短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的运用研究

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  摘要:在建造民用建筑工程项目时,有必要加强对短肢剪力墙的使用,并必须进行科学合理的设计工作,以确保结构分布的正确性,降低项目建设成本,提高项目的抗震性能,并满足相关应用要求。
  关键词:短肢剪力墙、民用建筑、结构设计、运用
  引言:工程设计人员在具体的设计过程中需要注意多方面的具体要求,考虑短肢剪力墙的多种影响因素。为了提高整体稳定性,工程设计人员还应严格控制轴压比,将整个结构与刚度中心的偏差控制在一定范围内,严格控制结构的变形和弯曲,进一步提高结构的整体稳定性。
  1在民用建筑中使用短肢剪力墙的优势
  在我国建筑工程建设过程中短肢剪力墙的应用,不仅减轻了工程自身的重量,还降低了工程的成本投入。实际上,它是由两种结构组合起来的,这两种结构分别是特殊形状的柱和剪力墙,这种类型的结构通常被用于民用建筑的建造中,而且此类结构不仅增强了工程整体的抗震性,也提高了工程的稳定性。此外,每肢的截面高度与厚度的比值也有其特定的范围。同时,有必要更好地完成墙柱的连接,以免部分结构超出墙面,从而影响工程的整体效果。在工程设计过程中,要重视短肢剪力墙这项技术的应用,通过此技术的优点,来提高工程整体的稳定性和安全性,从而体现出短肢剪力墙的优点,同时采用短肢剪力墙结构,所需的钢筋混凝土的数量很少,可用于减少建设项目的总造价并相应的提高经济效益。
  在民用建筑项目中合理使用短肢剪力墙,不仅可以减轻建筑物的重量,还可以进一步改善结构的抗侧力能力,使得其设计更加合理。近年来,我国的城市化进程越来越快,住房问题一直是人们心中的一座大山。如果将短肢剪力墙合理的应用于民用建筑中,则可以使建筑设计更容易符合稳定性的要求,在这个基础上,适当的提高建筑物的高度,向上扩大整体面积,提高对建筑工程项目的空间利用,更好的满足人们对民用建筑的需求。
  2短肢剪力墙的布置原则
  短肢剪力墙墙肢高度与墙肢厚度比值约为4-8,短肢剪力墙截面厚度不大于300mm。布置形式通长采用L形,T形,Z形,一字形等截面,其布置形式可以根据交点处建筑分隔墙形式而定。短肢剪力墙不仅要满足一般剪力墙结构的要求,还应遵循以下几点原则。
  2.1剪力墙的数量应当适中,满足承受竖向荷载和抗侧力需要即可。短肢剪力墙尽量均匀布置,使其轴向力相差不大,也有利于支撑楼盖。当有抗震要求或风力较大或者平面凹凸较多时,在平面外边缘及角点处,特别是外凸部分,应布置必要的短肢剪力墙以加强其整体性,使之满足受力及平面刚性和抗扭转的要求。在设计中各个短肢墙应尽量对齐,拉直,使之与连梁一起构成相对较规整、连续的抗侧力墙。每道短肢墙宜有两个方向的梁与之连接,连梁尽可能与墙肢的竖向平面重合。
  2.2在设计过程中,短肢剪力墙墙厚不宜大于300mm,以采用200mm,250mm,300mm为宜,尽量不出现凸出间隔墙的墙面。连接各墙肢的连系梁,梁宽与墙肢厚度相等,也可视实际情况略大于墙肢厚度,也可布置一些较长剪力墙或矩形柱。小塔楼(屋面机房)的结构形式应与主楼形式相协调,宜上下贯通,采用剪力墙或筒体结构。
  3短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的运用
  3.1工程要求
  民用建筑建设必须满足能够节约成本,能够确保稳定性与安全性的原则。另外,民用建筑结构的设计,还要考虑建筑可用空间最大化的问题以及与地理环境相契合的问题。这些都是在民用建筑结构设计中应用短肢剪力墙应该注意的问题。而短肢剪力墙结构设计还要满足严格限制高度以及合理化结构布置的要求,此外,应保证验算连梁强剪弱弯数据的真实性与准确性。
  3.2短肢剪力墙门窗洞口的设计
  采光始终都是广大业主高度重视的一个项目,也是相关专业人员所看重的一个项目,所以建筑门窗的设计主要就是保证建筑采光条件的良好。在具体设计环节中,需要在建筑主体架构的指定区位,预留出安设门窗的位置,然后专业人员就能够结合所预留洞口的尺寸,对短肢剪力墙结构形状和定位予以相应设设计,而门窗洞口的设计应保证将短肢剪力墙所在区位和形状进行明确,保证门窗区域整体设计具有规整性。
  3.3短肢剪力墙的抗震设计
  尽管在国内震灾较为少见,但凡事都有不可预料性,所以说震灾风险因素还容易产生,假若建筑架构处于震灾环境中,并且其稳固性也低于建筑使用防御要求,就可能导致建筑主体架构存在沉降或倒塌的风险。如果震灾强度高出相关临界值,就可能导致建筑主体架构出出现损伤或整体沉降。所以,民用建筑结构设计工作在具体开展中,就应当根据相关专业部门给出的防震标准数据,并结合专业规程进行操作。在此期间,专业技术人员还应当将建筑各个承重点的承受高程予以精准预测。由于着重强调的是架构区位形变的因素,因而就不能完全参考短肢剪力墙结构,一般来说,短肢剪力墙承担的底部承重力都不能高出建筑架构基底总承受力的50%。必须要在进一步科学运用短肢剪力墙结构的同时,根据相关标准将轴压比予以精细掌控,确保配筋环节的相应性,保证建筑设计成效明显达到预期。这还需要借助纵横配筋措施的运用,引用符合相关要求的钢材,保证钢筋连接的充分稳固,保证建筑主体架构的稳定。
  3.4短肢剪力墙的结构设计
  民用建筑结构设计工作在具体开展时,专业技术人员应以主动态度对建筑各部组件的运用流程和规程进行充分了解,特别是要了解,短肢剪力墙结构的合理运用,能够进一步强化建筑架构稳固性。所以在建筑结构设计环节中,就需要对以下几点内容进行充分参考:第一是在合理范围内,精细掌控墙体截面面积,着重注意相关工作所涉及的侧移、扭转和总高度限值等操作流程,充分提高短肢剪力墙运用的质量成效,以避免边框位置轴压数据高出既定数值。精细掌控轴压比,在相关工作开展中,需要借助建筑架构本身梁体与墙体延性,来对轴压比予以相应性掌控,防止所涉边框存在不稳固状态;适当增加水平配筋量,使主体的延性作用增强,满足建筑结构的承载需求;减少扭转使结构设计更加合理。
  结束语:在现阶段,短肢剪力墙是民用建筑中最常见的结构类型之一。为了进一步改善建筑物的稳定性和安全性,设计人员在设计过程中,必须根据工程的实际情况,采用短肢剪力墙的理念来对民用建筑进行设计,而科学合理的设计结构是保证建筑抗震性能的关键,也是提高建筑结构整体质量的主要途径之一。
  参考文献
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