剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用论文_吕娟娟

剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用论文_吕娟娟

泰安市天择嘉业勘察设计有限公司 山东泰安 271000

摘要:随着城市化发展速度的加快,使得建筑物的数量快速增长,尤其是高层建筑数量更是突飞猛进,由于建筑物的数量增加,且层数越来越多,建筑结构的设计也越来越趋向于多样化,这使得人们对于建筑结构设计也提出了更高的要求。如何增加建筑结构设计的美观性、耐久性、适用性,如何提高建筑物整体质量。基于此,本文就对剪力墙结构进行阐述,并提出具体的应用对策,以期推动建筑工程快速发展。

关键词:结构设计;剪力墙结构;位置选定

建筑结构的设计是否合理、是否科学都会很严重地影响建筑修建时的整体安全性。所以,建筑结构设计受到了建筑行业的极大看重,剪力墙结构设计也在整个建筑行业中获得了一个极高的地位。剪力墙结构设计现在被使用的范围日益增大,其所发挥的作用也是越来越不可替代,这是由于结构墙具有稳定、安全、有整体感等特点。正是因为剪力墙结构设计的优点多而且带给人们的好处明显,其在建筑业的地位才有一步步的上升,受到了各大建筑工程师和开发商的喜爱。

1剪力墙结构概述

剪力墙结构主要是指使用钢筋混凝土墙取代梁柱框架结构,可以进行各种荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,目前这种结构广泛应用于高层建筑。一般来说,剪力墙在建筑设计中的主要作用是承受垂直荷载和抵抗水平荷载,防止建筑结构发生倾斜和倒塌。一般的剪力墙和楼板共同构成一个应力系统来完成整个建筑的支撑,但其缺点是剪力墙不能任意拆除或破坏。由于设计空间的限制,不利于建筑空间的自由组合,所以对于居民来说,装修过程必须按照剪力墙结构的要求来设计,不能随意改变室内布局。然而,短肢剪力墙结构的应用使居民在一定范围内自由改变室内布局,增加了建筑设计的灵活性。最后,剪力墙决定了建筑主体底部剪力的最大承载力,因此墙体质量较高。

2剪力墙结构的分类分析

在针对剪力墙结构进行分类的时候,需要结合实际情况,通过墙体上是否存在开洞或者是通过开洞洞口的大小对其进行种类划分。基本上可以分为以下几个种类。①实体墙。实体墙这种类型的剪力墙并不存在墙体出现开洞的问题,或者是截面墙体出现开洞。但是值得注意的问题是开洞面积基本上会小于15%左右。这种剪力墙结构在实际应用过程中,如果一旦出现变形情况,那么其变形主要是朝着曲型的状态演变。除此之外,墙体本身的弯矩图处并不会出现反弯或者是其他一些突变的情况发生,由此可以看出,这种类型的剪力墙结构本身具有比较良好的稳固性和承受力。②整体上存在小开口的剪力墙。在针对这种类型剪力墙进行分析时可以看出,该剪力墙本身的墙体虽然存在一些开洞现象,但是整个开洞面积与整个剪力墙墙体面积相比,只能占据其15%左右,而且还是低于15%的状态。除此之外,这种类型的剪力墙与实体墙一样,如果一旦出现变形就会是弯曲型状态,但是墙体本身的弯矩图处并不会出现一些异常情况。但是需要意识到墙体本身发生突变的可能性比较大。

3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体应用分析

3.1加强剪力墙结构位置确定工作

相关人员要想将剪力墙结构顺利应用到建筑结构设计中,就需要加强剪力墙结构位置确定工作,在进行剪力墙结构位置确定时遵循“均匀对称性”原则,让剪力墙面结构的质量中心与刚度中心可以顺利重合,减少误差。与此同时,相关人员在确定剪力墙位置时还需要保证剪力墙肢截面规矩、简单,满足建筑工程美观性需求。

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3.2剪力墙结构应用中加强大墙肢处理工作

在我国社会经济快速发展的背景下,城市居民在剪力墙结构应用过程中更加注重剪力墙延伸性需求,在此种情况下,相关人员在建筑结构设计中使用剪力墙结构设计就需要加强大墙肢处理工作,具体可以从以下几个方面展开:①相关人员在剪力墙结构设计时,需要对墙体长度较长的剪力进行针对性设计,满足其承载力要求,在此基础上再进行分层间隔设计,将其分割成均匀、独立的各个部分,提升建筑结构承载能力。②相关人员进行大墙肢处理工作时,还需要根据墙段长度调整期受弯产生的裂缝宽度,保证剪力墙的大墙肢可以充分发挥墙体配筋的支撑作用,满足建筑结构的整体需求。③相关人员在剪力墙结构设计过程中需要展开工洞设计工作,在施工时墙上留洞,并精确计算出每一混凝土墙面的钢筋能力,然后再进行施工,完工时砌填填充墙,把长墙肢分成短墙肢,保证剪力墙结构的大墙肢处理工作质量。

3.3建筑构件与连接点部位的处理

在剪力墙结构设计过程中,如果连接点的设置存在不合理的现象,极有可能导致施工裂纹的产生,进而降低剪力墙的承重与抗剪性能,最终导致建筑物的整体质量遭受严重的影响,大大降低建筑物的使用寿命或是耐久性,这就必须增强剪力墙设计中建筑构件与连接点的设计。此外,材料本身的问题也会给剪力墙的结构设计带来新的问题。因此,必须特别重视实践设计。近年来,人们对建筑稳定性的要求越来越高。为了满足人们不断变化的要求,剪力墙结构的设计应达到高标准和高要求。在超限高层建筑剪力墙和内墙结构的设计中,应考虑主体结构节点的稳定性,从而提高超限高层建筑性能的稳定性。

3.4连续梁的处理

在水平负荷载的作用下,连梁会因为剪力墙的墙肢变形,而产生一定的内力,并受到内力和强制变形的约束,进一步使得剪力墙的墙肢受力情况得到改善,所以连梁在具体的建筑结构设计中,对于剪力墙结构有着非常重要的作用。因为连梁超筋不能满足自身的剪力,减压比例要求。所以一般容易发生连梁超筋的地方都在连梁的中部,在具体的剪力墙连梁施工中,发生连梁超筋部位,一般为高度1/3的楼层处。在采用连梁时是可以采用以下措施:进一步调整连梁的塑性,从而实现弯矩剪力的调整,从而进一步减少连梁的截面高度。因竖向荷载作用不明显,所以可以不选择连梁。

3.5剪力墙结构应用中的墙体配筋工作

相关人员要想保证剪力墙结构设计质量,就需要在剪力墙结构应用中注重墙体配筋工作,具体可以从以下两个方面展开:①相关人员需要在保证施工成本合理的基础上进行剪力墙面设计工作,保证剪力墙面的安全性、经济性等要素都符合要求。②相关人员在施工过程中需要将竖向钢筋放在内侧、水平钢筋放在外侧,在此种情况下,就可以保证钢筋匹配率,从而节省建筑结构的墙体配筋数量,节省工程施工成本。需要注意的是,相关人员在进行墙体配筋工作过程中,需要严抓每一根钢筋质量,如果有质量不合格的钢筋及时向管理人员反映,让管理人员进行更换,从而保证钢筋质量符合要求,同时钢筋框架搭建过程中如果钢筋出现弯曲等问题,需要立即停止施工,并及时对钢筋进行更换,以期保证建筑安全和施工人员的自身安全。

4结语

综上所述,由于剪力墙明显的优势和使用范围的广泛,剪力墙结构在建筑行业的受欢迎程度超出了人们想象,其受到了设计方的喜爱,业主的信赖。剪力墙结构的作用还没有发挥到最大,建筑设计的质量也没有得到最大的保障,为了实现这些愿望,各个设计人员要对剪力墙结构的每一个点要进行精密的计算,减少失误。而且要好上加好,要充分完善剪力墙结构设计,让其以后能使用到每一次的建筑修建当中,使我国的建筑事业发展前程更乐观、快速。

参考文献:

[1]康新杰.某高层住宅剪力墙结构优化设计[D].邯郸:河北工程大学,2017.

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[3]付艳强.论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技风,2014(1):142~143.

[4]李敏,罗联训.分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].江西建材,2014(5):34.

论文作者:吕娟娟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期

论文发表时间:2018/11/14

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