什麼是剪力牆?剪力牆具體做法與施工解析!

一、什麼是剪力牆

剪力牆(shear wall)又稱抗風牆或抗震牆、結構牆。房屋或構築物中主要承受風荷載或地震作用引起的水平荷載的牆體。防止結構剪切破壞,一般為鋼筋混凝土造。剪力牆分為分平面剪力牆和筒體剪力牆。平面剪力牆用於鋼筋混凝土框架結構、升板結構、無樑樓蓋體系中。為增加結構的剛度、強度及抗倒塌能力,在某些部位可現澆或預製裝配鋼筋混凝土剪力牆。現澆剪力牆與周邊梁、柱同時澆築,整體性好。筒體剪力牆用於高層建築、高聳結構和懸吊結構中 ,由電梯間、樓梯間、設備及輔助用房的間隔牆圍成,筒壁均為現澆鋼筋混凝土牆體,其剛度和強度較平面剪力牆高可承受較大的水平荷載。剪力牆按結構材料可以分為鋼筋混凝土剪力牆、鋼板剪力牆、型鋼混凝土剪力牆和配筋砌塊剪力牆。

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二、結構功能特效

概念和結構效能

1.建築物中的豎向承重構件主要由牆體承擔時,這種牆體既承擔水平構件傳來的豎向荷載,同時承擔風力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力牆即由此而得名(抗震規範定名為抗震牆)。

2.剪力牆是建築物的分隔牆和圍護牆,因此牆體的佈置必須同時滿足建築平面佈置和結構佈置的要求。

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3,剪力牆結構體系,有很好的承載能力,而且有很好的整體性和空間作用,比框架結構有更好的抗側力能力,因此,可建造較高的建築物。

4.剪力牆結構的優點是側向剛度大,在水平荷載作用下側移小,其缺點是 剪力牆的間距有一定限制,建築平面佈置不靈活,不適合要求大空間的公共建築,另外結構自重也較大,靈活性就差。一般適用住宅、公寓和旅館。

5.剪力牆結構的樓蓋結構一般採用平板,可以不設梁,所以空間利用比較好,可節約層高。

三、剪力牆施工方案

1、鋼筋綁紮:

1)將預留鋼筋調直理順,並將表面砂漿等雜物清理乾淨。先立2~4 根縱向筋,並劃好橫筋分檔標誌,然後於下部及齊胸處綁兩根定位水平筋,並在橫筋上劃好分檔標誌,然後綁其餘縱向筋,最後綁其餘橫筋。如剪力牆中有暗梁、暗柱時,應先綁暗梁、暗柱再綁周圍橫筋。

2) 剪力牆的縱向鋼筋每段鋼筋長度不宜超過4m(鋼筋的直≤12mm)或6m(直徑>12mm),水平段每段長度不宜超過8m,以利綁紮。

3) 剪力牆的鋼筋網綁紮。全部鋼筋的相交點都要扎牢,綁紮時相鄰綁紮點的鐵絲扣成八 字形,以免網片歪斜變形。

4) 為控制牆體鋼筋保護層厚度,宜採用比牆體豎向鋼筋大一型號鋼筋梯子凳措施,在原位替代牆體鋼筋,間距1500mm 左右。

5) 剪力牆豎向分佈鋼筋可在同一高度搭接,搭接長度不應小於1.2 laE;

6) 剪力牆分佈鋼筋的錨固:剪力牆水平分佈鋼筋應伸至牆端,並向內水平彎折10d 後截斷,其中d 為水平分佈鋼筋直徑。 當剪力牆端部有翼牆或轉角牆使,內牆兩側的水平分佈鋼筋和外牆內側的水平分佈鋼筋應伸至翼牆或轉角牆外邊,並分別向兩側水平彎折後截斷,其水平彎折長度不宜小於15d。

7) 剪力牆洞口連梁應沿全長配置箍筋,箍筋直徑不宜小於6mm,間距不宜大於150mm。

8) 混凝土澆築前,對伸出的牆體鋼筋進行修整,並綁一道臨時橫筋固定伸出筋的間距(甩筋的間距)。牆體混凝土澆築時派專人看管鋼筋,澆築完後,立即對伸出的鋼筋(甩筋)進行修整。

9) 外磚內模剪力牆結構,剪力牆鋼筋與外磚牆連接:綁內牆鋼筋時,先將外牆預留的拉結筋理順,然後再與內牆鋼筋搭接綁牢。

2、剪力牆採用預製焊接網片的綁紮:

1) 將牆身處預留鋼筋調直理順,並將表面雜物清理乾淨。按圖紙要求將網片就位,網片立起後用木方臨時固定支牢。然後逐根綁紮根部搭接鋼筋,在搭接部分和兩端共綁3個扣,同時將門窗洞口處加固筋也綁紮,要求位置準確。洞口處的偏移預留筋應作成燈插彎(1:6)彎折到正確位置並理順,使門窗洞口處的加筋位置符合設計圖紙的要求。若預留筋偏移過大或影響門窗洞口時,應在根部切除並在正確位置採用化學注漿法植筋。

2) 剪力牆中用焊接網作分佈鋼筋時可按一樓層為一個豎向單元。其豎向搭接可設在樓層面之上,搭接長度不應小於1.2l 。且不應小於400mm 。在搭接的範圍內,下層的焊接網不設水平分佈鋼筋,搭接時應將下層網的豎向鋼筋與上層網的鋼筋綁紮固定。

3) 剪力牆結構的分佈鋼筋採用的焊接網,對一級抗震等級應採用冷軋帶肋鋼筋焊接網,對二級抗震等級宜採用冷軋帶肋鋼筋焊接網。

4) 當採用冷拔光面鋼筋焊接網作剪力牆的分佈筋時,其豎向分佈筋未焊水平筋的上端應有垂直於牆面的90°彎鉤,直鉤長度為5~10d(d 為豎向分佈鋼筋直徑),且不應小於50mm。

3、 模板支設

1)在框剪牆支模之前必須把基礎根部清理乾淨鑿好地錨,清理乾淨鋼筋上的混凝土,嚴格控制好鋼筋的質量經過檢驗合格及監理驗收合格後進行模板安裝。

2)模板支設前應先確定好支模基準線,把預先拼接好的一面模板按位置線就位,然後安裝拉桿或斜撐,安塑料套管和穿牆螺栓,安裝模板時應邊校正邊安裝,注意兩側穿孔的模板對稱放置,穿牆螺栓與牆模保持垂直。

3)模板單塊拼裝時,應從牆角膜開始,向互相垂直的兩個方向組拼,並隨時注意加設支撐,保證模板穩定。對於模板的加固,縱向用排列為300的四六方子,橫向用ф48的雙向鋼管加固,加固時蝴蝶卡要求上下垂直不超過3mm水平順直不超過5mm,上下水平拉線加固模板,確保混凝土澆灌達到質量要求。所用模板為新竹膠版,並經過檢測合格後使用,完全達到澆灌振搗的荷載要求。

4)竹膠板經過四六方子和ф48雙鋼管的加固,但對於垂直水平模板加固仍然存在隱患,因此必須對框剪牆雙面進行斜拉支撐鋼管加固,框剪牆高度加固用鋼管支撐,加設水平杆,對斜支撐的角度一般要求不大於60,底部支撐增橫加固確保框剪牆工程質量垂直度平整度符合規範規定。

5)為確保在澆築框剪牆的砼時,不出現脹模現象。採取以下措施,對模板的加固及截面尺寸控制,每平方米9個對拉螺栓,對拉螺栓的要求是中心位置安裝塑料套管。框剪牆的截面尺寸用大理撐塊支撐,對於螺栓的割絲要求是Ф14的圓鋼割絲,長度每頭大於100mm。經過試拉合格後方可批量加工生產使用,對於外接利用蝴蝶卡進行固定,用不超過300寬的四六方子縱向排列加固。

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4、混凝土澆築

1)框剪牆澆築應採取長條流水作業,分段澆築,均勻上升。牆體澆築混凝土前或新澆混凝土與下層混凝土接合處,應在底面上均勻澆築5cm厚與牆體混凝土成分相同的水泥砂漿或減石子混凝土。澆築牆體混凝土應連續進行,並在前層混凝土除凝前將次層混凝土澆築完畢。

2)混凝土振搗時振搗棒應距洞邊30cm以上,從兩側同時振搗,以防洞口變形,澆築振搗完畢後,將上口甩出的鋼筋加以整理,用木抹子按標高線將牆上表面砼找平。

3)混凝土振搗過程中,不可隨意挪動鋼筋,要經常加強檢查鋼筋保護層厚度及所有預埋件的牢固程度和位置的準確性。

4)砼的養護採用灑水養護法,每天至少4次對砼進行灑水養護。養護過程中如發現遮蓋不好,澆水不足,以致表面泛白或出現幹縮細小裂縫時,應仔細加以遮蓋,加強養護工作,充分澆水,並延長澆水日期,加以補救。

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5、模板拆除

砼養護到設計強度時拆除模板,拆模時先拆除斜撐,再自上而下拆掉穿牆螺栓及外楞,然後分層自上而下拆除內楞及模板。每層拆除框剪牆板隔二層以上再拆除現澆面模板。

6、剪力牆產生裂縫的預防和治理措施。

(1)調整混凝土各組分。如採用高標號水泥,減小水泥用量;儘量使用低水化熱的水泥;嚴格控制外加劑的品種及用量;砂宜採用中砂,保證石子級配良好,並嚴格控制砂石含泥量。

(2)拆模及養護。適當延長剪力牆混凝土的拆模時間,並且拆模時不要馬上移走模板,而是先讓模板拆開一條縫隙作澆水養護用,從而改善混凝土的養護環境以達到控制牆體裂縫的目的。特別是預拌混凝土早期水化快,水化熱發展快,拌合物保水性強,泌水小,為此,施工過程中應特別注意加強養護環節的管理及防護措施的應用。施工中當混凝土密實後,應儘可能早地覆蓋養護,及時噴水,適當延長養護時間,這樣,既可以減少內外部溫差,又可以保證早期溼養護和後期養護的最佳效果。

(3)混凝土中摻加膨脹劑。微膨脹劑由於在一定程度上補償了收縮應力,能有效減少混凝土收縮裂縫。

(4)剪力牆上增開"結構小洞"。這可能是最有效的方法,通過開洞把長牆變成短牆,減少混凝土收縮變形的約束,使混凝土收縮應力得到釋放,從而達到控制牆體裂縫的目的,但必需重新對結構進行計算,確保結構的安全及正常的使用功能。

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(5)留置後澆帶。即先澆注後澆帶兩側混凝土,約兩個月後當混凝土收縮變形趨於穩定時,再澆築留縫部位,從而避免因收縮應力而出現裂縫。

(6)在剪力牆中部設置暗梁。這樣貫穿性裂縫只能裂到梁底,而不至裂到樓面板底,可有效減小有害裂縫的長度。

(7)調整水平鋼筋配筋方案。將剪力牆水平鋼筋置於豎向鋼筋外側,有效減小了混凝土保護層厚度,增強了剪力牆表層混凝土的抗裂性。

(8)增加抗收縮鋼筋。遵循配筋細而密可抵抗收縮應力的原則,適當增加水平鋼筋的配筋率、減小鋼筋直徑而縮小配筋間距。另外在對剪力牆造成約束的結構構件與其連接處增設鋼筋對裂縫亦能起到一定的抑制作用。

(9)裂縫補強治理措施。當裂縫不能自我癒合,且長期存在會給結構構件帶來耐久性、安全性和建築使用功能等方面的影響而必須給予治理時,可待裂縫發展穩定後,針對不同大小的裂縫採取相應的有關治理措施。


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