摘要:剪力墙结构因其自身的优越性被广泛的应用到建筑结构设计中。在设计过程中,必须要严格按照设计原则,根据实际情况,对剪力墙的平面进行合理的布置,确保剪力墙受力均匀,提高剪力墙的承载能力,从而增强建筑的安全性和可靠性。本文探讨了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用。
关键词:剪力墙结构设计;建筑结构设计;应用
剪力墙结构设计对建筑施工的可行性、使用安全的稳定性及工程质量都具有极大的影响。所以,在针对建筑结构设计时,必须将剪力墙结构的整体布局设计考虑清楚,遵照一定的原则,并结合实际设计需要、建筑物特点等设计要求来完善剪力墙结构设计在设计过程中的合理分析和计算。
1剪力墙结构设计所遵循的基本原则
1.1 连梁超限的解决办法。①降低连梁的刚度和弯矩设计值。一般的剪力墙结构中,可以采用弯矩调幅的方法,降低连梁的弯矩设计值,使连梁先于墙肢屈服。②改变连梁的几何尺寸,加大连梁跨度减少高度。③开水平通缝。连梁在开水平通缝后,有效的降低了连梁的高度,从而使其跨高比显著提高,在地震作用下,使连梁发生延性较好的弯曲破坏、减小了剪切变形的影响。④交叉配筋。交叉配筋连梁的原理是利用交叉钢筋来抵抗地震下方向不断改变的剪力。交叉钢筋与主筋方向一致,可以抵抗由于弯剪作用所引起的主拉应力,从而有效的约束了裂缝的开展。⑤钢板混凝土的应用。在混凝土连梁中配置钢板形成钢板混凝土连梁。
1.2 避免剪力墙和平面外的梁搭接。根据剪力墙的各种特性可知,其平面内刚度和实际承载力均较大,换言之,即其平面外刚度和承载力均较低,这也就表明,当剪力墙和平面外的梁进行连接时,会导致墙肢出现外弯矩。而在通常情况下,我们并不会去验算平面外刚度和承载力,因此,为避免建筑结构出现弯曲形,在剪力墙结构设计中,我们应尽量减少外搭接情况的发生,如果非要进行这样的设计,就必须采取适当的必要措施加以预防干预,以使剪力墙平面外的质量和安全有保障。
1.3 以主轴为中心,向四周延伸。剪力墙的位置布设应遵循以主轴为中心,双向或多向的向四周延伸的原则。使不同方向上的剪力墙尽量能连接起来;在设计结构的抗震性时,要确保两个方向上的侧向刚度比较接近;墙肢解耦股设计中,应按有关规定进行,设计要尽量保持简单易操作。需要注意的是,剪力墙的分布并非随意进行,必须遵循数量适中和匀称的原则。一旦剪力墙设置太多,会降低墙体在使用中的利用度,使它的抗侧力刚度下降,并使其自身震力和重量增加,给剪力墙的正常工作带来负面影响。反之,如果剪力墙配置太少,也会因数量不足而降低墙体的抗侧力刚度,也会影响其性能的正常发挥。
2 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
2.1合理的平面布置
剪力墙结构设计中,最好沿主轴或其他方向进行双向或多向布置;在布置剪力墙平面的过程中,必须遵循匀称原则,最大可能的使墙面结构的刚度和质量两者中心重合,为减少剪力墙扭矩发生的对直拉通设计不但适用于内剪力墙,同样适用于外剪力墙;且设计中的抗侧力刚度设计不宜过大。此外,为了充分发挥剪力墙抗侧力刚度和承载力,应在确保其侧向刚度合理的情况下,适度加大剪力墙的设置间距。
2.2对剪力墙进行合理定位
在对剪力墙展开平面设计时,需要尽力将基本原则去对称以及均衡,并且需要尽力让剪力墙面结构的实际质量中心和硬度可以实现有效重合,这样扭矩便会得到有效的缩小。同时需要尽量将剪力墙的外部和内部实现拉通以及对知,需要保证其肢截面具备有一定的规则性以及简洁性。特别是针对现阶段使用最多的整体剪力墙形式,一定需要给予截面的应力分布以及规则性一定的重视。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常状态下,如果在墙上进行门窗等洞口的开发工作,开洞的面积不高于15%的墙面总体面积,而且孔洞到墙边的长度比孔洞的长边长,那么可以暂时认为孔洞并不会对洞口造成影响,需要按照悬臂墙方式对墙受到的截面内力展开计算。
2.3对大墙肢展开处理
建筑结构设计中,剪力墙的结构必须有延性,当其高宽比>3时,就会变成延性高、易弯曲的剪力墙,能有效降低脆性剪切破坏。而当剪力墙的长度过大时,为使各墙段的宽高比均>3,可在长墙上开洞分割成均匀合理的独立墙段,降低受弯裂缝出现的可能,并增强墙体配筋的支撑性能。一旦出现>8m的大墙肢时,在楼层建立整体计算中,多把主要承载力算到大墙肢上,这样一旦发生地震等震动,首先遭破坏的就是大墙肢,而小墙肢因配筋不足也会受到损害,进而造成整个墙面的破坏。为解决这一问题,在剪力墙结构设计中,当墙肢长度>8m时,应根据实际情况采取措施,方法有二,一是开施工洞,即施工中在剪力墙上开动,施工完成后再把洞填好,以将大墙肢分解为小墙肢来降低破坏;二是开计算洞,即在结构计算中设置计算洞,施工中仍设置混凝土墙,以提升小墙肢的配筋性能。
2.4对墙体的配筋情况进行考虑
因为剪力墙结构的墙面相对比较广并且量大,因此需要给予墙体配筋一定的重视,从而在保证施工安全性的同时也使经济性得到保证。墙体配筋通常情况下是在内侧进行纵向钢筋的防治,在外侧进行横向钢筋的防治,同时还需要保证最小配筋率可以满足实际施工要求。如果选择的是双向钢筋网片,那么在对迎水面进行保护时,保护层的厚度可以是30 毫米,这样可以实现配筋量的有效减少。
2.5约束边缘构件
在剪力墙结构之中,其边缘构件主要是由约束边缘以及构造边缘构建构成。相比于由构造的剪力墙构件,由约束边缘构件构成的剪力墙,其楼层间所具有的延性会出现较大的提高作用,同时结构的抗震能力会提高大约20%左右,矩形截面所具有的极限承载力可能会提高40%,同时还会导致剪力墙结构的墙板可靠性以及稳定性增加。对于一般设计,依据剪力墙结构墙肢所具有的轴压比大小和等级确定边缘构件等级和形式。
2.6剪力墙连梁结构设计
剪力墙肢之间相连接的梁体就是剪力墙的连梁,而剪力墙的连梁具有能够均衡墙肢的水平受力,并能够协调剪力墙肢变形,起到一定的约束和稳定的作用,因此,剪力墙之间的连梁设置对剪力墙的整体结构具有非常重要的作用。对于剪力墙的连梁来说,其连梁长度和截面大小受到诸多因素的影响,一旦设计出现失误,或者不合理的地方,就会影响整个连肢墙的结构设计。因此,在设计剪力墙结构连梁时,其设计师要主要对剪力墙的连梁结构的刚度按照相关规定进行一定的折减,对于剪力墙结构连梁根据方案布置调整墙肢长度以达到调整连梁长度增加跨高比的目的,从而减少连梁吸收的剪力,缓解地震力下计算配筋超筋的影响。此外,设计师也要适当增加剪力墙结构厚度,进而增加连梁截面的宽度,使得剪力墙连梁结构装置能够发挥其最大的优势和特点,保证其承载力和抗震力度。
综上所述,为了满足人们对于建筑物的功能要求,提高建筑物的整体质量,就需要对剪力墙的设计原则、注意事项进行分析,并提高剪力墙结构的技术水平,为高层建筑物创新发展提供基础保障。
参考文献
[1]俱海蕾.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰.2017(02)
[2]吴光雷.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].建材与装饰.2017(04)
[3]周任.论剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].科技与创新.2017(09)
[4]王孟国.建筑工程剪力墙结构设计方法分析[J].住宅与房地产.2016(36)
论文作者:闫旭佳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/11/27
标签:剪力墙论文; 结构设计论文; 刚度论文; 结构论文; 承载力论文; 平面论文; 截面论文; 《基层建设》2017年第25期论文;