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摘要:目前较为常用的剪力墙结构主要分为墙肢以及连梁两种,整体结构具备承载能力强以及刚度大等方面的特征,是建筑工程关注重点内容之一。为对剪力墙结构设计质量进行保证,确保该结构优势能够在建筑项目中得到有效发挥,设计人员需要对剪力墙结构特点及其设计原则进行明确,以为后续结构设计要点制定准确性提供保证。
关键词:建筑项目;剪力墙结构;设计要点
中图分类号:TU984.113文献标识码:A
1剪力墙结构特点与设计原则
1.1结构特点
通过对剪力墙结构的分析可以发现,剪力墙不仅拥有着良好的抗侧能力以及承载能力,同时还能够对横向以及竖向荷载进行协调与抵抗,即便是在高强度水平荷载作用之下,其侧移距离也能保持在合理范围之内,可以对建筑空间利用率以及稳定性进行保证。同时剪力墙结构的抗震性优势也较为突出,由于结构自身重量较大,其可以在地震灾害发生时,对一定量的地震能量进行吸收,可以达到较为理想的抗震效果。
1.2设计原则
为达到最佳设计效果,在进行剪力墙结构设计过程中,设计人员应严格遵从以下两项设计原则:第一,设计人员需要对房屋结构变形情况进行考量,应明确剪切变形与房屋结构竖向构件之间的关联,要对剪力墙数量进行合理设置,以防因布置过多而出现变形或位移问题;第二,连梁设计要与相关规范超限标准限制相符,保证连梁高跨比能够超过2.5,以对墙体剪力设计值以及弯矩设计合理性进行保证。同时要对剪力墙进行合理布置,确保房屋最小剪重比能够与规定要求相符,以对最终设计质量进行保障。
2剪力墙结构设计分析
2.1合理配置剪力墙暗柱钢筋
在具体剪力墙结构设计时,一级、二级、三级、四级剪力墙都需要设置暗柱和端柱。而且通过合理设计暗柱钢筋,不仅可以有效地消耗大量的地震波能量,并能够增强剪力墙边缘的抗拉能力,从而全面提升建筑的稳定性。
2.2合理布置剪力墙结构
在具体设计剪力墙结构过程中,需要通过合理利用钢筋混凝土来增强剪力墙的承载力,特别是增强剪力墙水平方面的荷载力。因此要合理布置剪力墙结构,确保在满足建筑本身要求的同时,还要考虑到建筑自身的曲线问题,从而对剪力墙进行合理规则布置。①仔细选择短肢剪力墙。对于短肢剪力墙,它是针对高层建筑结构而提出的,根据规范的要求,一级短肢墙,轴压比在底部加强区内时,不得超过0.45;二级短肢墙,轴压比在底部加强区内时,不得超过0.50;三级短肢墙,轴压比在底部加强区内时,不得超过0.55;若截面形状为一字型,则轴压比要求应降低0.05;在底部加强区上部时,应将要求值提高0.05。②布置剪力墙结构避免出现独立的小墙肢。当剪力墙设计时存在独立小墙肢的情况,会增加建筑施工的难度。因此,在具体的设计过程中,要合理合并开孔,避免使用单独的墙肢,通过合理设置剪力墙有效降低施工难度。③必须确保剪力墙结构的整体刚度。剪力墙刚度与抗震性能和施工时间有直接的关系,所以在设计时,通过合理对剪力墙结构进行布置,以此来确保剪力墙整体刚度,不仅有效地保证了具体的施工时间,而且对增强建筑整体抗震性能也十分有利。在具体控制剪力墙刚度时,要遵循位移限制标准的要求,增强建筑墙肢与连梁超筋之间的抗剪能力,并进一步降低截面设计难度系数。
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2.3合理的控制剪力墙结构参数
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。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。
2.4剪力墙的连梁设计
连梁超筋处理是剪力墙结构设计重点,如果连梁出现剪切变形问题,就会对整体建筑坚固性与实用性产生直接影响,所以设计人员需要对该部分设计予以高度重视,要对连梁超筋问题进行合理设计。在具体设计过程中,设计人员一方面要明确,剪力墙最为重要的特点,就是具备一定的抗地震能力,所以在进行连梁弯矩与连梁剪力设计时,要对两者可塑性与可调幅性进行保证;另一方面要在条件允许情况下,降低剪力墙连梁截面高度数值。因为连梁具有提升剪力墙刚度以及连接墙肢的作用,所以设计人员要做好连梁刚度调整与计算工作,要适当对连梁刚度进行折减,以对高层建筑结构抗震性能进行保障。在对连梁折减进行计算时,设计人员要按照建筑综合情况,做好折减值控制,一般建议应将折减值控制在0.5以上,且应保持在0.5-1.0的范围之内,以对其状态进行保证。在实际进行调整时,很有可能会因为各方面因素的影响,而出现在对连梁刚度折减也无法调整到预期目标的情况,会造成剪力墙结构抗震性能不达标的问题,此时设计人员可通过对适当减小连梁刚度以及降低连梁高度等方式,降低地震对于建筑物所造成的影响。
2.5优化转换层的结构设计工作
现阶段,对于高层建筑工程来讲,其逐渐朝向结构多样化方向发展,并且在功能形式当中高层建筑也体现的非常复杂和多样。在当前的高层建筑设计工作当中,往往在不同的部位设计不同的使用功能,所以在实际的设计中就需要应用相应的对策,采用对置换构件的设置,确保建筑结构的合理衔接,也就是对转换层实现优化合理设计。在对转换层结构形式设计当中,通常需要对转换层的质量以及刚度合理的控制在一定的范围之内,同时采用相应的计算方式将转换层的薄弱部位进行展出,对于其实际的内力分配特点对内力设计实现优化,从而将转换层的性能合理的提升,使得其能够很好的体现出相应的作用。
2.6对墙身设计环节的优化
在对剪力墙结构设计当中,通常需要实现对墙身设计实现优化,从而将建筑结构的整体抗震性能提升,这在实际的设计工作中是非常重要的一个部分。在对墙身优化设计中,通常需要对钢筋合理的布置,保证结构当中的横向钢筋和竖向钢筋可以实现合理搭配,同时对斜截面与正截面的抗剪承载力与抗弯承载力有效结合,有效完成相应的验算工作。同时在实际的设计当中需要能够按照相应的规范标准来要求,以此对剪力墙钢筋实现合理配置。合理布置暗柱和端柱,进一步完善一级、二级、三级、四级抗震结构设计,确保建筑结构稳定性的全面提升。除此之外,在对墙身实际的设计当中,还需要对钢筋之间的距离实现有效配置,以此能够从整体上将墙身设计质量不断提升。
结语:
通过本文对建筑项目剪力墙结构设计相关内容的论述,使我们对剪力墙结构及其设计方式有了更进一步的认知,建筑项目建设单位要明确剪力墙结构价值,要在对建筑项目实况进行综合分析的基础上,按照结构设计原则以及建筑实际设计要求,对项目剪力墙结构设计要点进行明确,要有目的、有计划的展开各项剪力墙结构设计任务,以为最终结构设计质量进行保障,确保剪力墙结构优势能够在建筑项目结构中得到完全性发挥。
参考文献:
[1]朱晓霞.建筑剪力墙结构设计分析[J].住宅与房地产,2016(30):40+92.
[2]张磊.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用探讨[J].建材与装饰,2016
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[3]曹彬,李铭.高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J].中国建筑金属结构,2013(22):65.
论文作者:左承庆
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/4
标签:剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 位移论文; 刚度论文; 设计人员论文; 《防护工程》2018年第36期论文;