剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探析论文_魏春玲

剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探析论文_魏春玲

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摘 要:在工程项目实施之前,我们一般都需要对建筑结构进行精心的设计,以确保建筑项目的安全性和实用性,确保建筑工程质量。随着国家建筑行业的迅猛发展,促进了建筑行业的创新发展,很多新技术也开始投入实施,加快了建筑技术的发展。剪力墙结构在多层建筑和高层建筑中得到了广泛应用,其独特的优势能够大大提升建筑项目的整体结构质量。因此,本文围绕其设计原则和具体应用展开探讨。

关键词:建筑项目;结构设计;剪力墙结构

我国经济高速发展,城市集中性建设力度加大,建筑行业在近年来飞速发展,在建筑性能、外观、结构层次不断更新的基础上,人们更为关注建筑项目的施工质量、实际作用。建筑结构设计是工程项目顺利施工的前提,项目后续施工管理基本要以建筑结构设计为依据进行,由此人们对建筑结构提出了更为严格的要求。剪力墙结构设计是一种优势较为突出的结构设计,在高层和多层建筑项目中应用广泛,能够满足现今建筑项目美观度、耐久性的要求。

1.剪力墙结构的设计原则

1.1 墙体受力

剪力墙结构以钢筋混凝土框架梁柱结构承载了建筑内力,能够有效保证建筑整体的水平承载力。因此,在实际设计中,要对建筑墙体的受力状况及受力因素进行科学分析与计算,对建筑墙体的水平剪力与竖向压力仔细研究,根据研究与分析计算结果设计剪力墙结构的承重与受力,确保建筑墙体的剪力承受能力以及墙体强度达到建筑标准。

1.2 墙体搭接

剪力墙结构较为特殊,同一平面的承载力及刚度要求较高,平面外的承载力与刚度相对较低,这就要求在设计墙体搭接时需要格外注意。设计时,需要对平面外的刚度与承载力进行精确计算,并反复验证,确保墙体搭接的强度,保证剪力墙结构的承载能力。如果在设计中忽略了搭接墙体的承载力,有可能因为平面内承载力与刚度都较强,而平面外相对较弱,在梁体与剪力墙连接时产生平面外弯矩增加的情况,从而为建筑整体留下较大的安全隐患。因此,要注重墙体搭接时的设计强度,或采用一定的加固措施,保证剪力墙平面外的稳固。

1.3 超限控制

剪力墙结构设计中的自连梁设计对于超限控制要求较严,这也是剪力墙结构设计的关键要素。正常情况下,自连梁跨高比设计值要高于2.5,如此才能有效发挥剪力墙结构的特性,保证墙体剪力的承受能力,否则就会产生剪力超限、弯矩过大等安全隐患[1]。设计时,要根据设计标准及剪力的科学计算,并从成本控制方面综合考量,设计出符合工程实际的连梁跨高比。

2.剪力墙结构设计的应用

2.1 剪力墙肢类型

剪力墙肢有多种类型,在建筑建构设计中,剪力墙肢类型的应用要结合建筑项目概况、层高等多种因素进行。以高度、厚度比为依据,可将剪力墙分为一般剪力墙和短肢剪力墙。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆前者表示剪力墙结构中,高度是厚度的7倍,即高度:厚度= 8:1,后者指高度:厚度=6:1[2];以剪力墙墙面开洞大小为依据,可将剪力墙分为截面剪力墙、连肢墙、整体小开口墙、壁式框架等多种类型,其中墙面开洞面积低于15%的剪力墙肢,主要为曲型变形,这种变形的优势在于整个墙肢高度弯矩不存在弯点,因此不存在突变。当面积高于15%时,则为弯曲型变形,这种变形的墙肢高度一般没有反弯点。连肢墙具有开口大的特点,但也可能成列分布,其受力特点与小开口墙类似。在实际设计过程中,应该结合项目的具体要求进行。

2.2 剪力墙的实际结构布置

现今我国城市集中化建设,高层建筑层出不穷,剪力墙结构也由此应运而生,被广泛应用在高层建筑设计中。高层建筑结构设计要求较高,一般而言剪力墙结构设计以双向布置为主,如此才能发挥高层建筑的空间利用价值,在后续施工过程中形成完整的结构空间。双向布置在高层建筑结构设计中展开,能够有效提升建筑项目的整体抗震性能,进而提升建筑的安全性。需要注意的是,在设计过程中,剪力墙双向墙体的刚度应该一致或者接近,确保均衡的平面分布,还要注重剪力墙刚度中心与建筑中心的位置配置,只有合理的配置才能保障剪力墙的稳定性,使剪力墙结构的承载力进一步提升。例如在实际设计过程中,截面较小的楼面梁设计,可以应用半刚接、铰接等方式,降低剪力墙平面外弯的现象。

2.3 截面厚度和墙体配筋

剪力墙结构设计中,要求截面厚度和墙体配筋合理,主要根据为建筑项目的抗震等级系数。提升剪力墙结构的抗震性是保障建筑质量整体抗震性的关键因素,在剪力墙结构设计中,剪力墙结构的刚性和稳定性都有严格的要求:一、二级剪力墙要求墙体底部加强部位的墙厚最低限度为200mm,且要超过这一限度,且强厚要大于层高的 1/17,剪力墙的其它部位厚度也要达到160mm及以上的厚度才能满足设计要求。这些截面厚度的要求适用于高层,在低高层和八度地震区剪力墙结构设计中并不适用,因此建筑的抗震等级、层高都是剪力墙结构设计的重要要素[3]。此外,剪力墙配筋是提升结构安全性的重要措施,也是减少工程造价的有利要素。例如抗震等级于 1~3 级的建筑项目,要求竖向以及水平分布筋的最小配筋率不能低于0.3%,此标准为高层建筑标准,低层建筑的剪力墙结构设计,则应该按照实际设计要求配筋[4]。

结束语:

结构设计作为建筑工程项目顺利施工的前提,在社会需求不断更新的过程中,也要随着建筑行业的新要求而不断更新,只有符合时代建筑发展需求的结构才能被人们接受。剪力墙结构在如今的建筑设计中应用极为广泛,已成为现代建筑设计的主流形式。为充分发挥剪力墙结构设计的作用和价值,要求设计人员在设计工作开展的过程中,精确计算,充分考虑工程的实际情况,在保证建筑安全的前提下,优化设计方案,有效控制成本,确保后期施工的顺利进行,进而全面提升建筑工程的整体质量。

参考文献:

[1]常鹏. 浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J]. 四川水泥, 2019(2):134.

[2]午首超. 短肢剪力墙在民用建筑结构中设计和运用分析[J]. 建材技术与应用, 2019, 208(2):15-17.

[3]张修广,冯学刚. 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J]. 居业, 2019, 133(2):61.

[4]袁海梅,郜志远. 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究[J]. 建材与装饰, 2019, 568(07):80-81.

论文作者:魏春玲

论文发表刊物:《城镇建设》2019年15期

论文发表时间:2019/10/31

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