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摘要:随着经济快速发展,人们的生活水平有了质的飞跃,对居住环境也有了更高的要求,这也是近年来我国建筑行业快速发展的一个重要因素,建筑行业的发展过程中促使了不同类型和不同风格建筑的出现。但是无论是何种风格的建筑,最根本也是最重要的因素就是建筑的质量,而剪力墙在整个建筑中起到了关键性的作用,正是有了剪力墙的支撑作用,建筑物才能够在受到一定的震动时依旧屹立不倒。对此,本文主要就剪力墙的应用进行了论述,以期有助于建筑结构性能的增强。
关键词:建筑;结构设计;剪力墙结构;应用
随着我国城市化进程的不断加快,出现了越来越多的建筑物,建筑物不仅仅是一个城市发展的标志,更是社会主流建筑物的发展方向。尤其是近几年来高层建筑物和大型的商业建筑物层出不穷,这对我国的建筑技术是一个重大的考验。而剪力墙在高层建筑物中有着十分重要的应用,是用来承受震动作用或者是水平力量的墙体,又称为结构墙或者是抗震墙。在建筑物的设计中必须要把握其原则,使其满足建筑物的建筑设计,提高建筑物的整体质量。
1剪力墙结构的设计原则
剪力墙结构构成主要是墙肢和连梁,其抗震的性能和刚度都较好,抵挡各种荷载是其在建筑结构中的主要作用,因此,其对于建筑物来说是十分必要的支撑结构。合理的设计和安排有利于剪力墙结构充分的发挥其作用。
(1)控制好剪力墙的高度和宽度。剪力墙的大致结构是高度较高而厚度较小,是一个类似于板状的结构,但是在受力上与柱子类似,因此,在剪力墙的高度和厚度进行设计时应当特别注意其墙体的长度和厚度的比值,比值在3之内的,再设计时可以适当的参考柱体结构设计原则;当比值在3-5之间时可以根据双向受压结构的设计原则进行,这样在弹性和非弹性和延伸性上都可以有一个更好的满足。
(2)对于剪力墙结构的实际承载力来说,平面内刚度和实际的承载力都较大,平面外的承载力相对来说较小,因此,在连接剪力墙和平面外梁时十分容易将的墙肢向外歪曲。基于这样的情况,在进行剪力墙的设计时就应当避免将两者相连,从而避免外墙发生外歪。当然,在不能避免相连时,应当采取适当的保护措施,尽量减小因为两者相连带来的问题。
(3)在设计剪力墙的结构过程中,应当充分的考虑到墙体在水平和垂直方向以及墙体整个的作用力,同时,在计算剪力墙正截面的承载力时应当注意斜截面上的承载力,综合分析并且验算。另外,在整个墙体受到比较集中而且大的负荷作用时,应当计算出其局部受到的承载力。
2剪力墙结构的设计方法
2.1基础方案的设计
作为剪力墙的基础结构设计中的最基本的环节,剪力墙的基础结构设计需要由设计者对建筑设计的整体方案进行一个反复的研究,反复的论证,并且有一套自己的理论之后才能设计出最合适的建筑建构中剪力墙结构。其中需要进行仔细的考察和研究的项目不仅仅是建筑结构设计的本身,也包括建筑结构所处的地质环境以及水文气候环境等外部的条件。
2.2对承重结构的设计
高质量的完成建设任务离不开对剪力墙进行承重结构的设计,因此,剪力墙的结构设计者应当对相关的国家和地方政策以及施工的相关数据有一个充分的认识,在设计的过程中严格的按照相关的规定对剪力墙进行设计,将其各个承重构件进行一个全面的设计,从而提高建筑物的整体建筑质量和其的承载能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行剪力墙承重构件设计时,应当对原有的技术和结构进行一个彻底的优化,在原有技术的基础上进行一个适当的创新,在计算墙体的配筋率时应当本着准确的原则进行,来降低误差,
3剪力墙的结构设计在建筑结构设计中的应用分析
3.1平面的布置
在对剪力墙进行平面的布置时应当尽量遵循一个对称的原则,尽量将墙面的结构重心和刚度完美的结合在一起,将误差降低到最低,使得作用力也能可以保持均衡。在对剪力墙进行设计时应当沿着其主轴的方向,进行多方向和双重方向上的布置。另外,在抗震能力的设计中应当注意的就是要避免进行单向墙的设计。同时为了提高建筑物的整体质量以及保证建筑物的安全性能,使得施工的成本达到最小,这就意味着应当降低墙体的侧抗力的刚度,因为,墙体侧抗力的刚度过大时会增加墙体自身的重力,使得剪力墙在建筑中的支撑和框架作用发挥的不是十分充分,通常来说,剪力墙的刚度设计需要遵守这样一个公式T=(0.05-0.06)n,其中的n代表的是建筑物的楼层总数。
3.2剪力墙截面的厚度
国家对于剪力墙的设计有着明确的相关数据说明,对于剪力墙的厚度设计也有一定的要求。具体的来说,对于短肢剪力墙其的墙体底部加强部位一般来说不能低于0.2m,而其他的部位也应当在0.18m以上,通过对墙体的各个部分进行一个严格的规定,才能保证剪力墙的坚固性以及整个墙体的质量。对于剪力墙截面厚度进行一个合理设计可以有效的保证剪力墙在使用的过程中始终保持一个良好的状态,不会出现安全问题。
3.3连梁钢筋的配置
钢筋是剪力墙建筑中常见的建筑材料,尤其是在高层建筑中的应用极为广泛,钢筋的主要作用就是增强剪力墙的承载能力以及整个建筑物的抗震能力,提高建筑物的整体质量。因此,在剪力墙结构的设计中,应当十分重视连梁的承载能力,从而将墙体的稳固性大大增强。另外,在选择钢筋时也应进行严格筛选,按照国家有关的施工建筑方案进行,不能一味节约成本而存在有偷工减料的行为的存在,有效避免安全问题。
3.4墙身钢筋的配置
对于墙身钢筋的设计来说,其有关的配置应当严格的按照国家以及地方的有关规定进行,剪力墙需要承受来自水平方向以及竖直方向的双重力量,因此,对于四级的抗震指标来说,墙身的配筋率应当在0.2%以上,而对于抗震级数较低的剪力墙来说,其的配筋率也应当设计在0.25%以上,这样才能有效的保证剪力墙的质量以及其抗震的性能。
3.5剪力墙中的墙肢处理
由于剪力墙结构的本身存在一定的延伸性,因此,在设计和施工的过程中应当注意其延伸性的应用,这直接影响到剪力墙的整体性能的发挥以及其使用的耐久性。对于剪力墙来说应当特别注意其结构中出现脆性破坏的现象,根据墙体长度的不同进行不同的设计。在对墙体长度较长的剪力墙进行设计时,应当采用适当的分层间隔的设计方法,将整体的剪力墙进行一个有效的分割,分割成几个小的独立片段;而对于长度较小的剪力墙来说应当选择设置配筋的方法进行,有利于墙体配筋的支撑作用的充分发挥。当墙肢的长度大于8米时应当适当采取一定的方法避免脆性破坏现象带来的危害,以下是经常使用的两种方法,第一种,开设施工洞,施工期间在墙上留洞,等到彻底完工时再进行一个填补,将长肢墙变成短肢墙。第二种就是在设计结构计算时就在墙上留洞,从而增强剪力墙的配筋能力,提高剪力墙的安全性和耐久性。
4小结
总而言之,随着人们对工作环境和居住环境有了一个更高的要求之后,尤其是对于高层建筑来说,在确保其建筑结构的安全的情况下,应当从剪力墙的设计层面出发,对剪力墙进行一个合理的设计,提高整个建筑的稳定性以及耐久性和实用性,使得剪力墙结构的整体价值得到充分的发挥,将工程的整体效益发挥到最大。
参考文献
[1]许晓冬.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].黑龙江科技信息,2014,(23):251-253.
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[3]杨春.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].黑龙江科技信息,2014,(19):396-397.
论文作者:王凯来
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/8/2
标签:剪力墙论文; 墙体论文; 结构论文; 建筑物论文; 结构设计论文; 建筑论文; 承载力论文; 《基层建设》2016年9期论文;