短肢剪力墙技术在民用建筑结构设计中的运用

文／张航 中国城市建设研究院有限公司 北京 100032

引言：

我国当前阶段的建筑行业发展脚步持续加快，在城市化建设工作持续深入的背景下，成绩显著，但是，在人们对现有建筑物整体安全性和施工质量要求不断提升的背景下。由于各种现代化技术的不断进步，导致一部分新型施工技术，的应用变得越发常见，并在建筑工程中取得良好应用效果，所以，诸多现代化施工工艺、材料不断涌现在建筑商的视野中，在这样的情况下，短肢剪力墙技术作为当代施工技术的一种先进手段，逐渐受到人们的重视，越来越多的学者开始深入研究这项施工技术，给建筑领域的发展奠定了十分优质的基础。

1、短肢剪力墙结构建筑

1.1 短肢剪力墙定义

对于短肢剪力墙而言，主要是指那些墙体厚度在30cm以内，并且墙体自身的总高度与实际厚度比例需要受到控制，最大值需要保持在大于4、小于等于8的范围内[1]。这种剪力墙结构自身具有非常优质的稳定性，并且还能够展现出更为优质的空间布局效果，外观优美。针对上述这些优势的客观存在，这种短肢剪力墙技术在各种民用建筑工程中应用范围十分广泛，并且应用前景十分光明。

一般情况下，均将短肢剪力墙称作为框剪结构，主要将短肢剪力墙施工技术产生的掺入效果进行放大，施工技术方法则需要将固有的横梁结构和建筑中的支撑柱体进行有效融合。对于短肢剪力墙而言，其自身具有非常良好的荷载能力，目前短肢剪力墙结构具有下述三方面优势：抗震特征、受力特征、刚度特征。以受力特征为起点尽心分析，该技术在面对不同压力时，出现的结构变形情况和弯曲情况具有一定程度的差异性，可使用弯剪型曲线标注；以抗震特征为起点进行分析，短肢剪力墙自身刚度会对建筑的实际抗震能力造成直接影响，因此，在执行建筑物抗震设计工作时，需要结合剪力墙以及短肢强度比例具体情况展开相应分析；从刚度特征这一角度来看，在短肢剪力墙结构受力能力以及短肢结构受力能力相接近的时候，在一定程度上会影响到短肢剪力墙结构的刚度[2]。

1.2 短肢剪力墙的应用特点

针对短肢剪力墙具有的结构特点，可知其自身的荷载能力极佳，在展开深入分析后，可发现下述几方面优势：（1）短肢剪力墙主要指在任一短肢中融入多个同一形式的剪力墙结构，这种方式不仅能够带动建筑施工的发展进程，同时还可以使空间利用率得到进一步提升，保证不同风格的建筑设计都可以有充足的发挥空间；（2）布局更加灵活。因为短肢剪力墙自身的长度与其他墙体相比较小，因此，在平面设计期间，可以充分发挥出短肢剪力墙的灵活性特点，再加上短肢剪力墙自身的墙体厚度偏小，可以有效降低施工成本，同时还能够为民用建筑提供更为充足的空间体验感。因此，在设计期间可以使用短肢剪力墙进行更加灵活的布局设计，使建筑室内空间布局更具灵活性，整体空间感根强，格调更为新颖。在此之外，正式施工阶段，不仅要保证剪力墙设置的科学性，同时还需保证墙体的侧向刚度能够满足施工要求，借此将墙面的整体结构荷载能力提升到更为理想的高度。对于强度方面而言，与传统剪力墙结构进行比较，这种新型的短肢剪力墙具强度优势明显，但是，并不代表无法破坏[3]。所以，短肢剪力墙强度设置工作必须与建筑结构的实际情况相吻合，进而促使短肢剪力墙的应用效果以及质量均得到一定提升。

2、短肢剪力墙技术应用的要点

2.1 短肢剪力墙结构分析

短肢剪力墙结构属于将剪力墙和短肢墙体进行有机组合的一种建筑产物，主要作用是保证铰接的部位的最终施工效果，将建筑中的柱与梁进行连接，使二者共同组成承重体系。对于建筑工程而言，在正式施工阶段，需要对短肢剪力墙的详细结构进行展开，分析并利用施工优势，保证建筑物空间最终运用的灵活性，并以实际使用需求为基础，对所有建筑物的施工结构进行妥善的优化。在上述内容基础上，还能够将大幅度提升侧向刚度，保证建筑物可以具备更为优质的抵抗变形能力。

2.2 剪力墙结构性特点分析

2.2.1 结构受力情况分析

剪力墙以及短肢这两部分共同将短肢剪力墙结构组成，与传统建筑组结构进行对比，新型短肢剪力墙的底部结构位会出现的位移情况较小，能够承受更多来自水平方向的应力，最终的变形特征同样会随短肢弯曲变化而出现相应改变[4]。

2.2.2 结构刚度情况分析

通常情况下，对于总弯度范围内的短肢剪力墙而言，其基底约占1/4，也就是说在短肢结构以及短肢剪力墙实际承受水平相等的条件下，需进一步明确建筑物抗震等级。如果短肢剪力墙基底比例达到70%，那么短肢结构实际承担比例则为30%。当建筑工程施工过程中出现该问题时，则需以固有短肢剪力墙结构为基础，再次对建筑物抗震能力进行计算并明确标准[5]。

2.2.3 结构抗震情况分析

若想促使建筑物抗震能力有所提升，则需要加强对短肢剪力墙抗震情况展开相关研究。施工人员可以结合短肢剪力墙结构所具有的受力特征分析其抗震情况，并合理布置对短肢刚度的要求，保证剪力墙刚度能够达到设计方案制定的标准，保证短肢剪力墙结构可以最高标准的发挥出自身的稳定性优势，使剪力墙抗震水平得到显著提升。此间需要注意的是，短肢剪力墙结构系统设计工作中，需对施工现场的所有施工条件和实际地质情况做出全面掌握，在经过系统考虑后，方可对建筑物最终抗震等级予以标定。

2.2.4 形状分析

因为短肢剪力墙自身具有较强当灵活性，能够在使用过程中充分结合建筑的具体布局情况，对所处位置进行调整。在这种高度灵活性的助力作用下，短肢剪力墙可以为设计方案提供更加丰富的内容，同时也可以为设计者提供更加充足的想象空间，完成相应设计工作。面对这样优厚的设计条件，设计人员需要严格注意建筑的整体结构及各方面功能使用需求，只有充分结合实际情况和实际使用需求后，才能够保证短肢剪力墙的所有布置工作合理性，这样才能够充分发挥出短肢剪力墙结构具有的灵活性优势。通过更加合适的位置和形状选择，可以使剪力墙结构与建筑梁之间贴合得更加充分，防止由于布局不合理导致的结构性断裂问题发生，有效预防各种安全施工事故，同时还能够为后续阶段的建筑使用者提供更为优质的室内装潢设计基础，大幅度提升使用者的使用满意度。

2.2.5 高度分析

在我国大部分民用建筑工程中，建筑室内结构设计工作尤为重要。对于短肢剪力墙而言，其自身高度的控制幅度有限，所以需要降低墙体的整体高度，才可以保证短肢剪力墙的整体结构性不会因此受到影响。由于短肢剪力墙本身抗震水平、侧向刚度以及自身高度之间成中比关系，所以过高的结构设计往往会使其自身性能受到一定程度的影响。为有效避免这种情况发生，防止墙体出现竖向裂缝的情况，可以为其布设一定数量钢筋，运用这种方式，达到增强对墙体约束性的效果，进而达到提升建筑结构延性的目的，全面保证短肢剪力墙的应用能够发挥出更为理想的作用，保证短肢剪力墙在室内空间布局中的科学性。

3、短肢剪力墙结构建筑施工技术在民用建筑工程中的应用分析

对于民用工程而言，工程主体建筑施工作业任务设计工作尤为重要，在正式设计过程中，需要保证各项设计内容能够与实际情况相符合，保证各项设计要素与施工现场的条件相匹配。处于正式施工阶段时，还需要注意到各种施工事项的安全性[6]。如：在实际施工过程中不可以损坏已经完成的各种施工项目，同时还需要严格遵循初始阶段的工程设计要求，并且在墙体施工过程中，所有的设备走线均需要与设计图上的走线位置处于一致状态，防止出现接线头外后等情况，给施工作业造成安全隐患。在此期间，建筑墙体到外墙同样需要保持高度注意，选择的施工材料需要符合建筑相关要求标准。通常情况下，民用工程建筑施工中的施工任务大多会由专门的建筑企业完成，在这样的情况下，施工企业大多会将自身的工程作为一项单独的工程进行外包，交由更加专业的施工企业负责，通过这样的处理方式，保证民用建筑工程的总体建设质量，保证建筑的墙体工程施工质量能够达到设定的预期标准。

3.1 短肢剪力墙结构中的钢筋施工应用分析

当建筑工程处于施工阶段时，钢筋施工属于关键的组成结构，其对应的施工质量会在一定程度上对建成建筑物的使用安全和整体质量造成直接影响。由此可以得知，短肢剪力墙结构中的钢筋施工需要受到重视。因此，在施工过程中，施工单位需要严格对施工现场中所使用的钢筋质量展开检查，并结合建筑工程具体情况对最佳钢筋材料进行选择。

3.2 短肢剪力墙结构中的模板施工应用分析

对于民用工程而言，在施工设计阶段，建筑模板尤为重要，质量合格的模板能够在设计过程中完美的模拟出实际施工阶段的各种施工情况，进而将各种施工问题更好的呈现出来，便于设计者及时更改固有的设计方案，保证此时的设计更改不会对后续阶段的施工进程造成直接影响。而在选择墙体模板时，则需要结合混凝土模板施工具体情况展开分析，并结合建筑物具体层高对相应的模板材料进行选择。

3.3 短肢剪力墙结构中的内隔墙施工应用分析

在短肢剪力墙结构内隔墙施工期间，需要着重对基础墙体承重强度展开观察，以此保证使用者能够对建筑物产生更为良好的印象，找出建筑外观的审美不足，并提建筑的美观性。首先，需要施工人员将提前完成所有的内隔墙施工任务，保证所选建材能够胜任施工要求。通常情况下，技术人员会优先选择经济利益水平高且抗震能力强的空心砌块，并将这种材料作为内隔墙结构的主材料。在上述内容外，还需对所有环节的内隔墙施工质量进行检验，在不断提升建筑物美观度的同时，保证建筑物质量不受影响，在吸引人注意的同时，保证各项建筑功能的正常使用。因此，建筑设计师需要在设计内隔墙的过程中，从可操作性与合理性两个进行融合性思考，做到合理兼顾。

3.4 保证墙体布局的合理性

对于民用建筑工程而言，在墙体设计过程中，设计者需要关注墙体的整体布局、规范性以及简洁性，最高标准的实现对室内空间的布局扩张。针对具体设计环境而言，设计者首先需要对现场的实际情况进行充分了解，完成相应的前期准备工作，并对民用建筑室内的空间运用情况进行充分了解，针对具体要求进行专门设计，保证各项设计工作均能够更加科学合理。通过这样的设计方式，可以有效保证短肢剪力墙的整体施工结构更具规范性。在此期间，墙体设计者还需要严格遵循人性化设计理念，针对用户的具体要求，为工程剪力墙的最终数量、规格和间距设定相应参数，并进行科学计算，确保短肢剪力墙能够呈现出对称的效果，均匀的分布在室内空间，这样才能够为使用者提供更为充裕的室内空间设计需求。同时，这种设计地方时也能够便于施工建设标准的设定，充分满足用户对建筑工程结构的各方面要求，保证工程施工质量和施工进度不会因为设计方案的不合理而受到影响。

3.5 保证抗震技术的有效应用

抗震技术属于当代民用工程中的重要施工技术，在应用短肢剪力墙结构施工技术的过程中，底层位置的各种建筑构件并不具备一定程度的抗震性能。所以，在工程当地存在发生地震情况下，这种短肢剪力墙底层建筑构件，很容易因此产生裂缝，进而导致建筑上层与地层之间的实际刚度比出现更大的差异。与此同时，在民用工程中，随着楼层数量的不断增加，其建筑底层的各种构件本身的弹塑性也会出现一定程度的降低，特别是在超高层或高层民用建筑中，一旦出现地震等自然灾害问题，此时的短肢剪力墙结构，很容易出现弯曲或变形的问题，情况题比较严重时，还会导致墙体出现偏移，进而使得上层结构的墙体出现越来越大的裂缝，墙体的整体刚度受到影响，墙体结构的整体稳定性明显降低。更为严重的则会导致建筑出现坍塌或损毁的风险，对建筑物的使用者造成生命和财产的直接威胁。

针对上述情况的客观存在，工程设计单位需要保证底部构架变化情况，能够处于全天监测作用下，并对墙体的相应参数进行标注和说明。同时还需要适应短肢剪力墙厚度不断加大的变化情况，通过这种方式实现剪短肢剪力墙结构整体稳定性的进一步提升，为保证墙体结构受地震作用导致的破坏程度能够得到进一步控制。因此，设计者可根据建筑所在地的具体情况和地质条件分析抗震等级，完成相应抗震设计，保证建筑整体能够得到进一步升华，保证建筑墙体可以更加有效的应对各种突发性的自然灾害情况。在此期间，为保证工程的中的短肢剪力墙结构能够具备更高级别的承载能力，工程设计者需要对其进行轴压比控制，针对建筑工程的具体情况，对墙体位置和间距加以科学调整，借助这样的处理方式，保证民用工程建筑中的墙体稳定性和可靠性，进一步实现建筑墙体抗震性能的有效发挥，最高标准的保证用户的生命和财产安全，促进社会的和谐稳定发展。

结语：

综上所述，短肢剪力墙施工技术的科学应用，能够保证墙体设计工作与最终施工效果之间的和谐性。所以，工程设计者需要进一步明确工程短肢剪力墙结构设计的主要原理，然后根据施工现场的具体情况，结合用户的实际使用需求，完成相应的短肢剪力墙结构设计工作。通过这样的设计方式，能够更加有效的保证民用工程中的短肢剪力墙设计方案可以发挥出应有效果，全面提升建筑工程的整体质量，进一步满足民用工程对施工质量和施工安全性的要求，全面促进民用建筑工程在未来阶段的良好发展。