建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用论文_孙胜男

建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用论文_孙胜男

摘要:剪力墙结构是现在建筑结构中常见的一种结形式,其在建筑工程上,具有抗侧刚度大、侧移小、抗震性能良好等优点,因此得到了广泛应用。随着建筑行业的不断发展,人们对建筑工程的质量以及剪力墙质量都提出了更高的要求,因此加强对该项内容的分析是必要的。

关键词:建筑结构;剪力墙结构;工程质量

1剪力墙结构的概念

剪力墙结构中使用钢筋混凝土墙板来替代框架结构中的梁柱,能承担各类荷载所引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。该结构在高层房屋中被广泛运用。剪力墙结构除了能够承受和抵抗纵横向的主要承重外,还能起到空间分割的作用。结构墙的高度一般与整个房屋的高度相等,自基础直至屋顶,高达数十米到100多米;其宽度则视建筑平面的布置而定,一般为数米到数十米。相比较而言,其墙体较薄,通常为200~300mm。剪力墙结构在其墙身平面内的抗侧移刚度很大,而其墙身平面外刚度却较小,几乎可以忽略不计。所以,建筑物上大部分的水平作用或水平剪力通常都会被分配到剪力墙结构上,这也是剪力墙名称的由来。

2剪力墙结构设计的原则

2.1全面分析剪力墙所承载的作用力

剪力墙的作用主要是对建筑物中的各种荷载进行承受,因此,在对剪力墙结构进行设计的时候,还要对其所承受的各种作用力进行全面的分析,从而来保证剪力墙结构的性能符合使用的标准。在对剪力墙结构的设计中,首先要对墙体所承受的水平和垂直方向上的作用力要进行准确的分析,并进行相应的安全性判断和验证,然后,对于墙体的斜截面的承载力也要进行分析和判断,并验证它的稳定性,同时,对于墙体所集中承受压力的极限也应该进行分析,保证剪力墙的结构合理性和稳定性。

2.2控制剪力墙的高度和宽度

建筑结构设计中剪力墙结构具有着重要的作用,它对建筑物起着一种支撑作用,同时它也能够对各种荷载都能够起到一定的抵挡作用,不仅支撑作用好,还具有不错的抗震能力。剪力墙主要包括墙肢和连梁,而在剪力墙结构的设计中一定要控制好剪力墙的高度和宽度,剪力墙的结构形状类似于板状物,高度比较高而厚度比较小,由于它要对各种荷载进行承受,因此,在对剪力墙结构的设计中,就要严格把握好其高度和厚度的比例,对于比值在3之内,进而再参考柱体结构原则进行设计,对于比值在3-5之间的,要根据双向受压结构的设计原则来进行,从而来满足其性能要求。

2.3避免剪力墙与平面外梁相连

剪力墙的结构主要是承载平面内的承载力,而对于平面外的承载力一般都是比较小的,因此,在剪力墙的结构中,如果和平面外梁相连则很容易就会造成墙肢向外弯曲的情况,为了避免外墙向外弯曲,在对剪力墙结构设计的时候就要特别注意不要和平面外梁相连,而如果剪力墙不能避免和平面外梁相连的时候,在对剪力墙的结构设计中就还要涉及相应的保护措施,这样当两者相连发生问题的时候,也能够很好的进行处理和解决。

3剪力墙结构设计的具体应用

在建筑结构设计过程中对剪力墙结构设计进行应用,能够使整个设计流程变得更加简单,这也是现代建筑在具体设计过程重点应用形式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是,在具体设计过程中,作为设计人员,为了确保整体设计的合理性,要加强对横向与竖向布局的重视,避免剪力墙结构在应用过程中出现断裂、裂缝等质量问题。

设计人员在进行剪力墙结构设计期间,必须遵守循序渐进的方式,对于建筑结构中的墙肢和窗体要进行有效连接,避免由于连接上的问题,导致剪力墙结构出现质量问题,无法发挥出应有的作用,从而对工程的整体质量造成不良影响。在剪力墙的应用期间,作为设计人员要加强对剪力墙布局形式的重视,要注意保持剪力墙之间的距离,避免距离过近,这样可以确保剪力墙始终都能够保持一个相对平衡状态,从而确保承受力分布均匀,从而使剪力墙结构的性能能够得到充分发挥,这对于提高剪力墙结构质量,以及提升建筑工程的质量都有着重要意义。除此之外,在建筑结构设计中应用剪力墙结构设计,也使计算形式得到了全面提高,同时有与计算是剪力墙结构设计中的核心内容,该项内容对于提升建筑结构的整体抗震性来说意义重大,能够实现对建筑结构抗震能力得到准确判断。

4剪力墙的具体布置实施

4.1墙肢截面厚度

剪力墙的厚度变化呈现阶段性的规律。阶段性即均匀平衡,连续不折断。阶段变化的范围最大是100m,最小是50m,严格控制在这一范围以内,才能使结构不发生变形。剪力墙的材料是混凝土,在混凝土的强度等级发生变化楼层时,此楼层要避免进行剪力墙的厚度变化。高层建筑在底部的剪力墙一般厚度大,当剪力墙的厚度超过400mm时,如果仅采用双排配筋,会形成中部大面积的素混凝土,使得剪力墙的的截面应力不均匀,所以厚度超过400mm的剪力墙,需要配置三排或四排钢筋。

4.2连梁钢筋的配置

剪力墙结构的实现主要使用材料就是钢筋,钢筋材料具有着很好的强度和刚度,因此,用于剪力墙结构的使用中,就能够有效的提高剪力墙的承载能力以及抗震能力。在剪力墙结构设计中,连梁的设计是很重要的一部分,它对增强剪力墙墙体的安全稳定性有着重要的作用,因此,在进行连梁钢筋的配置的时候,就要对其使用的钢筋材料进行严格的控制和选择,不能为了控制施工的成本而选择不符合使用要求的钢筋材料,对建筑工程的安全造成影响。

4.3平面的布置

剪力墙结构设计中,首先要对墙体平面进行布置,根据相应的设计原则来保证剪力墙平面的中心和刚度正好完美结合,发挥出其最大的性能特点,从而实现更好的墙体均衡作用力。在对剪力墙平面进行布置设计中,首先要沿着其主轴的方向进而进行多方向以及双重方向上的布置,这样就可以很科学的实现墙体的均衡设计,然后,在保证剪力墙安全性能的前提下,还要采取一定的措施来科学的减少剪力墙施工的成本,就可以采取降低剪力墙墙体的侧抗力的刚度来进行,同时也能够有效降低剪力墙墙体的自重。

结束语

建筑结构设计中剪力墙结构设计是重要的一个部分,它对建筑结构的安全稳定性有着至关重要的作用,因此,在对剪力墙结构的设计中,就要严格按照相关规定来进行,全面地对剪力墙的情况进行分析,充分发挥其作用和性能,进而提高建筑工程的整体质量。

参考文献

[1]赵宇.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技传播,2017 (17):125~125.

[2]李敏,罗联训.分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].江西建材, 2014(5):34~34.

[3]唐利平.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].建材与装饰, 2016(23):124~124.

论文作者:孙胜男

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/12

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