摘要:房建工程剪力墙结构技术指的是综合剪力墙以及框架的技术优势,然后推动房屋建筑梁与柱之间的稳定连接,从而构建出具有较强的承重能力的一个工程结构,给建筑工程的后续工程施工提供一个更坚实的保证。为此,笔者结合自身多年实践经验,对建筑工程中框架剪力墙结构工程施工技术进行分析,同时发表了自己的见解。
关键词:房屋建筑工程;框架剪力墙;结构施工技术
引言
现阶段,我国的经济发展的十分的迅速,房屋建筑工程的发展也日新月异。自新中国成立以来,城市人口越来越多,建设面积也在不断扩大,这在很大程度上带动了高层建筑的蓬勃发展。建筑工程技术的应用得到了社会广泛的关注,在众多的建筑工程技术中,框架剪力墙结构工程施工技术对改善我国高层建筑施工的质量具有重要的作用。在工程梁柱的结合之下,能够构建出具有较高稳定性的框架,能够使得房建工程的水平荷载力得以有效提升,进而有效抵抗外力对房建结构造成的影响。通过对房建框架剪力墙结构所承受的受力特点进行分析,自身是个完全垂直于地面的结构体,需要承受的压力较大,结构比较稳定。框架剪力墙具有较高的结构承载能力主要表现为在新材料、新工艺的应用上,随着科学技术水平的不断发展与进步,建筑行业也得到了较快的发展,房建工程剪力墙结构凭借着自身独特的优越性在建筑工程中得到了较为广泛的应用,取得了较快的发展与进步。在房建新工艺、新技术的创新发展之中,积极、主动的结合剪力墙结构与框架结构技术等的优势,可以使得这两种技术的优势得以更加充分的发挥,从而实现更高的目的,使得房建工程框架剪力墙的优势得以充分的发挥,在房建工程的应用过程之中,从结构纵向受力、横向受力来分担,转移作用力可以有效的提升建筑结构的稳定性与安全性等。
1框架剪力墙结构的具体内涵
在建筑工程当中,框架建立墙结构也被简称为框剪结构,顾名思义就是一种利用铰接等方式牢固连接框架和剪力墙的一种承重体系结构,在这一结构当中,梁柱将实现紧密结合,并且框架结构当中,布置一定量的剪力墙也可以使得建筑工程拥有更多的灵活使用空间,从而有效实现建筑功能的多样化。此外,框架剪力墙结构中的大量剪力墙也使得建筑工程的侧向刚度大大增加,整体建筑结构的抗变形能力得到有效提升。在同时吸收了框架结构和剪力墙结构应用优势下,框架剪力墙结构施工技术在现代建筑工程中大受欢迎,应用范围相当之广。
2剪力墙结构设计的重点
2.1选择科学的设计方法
为了更好地保证建筑工程中剪力墙结构设计的合理性,在设计过程中,需要掌握几个设计重点:设计人员要选择科学合理的概念设计方法,从而更好地保证设计方案的合理性。在设计过程中,为了更好地保证设计的准确性,设计人员应借助计算机技术进行准确的数据计算,从而更好地保证剪力墙的安全性和稳定性。
2.2选择合理的布局结构
要保证剪力墙结构设计的合理性,在设计过程中,设计人员要选择合理的布局结构,在结构设计中剪力墙最好沿主轴方向或其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大,一般可控制两个方向的计算指标(周期、层间位移等)相比不小于80%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不应采用仅单向有墙的结构布置,增强房屋在两个方向上的抗侧刚度,剪力墙平面布置本着尽可能均匀对称的原则,使剪力墙结构的刚度中心和质量中心尽量重合,从而减小扭转效应,以更好地提高剪力墙的抗震性能。剪力墙宜自下到上连续布置,避免刚度突变,对于建筑功能等原因造成的竖向构件不连续导致刚度突变等问题可以通过加厚墙体和提高砼强度等级的方法,使结构在竖向上刚度趋于均匀。剪力墙洞口应进行结构的规则性处理,剪力墙的门窗洞口宜上下对齐,成列布置形成明确的墙肢和连梁。
2.3合理处理剪力墙的延性
剪力墙结构必须具备延性,优化剪力墙的高宽比能够使房屋在地震中的延性得到提升,实际工程中剪力墙的长度应基本均匀,墙肢长度不应相差过大,以使剪力墙墙肢受力均匀,当墙肢长度较长时,为避免剪力墙的脆性及剪切破坏,使剪力墙具有一定的延性,可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的联肢墙,应使剪力墙的总高度与墙段长度之比不小于3。而对洞口连梁宜采用约束弯矩较小、跨高比较大的连梁,使连梁具有适当的刚度并具有足够的耗能能力,(一般取连梁的跨高比在2.5~5之间)连梁的刚度过大或过小都不是最好的选择。进行建筑工程剪力墙结构设计时,设计人员不但要保证墙体的承载能力要满足规范要求,更要保证剪力墙具有良好的延性,通过足够的塑性变形,消耗地震能量,确保结构在强震作用下不会因为变形能力和耗能能力不足而破坏倒塌。
3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
1)明确墙肢长度,剪力墙结构处于受弯工作状态时才能表现出良好的延性,所以剪力墙的形式应以高细为主,如果剪力墙过长,可能形成低宽剪力墙,由于低宽剪力墙呈现脆性,难以满足抗震要求。因此设计人员需要明确墙肢长度,通过合理墙肢长度的设计,保障剪力墙的延性。2)明确墙体受力状况,从本质角度而言,剪力墙属于竖向构件,会受到多个方向的应力,因此,在剪力墙结构设计中,设计人员需要对墙体的受力状况进行分析,主要分析剪力墙水平、垂直方向上的作用力以及墙体的整体结构作用力,一般情况下主要验算平面内的偏压、偏拉、斜截面受剪承载力,当平面外有较大弯矩时,也应验算平面外轴心受压承载力。若墙体所受负荷作用比较集中且大,还应计算出局部受压承载力,保障剪力墙结构设计的正确性。3)明确墙体厚度,剪力墙结构的墙体厚度在相关标准规范中有明确的规定。以短肢剪力墙为例,其底部加强部位的厚度不应小于200mm,其他部位的厚度不应小于180mm。与此同时,设计人员需要考虑到剪力墙结构的刚度变化,通过阶段变化的方式进行剪力墙结构的墙体厚度设计。一般来说,剪力墙墙体厚度的变化范围需要控制在50-100mm的范围内,以此保障剪力墙结构墙体的均匀性。另外,如果在设计过程中出现混凝土强度等级变化和墙体厚度变化,设计人员应该错开楼层分别设置,以此提升剪力墙结构的均匀性。4)合理配置墙身钢筋,墙身是剪力墙结构的重要组成部分,更是承受荷载的关键。因此,在进行墙身钢筋的配置时,设计人员需要严格按照相关规范标准进行,首先明确剪力墙结构在水平和垂直两个方向上的承载力,使剪力墙结构的墙体符合国家关于墙体抗震的要求,然后注意墙身的配筋要满足计算和构造的最小要求,以此进行墙身钢筋的配置。《高规》中明确规定一般剪力墙水平和竖向分布筋的配筋率,对于非抗震和四级抗震设计时不应低于0.20%,而对于一、二、三级抗震设计时均不应小于0.25%。而且竖向和水平分布钢筋的间距均不宜大于300mm,直径不应小于8mm。
结语
综上所述,剪力墙结构在建筑结构设计中应用非常广泛,设计人员需要保障其结构的合理性。通过本文分析可知,设计人员需要合理设计剪力墙结构的墙肢长度、墙体受力状况及墙体厚度,合理配置墙身配筋、合理设计边缘构件,做好连梁设计,并应用先进的软件对剪力墙结构相关数据进行分析,保障剪力墙结构数据分析的准确性,为剪力墙结构设计提供准确参考依据。剪力墙结构设计需要按照一定原则和标准进行,对涉及到各方面的设计要点综合考虑分析,保证剪力墙结构安全可靠的基础上,同时做到经济美观实用,使剪力墙结构在建筑行业中发挥更大的作用。
参考文献:
[1] 李彬.高层建筑剪力墙结构中剪力墙布置优化研究[D].赣州:江西理工大学,2018.
[2]杨现东.高层建筑剪力墙结构优化设计研究[J].四川建材,2016,42(2):47-48.
论文作者:张华平
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第8期
论文发表时间:2019/10/17
标签:剪力墙论文; 结构论文; 墙体论文; 刚度论文; 延性论文; 框架论文; 结构设计论文; 《建筑细部》2019年第8期论文;