刍议高层建筑剪力墙结构的优化设计要点论文_吴毅峰

刍议高层建筑剪力墙结构的优化设计要点论文_吴毅峰

四川职业技术学院

摘要:随着现阶段我国时代的进步,建筑事业也得到了全面的发展,特别是随着人们生活质量的提升和完善,对建筑质量的要求也越来越高,同时对建筑的功能也有了更大的需求,剪力墙结构就是在这个背景下得到了全面的发展和进步。基于此,本文介绍了剪力墙的基本结构特征,同时笔者也根据自身多年的工作经验,对连梁设计、结构安排和转换结构形式等展开了深入的研究,探讨了高层建筑剪力墙结构设计中需要注意的几个重要环节,以此对剪力墙的结构进行全面优化和质量的提升,全面促进高层建筑的发展和完善。

关键词:高层建筑;剪力墙结构;优化设计

在时代的发展和我国综合实力的推动和影响下,人们对建筑的质量和功能要求也逐渐增多,也正是由于人们的需求日益增多,因此剪力墙结构也才得到了不断地应用和发展。在实际施工的过程中,剪力墙结构的抗侧刚度相对较大,能对建筑的抗震能力起到很好的提升作用,在一定程度上减少了钢材的使用,同时还能较好的对建筑结构进行发展和优化,剪力墙的应用近年来已经逐渐得到了广泛的应用,但是随着实际高层建筑形式的复杂化和多样化发展,高层建筑中剪力墙结构设计的难度也在逐渐增强,为此,本文就将对其设计要点进行详细的分析[1]。

剪力墙及其结构特点

一般来说,建筑墙体结构按照其受力的特征主要分为承重墙和剪力墙,其中承重墙主要承受的是竖向荷载,但是剪力墙一般情况下承受的是水平方向的荷载,并且由于其能够有效地减缓水平地震作用,所以剪力墙通常也被称之为抗震墙。

剪力墙结构的优越性十分明显。其侧向刚度比较大,在水平方向上的荷载力影响下不会受到较大的侧移,承载力和抗侧力有较明显的优势,因此在承载作用和抵抗作用下被不断应用在高层建筑结构中。剪力墙结构的自重比相对较大,因此在吸收地震影响力上占据较大的优势。此外,和梁柱结构相比来说,剪力墙和楼板形成的受力系统来讲,建筑空间有着明显的宽敞感,其楼盖通常为不设梁的平板结构,因此很大程度上对净高有明显的增加,建筑空间的利用率得到了明显的提升[2]。

高层建筑剪力墙结构设计要点

剪力墙连梁的设计

在高层建筑中剪力墙的连梁是一项比较特殊的结构,它和一般的梁有着明显的差别。

其一,在结构自重和正常荷载的状况下,连梁能起到最基础的支撑和联系构建的作用,此外,在连梁的应用过程中还能使承受荷载、联系强肢、增加剪力墙的刚度上起到十分重要的帮助和促进作用。

其二,当大型施工器械出现震动的情况下,连梁还可以根据自身的弯曲及破坏来对地震恩呢过量中的破坏作用进行有效地分散,是一种良好的能耗构件。因此对于剪力墙连梁来说,首先要在正常工作的情况下,保证其承载力的有效性,只有这样才能保证变形或是裂缝不向着更大的方向发展[2]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,它的强度虽然很好,但是也不能过高,因此保证强度适中,才能保证在地震强力作用下,其能及时的进行弯曲或是破坏,以此对建筑进行保护,对能量的损耗才有更大的保证。在实际结构设计的过程中,钢筋混凝土结构的使用并不是越多越好,这在剪力墙连梁设计过程中体现的比较明显,但是为了建筑的安全和质量,实际在对钢筋进行配置的过程中,大多数施工人员还是习惯性的将计算结果进行放大,这种思想和工作习惯实际上是十分不利于施工的开展,因此我们在对剪力墙连梁配筋的过程中一定要将其进行转变和完善。连梁配筋一般情况下主要是采用和普通梁构造相似的纵筋或是箍筋,在正常施工的过程中,保证其正常施工配筋就可以。当然,如果建筑工程对延性要求较高的情况下,我们也可以适当的采用斜交叉法进行配筋。如果出现连梁超筋的情况,施工中通常采用以下几种方式:1)降低连梁截面的整体高度;2)对连梁的剪力结构设计值进行适当的调整;3)在对模型进行计算的过程中,将该连梁取消,计算和该连梁相连的墙肢配筋面积,同时选择两个模型对其结果进行配筋[3]。

剪力墙结构的布置

一般情况下,钢筋混凝土剪力墙结构一般主要来自风荷载、水平地震力或是竖向荷载等。对剪力墙结构进行布置的过程中,首先应该对整体建筑功能的需求进行研究,通过对结构轴线的合理确定,更好的进行对称安排和布置。在对剪力墙进行布置中,还要尽可能满足建筑物的空间安排,在这个基础上使剪力墙均匀的安排在建筑物的空间中,理论上满足整体平面方向抗侧刚度接近的施工需求。由于在实际施工中经常会出现很多实际问题,因此为了更好的将问题进行解决,我们在施工的过程中要尽可能的对施工环节进行严谨的分析和计算,保证每个环节都能得到有效地发展和完善,全面提升建筑工程的质量和水平[4]。

重视转换层结构设计

在现代建筑事业的发展过程中,高层建筑结构不断向着多元化和复杂化的方向发展,对于一些高层建筑的上部和下部有着不同使用功能的时候,我们在施工的过程中就应该添加一些相应的转换构件的方式,将其结构布置进行适当的转变和完善,使其上下部分的结构得到良好的衔接和发展,通常情况下,我们对有转换构件的楼层称作为转化层。在对结构进行设计的过程中,应该尽量保证采用轻度相对较高和轻度比重较小的转换结构,并且在对结构内部存在的重点环节和位置也要进行认真的研究,根据相应的结构分配特点在对构件配件或是内力设计进行完善和调整,从而加强重点环节的整体性能。

底部加强部位的设计

在建筑剪力墙结构设计的过程中,对于普通高层剪力墙结构进行设计中,我们可以将底部的两层高度和嵌固部位的总高度中的八分之一的数值中,选择一个较大的数值作为底部加强位置应该保持的高度。如果高层建筑结构中的底部环节本身就具备转换层,那么也可以根据墙肢总高度的八分之一和框支层两层以上的高度这两个数值中,选择一个更大的值为剪力墙高度中应该有的高度[5]。

其他应注意的问题

在建筑住宅剪力墙结构中,如果电梯的周围墙体都是混凝土的话,我们需要引起重视的是不要对电梯呼梯盒的位置进行预留。如果电梯的地步为其他功能的房间,我们就要严格的遵守电梯厂家提供的施工材料或是安装要求进行施工或建筑设计,充分地计算出电梯底坑的荷载能力,保证电梯底坑版的厚度能充分的满足设备安装和实际建筑结构的相关要求。此外在这个过程中,地下室的顶板也应该是实际施工中应该重视的问题。

结束语:

在我国社会的发展和进步过程中,人们的生活质量和水平都在不断地提升,因此对建筑质量和水平都有了更高的需求,针对这种情况,建筑的功能也在不断完善,剪力墙结构就是在这种前提下出现和发展的。但是实际施工过程中,虽然这项技术得到了不断地发展和完善,仍旧会存在一定的问题。针对这种情况,我们更应该对设计环节中的要点进行分析,将重要的环节进行详细的研究,以便为今后我国高层建筑的发展和质量的提升起到更大的帮助和参考作用。

参考文献:

[1]吕瑞孝,姜剑虹. 高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点[J]. 科技信息,2011,11(9):381+412.

[2]陈耀. 高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J]. 福建建材,2011,35(04):36-37+39.

[3]陈永辉. 高层住宅剪力墙结构(上部结构)优化分析及节材设计[D].广东工业大学,2015,19(5):131-134.

[4]刘霁,王帅. 建筑剪力墙结构设计要点及优化措施探析[J]. 科技创新与应用,2016,14(5):257.

[5]迟菲. 高层建筑剪力墙结构优化设计的思考[J]. 科技与企业,2015,35(6):115.

论文作者:吴毅峰

论文发表刊物:《科技中国》2016年10期

论文发表时间:2017/1/5

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