关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用
引言
到目前为止,对剪力墙结构的尺寸问题以及其布置方法都还没有一个统计的标准,因而,在实际的施工中,很多操作都需要设计师根据自己以往的经验来结合实际情况作出判断。如此以来,在剪力墙结构设计工作中难免会或多或少出现一些问题,从而影响到工作的顺利进行。
1剪力墙结构概述
剪力墙,是在房屋建筑和一切附属结构中用来承受风荷载或者水平荷载的墙体结构,抵抗地震的性能优越。所以剪力墙也被称为结构墙或者抗震墙,在对建筑物进行装修和改装的时候,剪力墙的结构都不能更改。在建筑工程中融入剪力墙的主要目的是加强建筑物结构的稳定性,提高建筑物对灾害的抵抗能力,为了提高建筑物的稳定性和牢固性,一般选择钢筋混凝土为剪力墙的主要材料[1]。利用钢筋混凝土建成的剪力墙结构,可以承受来自横向和纵向的力,针对剪力墙的建筑过程中,一般用混凝土版代替框架结构中的梁柱,以承受来自各个方向的荷载。所以说,剪力墙结构不仅能够抵抗地震等自然灾害,性能优越,同时由于其材料构成和建设特点也具有非常好的刚度,因此颇受市场欢迎。
2剪力墙结构设计的优势
2.1稳定性
由于剪力墙使用含有钢筋的混凝土,相较于传统的框架式梁柱来说,剪力墙结构设计整体的性能好,对于整个建筑来说,钢筋混凝土的支撑效果也更好。
2.2经济性
因为剪力墙的结构设计混合钢筋与混凝土,因此不需要过多填充钢材料,也减少了用混凝土浇筑钢材料对建筑结构进行加固的步骤,不仅节省环节,而且降低了建筑工程项目的成本,更有利于企业的经济效益。
2.3美观性
由于剪力墙结构的刚性较大,可调节性强,应用较为广泛,可以较大范围的满足人们对于美观的要求。
2.4规则性
一般每一个建筑内都会被分成不同的区域,每一个区域的作用也不尽相同。在结构设计中,设计师往往会更倾向于使用剪力墙的结构设计。因为剪力墙的结构设计既简单又规则,不仅可以将建筑分为不同的区域,而且钢筋混凝土的使用使得后期的维护与扩展更加容易展开与完成。
2.5连续性
剪力墙结构设计的主要目的是作为分隔构件对建筑进行不同区域的划分,以及对各个区域进行相应的水平方向和竖直方向的维护。因此,在整个建筑设计中,剪力墙的结构应该具有一定的连续性,既要保证建筑物的稳定性,又要使得建筑物之间不同的格局彼此分开又彼此相连。
3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
3.1剪力墙结构设计的平面布置
在使用剪力墙结构设计的时候,设计时需要根据自己的实际经验和现场的实际情况,仔细斟酌,合理定位剪力墙的位置,保证剪力墙结构的对称性和美观。同时尽最大程度去提高剪力墙结构的刚度,从而避免出现扭矩现象,影响到剪力墙结构的整体效果。另外,在施工的过程中一定要注意保证外部剪力墙和内部剪力墙结构的连贯性,从而保证好剪力墙的稳定性。根据经验来看,在布置剪力墙结构的时候,一般需要遵循“对称原则”,力求是剪力墙的刚度中心和质量中心得以重合。若是剪力墙的整体结构分布没有在一个平面上,则需要注意保证剪力墙结构面的平整性。只有保证好剪力墙整体结构的稳定性,才能够进一步提高剪力墙结构承受竖向荷载的能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,为了进一步保证好剪力墙结构的完整,通常都会使剪力墙结构和建筑结构在总体走势上保持一致。同时,为了进一步增强剪力墙结构的抗震能力,建议在进行墙体结构设计的时候使用单向墙体设计的方法。总而言之,在进行剪力墙结构设计的时候,需要采取措施,控制好剪力墙的刚度,不仅要具有足够的承重能力,并且还不能使其刚度过大,若剪力墙刚度过大时,相应的也会使剪力墙自身的重力增大。
3.2边缘构件约束处理
一般来说,在剪力墙的结构设计中,无约束边缘构件的处理要比之有约束边缘构件的处理的负载能力低40%左右,同样,抗震能力的效果也要低20%左右。因此,在建筑工程的施工项目中,要根据实际情况选择合适的边缘构件,并对其进行相应的处理,最大限度的增强剪力墙的抗侧力刚度以及抗震力,使整个建筑能够更加稳定。
3.3剪力墙洞口布局设计
对于较长的剪力墙应当开设洞口,分隔成受力均匀的若干个墙体,在之间使用弱梁进行连接,剪力墙洞口的布局位置,会在很大程度上影响到整个剪力墙的力学性能,因而剪力墙洞口的布局基本要满足三个方面。①有规则的布置洞口,基本成排成列设计,同时应当满足洞口与洞口之间的间隔均匀。②对于不规则设计洞口的剪力墙,像是叠合错洞墙以及错洞剪力墙等,这种不规则开洞容易因为洞口分布不均而使得剪力墙出现薄弱部位,应当采取措施在洞口处加强加固措施或者使用一些比较轻质的材料进行填充。
3.4剪力墙对大墙肢处理
在建筑工程的施工过程中,对于整体结构的一个具体要求是建筑的延伸性要好,良好的延伸性可以强化建筑的整体结构,增强稳定性。因此,在设计的时候,通常会采用剪力墙的结构设计,按照墙肢的长度对墙肢进行不同的处理。例如,当墙肢的长度超过8m时,可以采用在墙上预留洞口或者设置计算洞的方法来剪短墙肢的长度,使其符合建筑设计的长度。
3.5连接接缝构造节点设计
在连接接缝构造节点上,一般采用的是灌浆套筒连接技术,该技术能实现墙内墙内竖向钢筋受力的连续性。但不适用于截面宽度较小、钢筋较密的剪力墙构件。因此在设计时,采用大直径钢筋代替小直径钢筋来连接预制墙板。考虑连接处钢筋居中,这样可以不影响预制墙体的竖向钢筋的连续性,且不会削弱预制剪力墙混凝土。
3.6连续梁钢筋配置
连续梁钢筋配置在高层建筑中具有极为重要的作用,能够有效的增加建筑结构的延展性,同时改善墙体结构对上部荷载的承受力,从而使得建筑界具有一个良好的稳定性。在进行连续梁钢筋配置的时候,需要相关的设计人员依据结构内部钢筋的实际分布状况,对钢筋结构进行科学合理的布置,从而改善墙体结构的刚性,进而保证好结构的抗震性。另外,因为连续梁结构会承受较大的剪力,所以对其稳定的要求也相应的会较高,这就要求工作人员在实际操作过程中,严格按照相关的规定,实现合理配筋。
结束语
剪力墙结构在建筑工程中具有良好的抗震性,是大多数建筑工程所采取的主要结构形式。在建筑行业不断发展的过程中,需要对结构设计进行不断的改革与创新,为此建筑业从业人员都应该积极学习剪力墙结构的相关理论,掌握实践应用原则与技巧,从实践工作中总结出设计要点,将剪力墙结构在建筑设计中的作用发挥到最大。
参考文献:
[1]杨国君.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用解析[J].门窗,2017(06):111+114.
[2]孙合平.建筑结构设计中剪力墙结构的应用及优化设计[J].建材与装饰,2016(33):48-49.
[3]张庆新.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践应用[J].建材与装饰,2016(29):99-100.
[4]蒋利明.分析剪力墙结构在建筑结构设计中的运用[J].建材与装饰,2016(19):107-108.
[5]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:沈伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/11
标签:剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 洞口论文; 钢筋论文; 刚度论文; 《防护工程》2018年第3期论文;