分析建筑结构设计中剪力墙结构的应用论文_孙昊

分析建筑结构设计中剪力墙结构的应用论文_孙昊

天津天华北方建筑设计有限公司 天津 300073

摘要:建筑行业在现代社会快速发展的背景下,也取得了稳定发展。同时,由于现代人的日常生活质量和水平不断提升,对建筑物的整体要求越来越高,不仅要求建筑物本身的质量能够达到规定标准和要求,而且还能够满足现代人在日常居住时的个性化需求。因此,建筑结构设计在建筑施工过程中的重要性越来越明显,剪力墙结构是建筑施工过程中比较常见的一种结构形式。这种结构在设计过程中,如果设计效果比较良好,那么不仅能够缩短施工时间,而且还能够保证建筑物在使用过程中的寿命得到有效的延长。

关键词:建筑结构设计;剪力墙结构;应用

1剪力墙结构分析

建筑结构一直都是建筑物在建设过程中非常重要的内容,同时也是保证建筑物整体质量的必要前提条件。建筑结构一般是指房屋或者是建筑物当中,一定数量的构件相互组合而成,并且这些构件能够承受一定的荷载空间体系。在建筑施工过程中,由于施工项目具有明显的差异性,所以施工方法上也大有不同,针对这一现象,在施工时,可以将建筑结构分为各种不同的形式,其中包括混合结构、剪力墙结构等。其中,剪力墙结构在实际应用过程中,其根本作用是为了能够承受一些由于风荷载或者是地震作用引起的水平荷载,这样不仅能够从根本上保证建筑物自身的安全性和稳定性,而且还能够延长建筑物的使用寿命。剪力墙结构其实就是通过钢筋混凝土墙板,对垂直结构或者是水平方向力的结构起到良好的支撑作用。在对剪力墙结构进行设计的时候,需要结合实际情况,采取有针对性的措施,这样不仅能够保证剪力墙结构的作用和价值充分发挥出来,而且还能够保证建筑结构设计的质量和水平得到有效提升。

2剪力墙结构设计原则

2.1墙体受力分析

对墙体进行受力分析是剪力墙结构设计的基础与前提,对整体设计效果有着重要影响。墙体是建筑物的支撑结构,需要承受来自各方的压力,例如水平方向的剪力和弯矩,还有竖向压力,能保证建筑结构的牢固性与稳定性。剪力墙是一种平面构件,研究其受力情况能更好的进行后续工作,大大提升了设计水平,保证了墙体质量及使用效果。

2.2调整超限

调整超限是剪力墙连梁设计的关键内容,根据相关标准与施工经验,为了保证弯矩与剪力不超出规定范围,剪力墙的连梁跨高比不得小于2.5米,尽量避免出现施工质量问题。如果特殊建筑的连梁跨高比在5米以上,则应按照框架梁的标准进行结构设计,在不折减刚度的情况下提高剪力墙的安全性。有些建筑的连梁跨高比在5到6米的范围内,此时需要适当折减连梁刚度,以此达到控制弯矩与剪力限度的目的。总之,调整剪力墙连梁超限能够降低施工成本,帮助建筑企业用做小的成本创造更大的利润,进而为企业的健康发展奠定坚实基础。

3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

3.1平面布置中的应用

在建筑结构设计中,应当要对剪力墙的平面布置进行详细设计:①明确剪力墙的设计要点,保持平面布局的均匀和对称,并保证结构的质量中心与刚度中心尽量靠近,提高建筑的稳定性,降低建筑扭转情况发生的机率。②在建筑结构设计中,对于长度较长的剪力墙来说,要设计一定的洞口,并分成长度均匀的墙面,避免剪力墙破坏。同时,洞口的设计保证上下对齐,成列,避免影响剪力墙的刚度,同时也避免事故的发生。③在考虑到抗震功能设计的过程中,应当要进行双向或是多向设置,保证剪力墙功能的稳定性。④剪力墙应均匀布置,单片剪力墙的抗侧刚度不应当过大,避免地震力或风荷载作用时的应力集中,与抗震性能设计的初衷相悖。

3.2剪力墙结构长度、厚度、配筋

建筑剪力墙的厚度、配筋等需要依据明确的标准进行,结合建筑抗震需要,依据抗震等级系数对剪力墙结构的长度、厚度进行调整。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合相关规定,为提高剪力墙结构的抗震性、稳定性以及刚性,例如:建筑结构抗震等级为一、二级时,剪力墙在底部加强区内,厚度不小于200mm,抗震等级是三、四级时,剪力墙在底部加强区中,厚度不小于160mm。对于高层建筑,剪力墙结构的长度、厚度若比值不均,在不满足条件的情况下,一字形剪力墙需要通过L、T形截面剪力墙代替,并延长边缘长度,使得剪力墙结构设计满足其建设要求与原则。一般剪力墙结构的垂直、水平上的配筋,其比值需要超过1/400,一些剪力墙底部加强部位的配筋比值也需要大于3/1000,遇到特殊情况,要结合实际情况调整剪力墙结构配筋。

3.3剪力墙结构计算

计算结果的准确性与合理性直接影响着剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用效果,建筑企业应安排专业人员完成该项工作,并事先通过专业培训提高工作人员的专业水平与综合素质,进而提升计算工作的质量与效率。在计算过程中,工作人员不仅需要明确设计要求,还应全面了解实际的施工情况,只有进行实地考察后获得更准确的数据才能进行剪力墙结构计算。举例来说,如果建筑物存在地下室,需要以指定层数为基数进行计算,确保剪力墙结构可以承受足够的压力。另外,建筑结构整体的弯曲变形较小,在计算过程中可忽略楼间弯曲变形,以免增加计算量。随着科技水平的不断提高,计算机技术与网络技术逐渐发展,工作人员需利用现代信息化技术(CAD技术或其他计算软件)辅助完成计算内容。传统手工计算耗时长、效率低,还容易出现差错,信息化技术的应用有效解决了这一问题,解放了人力,一定程度上节约了人力成本,还大大提高了计算准确性,提升了剪力墙结构的整体性能。

3.4连梁设计优化

连梁在剪力墙结构中占据着非常重要的地位,连梁设计的质量直接影响到剪力墙的抗震性能和承载能力,良好的连梁设计能够最大程度上降低剪力墙结构体系的延性。因此,在对剪力墙结构设计的过程中,需要对连梁的设计加以重视,通过适当的技术来优化连梁设计,比如:加强连梁抗剪能力,常见方法例如连梁箍筋的全长加密,设置斜交叉钢筋。而通常当与两片刚度较大的剪力墙相连时,在计算过程中常出现连梁受剪力过大,抗剪验算超限的情况,此时可减小连梁的截面高度,以弱化连梁所分配的剪力,极端情况时可允许连梁开裂,毕竟剪力墙结构主要抗力构件为剪力墙,地震作用下少数连梁开裂,应力释放,更能保证结构整体安全。

3.5剪力墙墙肢处理

剪力墙结构是有延伸性的,所以在施工设计中也要注意应用其延伸性,这对于剪力墙使用耐久性以及整体性能发挥起到重要的作用。对于剪力墙而言,需要对其结构中的脆性破坏提高注意,结合墙体长度科学化设计。若墙体长度比较长,在进行设计剪力墙时,需要使用分层间隔的方法,分割剪力墙,使其形成独立的片段。若长度小,剪力墙在设计时需要选择合适的配筋,使墙体配筋的支撑效果充分体现。墙肢长度超过8米时,要采取有效的方法使脆性破坏的危害得以减少,一般是通过两种方法进行,首先在墙上留洞,全部完工后在填补,使长肢墙变成短肢墙。其次在计算设计结构使需要在墙上留洞,提高剪力墙的配筋,使剪力墙更加耐久、安全。

结论

总之,随着建筑行业以及技术手段的发展和进步,剪力墙结构将会在在建筑中发挥着更加重要的作用,使用也将会越来越广泛。为了提高剪力墙结构的整体质量,设计人员需要对剪力墙结构的优劣势进行了解,然后通过优化设计手段来提高应用效果,以提高建筑的整体质量和稳定性能。

参考文献:

[1]孙家昱.论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].四川建材,2017,43(04):35~36.

[2]王俊飞.论剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].山西建筑,2016,42(05):66~67.

[3]王岩.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].课程教育研究,2016(03):165~166.

[4]刘军.论剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2015(11):128.

论文作者:孙昊

论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期

论文发表时间:2018/9/18

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