摘要:房屋工程最重要的内容是房屋建筑的整体设计工作,而短肢墙体,经常用于现代房屋建设项目中,但是在实际设计过程中还存在许多隐藏问题,于是剪力墙在结构设计中的科学性和合理性,就成为房屋工程建设过程中重要的一环节。基于此,本文主要讨论了结构设计过程中遇到的各种问题,以及过去住房项目建设过程中出现的问题,并对剪力墙关键技术进行了简要的论述,希望能够为房屋工程发展有所帮助。
关键词:房建工程;短肢剪力墙;结构设计;问题
引文:
房屋工程剪力墙,也称为地震墙,结构墙或防风墙,在建筑物整体结构中起着重要作用,剪力墙的设计也是建筑结构设计中的一个重要环节,所以,在设计过程中必须注意每个设计点。
1短肢剪力墙结构的优势
短肢剪力墙主要是指一类在现代房屋建筑工程中具备规范标准的截面高值以及厚度指标的墙体,主要的特点就是其墙肢相对较短,同时也是一种新型的体系结构,其设计要点和优化方案主要来自于异形柱体的设计特征和技术要点,并且更为的灵活,其施工成本较之其他结构模式更低。具有短肢剪力墙结构的墙体,本身的结构消耗较少的建筑材料,并且所选择的材料具有较低的自重,整体结构相对较轻,更柔韧且易于调节,并且具有较轻重量,被广泛应用房屋建设中,同时对预防地震和其他自然灾害起着良好的防护作用。在房屋建设中,短肢剪力墙由于本身的特点,占用的内部空间小,在施工中可以增加施工作业面,从而提高空间的使用效率。此外,短肢剪力墙结构的优点还体现在提高梁、柱部件的性能,不仅增加了房屋的空间布局及利用率,还提高房屋整体的稳定性。另外,由于它本身具有很强的支撑力,因此可以减少承重材料的使用,从而降低整体建设成本。
2剪力墙结构设计中的问题
2.1框架—剪力墙结构中剪力墙布置
所谓的“均匀”,一是剪力墙的平面位置应尽可能均匀,纵向剪力墙不宜集中定位在结构平面的两尽端,同时剪力墙之间的距离也不应太大,应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定;二是剪力墙的截面尺寸符合要求,剪力墙横截面尺寸尽可能均匀,形成一个连接梁以或形成双面壁,在纵向上具有多个端部高层建筑的剪力墙,单肢墙壁或多个墙壁的长度不应超过8米,不应超过墙体总高度的1/3,对于高层建筑,应不超过墙壁总高度的1/3。剪力墙应围绕建筑物的周边均匀间隔,以使其发挥抗扭转的作用。墙壁应位于建筑物的电梯室内,以及在平面上的形状和载荷变化比较大的部分,有效地传递墙壁剪切和楼板覆盖的弯剪力。结构的薄弱部分主要分布在结构平面中的凹凸形状位置,因此剪力墙的位置应该在凸起部分的末端进行加强,不应将其单独放置在单侧或柱网的中间,以避免出现明显的扭转效应。纵向和横向剪力墙连接,或者剪切梁的框架放置,都应该放在短肢剪力墙的上部,以形成口字形或L形,从而增加剪力墙的刚性和抗剪力。孔的边缘不得小于柱边缘的壁厚,且小于300毫米。设计剪力墙时,应避开大开孔的位置,当必须设置时,应上下楼层对齐,不宜交错,同时也不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞。
2.2结构要均匀
墙体应该与房子内部的区域位置合理地结合在一起,要想确保剪力墙的稳定性,不仅需要提高墙壁本身的强度和支撑力,还需要合理设计建筑内每个房间的大小和功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在保证墙体功能的同时,根据不同房间的开洞情况,在特定位置设置合理的短肢剪力墙,同时,还必须保持房屋结构体系的合理、对称,避免出现严重不规则的平面布置。
2.3抗震设计时对框架部分的内力调整
在框架—剪力墙结构中,与剪力墙相比,框架柱的横向刚度小。因此,在水平地震的作用下,剪力墙承担大部分地震剪切力,框架仅承受一小部分的剪力,即由水平地震的作用引起的剪切力,主要由剪力墙来抵抗。根据抗震性能化设计中的多道防护的概念设计要求,墙是第一道防护线,在强烈地震和罕见地震的作用下,它会损坏先于框架出现塑性铰。而剪力墙由于内部塑性变化从而对地震的剪切力进行重新分布,框架部分所承受的剪切力越来越大。如果进行调整,则框架部分的抗震设计根据计算的内力进行,并且框架部分不能有效地用作第二防震线,适当调节框架所采用的剪切力可确保框架具有一定的扛侧力从而作为整体结构的第二防线。应注意内力的调整,结构楼板的横向刚度沿垂直方向均匀分布,即结构楼板上具有不规则横向刚度或加强层的结构,楼板及其相邻层按照这种方法调整;剪力墙框架强度的内部调整应在阵型组合后进行,并满足《高规》第4.3.12条剪重比的要求。如果结构满足此要求,则框架部件内力的调整根据规范要求执行。否则,只能改变结构布置或调整结构的整体侧向力以及每个楼层的水平抗剪刚度,再根据要求调整框架的内力。
2.4剪力墙折算厚度
对于特定的楼层,剪力墙厚度主要由以下几点来确定:总剪力墙体积与结构总面积之比,直接反映剪力墙的优点,如果转换后的厚度在适当的范围内,则应根据配筋率把厚度控制在一定限度内,最后保证该结构在在使用过程中的合理性。根据以往的工程经验,可以看出,如果建筑物是一个小型高层建筑,即地上约12层,则转换后的标准层厚度应为90~100毫米,如果建筑物高约18层,然后转换的标准层厚度为120~130毫米,如果建筑物在地面上有25层,则标准层的转换厚度应为140~150毫米。当厚度较大时,剪力墙面积过大,相应的计算结果:轴压比相对较小,位移角与限值相比有较大的余量。这时,要充分考虑和优化剪力墙,最后有效的对成本控制。
2.5增加“一字形”墙肢的耐受力
在房屋建筑项目中,“一字形”的墙体和有限元构造也很常见,通常位于房屋结构的中部,它的侧向承重能力很弱,在房屋设计时计算墙肢的承载力就更加困难,从而对房屋的整体设计产生了影响。因此,在实际设计中,设计人员必须想方设法减少这种“一字形”墙肢,其最好的方法是将形状改变为“L”形或T形,以便周围的墙体结构给其提供侧向约束提高其侧向刚度,以保证房屋结构的整体稳定性。
3结束语
通过探讨我们可以得知,短肢墙体结构对于房屋的建造有着很重要的作用,我们知道了它相比于其他墙体结构的优点,它可以节省房屋空间,增加人们的使用空间,可以有效提高房屋的抗震能力,增加房屋的稳定性,还可以降低房屋的建造成本。对于这种墙体结构的设计要求以及在建造过程中应该要注意的问题,我们都有了一个比较清楚的了解。所以在以后的房屋建造过程中,我们可以将这种墙体结构广泛用于房屋的建造工程中,提高人们的住房质量。对于建造过程中应该注意的问题,我们要及时规避,并努力改善。简而言之,本文主要分析了短肢剪力墙的布局,框架构件内力的调整等过程中要注意的一些问题,希望可以对后面框架—剪力墙的房屋结构建设有所帮助。在此基础上,人们清楚地了解到这种墙体结构设计的要求以及施工过程中应注意的问题,同时在未来的房屋建设中,可以在房屋建筑中广泛使用这种墙体结构,以提高人们的住房质量。
参考文献:
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论文作者:李永刚
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/21
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