建筑项目剪力墙结构设计要点之研究论文_舒采法

建筑项目剪力墙结构设计要点之研究论文_舒采法

摘要:近年来,我国的房屋建筑行业有了很大进展,在建筑工程中,剪力墙结构设计是非常重要的一部分。框架剪力墙施工有一定的复杂性,因此施工单位在施工前需要充分考虑可能影响施工的各项因素,按照工程设计要求和施工条件完善结构支撑体系,从而确保整体建筑的使用质量。本文将简单分析框架剪力墙的结构特性,并对施工技术要点加以分析。

关键词:设计原则;剪力墙结构;建筑项目;设计要点

引言

在建筑结构设计中,剪力墙结构作为其中极为重要的环节,在建筑领域得到广泛应用。剪力墙结构具有整体性能良好、承载力及抗震力较好、弹塑性形变性能优良、侧向具备极高刚度等特点。相较于框架结构,剪力墙结构的变形能力及承载力更加优良,在地震中坍塌的剪力墙结构相对较少。在实际建筑施工中,剪力墙结构并不适用于各个建筑结构,设计人员要结合实际情况,制定适宜的剪力墙结构设计方案,以保障建筑结构设计的有效性。

1剪力墙结构设计原则

1.1系数调整原则

在进行建筑结构设计时,首先要考虑结构的抗震性能,抗震性能能够保障建筑的稳定性与耐用性,而建筑结构的抗震性能主要受楼层之间的剪力以及水平作用力影响,所以,结构设计首先要将结构之间的水平地震剪力与作用力控制在最低。因此,应用剪力墙结构设计方式,根据建筑工程项目的实际情况对结构自身的重量以及相关系数进行调整,能够在不影响建筑结构稳定性基础上,通过降低自身自重的方式提升结构的抗震性能。

1.2连梁超限的调整原则

在剪力墙的设计和施工中,必须要充分考虑到剪力墙的跨高超限问题,这一问题在剪力墙设计中出现的频率非常高。因此,剪力墙的设计需要提前对连梁跨高进行合理调整,跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计,并且采取框架梁的方式进行剪力墙结构的施工建设。在施工实践中,如果剪力墙的跨高比小于5,需要给予额外的重视,确保剪力墙的连梁刚度保持平稳,不出现波动的情形,同时要将其承载力及弯矩控制在一定的范围内,避免剪力墙结构设计出现问题。

1.3楼层间位移调整原则

在进行建筑结构设计时,设计的要点以及重点是控制楼层之间出现的剪切变形以及扭转变形,为了实现这项控制目标,应用剪力墙结构,可以对结构的竖向构件数量进行合理的调整,从而有效的控制剪切变形的出现。但需要注意的是,在对竖向构件的数量进行调整时,要保障构件数量合理,过多竖向构件会导致结构的剪力失去平衡,影响结构的稳固性,从而导致建筑在运营过程中出现质量问题,而且剪力失衡后,楼层之间会因剪力不平衡出现程度较大的扭转变形问题。在设计过程中,为了有效提升结构整体的抗震性能,设计时需要重点关注结构各个楼层之间的变形与剪力变化情况,及时通过对楼层位移与高度比进行调整,保障结构整体的合理性。

2剪力墙结构的缺陷

剪力墙结构具有诸多优势,对提升建筑物的质量安全及美观程度具有积极作用,但也存在不少缺陷。首先,相较于框架结构,使用剪力墙结构会增加建筑负荷,使得建筑工程建造成本有所提升。其次,剪力墙结构本身具备良好刚度,对侧向性具有良好的抵御能力,但在实际施工中,需要加大建筑物上部结构及下部基础的建设力度,在一定程度上会增加建筑成本。此外,相较于其他结构,剪力墙结构中的钢筋的配筋率偏低,能够减少钢材的使用量,却也使得剪力墙结构的延展性不够优秀。最后,在建筑工程项目中,剪力墙墙肢本身的承载能力得到有效利用。

3剪力墙结构设计在建筑结构设计的应用策略

3.1做好结构参数控制

为对剪力墙结构布置合理性进行保证,设计人员需要对周期比、位移比、刚重比以及侧向刚度比等参数展开科学控制。以位移比参数控制为例。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所谓为位移比是指,建筑水平位移、竖向构件自身层间位移以及本楼层平均值间的比值数值。其可以达到对结构布置不规则性实施限制的效果,可以有效预防较大偏心力出现。同时因为位移比限值是依据刚性楼板进行确定的,所以需要对偏心力因素进行考量,要保证建筑中竖向构件位移比能够保持在1.2之内。

3.2准确定位剪力墙结构

在建筑工程项目中,为充分发挥剪力墙结构的优势,相关工作人员要完善剪力墙结构布局,围绕着平面结构布置及竖向结构布置开展设计工作。基于剪力墙平面结构开展设计工作时,设计人员需明确剪力墙结构的刚度中心及质量中心,并对剪力墙开展拉直处理。总的来说,在设计剪力墙结构时,不宜过于繁琐复杂,需要依据相关规范及原则,开展设计工作,确保剪力墙刚度适宜,符合建筑结构要求,以充分发挥剪力墙结构的作用。

3.3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。

3.4墙体厚度设计

在墙体厚度设计方面,相关规定中有明确要求,要根据标准规定进行设计。对于短肢剪力墙结构(短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙),其底部加强部位不应小于200mm,其他部位不应小于180mm。为防止建筑剪力墙结构出现刚度突变,墙体厚度设计应采取阶段变化设计方法,变化范围控制在50~100mm以内,确保其均匀变化。对于混凝土的等级和强度均发生改变的情况,错开楼层进行设计,通过控制墙体厚度,确保建筑结构具有足够的稳定性。

3.5科学处理剪力墙内大墙肢

剪力墙结构自身具备诸多优势,设计人员在开展剪力墙结构设计工作时,需要充分考虑到剪力墙结构的延伸性。剪力墙结构的延伸性对整体结构性能具有密切联系。在一般情况下,设计剪力墙结构时,大部分设计人员会将其设计为高状结构,该墙体结构关系到整个墙体性能及质量。为此,设计人员要基于施工需求及实际条件,调整和优化设计方案,避免由于细节处理不到位影响整体质量。若墙段长度偏小,当经过受弯部位时,容易产生裂缝,而剪力墙质量优劣关系到整个墙体配筋的支撑力。鉴于这一情况,相关工作人员要结合实际情况,开展施工流动工作,在施工完成之后进行填充,以改变长墙形态。另外,设计人员在设计阶段,并以建筑结构要求为基础,设置适宜的预留洞。

结语

综上所述,框架剪力墙结构使用范围广泛,通常情况下,在低层建筑中,可适量减少剪力墙数量以达到施工要求,而在高层建筑中,则需要合理的增加剪力墙数量和布置,以满足建筑稳定性要求。框架剪力墙结构设计质量关系到高层建筑物的最终质量,相关建设人员需在明确施工设计要求和工程条件的基础上选择适应的施工技术,以控制结构节点和支撑体系,从而有效实现结构的应用价值,研究人员也当结合实际施工,不断完善剪力墙结构的应用效能,从而推动建筑行业的进步。

参考文献

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[3]孙岩波,李晨光,彭雄,等.装配式预应力混凝土框架-剪力墙结构施工技术应用研究[J].施工技术,2018(4):32~34.

[4]樊国焰.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用研究[J].科技创新与应用,2018(11).

论文作者:舒采法

论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/18

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