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摘要:当前,在高层建筑物的不断增多下,建筑结构的样式、结构安全性、功能性被提出了更高的要求。在这种环境下,剪力墙结构的运用优势便得到了充分的彰显。为了满足人们对于建筑物的功能要求,提高建筑物的整体质量,就需要对剪力墻的设计原则、注意事项进行分析,并提高剪力墙结构的技术水平,为高层建筑物创新发展提供基础保障。本文探讨了建筑结构设计中剪力墙结构设计的运用。
关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;运用
剪力墙结构工程在建筑结构中的应用已经取得很大成效,因此在剪力墙结构的设计中,要遵循设计的基本原则,根据实际情况设计相应的结构,达到每项设计的规范要求,确保剪力墙结构设计的可行性、经济性,进而减少施工项目施工成本,使剪力墙结构在建筑工程中的应用发挥出最大效果,为使用者增添便利性与舒适性。
1、剪力墙结构种类
当前,多数建筑施工企业在建设剪力墙结构的时候,为了满足建筑工程的功能要求与使用需求,会在墙体上面设计一个洞口,然而,这样会降低剪力墙结构的承载能力,影响建筑的质量。因此,下文针对此类事宜对剪力墙结构进行了分类,主要包括:
1.1实体类剪力墙结构。就是剪力墙结构上没有洞口,承载能力较强,具有良好的稳定优势,不会出现质量问题。
1.2小开口整体剪力墙结构。就是在剪力墙结构上面设有洞口,并且洞口面积超过整体剪力墙结构的15%,导致剪力墙结构抗载能力受到影响,连梁出现了反弯现象。
1.3联肢剪力墙结构。就是在剪力墙上面有较大的洞口,或是剪力墙结构的整体性遭到破坏,导致剪力墙结构的截面应力降低,无法提高承载能力,不能达到良好的使用效果。
1.4壁式框架剪力墙结构。此类剪力墙结构的洞口很大,剪力墙的整体性受到破坏,除了梁柱之外的交接处出现了变形现象之外,剪力墙也接近于框架内力分布,难以提高剪力墙的使用效果。
2、建筑结构设计中剪力墙结构设计的运用
2.1合理的平面布置
剪力墙结构设计中,最好沿主轴或其他方向进行双向或多向布置;在布置剪力墙平面的过程中,必须遵循匀称原则,最大可能的使墙面结构的刚度和质量两者中心重合,为减少剪力墙扭矩发生的对直拉通设计不但适用于内剪力墙,同样适用于外剪力墙;且设计中的抗侧力刚度设计不宜过大。此外,为了充分发挥剪力墙抗侧力刚度和承载力,应在确保其侧向刚度合理的情况下,适度加大剪力墙的设置间距。
2.2对剪力墙进行合理定位
在对剪力墙展开平面设计时,需要尽力将基本原则去对称以及均衡,并且需要尽力让剪力墙面结构的实际质量中心和硬度可以实现有效重合,这样扭矩便会得到有效的缩小。同时需要尽量将剪力墙的外部和内部实现拉通以及对知,需要保证其肢截面具备有一定的规则性以及简洁性。特别是针对现阶段使用最多的整体剪力墙形式,一定需要给予截面的应力分布以及规则性一定的重视。通常状态下,如果在墙上进行门窗等洞口的开发工作,开洞的面积不高于15%的墙面总体面积,而且孔洞到墙边的长度比孔洞的长边长,那么可以暂时认为孔洞并不会对洞口造成影响,需要按照悬臂墙方式对墙受到的截面内力展开计算。
2.3对大墙肢展开处理
在展开建筑施工工作时,因为剪力墙结构本身就对延伸性具有一定的要求,因此在对结构进行施工以及对墙体进行设计时也一定需要对延展性进行考虑。通常情况下,人们在对剪力墙的结构进行设计时非常容易形成高状结构的设计,同时也极易发生罔替弯曲结构,这样就会导致墙体非常容易出现脆性破坏现象,因此,这就需要人们在对剪力墙进行设计时,针对墙体结构相对比较长的墙体,需要对其展开分层设计,将墙段分割成为均匀,小巧并且独立的墙段,从而有效的将称重能力提升,同时需要对承重要求进行考虑。另外,如果墙段的长度相对比较短,那么在弯曲时候出现的裂缝就会出现明确的变小现象,使剪力墙体配筋可以充分发挥出其作用。如果墙肢的长度大于8 米,可以采取以下两种方法进行处理,其一,在展开施工时,对墙体进行留洞处理,等到竣工之时在对其进行填充工作,从而实现长墙肢对短墙肢的有效分割。其二,进行计算洞的打开工作,即在对结构进行计算时需要将洞考虑在内,在具体的施工时依据选择混凝土墙进行施工,然后借助该种计算方式,使小墙肢的实际配筋功能得以提升。
2.4对墙体的配筋情况进行考虑
因为剪力墙结构的墙面相对比较广并且量大,因此需要给予墙体配筋一定的重视,从而在保证施工安全性的同时也使经济性得到保证。墙体配筋通常情况下是在内侧进行纵向钢筋的防治,在外侧进行横向钢筋的防治,同时还需要保证最小配筋率可以满足实际施工要求。如果选择的是双向钢筋网片,那么在对迎水面进行保护时,保护层的厚度可以是30 毫米,这样可以实现配筋量的有效减少。
2.5约束边缘构件
在剪力墙结构之中,其边缘构件主要是由约束边缘以及构造边缘构建构成。相比于由构造的剪力墙构件,由约束边缘构件构成的剪力墙,其楼层间所具有的延性会出现较大的提高作用,同时结构的抗震能力会提高大约20%左右,矩形截面所具有的极限承载力可能会提高40%,同时还会导致剪力墙结构的墙板可靠性以及稳定性增加。对于一般设计,依据剪力墙结构墙肢所具有的轴压比大小和等级确定边缘构件等级和形式。
2.6剪力墙连梁结构设计
剪力墙肢之间相连接的梁体就是剪力墙的连梁,而剪力墙的连梁具有能够均衡墙肢的水平受力,并能够协调剪力墙肢变形,起到一定的约束和稳定的作用,因此,剪力墙之间的连梁设置对剪力墙的整体结构具有非常重要的作用。对于剪力墙的连梁来说,其连梁长度和截面大小受到诸多因素的影响,一旦设计出现失误,或者不合理的地方,就会影响整个连肢墙的结构设计。因此,在设计剪力墙结构连梁时,其设计师要主要对剪力墙的连梁结构的刚度按照相关规定进行一定的折减,对于剪力墙结构连梁根据方案布置调整墙肢长度以达到调整连梁长度增加跨高比的目的,从而减少连梁吸收的剪力,缓解地震力下计算配筋超筋的影响。此外,设计师也要适当增加剪力墙结构厚度,进而增加连梁截面的宽度,使得剪力墙连梁结构装置能够发挥其最大的优势和特点,保证其承载力和抗震力度。
综上所述,在整个项目中,剪力墙结构设计起着重要的作用,要高度的关注。剪力墙结构设计的规范性,关系到项目的整体进度和建筑的安全性等各个方面。一个合格的建筑行业的工作者,应对这个行业有更深的认识,要不断地学习,使得建筑行业越来越强大完善。
参考文献:
[1]俱海蕾. 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J]. 建材与装饰. 2017(02)
[2] 吴光雷. 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J]. 建材与装饰. 2017(04)
[3] 周任. 论剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J]. 科技与创新. 2017(09)
[4] 王孟国. 建筑工程剪力墙结构设计方法分析[J]. 住宅与房地产. 2016(36)
关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;运用
剪力墙结构工程在建筑结构中的应用已经取得很大成效,因此在剪力墙结构的设计中,要遵循设计的基本原则,根据实际情况设计相应的结构,达到每项设计的规范要求,确保剪力墙结构设计的可行性、经济性,进而减少施工项目施工成本,使剪力墙结构在建筑工程中的应用发挥出最大效果,为使用者增添便利性与舒适性。
1、剪力墙结构种类
当前,多数建筑施工企业在建设剪力墙结构的时候,为了满足建筑工程的功能要求与使用需求,会在墙体上面设计一个洞口,然而,这样会降低剪力墙结构的承载能力,影响建筑的质量。因此,下文针对此类事宜对剪力墙结构进行了分类,主要包括:
1.1实体类剪力墙结构。就是剪力墙结构上没有洞口,承载能力较强,具有良好的稳定优势,不会出现质量问题。
1.2小开口整体剪力墙结构。就是在剪力墙结构上面设有洞口,并且洞口面积超过整体剪力墙结构的15%,导致剪力墙结构抗载能力受到影响,连梁出现了反弯现象。
1.3联肢剪力墙结构。就是在剪力墙上面有较大的洞口,或是剪力墙结构的整体性遭到破坏,导致剪力墙结构的截面应力降低,无法提高承载能力,不能达到良好的使用效果。
1.4壁式框架剪力墙结构。此类剪力墙结构的洞口很大,剪力墙的整体性受到破坏,除了梁柱之外的交接处出现了变形现象之外,剪力墙也接近于框架内力分布,难以提高剪力墙的使用效果。
2、建筑结构设计中剪力墙结构设计的运用
2.1合理的平面布置
剪力墙结构设计中,最好沿主轴或其他方向进行双向或多向布置;在布置剪力墙平面的过程中,必须遵循匀称原则,最大可能的使墙面结构的刚度和质量两者中心重合,为减少剪力墙扭矩发生的对直拉通设计不但适用于内剪力墙,同样适用于外剪力墙;且设计中的抗侧力刚度设计不宜过大。此外,为了充分发挥剪力墙抗侧力刚度和承载力,应在确保其侧向刚度合理的情况下,适度加大剪力墙的设置间距。
2.2对剪力墙进行合理定位
在对剪力墙展开平面设计时,需要尽力将基本原则去对称以及均衡,并且需要尽力让剪力墙面结构的实际质量中心和硬度可以实现有效重合,这样扭矩便会得到有效的缩小。同时需要尽量将剪力墙的外部和内部实现拉通以及对知,需要保证其肢截面具备有一定的规则性以及简洁性。特别是针对现阶段使用最多的整体剪力墙形式,一定需要给予截面的应力分布以及规则性一定的重视。通常状态下,如果在墙上进行门窗等洞口的开发工作,开洞的面积不高于15%的墙面总体面积,而且孔洞到墙边的长度比孔洞的长边长,那么可以暂时认为孔洞并不会对洞口造成影响,需要按照悬臂墙方式对墙受到的截面内力展开计算。
2.3对大墙肢展开处理
在展开建筑施工工作时,因为剪力墙结构本身就对延伸性具有一定的要求,因此在对结构进行施工以及对墙体进行设计时也一定需要对延展性进行考虑。通常情况下,人们在对剪力墙的结构进行设计时非常容易形成高状结构的设计,同时也极易发生罔替弯曲结构,这样就会导致墙体非常容易出现脆性破坏现象,因此,这就需要人们在对剪力墙进行设计时,针对墙体结构相对比较长的墙体,需要对其展开分层设计,将墙段分割成为均匀,小巧并且独立的墙段,从而有效的将称重能力提升,同时需要对承重要求进行考虑。另外,如果墙段的长度相对比较短,那么在弯曲时候出现的裂缝就会出现明确的变小现象,使剪力墙体配筋可以充分发挥出其作用。如果墙肢的长度大于8 米,可以采取以下两种方法进行处理,其一,在展开施工时,对墙体进行留洞处理,等到竣工之时在对其进行填充工作,从而实现长墙肢对短墙肢的有效分割。其二,进行计算洞的打开工作,即在对结构进行计算时需要将洞考虑在内,在具体的施工时依据选择混凝土墙进行施工,然后借助该种计算方式,使小墙肢的实际配筋功能得以提升。
2.4对墙体的配筋情况进行考虑
因为剪力墙结构的墙面相对比较广并且量大,因此需要给予墙体配筋一定的重视,从而在保证施工安全性的同时也使经济性得到保证。墙体配筋通常情况下是在内侧进行纵向钢筋的防治,在外侧进行横向钢筋的防治,同时还需要保证最小配筋率可以满足实际施工要求。如果选择的是双向钢筋网片,那么在对迎水面进行保护时,保护层的厚度可以是30 毫米,这样可以实现配筋量的有效减少。
2.5约束边缘构件
在剪力墙结构之中,其边缘构件主要是由约束边缘以及构造边缘构建构成。相比于由构造的剪力墙构件,由约束边缘构件构成的剪力墙,其楼层间所具有的延性会出现较大的提高作用,同时结构的抗震能力会提高大约20%左右,矩形截面所具有的极限承载力可能会提高40%,同时还会导致剪力墙结构的墙板可靠性以及稳定性增加。对于一般设计,依据剪力墙结构墙肢所具有的轴压比大小和等级确定边缘构件等级和形式。
2.6剪力墙连梁结构设计
剪力墙肢之间相连接的梁体就是剪力墙的连梁,而剪力墙的连梁具有能够均衡墙肢的水平受力,并能够协调剪力墙肢变形,起到一定的约束和稳定的作用,因此,剪力墙之间的连梁设置对剪力墙的整体结构具有非常重要的作用。对于剪力墙的连梁来说,其连梁长度和截面大小受到诸多因素的影响,一旦设计出现失误,或者不合理的地方,就会影响整个连肢墙的结构设计。因此,在设计剪力墙结构连梁时,其设计师要主要对剪力墙的连梁结构的刚度按照相关规定进行一定的折减,对于剪力墙结构连梁根据方案布置调整墙肢长度以达到调整连梁长度增加跨高比的目的,从而减少连梁吸收的剪力,缓解地震力下计算配筋超筋的影响。此外,设计师也要适当增加剪力墙结构厚度,进而增加连梁截面的宽度,使得剪力墙连梁结构装置能够发挥其最大的优势和特点,保证其承载力和抗震力度。
综上所述,在整个项目中,剪力墙结构设计起着重要的作用,要高度的关注。剪力墙结构设计的规范性,关系到项目的整体进度和建筑的安全性等各个方面。一个合格的建筑行业的工作者,应对这个行业有更深的认识,要不断地学习,使得建筑行业越来越强大完善。
参考文献:
[1]俱海蕾. 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J]. 建材与装饰. 2017(02)
[2] 吴光雷. 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J]. 建材与装饰. 2017(04)
[3] 周任. 论剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J]. 科技与创新. 2017(09)
[4] 王孟国. 建筑工程剪力墙结构设计方法分析[J]. 住宅与房地产. 2016(36)