1 剪力墙结构概述及其优势
1.1 剪力墙结构概述
明确剪力墙的概念是探究剪力墙设计的基础。剪力墙被人们称为结构墙、抗风墙和抗震墙。它在建筑结构设计中主要是指用来承受地震作用或风荷载引起的水平荷体的载体。因此剪力墙结构设计的主要功能是为了让建筑结构免受剪切的破坏。剪力墙的建筑材料一般都是选用钢筋混泥土,它代替了传统建筑框架中的梁柱。因此,建筑的牢固性得到了有力保障。
1.2 剪力墙结构优势
现在剪力墙的结构设计已经在高层建筑中得到广泛的推广与使用,主要是由于合理的剪力墙设计能够利用较少的钢量承受住很高的刚度,并且确保整体性的良好。目前,住宅建筑的风格正在往多样化的趋势发展,并且大多数的住宅建筑都喜欢在室内应用不规则的建筑与分隔墙,所以建筑单位在进行设计时,往往利用现浇混泥土来布置承重墙与分隔墙的分布。这样不仅能够满足住宅业主的需求,而且也体现了经济性的要求。
2 剪力墙结构设计原则
2.1 调整楼层之间最小剪力系数原则
在进行剪力墙结构设计时,要遵循楼层之间最小剪力系数的原则,因为楼层之间最小剪力系数对整个建筑设计的质量与水平都产生着重大的影响。首先,在施工的过程中,要在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩达到结构总底部地震倾覆力矩百分之四十的前提下,尽可能地控制剪力墙的数量。这主要是为了降低房屋及建筑物本身的重要,使建筑物的抗震能力得到加强。其次,在上述施工的基础上大开间处理剪力墙,进一步优化剪力墙结构的侧向刚度。所以,有效地调整楼层之间最小剪力系数能够降低建筑工程的成本。
2.2 调整楼层之间最大位移与楼层高之间比例的原则
在对普通建筑进行设计时,往往将设计处理的重点放在剪切变形以及楼层之间的扭转变形上,而竖向构建的数量决定着剪切变形的处理,并且竖向构建的数量越多,剪力墙所表现的剪重比例将会越大。而如果剪力墙结构设计不合理,那么建筑楼层之间的扭转变形程度将会越大,而且也不能够达到楼层之间位移的要求。因此,在进行剪力墙结构设计时,不单单需要靠竖向构建的数量来调整楼层之间的位移,还需要调整楼层之间最大位移与楼层高之间比例,有效降低楼层扭转变形的程度。
2.3 调整剪力墙连梁超限的原则
在剪力墙的结构设计中,当剪力墙的跨高比小于2.5时,那么剪力与弯矩都有可能超出规定限度;而当连梁跨度比大于5时,那么就需要采用框架梁的方式进行设计了。所以,针对剪力墙连梁超限的现象必须做好相应的调整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆既要有效控制对建筑工程资金成本的投入,又要保障剪力墙建筑的施工质量。
3 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的主要应用
3.1 连梁设计
墙肢与墙肢之间连接的梁简称为连梁,连梁的设计对于墙肢结构本身发挥着重要的作用。而连梁结构的跨高比与截面尺寸是连梁结构设计的两个重要指标,因此需要格外关注。如果连梁的刚度太大就需要进行相应地折减。而剪力墙的设计却很难进行折剪配置,因此,需要对剪力墙进行适当的开裂操作,将内力逐步转移到墙体上来实现折减。而且在折减的过程中,我们还需要高度关注折减系数这个指标,维持折减系数不小于0.5的这个标准范围,当防裂度增加时就多折减一些,而降低时就少折减一些。而随着混泥土的升级,使连梁的抗剪承受力不超限,因此建筑设计人员必须针对具体情况进行操作设计。
3.2 剪力墙肢种类设置
在剪力墙结构的设计过程中,主要根据墙肢的厚度与宽度比来划分剪力墙的墙肢种类。一般来说,主要包括两类,一类是一般剪力墙,而另一个是短肢剪力墙。由于剪力墙的墙面需要受力均匀并且剪力墙双向墙体的刚度也需要接近,因此为了维持剪力墙的稳定性,则需要通过一定的方法来调整剪力墙的刚心。另外为了保证梁端的安全,防止出现剪力墙平面外翻的现象,则需要添置相应的装置或者改变结构设计模式。
3.3 墙体配筋设计
为了使整个建筑结构的安全性以及经济性得到保障,必须严格控制好剪力墙的配筋作用。由于剪力墙的面积大,而整个建筑施工规模中又必须都用到剪力墙,因此,剪力墙的配筋大多是把横向钢筋放在外侧,而竖向钢筋放在内侧。剪力墙的配筋还需要满足最小配筋率的需求,为了能够有效节省墙体配筋,可以采用双向钢筋网片。现在墙体配筋的设计越来越得到建筑单位的认可,因为墙体配盘的减少能够相应地降低高层建筑的工程造价。
4 总结
剪力墙的结构设计在建筑结构设计中得到了很大的应用,为了更好地进行建筑设计,满足建筑形状改变的同时人们对建筑设计变化的需求,就需要全体设计人员进行积极主动的创新,利用新的技术来设计建筑。只有这样,才能够使建筑行业得到持续稳定的发展,并且还能够进一步提高人们的生活水平质量。
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论文作者:戴小龙
论文发表刊物:《红地产》4月
论文发表时间:2019/1/2