短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的应用

◎吴新春

引言：现代社会，城市化进程不断推进，高层建筑数量与日俱增，人们在选择居住环境时，更注重建筑的安全性、功能性、耐久性，这便对建筑施工技术和施工质量提出了更高要求。在民用建筑工程中，短肢剪力墙是一种十分常见的结构，凭借着良好的外观、稳定性以及合理的空间布局等诸多优势而备受关注。因此，在民用建筑设计过程中，设计者一定要加强对短肢剪力墙技术的应用研究，并通过合理的策略加以应用。这样才更加有利于民用建筑结构设计效果的良好保障，以此来确保整体民用建筑工程的质量与安全。

一、短肢剪力墙应用优点

短肢剪力墙属于融合结构，是异形柱和剪力墙的结合体，目前在民用建筑中，该结构类型应用广泛，取得了显著成绩。研究发现，短肢剪力墙的特殊性可以通过截面厚度来体现，相比于普通剪力墙，在实际应用时厚度上要更薄，200～300mm 是理想厚度。另外，各肢横截面高度同样是短肢剪力墙施工的重要参数，与厚度两者的比值非常关键，是施工的主要参考内容，通过研究发现，比值一般集中在5～8 的区间。正是因为这样的参数，短肢剪力墙优势明显，灵活性更高，在现实作业期间，可以结合施工要求，控制墙体尺寸、数量，与此同时，高标准完成墙柱连接，这样可以从源头防止原本的结构突出墙面，从而弱化施工后对墙面的影响，提升应用品质。在民用建筑中，短肢剪力墙结构的高品质应用，可以促使建筑空间变得美观，从源头上提升稳定性，降低钢筋混凝土的使用量与工程成本，提升建筑工程的经济效益。

二、短肢剪力墙结构建筑施工要求

短肢剪力墙是框架结构与剪力墙结构的综合体，在建筑工程中有着十分广泛的应用，能有效展现建筑完整性，避免梁或者角落被暴露，还具有较强结构水平力控制能力和较大强度，在实际施工中，灵活性较大。若想充分展现这些优势，建筑施工过程中就必须严格遵守相关建设标准和要求，具体包括以下几点内容：1.高度重视施工整体结构，一般来说，在对短肢剪力墙结构进行建筑施工时，必须确保原有群体住宅建筑工程整体结构，采用与之适配的施工技术，对建筑结构进行调整和优化，从而提升建筑工程质量；2.全面客观分析框架及剪力墙结构，为切实发挥短肢剪力墙作用，提升施工效率和质量，就必须在实际施工前，全面分析框架及剪力墙的主要形式、采用材料、施工工艺等，确保剪力墙与框架的适配性和协调性，确保建筑工程达到相关标准，保障群体建筑工程安全性、可靠性和稳定性；3.合理选择施工材料和设备，在实际施工时，可根据群体住宅建筑工程要求，选择适当施工材料，如，矿渣硅酸盐水泥，或普通硅酸盐水泥，确保工程中墙体拆模强度，同时，在施工过程中，还可以根据实际要求适当深入外加剂，使用混凝土搅拌机、插入式高频振捣棒、吊斗、手推车、铁锹、磅秤、铁盘、胶皮水管等设备。

三、短肢剪力墙的应用难点分析

短肢剪力墙的施工难点具有多样化的特征，具体表现在以下三个方面。首先，在应用短肢剪力墙的过程中，建筑工程的规模较大，涉及的施工专业较多，实际施工过程中的工作内容过于复杂，从而使整体施工难度大幅增加；同时，在设计以及施工等诸多环节，应用短肢剪力墙会不断增加整体施工难度，并且存在钢筋选择不规范等问题，致使在浇筑混凝土时出现钢筋错位，甚至会出现钢筋位移等严重问题。其次，在施工过程中，如果无法对模板支撑系统的负载力进行有效优化，就会很容易出现各种负面问题，问题严重时会导致建筑坍塌，给企业造成极为严重的经济损失。施工的主要难点在于，对剪力墙模板结构进行有效设计，同时对相应的结构进行综合性加固。最后，在实际放线测量环节，由于短肢剪力墙结构建筑施工技术具有高度的针对性，并且精细化程度高，因此，在施工准备及审核等工作中，相关人员需要全面落实短肢剪力墙施工方案。然而，在具体的施工过程中，各种问题屡有发生，相关测量设备性能不完善，测量数据的精确性无法得到保障，从而增加了后续施工的难度，使施工的负面影响大幅增加。因此，为了确保在建筑施工过程当中提高短肢剪力墙施工的综合质量，相关人员需要深入地研究与分析各类施工技术。

四、短肢剪力墙的技术要点

1.总体设计要求。

在现实施工中，为了保障理想施工效果，需要结合实际，掌握短肢剪力墙的要点，并在此基础上不断优化技术，提高短肢剪力墙的承载能力：（1）由于短肢剪力墙结构相对特殊，在具体应用期间，需要考虑因素较多，其抗侧力的刚度应作为重要指标，通常情况下，刚度比一般剪力墙结构要小得多，基于此，在进行相关设计时，需要合理布置剪力墙；（2）设计短肢剪力墙需要考虑众多因素，短肢墙的轴压比（核心因素）是工程的前提保障，需要严格控制。研究发现，只有结合实际工况合理控制轴压比，才能确保短肢墙的施工质量。结合以往建设经验，在短肢墙应用期间，小压扁状态下要提高警惕，因为此时延展性相对较差。若具体施工期间，混凝土的约束力差，使用效果会被弱化，将会造成结构裂缝，严重降低构件的性能，从而出现结构变形。因此，在具体施工环节，要科学设计轴压比的限值，在此前提下进行合理规范。为了强化施工效果，要参考混凝土压应力的大小，合理约束边缘构件，提升延展性能，增强其抗变形能力；（3）实际应用中，要想方设法提高墙肢的约束力，合理提升抗震性。

2.结构布局技术的合理应用。

民用建筑结构设计的过程中，设计者一定要注重其整体布局的规范性和简洁性，并最大限度实现其空间布局的扩大。具体设计中，设计者首先应做好前期的准备工作，对民用建筑空间的实际应用需求做到充分了解，并根据实际情况来进行设计标准的合理制定。通过这样的方式，才可以有效确保整体短肢剪力墙结构施工的规范性。在此过程中，设计者一定要严格遵循人性化的设计理念，根据实际需求，对短肢剪力墙的数量、规格和间距等各项参数进行科学计算，在确保短肢剪力墙对称、均匀分布的同时实现整体民用建筑结构布局的进一步简化。这样才能符合民用建筑结构的设计及其建设标准，充分满足用户对民用建筑结构的实际应用需求。

3.测量放线施工技术。

在使用短肢剪力墙结构进行房屋的建造时，建筑单位首要环节就是对现场进行测量放线。只有前期通过测量放线得到准确的数据才能保证在后期使用短肢剪力墙结构会有一个更好的结构基础。一般通过将框架柱和剪力墙在筏板钢筋上定位从而使整体结构更为牢固。在混凝土浇筑施工之前，施工人员要提前将框架柱钢筋和剪力墙钢筋插入到底板中。在这个过程中需要测量人员做好测量工作，保证能将框架柱钢筋和剪力墙钢筋准确地插入到底板中，能够更准确地做到定位，保证整体的结构更加完善。同时施工人员需对整体的结构图进行了解，确保框架柱钢筋和剪力墙钢筋数目以及两者的型号都符合设计要求，保证将两者在筏板钢筋上定位时能够做到有效衔接。施工单位想要保证测量工作的准确性，就需要在测量放线之后，对所得到的数据进行进一步的复核，保证所有数据的准确性，从而才能使整体的建筑项目质量达到应有的标准。在复核的过程中需要对每一个柱子的尺寸和位置进行再次的测量并检查剪力墙的尺寸和定位，为下一环节的施工做好准备。

4.对模板进行有效加固。

在构建建筑主体结构的过程中，就梁柱以及墙等外模板的安装而言，施工人员应采用定型组合钢模板。在应用该模板的过程中，模板的柱宽应为1000mm，底板木方长度为100mm。在固定模板的过程中，施工人员会采用螺栓固定的模式，而在具体的应用过程中，该种模式存在许多问题。例如，在进行螺栓加固的过程中，施工人员需要对模板表面进行打孔，模板表面如果存在许多孔洞时，就会大大缩短模板的使用寿命。此外，在进行对拉螺栓的步骤时，涉及的工序较为复杂，同时也需要较长的施工时间，这就要求建筑企业投入更多的施工成本。基于上述问题，在具体的施工过程中，施工人员可以用对拉钢片代替对拉螺栓，选取30mm×20mm 的扁钢作为夹板，并且将夹板装载在模板的缝隙中。另外，施工人员需要应用U 形模板卡对模板进行固定，该方法使模板具有较高的稳定性，并且能够保证模板在固定的同时具有一定的美观性。在施工过程中，施工人员不需要在模板表面进行打孔，从而使整体作业效率大幅度提高，同时也使施工过程中的成本大幅度降低。

5.混凝土技术的应用。

（1）强化原材料的质量管控力度，在施工之前利用试验的方式分析不同配合比的应用效果，了解每种配合比的坍落度情况、均匀度情况、结构强度与承载力情况等，精确设计配合比指标，筛选最佳的技术与材料的配置方案计划，从而保证质量水平能够符合标准。（2）明确具体的浇筑工作顺序，主要因为结构建设和施工性能会受到浇筑工作顺序的影响，此情况下应提前制定完善的工艺顺序方案计划，要求沿着建筑物利用后退类型的浇筑方式进行处理，先进行柱头位置对强度等级要求很高区域的浇筑，后开展梁体结构和板体结构的处理工作，以免因为强度不同导致相互之间出现损伤的现象。除此之外还需注意，重点规避蜂窝现象、孔洞现象，采用分层次浇筑的操作方式，每一层次的高度控制为40cm 左右，遵守持续性操作的原则，不可以出现中断的现象，维护结构的性能指标。（3）振捣的环节要求现场区域的人员使用现代化振捣机械设备操作，严格控制整体操作环节的均匀度和速度，根据标准要求，在现场区域进行振捣处理，没有质量问题的情况下才能应用在施工领域中。（4）完成所有的工作以后应进行混凝土结构的养护，采用外部覆盖塑料薄膜、遮荫、冷却降温等养护方式进行处理，有效预防发生裂缝问题。

6.抗震技术的合理应用。

随着民用建筑中楼层数量的增加，底层构件所具有的弹塑性也会呈现出逐渐降低的趋势，尤其是在高层或超高层民用建筑中，一旦地震发生，短肢剪力墙结构便很容易出现弯曲变形情况，严重时甚至会出现位置偏移现象，导致上层结构具有越来越大的刚度，整体结构的稳定性也会显著降低，甚至会出现建筑损坏或倒塌风险，对用户的生命和财产安全造成严重威胁。基于此，在短肢剪力墙技术的具体应用中，为实现其稳定性和抗震性，设计者一定要对其上层及其底部之间的侧移刚度比严格控制，并将剪力墙构造适当加强，以此来实现其整体结构抗震性能的进一步强化。在此过程中，设计者应利用专业知识、结合设计经验，通过合理的方法进行整体剪力墙结构的精确计算，使其设计值得到全面明确。在此过程中，设计单位一定要做好底部构件变化情况的全天候监测，对相应的参数标注做到全面明确，同时应适当加大底部构件厚度，以此实现短肢剪力墙结构整体稳定性的进一步强化。为实现短肢剪力墙地震破坏性的进一步降低，设计者可根据民用建筑所在地的具体地质情况、结合抗震等级要求来进行设计。为实现整体结构延性的进一步提升，设计者也可将短肢剪力墙截面上的纵向配筋数量适当加大。在此过程中，为进一步提升短肢剪力墙的承载力，设计者一定要做好其轴压比控制，并根据实际情况对剪力墙位置和间距进行合理调整。

7.轴压比例设计。

结构设计应基于实际建设环境和建筑应用要求，对于偏压较弱的建设环境，应考虑内外部压力差异对结构稳定性的消极影响，通过科学的短肢剪力墙设计将钢筋混凝土承载力中的多余力纵向疏散，但此时应力会导致短肢剪力墙变形，可能造成剪力墙开裂等。为预防此种情况，应分析实际受力情况，合理设计轴压比。在墙体建设过程中，还应对结构轴压比进行动态监测，及时调整施工方案。

8.连梁设计技术的应用。

在短肢剪力墙的具体应用中，连梁具有比较大的能量消耗，若其剪切设计不够合理，便很容易对整体结构的抗震性能造成不良影响，使建筑结构不能正常延展。为避免此类情况发生，具体设计时，设计人员应按照强剪弱弯的原则，全面进行连梁参数的准确计算，这样便可实现剪切实际的精准把握，确保剪切操作在连梁弯曲之前完成。同时，设计者也应该结合实际情况做好连梁的纵筋设计，在非必要情况下，尽量不增加纵筋数量，这样才可以有效满足强剪弱弯的设计与施工原则。在此过程中，设计者也应该对连梁界面所具有的抗剪能力加以精确计算，对其标准参数做到全面明确，在将设计值与增大系数相乘之后，得到的计算值就是连梁界面所具有的抗剪性能参数。另外，在连梁设计中，设计者也应该对短肢剪力墙实际的抗侧力和连梁截面尺寸加以综合考虑，以此来实现剪力墙数量的合理确定。在此过程中，设计者也应该注意确保短肢剪力墙刚度中心与整体体系之间的协调性，将实际的连梁截面与跨高比作为依据，对连梁结构进行合理设计，这样便可实现运算误差最小，确保设计精度。

五、结束语

综上所述，短肢剪力墙技术的合理应用是确保整体设计与施工效果的关键。因此，设计者一定要明确短肢剪力墙结构的主要原理，并根据实际情况，结合实际需求来做好短肢剪力墙结构的设计。只有通过这样的方式，才可以有效确保短肢剪力墙设计效果，提升其建设质量，满足整体民用建筑工程的质量与安全需求，促进民用建筑工程的良好应用与发展。