短肢结构墙在建筑工程结构设计中的应用论文_王雅丽

短肢结构墙在建筑工程结构设计中的应用论文_王雅丽

(山西才智建筑设计研究院,山西长治046000)

摘要:现代社会发展的不断推进,使得民用建筑的规模越来越大,为了满足社会生产人们的住房需求,民用建筑的结构设计和施工工艺也得到了进一步的创新和完善。在民用建筑工程结构设计中,短肢结构墙是重要的一个施工内容,它的施工质量是否良好在很大程度上决定着建筑整体作用的发挥,短肢结构墙的耗能量较大,需要在对其结构设计时充分结合工程实际状况,提高设计的针对性和科学性,减少不必要的缺陷,基于此,本文就从当前民用建筑的施工现状入手,对短肢墙结构在建筑工程设计中的应用进行了分析。

关键词:短肢墙结构;民用建筑;结构设计;应用

前言

社会经济的快速发展,一方面在促进人们生活水平提高的同时;另一方面也对建筑工程的结构设计要求有了更高的要求和标准,除了要保证工程施工质量的良好还要满足人们的多样化需求。短肢墙结构作为民用建筑中的重要施工内容,可以对建筑使用的抗震性、稳固性以及安全性起到重要保障,它在民用建筑工程中的应用是有重要现实意义的,对于施工建设单位来说,就需要在施工中加大这方面的关注力度,抓好施工质量的管理和控制,提高短肢墙结构设计的科学性和合理性,使其更好的发挥自身作用。

1民用建筑中的短肢剪力墙结构

随着城市化进程的不断加快,城市中的人口越来越多,城市用地越来越紧张,民用建筑作为人们居住生活的场所,在近几年它的施工建设量也明显增多。城市民用建筑建设的一个核心要求就是要提高建筑结构的抗震性和舒适性,为人们的安全居住提供可靠保障,在施工中不能马虎大意,抓好各个环节的施工质量。本文中讲的短肢剪力墙结构主要指的是在众多的剪力墙结构中,有很多的短肢剪力墙,一般来说,它的应用特点包含有以下几方面:

首先,短肢剪力墙结构和民用建筑自身的使用功能发挥是可以兼容的,不会出现较大的冲突,可以实现和建筑平面的有效融合,它可以借助隔的墙位置来布置竖向构件。

其次,我们知道在建筑施工中,短肢剪力墙结构的中的墙的用量和具体规格是可以依据于抗侧力来进行适当调整的,因此,这就使得它的设置较为灵活多变,可以有众多的方案进行选择,而且它对于楼盖支撑的处理也十分方便。

再次,民用建筑中的短肢剪力墙,在它的结构中各个墙之间的连接是由梁实现的,这个梁一般是设在隔墙的平面内的。

最后,使用中心剪力墙是整个剪力墙结构设计中的关键,它是主要的抗侧力构件,因此,它是可以有效满足建筑平面的刚度和强度要求的。

2民用建筑工程中短肢剪力墙结构的设计要求

首先,民用建筑的最终目的是为人们提供一个安全舒适的居住环境,当前民用建筑呈现出了高度化和集中化的特点。因此,它对剪力墙结构所构筑的建筑在高度方面会有一定的要求,这是因为剪力墙结构受到地震灾害程度的大小是由建筑自身的高度决定的,建筑越高就越容易增大剪力墙结构的危害性,因此,对于施工建设单位来说,在抓好这方面的施工控制时就要重点把握剪力墙结构的建筑高度,不能过高但是不能过低。

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其次,在具体的结构布置上,民用建筑的自身结构布置一方面要考虑到整体功能的发挥,另一方面也要尽可能的做到简单,确保建筑构的刚度和质心相接近。设计人员在对剪力墙结构进行设计时需要考虑到墙片大小、结构墙数量多少、结构布置的合理性等,要尽可能的按照均匀、对称和分散的原则进行布置,这样可以合理控制墙片的长度。除此之外,还需要对剪力墙的间隔距离进行适当控制,保证间隔的剪力墙之间有恰当的距离,不能过进也不能过远,如果施工需要还要在外纵轴合理的设置一些与之相应的开洞剪力墙,这样做的目的是为了增强它的横向上的抗倾覆能力,避免边柱位置的应力超出实际所需。

再次,对于剪力墙的连梁设计,它的耗能量相对来说较大,如果剪力墙剪力受到严重破坏就会导致其抗震能力下降,延性也会降低。基于此,在对剪力墙结构进行设计时,就要对连梁的强剪弱弯效果进行合理的验算,这样可以保证连梁在受到弯曲破坏之后不会受到剪切的破坏,此外,还需要把握一个要点就是控制好连梁的纵筋,不能使其过多增加,在对连梁截面的抗剪力进行正确计算的过程中,连梁的跨高比要控制在至少2.5以上,需要把连梁的剪力设计值和增大系数进行正确的相乘。

3短肢剪力墙在进行结构设计时需要注意的问题

短肢剪力墙结构设计在整个建筑工程设计工作中占有重要地位,在建筑的结构设计中,短肢剪力墙所起到的作用是满足建筑使用功能并保证结构受力合理,提高建筑的整体稳固性和安全性,不会因为地震的作用而出现较大的摇动。首先,相对于普通的剪力墙来说,短肢剪力墙结构的抗侧力刚度和强度都要相对小一点,因此,在进行设计时就需要对长墙进行合理的布置,也可以利用楼梯间、电梯等形成刚度较大的内筒,这样可以避免结构在设防烈度作用下出现变形的状况,并且由此还可以构成两道抗震设防;其次,在对短肢剪力墙进行设计时要严格控制短肢剪力墙的轴压比,从大量的工程实践证明,如果在小偏压状态下,剪力墙的延展性会变得特别差,一旦混凝土的约束力较弱的话,就很可能导致纵向裂缝的出现,甚至于在压碎时,会导致构建失去原有的承载和变形能力,基于此,对于施工单位来说,就要在实际设计时,规范对剪力墙的变形能力,对轴压比的限值进行合理规定,同时也要按照要求根据混凝土压应变大小来设置约束边缘构件的设计方案,这样可以有效保证短肢剪力墙延展性良好;再次,在进行结构的动力特性分析时,可以采用当前较为实用的三维计算法,这个时候的竖向构件是具有简化的薄壁杆模型和高精度力学的墙元模型构成的,薄壁杆模型的精确度相对来说并不是很高;最后,由于短肢剪力墙之间是由连梁来实现连接的,这就使得墙肢的约束得到了进一步的增强,并且也增加了墙肢和结构的整体抗震性能。结构总体抗侧刚度由于受到连梁自身刚度的影响,据此,只要保证配筋和梁截面符合实际就可以提高结构的抗震能力,在进行连梁设计时,要按照强剪弱弯以及强柱弱梁的基本原则,对连梁起到保护作用,连梁的刚度会逐渐增大导致结构地震的作用越来越明显,最终导致的后果是墙肢内力和连梁的增大,对于施工单位来说,就需要在施工中按照实际所需增加构件的配筋量,一般不需要采用窗下墙来作为连梁,因为它的高度较大,会对结构的整体抗震设计带来不利影响,最常采用的是刚度和截面都较小的弱连梁为主。

4结语

随着我国社会经济的快速发展,建筑工程施工量不断增多,民用建筑的主要作用是为人们提供一个安全可靠的居住空间,由于现代建筑逐渐呈现出高层化、集中化的特点,在进行施工时就需要重点考虑短肢剪力墙的结构设计,短肢剪力墙在民用建筑中的主要作用是对建筑起到加固作用,保证建筑的整体稳固性和安全性,是建筑结构中重要的构成部位,对于施工单位来说,必须正确合理的运用剪力墙结构,对其进行科学合理的设计,要对剪力墙结构的建筑高度进行严格的控制,并对墙肢截面轴压比进行合理的设置,确保墙肢延展性得到保障,进而使整个建筑的使用安全性和可靠性得到保证。

参考文献:

[1]陶麒鸣.短肢结构墙在民用建筑工程结构设计中的应用[J].建筑·建材·装饰,2015(13)

[2]李明燕.短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2015(21)

[3]赵剑.民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用[J].科技创业家,2013(3)

[4]张涛,宋月明.民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用[J].商品与质量·建筑与发展,2014(7)

论文作者:王雅丽

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月下

论文发表时间:2016/9/13

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