对建筑结构设计中剪力墙结构的优化设计探讨论文_韩涛

对建筑结构设计中剪力墙结构的优化设计探讨论文_韩涛

(西安市建筑设计研究院 陕西 西安 710054)

【摘 要】剪力墙结构在建筑结构中运用愈来愈广,也占据着愈来愈重要的地位。但是,随着剪力墙结构的广泛推广,它的一些不足与缺陷也日益突显,其优化措施的挖掘更是迫不及待。笔者建议工程技术人员在实际工作中不断总结经验,然后用经验指导实践,不断优化剪力墙结构的应用技术。

【关键词】建筑剪力墙;结构设计;应用实践

【中图分类号】TU318 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)10-0050-02

建筑设计是保证建筑工程质量的关键环节,其中建筑剪力墙结构设计细节较多,需遵循一定的设计思路,才能够确保设计的优化及完善,进而才能够使设计应用的价值得到有效体现。鉴于此,本文对“建筑剪力墙结构设计优化策略”进行探讨意义重大。

1.建筑剪力墙结构设计优化的初步思路分析

在建筑剪力墙结构优化设计前,需具备明确的优化思路,这样才能够确保建筑剪力墙结构设计的优化。具体优化初步思路如下。

1.1 充分考虑墙的宽高以及受力情况

1.1.1 基于剪力墙设计过程中,需对墙的宽度与高度加以明确

根据以往工程实际设计经验来看,非常容易出现墙面偏大但墙体厚度偏小的情况,此类建筑结构在结构受力方面存在一定的弊端。与此同时,在剪力墙结构设计过程中,需将建筑结构中剪力墙和柱区分开来,确保构件厚度和肢长符合相应的设计标准; 如构件肢长与厚度比值<3,那么构件设计需要对按柱设计要求进行设计; 如比值>3,那么需对剪力墙进行设计。明确上述思路,才能够确保建筑剪力墙结构设计的优化。

1.1.2 在剪力墙结构设计过程中,需对构件承受的竖向力与水平力进行整体考虑

基于剪力与弯矩的影响下,剪力墙需承担很大的作用力,所以剪力墙需要具备一定延续性,并且可以确保在水平力影响下的有关要求得到满足。采用剪力墙期间,在1个平面当中,剪力墙所承受的刚度与承载力更大。所以,与平面外的承载力与刚度比较便呈现偏小的特点。此外,需重视剪力墙与平面外的梁之间的连接,主要是因为基于平面外墙肢会有弯矩状况发生。针对此类情况,需给予有效处理措施,从而使剪力墙平面的安全得到有效保证。

1.2 优化剪力墙设计的计算

在剪力墙设计过程中,需从整体角度分析水平力以及竖向力,进而优化计算剪力墙设计,以此使设计出来的剪力墙的承受荷载以及压力符合设计的而要求。需明确的是,在剪力墙计算过程中,需明确剪力墙和宽度之间维持的距离,同时在楼层间还有必要对最小剪力系数加以考虑。从我国建筑房屋设计有关规定来看,明确基于施工过程中房屋需使自重降低,同时还需要确保房屋的抗震效果。然而,对于一般的剪力墙结构来说,由于短肢剪力墙结构抗侧刚度比较小,所以在设计的情况下有必要对一定量的长墙进行布置,或采用电梯在楼梯间形成大刚度的内筒。如此一来,结构在设防烈度产生较大的变形情况便能够得到有效避免,同时还能够使两道的抗震防设效果增强。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总而言之,需对剪力墙设计进行优化计算,进而确保剪力墙设计符合标准要求。

2.建筑剪力墙结构设计的具体优化策略分析

在上述分析过程中,初步明确了建筑剪力墙结构设计的初步优化思路。为了是建筑剪力墙结构设计真正意义上实现优化,还需要注重将其应用到实践过程中。总结起来,建筑剪力墙结构设计应用实践策略如下。

2.1 合理掌握剪力墙的尺寸及其外形

要想使建筑剪力墙结构设计得到有效优化,便有必要合理掌握剪力墙的尺寸及其外形。对于不同的墙体结构来说,其设计也存在差异;所以剪力墙结构设计在竖直或水平方向的刚度及其荷载分布均有所差异。为了使剪力墙荷载传递要求得到有效满足,需保证其墙肢截面高度是墙厚的八倍。同时,对于剪力墙结构来说,要想使自身的稳定性得到有效保证,便需要优化设计外形,通常选取T形或者L型最好,这两种外形方案的选择均能够减轻墙体的重量,进而使剪力墙结构的外形体积得到有效减小,并使剪力墙侧向刚度的提高得到有效促进,此外还能够在一定程度上使建筑工程项目的成本得到控制。此外,在剪力墙结构使用过程当中,需保证剪力墙2个方向中至少有一个与标准相符,且另一个不宜偏短,误差值控制在1m 内,这样才能够使配筋问题得到有效避免。

2.2 优化设计剪力墙边缘构件

除上述有(1)关建筑剪力墙结构设计优化方法之外,还有必要优化设计剪力墙边缘构件,具体方法包括: 对构造边缘构件加以约束。以施工规范要求为依据,对剪力墙墙肢长度加以明确,并明确箍筋配箍的特征值; 对于纵向钢筋来说,其范围需比规定范围的阴影面积大。(2)对边缘构件加以约束。在边缘构件约束过程中,主要的对象是端柱、暗柱以及翼墙等。在剪力墙刚度偏小的情况下,便会出现层间位移偏大的情况,因此便有必要对搭建的有关结构加以约束。此外,以建筑工程项目的施工情况为依据,需对暗柱和端柱的截面尺寸以及配筋进行合理增加,进一步使剪力墙边缘构件实现优化设计。

2.3 优化设计剪力墙连梁及剪力墙大墙肢

对于剪力墙连梁来说,也就是墙肢和墙肢之间互相连接的梁,当墙肢受到压力的情况下,便容易产生超筋或形变,进而使建筑的质量及寿命遭到很大的威胁。因此,便有必要优化设计剪力墙连梁。具体优化措施为:一方面,合理降低剪力墙连梁的高度,以建筑工程实际情况为依据,使剪力墙连梁的高度控制在合理范围内,从而使因尺寸问题引发的连梁剪切形变状况得到有效避免。另一方面,规范控制剪力墙结构的塑性,并对剪力墙连梁弯矩的抗震设计进行合理调整。并且,需对连梁的受力合理控制。除此之外,如果有剪力墙结构超筋或者位移偏大等状况出现,对于设计部门来说,需采取相应的处理方法,明确施工规范,从而使连梁问题得到有效解决。在剪力墙设计过程中,需确保剪力墙具备很好的延展性,这样才能够使剪力墙设计实现优化。剪力墙结构较为特殊,要使剪力墙剪切破坏程度得到有效控制,需保证剪力墙呈现弯曲状。而要想使剪力墙的高度得到有效保障,首要工作是进行均匀分段,然后采取开洞技术把剪力墙分成小墙段,以此使剪力墙在弯曲过程当中可以控制裂缝的扩大。如果剪力墙结构墙长>8米,可能导致在地震的情况下需承受很大的剪力作用,进而使大墙肢受到损害。因此,有必要采取施工洞技术或计算洞技术,对低于八米的大墙肢设计加以处理。此外,在工程竣工之后,在墙洞当中,需要采取砌体进行填补。

3.结语

通过本文的探究,认识到建筑剪力墙结构设计是非常重要的一项工作。为了确保建筑剪力墙结构设计的优化需明确设计思路,即: 明确墙的宽度与高度、对受力情况充分考虑以及优化剪力墙设计的计算等。在具备明确的设计思路的基础上,需在实践应用中明确优化设计的目标,包括: 合理掌握剪力墙的尺寸及其外形、优化设计剪力墙连梁、优化设计剪力墙大墙肢以及优化设计剪力墙边缘构件等。相信从以上方面加以完善,建筑剪力墙结构设计将能够得到有效优化,进一步为建筑工程整体设计的优化及完善奠定坚实的基础。

参考文献

[1]邢华.建筑剪力墙结构设计思路及其应用实践[J].山西建筑,2015(25):56-57.

[2]张启盛.多高层框架剪力墙结构整体优化设计理论及控制因素研究[D].西华大学,2011.

论文作者:韩涛

论文发表刊物:《建筑知识》2017年10期

论文发表时间:2017/7/10

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

对建筑结构设计中剪力墙结构的优化设计探讨论文_韩涛
下载Doc文档

猜你喜欢