摘要:在我国城市化进程不断推进的背景下,建筑行业也在快速的发展,并为了保证建筑的质量逐渐采用了剪力墙结构。在设计和建设现代民用建筑时,城市建筑中大量的应用了剪力墙结构,并逐渐成为了建筑的重要结构形式之一,这种结构在城市的高层住宅中应用的尤为广泛。本文就针对剪力墙结构设计在建筑设计中的应用进行分析。
关键词:剪力墙结构设计;建筑设计;应用策略
引言
剪力墙,就是建筑物内部的结构墙及抗风墙,能有效的提高建筑物的稳定性,增加建筑物的承载力度。提升剪力墙结构的设计水平,不仅有利于保障建筑工程的质量,还能提高工程效率,减少施工成本。剪力墙具有抗震性好的特点,同时因为其用钢量较少,因此能有效的节约建筑成本。但是目前我国建筑工程在实施剪力墙结构设计的过程中,还存在一些不完善的地方,技术水平相对不成熟,亟需解决。
1剪力墙结构设计在建筑设计中的应用概述
剪力墙是现代建筑物结构中十分重要的一部分,目前我国高层建筑物较多,因此在建筑结构中建设剪力墙,能有效的增强建筑物的抗风性、抗震性等性能,同时增强了建筑物的承载力度。剪力墙在设计的过程中要遵守严格的施工流程,同时对于建筑物的高度宽度等因素提前做好计量。首先,当进行建筑物的设计工作时,相关设计人员要根据建筑物内部的受力特点为基础,对建筑物的实际承载力度进行估量,从而制定剪力墙的高度、宽度等,确定剪力墙的比值。其次,要确定剪力墙的垂直作用力。结合建筑物的实际设计要求,对墙面的垂直作用力进行计算,保证剪力墙能有效的增加建筑物的质量,而不是成为多余的累赘。最后,进行剪力墙的建设,是为了加大建筑物的承载力度,剪力墙结构具有极强的刚性,但是在剪力墙平面之外的部分承载力度相对较低,会导致内外承载力度不一致,因此应当做好相应的保护措施,避免剪力墙承载力度不一致造成了建筑物质量存在问题。
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2剪力墙结构设计在建筑设计中的应用策略
2.1连梁设计
在建筑结构中,各个位置的墙肢之间的连接结构梁称为连梁,连梁结构可以有效的连接建筑中的墙肢结构,而在建筑结构水平荷载作用对墙肢造成影响时,连梁的作用就发挥出来了,可以有效的提升建筑墙肢结构在建筑结构水平荷载作用下的稳定性,因此,应合理运用连梁结构设计。在设计建筑连梁结构时,应对连梁的跨高比和截面尺寸予以重视,并对过大的连梁刚度进行适当折减,结合建筑剪力墙结构设计给出的标准,由墙体承受一部分建筑结构内力荷载以实现折减。在对剪力墙结构进行折减时,折减系数需要格外注意,在建筑连梁结构设计中,如果其设防烈度较低,就可以适当减少折减度;如果设防烈度高于一般水平,就可以适当增加折减度,但要确保高于0.5的建筑连梁结构折减度,保证建筑连梁结构有较好的刚度并对竖向荷载有足够的承受力。
2.2墙肢厚度和长度设计
在设计建筑结构的剪力墙结构时,对长度要严格控制,尤其是对建筑墙肢的长度。应充分的考虑剪力墙结构的刚度和稳定性,再进行建筑墙体厚度的设计,通常会确保20cm以上的房屋建筑填充墙厚度,以及20cm以上的剪力墙结构设计厚度。对于没有设计地下室的住宅建筑,墙体高度和基础埋深分别为5m以上和2.5m以上,此时建筑墙肢厚度的设计如果根据1/16的比例,就可能造成墙肢厚度高于填充墙厚度,整体建筑结构的稳定性也会受到影响,因此应结合建筑工程的实际情况进行墙肢厚度和长度的设计,同时对设计相关的规程也要的予以充分考虑。
2.3边缘构件设置
在建筑剪力墙设计的运用中,关键内容之一就是对边缘构件的合理设置,在建筑结构设计工作中,建筑结构的极限承载力是设计工作关注的主要内容之一,而相比于无约束边缘构件,约束边缘句型剪力墙构件在刚度、承载能力、稳定性等方面都具有显著的优势。上文所提到的约束边缘构件和构造边缘构件在建筑结构设计中的应用极为广泛。一般情况下,结合建筑结构设计标准,当建筑墙体平均轴压符合标准时,会选择约束边缘构件进行设置,对一二级剪力墙一般部位、非抗震设计、四级建筑底加强部位等,当相邻结构轴压比高于多层建筑结构剪力墙计算值时,都需要将建筑项目情况作为依据选择构造边缘构件并合理设计。
2.4位移、内力和地震荷载计算
针对简单的建筑工程主体结构设计,在剪力墙结构设计的计算和分析过程中,可采用平面协同空间框架。针对复杂的建筑主体结构设计,就要对剪力墙结构的内力和位移进行合理分析,并结合建筑空间进行程序的分析,将简化计算的设计原则作为依据,并通过建筑主体结构的长度和宽度来计算底盘的长度和宽度。
2.5剪力墙优化设计
为了充分发挥剪力墙结构在建筑结构中的重要作用,应做好优化设计,一方面确保建筑工程项目质量,另一方面节约施工成本。在设计剪力墙结构时,应根据实际的建筑工程项目施工情况,运用现代化科学技术,优化剪力墙结构设计布局。同时,建筑剪力墙结构设计时,应选择合适的原材料,使材料性能和剪力墙特性相互匹配,若剪力墙长度较长,结合具体施工情况,可以适当剪短剪力墙,但是应保障各个位置剪力墙长度的一致性,合理设计剪力墙洞口。不同区域的墙段可以通过弱连梁连接起来,剪力墙截面高度和墙段高度之比应大于1/3,避免剪力墙发生破坏,实际剪力墙墙体厚度应大于墙肢厚度,设置合适大小的框架桩,提高剪力墙结构的安全性。
结语
在建筑工程项目中,剪力墙结构设计有着广泛的应用,设计工作也充分的满足了现代建筑项目的需求。而在应用剪力墙结构进行建筑结构的设计时,相关人员要充分的考虑建筑工程项目的实际情况面,对剪力墙结构设计的各个环节予以严格的控制,对我国建筑行业而言,剪力墙结构设计是其必然的发展趋势,相关企业和技术人员一定要对此重视起来。
参考文献
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作者简介
男,19890805,本科/硕士,研究方向:建筑设计及其理论.
论文作者:张明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/12
标签:剪力墙论文; 建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 厚度论文; 《建筑学研究前沿》2019年4期论文;