装配整体式剪力墙结构设计初探

装配整体式剪力墙结构设计初探

林赫嵩

身份证号：440301198911255612

摘要：装配式建筑主要是指各种建筑工程的结构、部件可以在车间进行批量的预制生产和加工，之后将部件成功运送到施工现场进行集中装配，通过这种形式建设而成的建筑，即为装配式建筑。与传统浇筑建筑进行对比，装配式建筑在环境保护、节约劳动力方面具有显著优势，同时还能够更加有效地保证工程最终建成质量、保证工程施工进度的发展。

关键词：装配整体式；剪力墙结构设计；措施

1装配整体式建筑概述

1.1工程质量保障

与此前传统建筑形式进行对比，装配式建筑具有施工效率更高的优势，特别是在装配式建筑应用过程中，可以提前了解工程中的地点信息，并对建筑构件进行提前预配，在对施工现场条件进行分析后可提前进行建筑结构部件的制作，再将制好的建筑结构配件运送至施工现场后，只需要在现场完成拼接工作即可。因此，这种新型的建筑施工形式可以更加有效地降低现场工人与实际施工强度，同时还可以使原本比较复杂的诸多建筑结构施工任务变得更加简单，使传统建筑形式中的砌筑、抹灰等工程进行分化处理，这些施工任务并不需要全部在施工现场完成。

1.2安全性保障

传统形式的建筑工程大部分施工作业均需要在露天环境下完成施工任务，所以在面对恶劣天气时，往往会被迫停工，此时会耽误施工进程的正常推进，同时也会为后续施工埋下诸多安全隐患，对现场施工人员造成生命和财产威胁。但在应用新型装配式建筑施工方式后，建筑中的各个施工构件均可以在工厂提前完成，并为其进行预配，此时施工现场仅需配备相应的专业人员，即可根据装配式施工标准完成相关安装任务，并有效保证安装质量。因此，既能够有效节约施工时间，同时又可以避免露天操作需要面对的各种类型施工风险，大大提高施工现场的作业安全性，为现场施工人员提供更为有效的生命和财产安全保障。

2装配式建筑结构中剪力墙结构的设计内容

2.1预制构件设计

在剪力墙结构设计方面，设计人员还需要完成预制构件的设计，保证预制构件能够在后期得到可靠运用，避免预制构件出现偏差。对于剪力墙结构而言，预制构件的标准化程度、质量决定了后期的施工质量，同时还会影响整个建筑工程的质量。为此，设计人员首先需要确定出所有预制构件的类型，然后结合剪力墙结构在装配式建筑中的具体分布情况，确定预制构件的预制方式。例如，在装配式建筑的预制外墙体中，就需要使用预制混凝土夹心保温构件，该构件能够提高剪力墙的保温性能，降低该部位的热量损失。另外，在预制构件的设计方面，设计人员还需要综合考虑具体的参数信息，提高设计的精准性。对于装配式建筑而言，设计人员需要把握好不同构件的参数标准，确定好各类预制构件的尺寸，另外还要科学设计构件的数量，方便后期的施工。

2.2竖向连接设计

在装配式建筑中，剪力墙结构的设计包含了竖向连接设计，只有全面做好竖向连接设计，才能提高剪力墙结构的稳定性，消除安全隐患。当前，剪力墙结构的竖向连接设计主要包含机械连接、套筒灌浆连接、浆锚连接等方式。其中，机械连接方式主要利用了带肋钢筋和连接接头之间的摩擦力，能够起到良好的连接效果。在具体的设计当中，设计人员需要高度重视钢筋材料的优化使用，设计规格粗大的钢筋，同时对相应的套筒材料进行搭配，确保后期施工能够取得理想的连接效果，避免出现不稳定、不协调的问题。在预制装配剪力墙结构的上下层连接方面，设计人员需要运用半刚性的连接手段，保证剪力墙结构的完整性，防止上下层出现偏差。

2.3水平连接设计

作为装配式建筑结构剪力墙结构的设计人员，除了要做好竖向连接设计之外，还需要重点做好水平连接设计，避免水平连接出现问题。在具体的设计当中，设计人员需要关注钢筋的搭接方式，充分考虑剪力墙结构在后续施工中的要求，降低施工难度。当前，“水平钢筋预留直线锚固”是一种常见的水平连接设计，设计人员需要结合构件的特点，合理设置钢筋材料，确保水平连接形成良好的咬合效果，提高水平连接的稳定性。此外，在水平连接设计方面，设计人员还需要关注钢筋锚固长度不足的问题，结合剪力墙水平连接的需求以及整体的结构参数，科学配置钢筋锚固。

2.4叠合板设计

对于装配式建筑结构而言，叠合板式混凝土的连接方式能够有效提高装配式建筑整体的抗震性能，增强建筑的稳定性。在剪力墙结构的设计方面，设计师必须高度重视叠合板设计。叠合板设计必须考虑预制板的接缝长度、结构，设计人员需要充分掌握这些内容，做好单向板、双向板的规划，完成具体的设计方案。通常情况下，从预制板的接缝节点来说，接缝节点有两种，一种是非贯穿节点，另一种是贯穿节点。不同的接缝节点需要采用不同的连接方式，例如，非贯穿节点的情况就可以运用预制板直接完成连接，无需使用钢筋，采用单向板的连接方法；贯穿节点的情况则需要采用浇筑混凝土的方法连接，采用双向板模式。在整个设计过程中，设计人员需要严格计算预制构件的数量，保证剪力墙结构的设计符合工程项目的造价要求，提高装配式建筑工程的经济效益。作为设计人员，需要注意双向板的加筋计算，保证双向板的加筋强度始终低于单向板，运用双向板来设计叠合板，提高设计的科学性。

2.5抗震设计

剪力墙结构的抗震设计至关重要，抗震设计的目标是确保剪力墙结构在地震中不会受到较大损坏，把损坏程度控制在一定范围内。我国《建筑抗震设计规范》中明确规定了建筑物的抗震设计目标，可以简单概括为“小震不坏，中震可修、大震不倒”。作为设计人员，需要深入研究抗震设计规范，从多个方面开展建筑抗震设计。对于装配式建筑结构而言，剪力墙结构的稳定性决定了整个工程的抗震性能，为此，设计人员需要高度重视剪力墙结构的抗震设计，提高整个结构体系的安全性。在设计过程中，设计人员需要对建筑工程项目所在区域开展调查，掌握区域内的地震加速度、地震周期、地质条件等，综合确定建筑场地的地震特性，了解该区域对建筑工程项目提出的抗震设防烈度，从而明确剪力墙结构设计的要求，做好细节设计。作为设计人员，需要在剪力墙结构的抗震设计中计算剪力墙结构的振型及周期，综合衡量结构性能，有效控制结构的扭转效应。此外，设计人员还需要考虑楼层剪力以及倾覆弯矩、剪力墙结构的位移比，从多个方面开展抗震设计，全面提高剪力墙结构的抗震性能。

结束语：剪力墙施工方案的合理优化，不仅可以保证墙体设计工作质量，同时还可以确保项目最终施工效果。因此，工程设计者需要进一步明确剪力墙结构设计方案的主要原理，然后根据施工现场的具体情况，结合用户的实际使用需求，完成相应的剪力墙结构设计工作。通过这样的设计方式，能够更加有效地保证工程中的剪力墙设计方案可以发挥出应有效果，全面提升装配整体式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，全面促进建筑领域在未来阶段的良好发展。

参考文献：

[1]张新,张冠,魏双利.剪力墙结构住宅铝合金模板优化设计研究[J].山东建筑大学学报,2021(03):149-150.

[2]李志武,宋佳,白聪敏,等.高层装配整体式剪力墙结构底部加强部位预制设计方案研究[J].施工技术,2020(02):151-152.

[3]袁棪,熊波.基于广厦结构CAD和Matlab的剪力墙结构优化设计研究[J].河南科技,2019(29):173-174.

[4]夏晓天,刘斌.装配整体式剪力墙结构套筒灌浆连接技术研究[J].科技风,2020(05):198-199.

[5]张海东,徐宁,方坤.某装配式住宅项目结构设计和BIM应用[J].建筑结构,2019(11):62-66.