试论装配式剪力墙住宅结构设计探析论文_顾明星

试论装配式剪力墙住宅结构设计探析论文_顾明星

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摘要:经济社会不断发展,建筑工程项目不断增多。当代人对住宅提出更高要求,建筑单位需要考察用户的层次化需求,对住宅结构进行优化设计。装配式剪力墙是重要的建筑材料,本文将具体探讨基于装配式剪力墙的住宅结构设计,希望能为相关人士提供一些参考。

关键词:装配式剪力墙;住宅结构;设计

引言:

进入新世纪以来,我国的社会主义市场经济持续繁荣,城市化水平不断提升。很多地区都对住宅建筑进行了规划,将住宅建筑作为城市发展的先导。住宅建筑质量反映了国民的生活状况,对国民生活幸福指数产生重要影响。为了优化住宅结构设计,可以将装配式剪力墙作为重要的建筑材料,对建筑结构进行调整。

1装配式剪力墙概述

1.1内涵

所谓的装配式剪力墙,就是混凝土结构的一种。对混凝土结构进行组合,形成装配式结构,这便是装配式剪力墙的雏形。装配式剪力墙主要是由以下几个部分组成的:第一是剪力墙,第二是板梁结构,应用预制混凝土构件即可塑造装配式剪力墙的受力部分[1]。装配式剪力墙可以被应用在住宅内外墙预制上、楼梯楼板安装上、阳台板空调板预制等环节,具有良好的实用价值。很多建设单位都采用了工厂预制和机械化装配的装配式剪力墙建筑材料,可以满足住宅结构设计的需求,提升住宅建筑的整体质量。

1.2类型

装配式剪力墙主要被划分为以下几类:第一是整体墙,第二是小开口整体剪力墙,第三是联肢剪力墙,第四是壁式框架当剪力墙。剪力墙的类型不同,实用特点也呈现出较大的差异性。以第一类剪力墙为例,这一类型的剪力墙没有洞口,即便是有洞口,洞口面积占墙面积的比例也不会超过百分之十五。洞口与墙边的之间的距离比较大,甚至超过了洞口的外围尺寸,这说明开洞不会对墙体造成过多影响。在计算法向应力时,可以参照墙体界面。这一类型的剪力墙会发生形变,在外界压力下可能会出现弯曲。以第二类剪力墙为例,这一类型的剪力墙有洞口,且洞口面积占墙面积的比例超过了百分之十五。墙肢出现弯矩,在计算法向应力时,需要参照弯矩直线分布要素和墙肢弯矩应力要素。这一类型剪力墙的弯曲度比较大,较整体墙形变更甚。以第三类剪力墙为例,这一类型的剪力墙有洞口,而且洞口非常大,破坏了墙体的整体性。连梁刚度要小于墙肢刚度,在计算法向应力时不能在借鉴整体墙法向应力计算的经验。这一类型的剪力墙正在向剪切型过度,墙肢作用比较突出,连梁结合形成联肢,由此命名联肢剪力墙。以第四类剪力墙为例,这一类型的剪力墙有洞口,洞口的面积最大,而且墙肢长度很短。此时连梁刚度和墙肢刚度达到了近似值,彻底变为剪切型。壁式框架当剪力墙的作用原理同框架相仿,具有结构固定功能[2]。

2应用装配式剪力墙进行住宅结构设计的必要性

2.1设计流程严谨

在应用装配式剪力墙建筑材料开展结构设计时,需要严格遵循设计流程:首先,建设单位需要把握装配式剪力墙的内涵,做好概念设计工作,应用混凝土构件进行预制。区域位置不同,住宅建筑的建设情况也不尽相同,需要应用超静定结构,对设计方案进行严格把关。建设单位可以考察住宅建筑的实际情况,采用现代化的装配式剪力墙应用技术,如受力钢筋连接接头技术等,确保房屋结构的安全性能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在使用装配式剪力墙建筑材料时,应该认识到基础构件的作用,对基本点进行冗余约束,降低结构倒塌的风险。其次,建设单位应该优化装配式剪力墙的节点设计,对每个节点的特殊性进行分析,保证受力的均匀性和合理性。构件所在的部位不同,功能也存在差异性,应该选择合适的材料,缩小误差范围。再次,建设单位应该对装配式剪力墙的构件进行拆分,对构件的尺寸进行不断修正。在拆分过程中,需要开展质量控制工作,确保工作人员已经掌握装配式剪力墙的构件预制技术、构件拆分技术等[3]。由于设计流程非常严谨,基于装配式剪力墙的住宅结构比较稳定,建筑物的质量也相对较高。

2.2设计实用性强

装配式剪力墙的实用价值非常高,具体体现在以下几个方面:第一,装配式剪力墙可以缩减住宅建筑的建设周期。装配式剪力墙是提前生产出来的,现场对其构件进行安装即可,无需在应用其他模板、脚手架等,这样可以加快施工进度,实现成本利用的最大化。第二,装配式剪力墙可以实现节能环保的目标。装配式剪力墙耗费的资源很少,对环境的污染程度也比较小。在对装配式剪力墙的构件进行拆分后,可以循环利用其中的构件,大大提高了建筑材料的应用效率。第三,装配式剪力墙可以提高劳动效率。装配式剪力墙的构件是生产加工完毕的,与手工操作相比,装配式剪力墙应用的技术附加值更高。机械操作取代手工操作,大大提高了劳动效率,缓解了工作人员的压力。

3基于装配式剪力墙的住宅结构设计

3.1抗震设计

在应用装配式剪力墙建筑材料开展住宅结构设计时,应该考察住宅结构的地震等级,提高住宅结构的抗震能力。为了优化抗震设计,需要实现计算抗震设防烈度、结构阻尼比等。网络信息技术不断发展,其在建筑设计中的应用更加广泛,将现代设计软件应用在抗震设计中,可以收获事半功倍的效果。设计人员可以依靠PMSAP等软件,对相关数据进行计算,使住宅结构符合国家的建筑抗震设计规范[4]。

3.2预制墙板设计

在抗震设计环节结束后,设计人员将着眼点放在预制墙板上。预制墙板类型多样,需要对住宅进深和开间要求进行分析,按照住宅建设的实际情况进行系统规划。一般来说,墙板的宽度为7米左右,且墙板的高度不能超过楼层。在预制墙板的过程中,要应用钢筋连接接头技术,实现基础构件的整合。部分墙板要承担一部分重力,但部分墙板无需称重。对于前者而言,需要将墙板厚度限制在20cm左右;对于后者而言,采用隔墙板材料即可。设计人员需要将上述两种墙板放在一起,以低成本收获较好的设计效果。

3.3连梁设计

连梁设计是基于装配式剪力墙的住宅结构设计重点,装配式剪力墙的连梁具有特殊性,和框架梁呈现出较大的差异性。装配式剪力墙的连梁跨高比较小,竖向荷载力也相对较小。在水平方向,装配式剪力墙连梁会受到内里作用,此时反弯点在跨中。装配式剪力墙连梁两端的弯矩差不多,上下纵筋面积也基本一致。在设计过程中,应该保证装配式剪力墙连梁纵筋、配筋的一致性。装配式剪力墙的连梁具有消耗性,在经过一段时间的实用后,连梁结构可能会受到外部环境的破坏,为了削弱外力影响,应该将装配式剪力墙连梁设计成弯曲型。跨高小越大,连梁受到破坏的可能性越大,因此应该提高连梁的抗剪性。设计人员可以改变装配式剪力墙衡量的配筋方式,安置交叉钢筋等。

结论:

综上所述,我国的城市化水平不断提升,民众对住宅建筑提出高要求。为了提高住宅建筑的质量,建设单位可以广泛应用装配式剪力墙材料,对建筑结构进行优化。

参考文献:

[1]钱稼茹,韩文龙,赵作周,秦珩,张芸,于劲,马涛,田东.钢筋套筒灌浆连接装配式剪力墙结构三层足尺模型子结构拟动力试验[J].建筑结构学报,2017,38(03):26-38.

[2]胡文博,翟希梅,姜洪斌.预制装配式钢筋混凝土一体化剪力墙抗震性能研究及构造方案优化[J].建筑结构学报,2016,37(08):1-10.

[3]张锡治,陈俊杰,王金成.基于OpenSees的预制开洞内嵌钢板装配式剪力墙抗震性能分析[J].天津大学学报(自然科学与工程技术版),2015,48(S1):46-52.

[4]赵作周,周剑,侯建群,任宝双.装配式混凝土剪力墙结构水平缝抗剪机理及承载力计算方法综述[J].建筑结构,2015,45(12):40-47+39.

论文作者:顾明星

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/15

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