关于建筑剪力墙结构设计的探索论文_曾鹏

关于建筑剪力墙结构设计的探索论文_曾鹏

深圳市清华苑工程结构鉴定有限公司 518052

摘要:在建筑行业不断发展的过程中,施工企业为了更好的提高自身的经济效益并且完善施工质量,越来越多的采用了剪力墙结构施工设计方式,同时,剪力墙结构设计在施工过程中也能够为人们提供更为优质的建筑环境。基于此,本文就从建筑剪力墙结构设计展开分析。

关键词:建筑结构设计;剪力墙结构;应用

1、剪力墙结构的特点

剪力墙是一种好的抵抗水平荷载的墙。剪力墙因为可以有效抵抗水平荷载,所以在总体的墙面结构上就有以下特点:抗侧刚度大,侧移小;室内墙面较为平整:结构自重大,吸收地震的能量大;一般剪力墙的墙肢截面高度与厚度之比很大,在水平荷载的作用下,通常抗剪刚度起控制作用,故其耗能较差。所以它常常应用在层数较多的高层建筑中,当剪力墙洞口较小时,剪力墙整体性能比较好,剪力墙截面弯曲破坏极限承载力可以按照全截面抗弯计算。另外,使用剪力墙结构,会给室内较框架结构简洁,没有露梁与露柱的现象,外形也美观,便于室内布置。

2、剪力墙结构设计应遵守的基本原则

随着剪力墙结构设计在我国建筑工程施工中的广泛应用,不仅大大提高了建筑结构的抗震性和刚度,而且由于剪力墙结构的施工工艺较为简单,还使施工企业获得了更多的经济效益,满足了当前社会不断发展对建筑行业的要求。由此可以看出剪力墙结构在我国建筑工程中的发展潜力是非常巨大的,所以施工单位在对建筑工程中的剪力墙结构进行设计时更应该要遵守以下几点基本原则:

2.1因为通常情况下建筑工程中剪力墙的结构的高度及宽度的比例都是比较大的,从剪力墙的受力情况来看,其受力结构与柱形体的结构有许多相似之处。因此,建筑工程施工单位在对剪力墙结构进行设计时,必须要结合建筑工程结构的受力情况和特点,经过综合验算后确定对剪力墙结构的高度与宽度之间的比例。

2.2从建筑工程的整体结构来看,在工程施工的过程中属于剪力墙平面内的建筑结构的承载性能和刚度都比较强,而在平面之外的建筑结构的承载性能和刚度就比较差,这一情况就使许多建筑工程设计人员在对剪力墙结构进行设计的过程中,可以忽略对剪力墙结构的承载性能和刚度的验算工作,只需要采用一些相应的防护措施,对剪力墙结构进行相关处理就可以了,从而防止工程完工后,剪力墙结构受外界各种因素影响而出现质量安全隐患。

2.3目前我们在对其建筑剪力墙结构进行设计和计算的过程中,设计人员除了要对墙体结构的水平和垂直方向的作用力进行确定以后,还要对整体结构截面的承载能力进行分析,只有这样才能使得剪力墙结构在使用时,可以很好的满足建筑设计的相关要求。从而使得建筑结构的质量和稳定性,都得到了进一步的增强。总之,建筑工程设计人员在对剪力墙结构进行设计时,需要严格遵循以上剪力墙结构设计的基本原则,从而才能从根本上确保建筑结构中剪力墙结构的质量,防止工程施工中质量安全隐患的出现,使建筑工程结构的刚度、抗震性以及质量安全得到相应的保障。

3、建筑结构中剪力墙结构设计的应用分析

3.1剪力墙结构中墙肢种类及具体结构的设置

在剪力墙结构中的墙肢主要分为一般剪力墙和短肢剪力墙两种,这一分类主要是根据剪力墙结构中墙肢的高度与厚度之间的比值来进行划分的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当剪力墙的高度不小于剪力墙厚度的7倍的时候,属于一般剪力墙,而剪力墙的高度与剪力墙厚度之间的比值在5倍~8倍之间的时候,属于短肢剪力墙。

据调查可以发现,我国许多高层建筑中都喜欢运用剪力墙结构,其中又以某些需要比较大工作空间的建筑应用最为广泛。因此,在建筑工程项目施工中对剪力墙进行设计的过程中,应该将剪力墙结构设计为双向结构,这样就可以形成新的开工建设结构,而对于某些处于地震多发区域的建筑工程更应该选用这样的设计方法。而在建筑工程项目施工中对剪力墙进行双向结构设计时,两个双向的剪力墙的施工应该相同,使它们的刚度系统,还需要双向墙面进行受力分析,确保其受力均匀,同时在实际施工时,施工人员也应该采取相关措施对剪力墙的刚心进行相应的调整,从而使剪力墙结构的刚度、稳定性以及承载性能可以得到进一步保证。此外,另外,当剪力墙结构墙体出现平面外弯情况时,就要通过在一定程度上对剪力墙结构设计进行改变来缓解这种情况,从而确保梁端的安全性。

3.2剪力墙结构墙体的长度、厚度以及配筋

剪力墙结构墙体的长度、厚度也需要遵循相应的原则和规范。根据我国相关法律法规政策文件对建筑工程抗震要求的规定可知,剪力墙结构墙体的长度和厚度应该根据当地区域的抗震等级参数来进行调整。而且为了确保剪力墙结构的刚性、稳定性、抗震性以及承载性能,剪力墙结构墙体的厚度不能小于200毫米,剪力墙结构高度与其厚度之间的比值则应该要小于1/6。由此可以看出,在地震多发区域对居住建筑物剪力墙结构进行设计时,墙体厚度应该要小于200毫米,而且剪力墙结构高度和其厚度之间的比值也要满足相关要求。而在对剪力墙结构进行配筋时,对于一般剪力墙结构中的水平和垂直风险上的配筋比值而言都要大于1/400,部分剪力墙底部加强部位的配筋比值也要大于 3/1000,其他特殊情况下的剪力墙结构的配筋比也要根据实际情况来调整。

3.3剪力墙边缘结构的设计

从剪力墙结构在建筑工程中的实际应用效果来看,比起边缘没有约束力的截面剪力墙,有边缘约束力的截面剪力墙的承载性能和抗震性都要优越许多,而且剪力墙结构墙体也更加稳定。由此可以看出,在建筑工程中对剪力墙结构进行设计时,剪力墙边缘结构的设计要根据剪力墙的实际需求以及当地区域的相关抗震和承载力规定来进行决定。

3.4剪力墙连梁结构设计

剪力墙结构的连梁主要是指在剪力墙墙肢之间用作连接的梁体。而在剪力墙结构中连梁主要是起到平衡墙肢受到的水平作用力以及对墙肢进行相应的稳定和约束的效果。由此可以看出,在剪力墙结构中,连梁对于剪力墙结构的整体性能起着极其重要的作用。在建筑工程中对剪力墙结构进行设计时,对连梁结构的设计要受到许多因素的制约,如果设计中存在不足之处或者忽略了某种因素的影响,就会对整个剪力墙结构产生比较大的影响。因此,建筑工程的设计师在设计剪力墙结构的连梁时,应该在国家相关资料对剪力墙结构中连梁的规定上进行相应的减少,而对于剪力墙结构连梁设计的跨度应该要稍微增加,高度则要稍微减少,这样就可以在一定程度上减少整个剪力墙结构的刚度,从而有效降低地震对建筑结构的影响。

结束语:

综上所述,随着高层建筑的不断发展,建筑结构设计在样式创新、结构安全以及功能需求上都提出了更高的要求,而剪力墙在一定程度上满足了这些高要求。如果剪力墙想更好地发挥其刚度大、外形美观等优点,并又想克服自身结构上的缺点,那其关键就全在于设计。

参考文献

[1]屈佳.高层剪力墙结构合理优化的方向和措施分析[J].商品与质量?建筑与发展,2014.

[2]秦莹.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导,2013.

[3]李响.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用浅析[J].房地产导刊,2015.

论文作者:曾鹏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期

论文发表时间:2018/7/2

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