重心基本重合。在调整剪力墙的刚度时, 应首先考虑外墙 (因为速度最快) ;其次是平面内部的墙体;再次是连接外墙的梁截面尺寸。增减剪力墙时, 应该考虑到刚心与重心应力求重合, 保证在墙体位置或截面调整后, 结构的刚心和重心位置仍然接近, 避免二者相距太远造成扭转效应过大。例如:建筑平面为对称平面时, 墙体可以成对增减。
(5) 最好不要在连梁上搁置荷载较大的梁。
4.2 结构布置时对构造措施的考虑
(1) 防震缝的宽度。《高规》JGJ3-2002第4.3.10条取为150 mm (实际计算113 mm) 。地下室顶板防震缝处的处理:本次设计是采用的双柱双轴线。
(2) 地下室顶板若不考虑作为嵌固端, 最小板厚不得小于160 mm;若作为上部结构的嵌固端则最小板厚不得小于180 mm。本次设计把顶板作为嵌固考虑且顶板不设缝, 故板厚取为180 mm。
(3) 相邻短肢剪力墙间距控制不超过5.5 m。 (根据《成都市建筑工程施工图设计文件审查》3.2.5-3的规定) 。
(4) 若地下室墙体变厚不满足短肢剪力墙的尺寸限值要求时, 则水平截面高度应相应增大。地上建筑剪力墙的厚度由于层高变化, 按《高规》7.2.2条分别设置了250 mm和200 mm两种墙厚。
(5) 梁高的设计。为保证外墙立面门窗的整齐统一, 外围梁高统一为500 mm。对于房间内的梁, 布置时应尽量减少竖向力的传递环节, 防止在程序计算时出错。梁宽设计:梁宽宜与墙宽一致。 (原因:①保证建筑立面平整;②可利用墙身内的水平钢筋作为连梁腰筋) 。
(6) 顶层大屋面板厚按《高规》4.5.5条取为120 mm。
(7) 当梁与剪力墙垂直布置时, 为保证梁内纵向钢筋有足够的锚固长度, 需在剪力墙的相应位置设置端柱。端柱的设置还要考虑到建筑使用功能和美观的要求。例如:端柱最好布置在门后等其他不影响使用的位置。
5结构控制性参数的检查
(1) 单塔侧移刚度的比值和受剪承载力分别满足《高规》4.4.2、4.4.3条要求。刚重比满足《高规》5.4.4条要求, 可以不考虑重力二阶效应。
(2) 位移比最大值未超1.4。
(3) 主要振型结构自振周期 (S) 、结构自振周期比、振型有效质量系数、剪重比。
本结构周期比满足规范要求, 振型有效质量系数均大于90%, 振型个数15取用满足要求。
6施工图绘制中一般问题的处理
(1) 剪力墙边缘构件的配筋, 应同时满足《高规》构造要求和SATWE中计算结果的要求。
(2) 在剪力墙墙身的配筋中, 构件内的分布钢筋间距一般控制在200 mm范围内。对于水平分布钢筋:200 mm厚的剪力墙一般配成ϕ8@200, 对于竖向分布钢筋:200 mm的剪力墙一般配成ϕ8/ϕ10@200间隔布置 (主要是考虑直径过小时, 墙身竖向分布钢筋架立效果不理想) 。
(3) 为了便于查找剪力墙边缘构件, 在分楼层段绘制剪力墙平面布置图时, 尽量保证上段楼层中投影对应位置处的边缘构件编号一致。
(4) 在转角窗的位置处应加强。主要采取的加强措施如下:①设置暗梁用于拉结转角窗位置的两片墙体;②对转角窗位置处板厚和板配筋均作加强处理。
(5) 地下室底板两类后浇带的设置。在塔楼和裙房交界位置设置沉降后浇带, 在两塔楼之间的位置设置温度后浇带。后浇带设置的基本原则是在结构构件中剪力较小的位置设置, 一般位于构件中部。
(6) 沉降观测点的布置原则。观测点的设置, 应能全面反应建筑物的变形并结合地质情况确定, 且数量不少于六个点。
参考文献
[1]GB50011-2001, 建筑抗震设计规范[S].
钢筋混凝土剪力墙结构 篇10
关键词：剪力墙结构,高层建筑,抗震设计,整体性,空间刚度,延性破坏
0 引言
观察近年来的几次大地震灾害, 可以发现, 剪力墙结构的房屋相比其他结构形式而言, 受到的震害要小。现代高层建筑发展的方向是寻找合理、有效的抗震结构体系。
1 与振型相关的概念
1.1 振型参与系数
每个质点的质量与该质点在某一振型中相应坐标的乘积之和, 与该振型的主质量的比值, 即为振型参与系数。一阶振型的周期最长, 自振频率最小, 随后振型阶数越高, 自振频率越大, 振型越高, 周期就越短, 加速度越大, 因此地震力也越大。由于计算地震作用的时候, 是将各振型叠加, 高振型所对应的振型参与系数也小, 因此常常会忽略高振型的影响。
1.2 振型参与质量系数
有效质量系数指的是, 计算时所取的几个振型的有效质量之和与总质量的比值。在满足刚性楼板的假设时, 有效质量系数才实用, 但是许多结构需要考虑楼板的弹塑性变形, 因此需要一种一般的方法, 不仅能适用于刚性楼板, 也要能适用于弹性楼板。从这个角度出发, 提出了通过控制有效质量振型参与系数的大小, 决定地震作用计算所需取的振型数。
2 研究高振型影响的相关工作
2.1 高振型对框架结构抗震分析的影响
纯框架结构能提供比较大的平面空间, 故能很容易的满足使用功能的要求, 但它的抗侧刚度比较小, 虽然它的抗震性能比较好, 但随房屋高度的增加, 地震作用时, 底部框架梁柱的内力尤其是房屋的侧向位移会急剧增大, 所以该结构一般用于不太高的建筑。
因为纯框架结构的局限性, 它一般多用于单层或多层的工业与民用建筑。研究高振型对该结构抗震性能影响方面的文章就显得比较少。但总的来说, 都是基于位移考虑的。主要的模式是理论分析和有限元模拟分析相结合, 由于框架结构体系用于多层建筑居多, 计算机模拟分析时就可以分别选取不同的参数计算, 数据处理时也能完全采样, 这样更能保证结论的准确性。对于框架结构研究的工作主要得到了以下几个结论: (1) 对于一般的规则型结构, 抗震计算时振型只取前几阶就可达到要求; (2) 在取不同的振型数对比时, 随振型阶数增加, 结构顶端的楼层力会加强, 结构顶端的层间位移也会增大; (3) 选取足够多的高振型能充分反应高阶振型对结构位移的真实影响。
2.2 高振型对框架剪力墙结构抗震分析的影响
框架剪力墙结构体系中, 框架的侧向刚度比剪力墙要小得多, 因此水平剪力主要由剪力墙承受, 框架主要承受重力荷载。框架和剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起, 不考虑扭转影响时, 同楼层内所有节点的水平位移都是相同的。因为这些特点使得框架剪力墙结构在高层建筑中广泛使用。
对于框架剪力墙结构来说, 考虑高振型对其抗震性能的影响主要是基于位移讨论的。主要的研究方法是先分析钢筋混凝土剪力墙结构中, 会引起震害的侧移。通过理论方法推导出结构中可能发生层间最大位移的部位。对于最大层间位移角出现的位置判断, 有学者提出了两种方法:一是, 进行数值分析, 由其所得的第一振型的形状来判断;二是, 通过结构的连续化考虑, 求解结构的自由振动方程, 从而得到框架剪力墙结构的第一振型表达式。分析的第二步是, 简化多层结构为多自由度计算模型, 把结构各层的质量集中于楼盖, 据各振型的自振周期, 通过反应谱求出等效位移, 最后由等效原理推出结构各阶振型的目标侧移曲线。以上工作所得的结论主要有两点: (1) 当己知结构振型和自振周期时, 可以根据等效单自由度体系的等效位移来反推其位移曲线; (2) 高振型在框架剪力墙结构基于位移的抗震设计中, 必须考虑其影响, 因为随目标位移的增大, 高振型的影响也是逐渐显著的。
3 剪力墙结构计算中的几个问题
3.1 结构分析的基本假定
3.1.1 弹性工作状态假定:
非抗震设计时, 在水平和竖向力作用下结构应处于弹性工作阶段;抗震设计时, 结构计算针对多遇小震, 因此结构仍处于弹性工作阶段, 叠加原理仍可适用, 通过内力组合可以得到不同荷载作用的效应。对于第二阶段, 罕遇地震作用下的验算, 结构己进入弹塑性阶段, 现行《抗规》要求做弹塑性变形分析, 而弹性性能是结构的基本性能, 弹塑性变形分析只是对结构变形能力、耗能能力及抗倒塌能力评价的参考。根据弹塑性变形分析的结果, 通过对结构做适当的调整, 再进行弹性分析或修正, 从而得到满意的设计结果。
3.1.2 楼盖结构在其自身平面内的刚度为无限大, 而在平面外的刚度很小, 可忽略不计。
该假定可大大减少结构计算中的位移未知量。需要指出的是, 楼盖结构在其自身平面内的刚度为无限大, 结构受力后, 楼该结构会发生整体刚性位移, 但假如平面楼板有较大的凹入或开洞时, 楼板就会有较大的削弱, 那么在水平荷载作用下, 楼板可能会有较大的平面内变形, 此时按照上述假定可能会产生较大的误差, 这就需要采用考虑楼板变形影响的计算方法, 同时在构造上也要采取适当的加强措施。
3.1.3 各片剪力墙或框架在其平面外的刚度很小, 可忽略不计, 主要在其自身平面内发挥作用。
该假定说明, 在进行剪力墙结构分析时, 可将纵向结构与横向结构分别考虑, 即在横向水平分力作用下, 可以只考虑横向结构作用而略去纵向结构作用;在纵向水平分力作用下, 可只考虑纵向结构作用而忽略横向结构作用。如此便可极大的简化计算。
3.2 侧向荷载在各片剪力墙之间的分配
设一正交布置的剪力墙结构, 沿y方向布置的剪力墙有m片, 其刚度为EIxi (i=1, 2, …, m) 。沿x方向布置的剪力墙有n片, 其刚度为EIxj (j=1, 2, …, n) 。定义抗侧移刚度中心位置为C。
设结构受某侧向力F的作用, 将其分解为平行于结构平面轴线的两个分力Fx、Fy, 这两个分力又可等效为通过抗侧移刚度中心的力Fxc、Fyc及扭矩MT, 假定Fx、Fy的正向与坐标方向一致, Fx、Fy至抗侧移刚度中心的距离分别为ex、ey, 则可得Fxc=Fx, Fyc=Fy, MT=Fxey-Fyex。
求出Fxc、Fyc、MT单独作用下各片剪力墙所受的作用, 然后进行叠加, 则可求出侧向力F在各片剪力墙之间的分配。设每片剪力墙所受的剪力为Vxj1, 根据力的平衡条件得对每片x方向的剪力墙, 位移ux与剪力墙截面所受的弯矩之间有d2ux/dz2=Mxj1/EIyj。对高度z求导得d3ux/dz3=-Vxj1/EIyj。因此在侧向荷载F作用下, 剪力墙内的总剪力为Vxj=Vxj1+Vxj2, Vyj=Vyi1+Vyi2。
3.3 水平位移限值和舒适度要求
结构水平位移限值主要有两个方面的内容:一是, 结构顶点侧向位移的限值;二是, 层间相对位移的限值。
限制顶点的侧向位移目的在于防止竖向荷载产生过大的二阶矩, 进而防止结构发生倾覆。
限制结构的层间位移主要是基于两个目的:一是, 保证主体结构基本处于弹性工作状态, 避免混凝土墙或柱出现裂缝, 同时可将混凝上梁等楼面构件的裂缝数量、宽度和高度限制在允许的范围内;二是, 保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的破坏, 防止管道系统的破坏。
4 结束语
总之, 高层建筑抗震设计是一项不容忽视的内容。剪力墙结构又被广泛的用作高层建筑的结构形式, 因此, 弄清剪力墙结构在抗震设计过程中, 要考虑的合理因素就显得尤为重要。
参考文献
[1]王昌兴.建筑结构抗震设计及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.