剪力墙结构概念设计在建筑结构设计中的运用

发表时间:2020/9/18   来源:《中国电业》2020年13期   作者:董伟静
[导读] 剪力墙既是建筑物的分隔墙,也是建筑物的围护墙,具备很好的承载能力。

        董伟静
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        摘要:剪力墙既是建筑物的分隔墙,也是建筑物的围护墙,具备很好的承载能力。随着人们居住条件的不断改善,高层建筑物的不断增加,剪力墙结构可以适应建筑物的发展,缩短施工时间,延长建筑物的使用年限,因此,剪力墙结构在建筑结构的相关设计中,应用日益广泛.
        关键词:剪力墙;建筑结构;相关设计应用
        引言
        目前国民经济水平处于不断提高地阶段当中,建筑结构设计也在长久发展,其中承载力、结构强度和抗震能力等特点被人们越来越重视。剪力墙结构的设计要求相关施工人员(设计人员)具有广泛的理论基础,并将其应用于实际工程当中,以此来解决建筑结构设计中面临的问题和一些缺陷。基于此,本文主要分析了剪力墙结构设计的应用。这些理论要与实践相结合,主要将此用于建筑物的结构设计中,以此来进一步提高建筑物的设计水平,从而确保建筑物地质量。
        1框架剪力墙结构特点
        1.1空间利用率高
        使用框架剪力墙结构的建筑物在相同性能的情况下能够更少的使用建筑材料,设计人员为了让建筑拥有极高的空间利用率,能让建筑的平面布置和空间布置更加协调,尤其是在大空间建筑中结构设计具有更高效率。框架剪力墙结构的建筑设计需要不断优化设计,对设计方案进行反复比较,或者围绕建筑物的功能需求来做出更科学的设计。在建筑物内部空间增大情况下,也避免因为承重的要求导致内部空间过于复杂。另外梁和柱都采用标准化的设计和生产方式,可以提高施工效率,缩短建设工期。
        1.2设计灵活
        由于空间利用率高,使得框架建筑在设计上有了更广阔的空间,应用框架剪力墙结构设计也能够有更高的设计效率。目前的现浇混凝土技术就能够保证和满足建筑结构刚性和整体性的需求,在梁、柱的建造中也可以更加多样化,拥有不同的形式,或者可以根据业主的高要求制造特殊形状构件,满足多样化设计需求。很多设计人员在进行建筑结构设计时会不断利用某个结构展开设计,不仅可以保证设计质量,也可以让设计工作变得相对简单,缩短设计工期。也能让施工效率更高,提高成本控制效果。也避免因为连续性设计造成工程建设出现误差,保证了工程在后期施工中的效率。
        2剪力墙结构的分类
        2.1整体墙
        整体墙没有门窗洞口,或门窗洞口的面积小于等于剪力墙侧面积的15%,整体墙具有很好的稳定性。
        2.2联肢墙
        联肢墙是指在整体墙上开有多个门窗洞口,而且相对来讲,洞口的尺寸是比较大的,对其可以进行有效简化,使其成为多个单肢剪力墙或墙肢,然后和相对应的连梁进行充分的连接,通过这种方法进一步组合成为联肢墙。它的受力特点主要体现在,连梁在很大程度上约束墙肢,墙肢局部弯矩较大。
        2.3壁式框架剪力墙
        壁式框架剪力墙由于其窗口洞口开得大,受力已基本接近于框架结构,其剪力墙的厚度比框架结构梁柱的宽度还要小,因此补称作壁式框架剪力墙。
        2.4小开口整体剪力墙
        小开口整体剪力墙,其剪力墙截面上的正应力在水平荷载作用下,分布略偏离直线,并叠加墙肢局部弯曲应力,如果墙肢中的局部弯矩在墙体整体弯矩的15%范围之内,它的截面变形情况与整体截面剪力墙从大体情况上来看是保持一致的,针对这样的情况,此类剪力墙补称作小开口整体剪力墙。针对该结构进行分类,其中,(1)为整体墙;(2)为联肢墙;(3)为壁式框架剪力墙;(4)为小开口整体剪力墙。


        3框架设计在建筑中的应用
        3.1抗震设计工作
        结合框架剪力墙结构的设计特点,以及抗震的等级要求,框架剪力墙结构的抗震设计一般都能获得良好的效果。为了保证工程的质量,以达到以结构抗震性能目标为基准的抗震设计,对于建筑物的抗震设计中必须要采取一定的措施,提升框架的抗震性能。对于建筑的外部加固设施,需要利用外部固定装置,提升建筑物在受力上的性能,保证抗震效果。比如使用固定杆等装置,就可以让建筑物的结构更加稳定,而且能够让建筑工程的安全性更高。还可以使用钢阻尼器作为建筑物的外部抗震装置,通过安装这些装置可以让框架在地震中更加稳定。其次,要做好对梁板结构的优化工作,围绕梁板的尺寸、跨度等等,保证建筑物的整体性能,框架的不同位置也能相互配合,发挥出抗震的作用。同时,也要避免设计过程中出现结构间的应力变形导致的梁板变形,防止地震时结构断裂影响建筑物的安全性。
        3.2优化多道防线
        优化多道放线设计能够提升设计的结构安全性和稳定性,并且保证后期施工的安全性和稳定性,根据实际施工中的经验,优化工作对施工的顺利进行有重要的作用。在具体的设计作业当中,通过多道放线设计可以让设计人员对梁、板、柱的配置进行优化,提升框架剪力墙结构的设计质量,保证建筑物的安全性。设计的结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识地建立起一系列分布的屈服区,使结构能够吸收时还应当对施工过程当中可能出现的问题进行合理分析和推测,并结合实际需要制定针对性对策。
        3.3设计师加强自身素质建设
        为了能够最大限度上降低设计过程当中所存在的问题,需要从设计师层面上出发,不断提高其整体素质,可以从以下几个方面入手:首先从设计人员的角度上来说,应当对自身目前的工作有大致的了解和认识,不断提高整个结构设计的关注力度,通过严谨态度积极有效开展建筑结构设计。另外还应当尽可能提高设计人员的整体素质,尽最大的可能性丰富理论知识。同时还应当学习国内外领先的一些理念和方法,保证设计的先进性与合理性.
        4建筑工程框架剪力墙结构主体工程施工要点分析
        4.1施工案例
        在所列举的工程,它的框架结构是剪力墙,它的总面积有55877m2,建筑高度99.65m,所涉及的组成部分包括裙楼与2座塔楼。针对地下部分可以有效分成人防、车库、配电等一系列功能区域,对于商务楼而言,是在地上的1~3层,针对办公区域而言,指的是四层到五层,架空层与休闲会所比较集中的楼层是在6层,其中7~31层是住宅区域。整体建筑所设计的结构周期相对来说是比较小的,有针对性的优化设计整体偏钢遥之后,可以看出,它的钢结构是比较科学合理的,高度分布比较适中,能够充分的体现出剪力墙刚度大和承载力高等相关优势,从所列举的工程中,可以充分看出,针对剪力墙而言,在结构设计方面有一定的经验和技巧,值得参考和借鉴。
        4.2平面内搭接
        在实际的设计环节,剪力墙结构平面这个布置方向要沿着主轴的方向进行相对应的设计,所涉及的设计方式要更科学合理,不能应用对峙和拉筒方式,在设计的过程中,如果方向不够一致,要确保剪力墙结构能够形成统一的整体,以此在更大程度上提升剪力墙结构的刚度。剪力墙结构的垂直方向布置的时候,要从下到上进行连续性的布置,从根本上有效避免刚度出现减小等问题,使剪力墙结构的具体刚度能够更加均匀的分配。
        结语
        在现代建筑结构设计中尤其是在高层建筑设计中,剪力墙结构由于具备很大的优势,因此得到了广泛的应用,在设计过程中,设计人员要结合专业理论,根据剪力墙种类多、灵活性强的特点,结合实际情况对设计进行反复论证,在降低建设成本的前提下进行合理设计,以保证建筑质量的稳定性和安全性,使剪力墙结构能够最大限度地发挥其作用,提高建筑的使用寿命和使用效率,同时,使剪力墙结构在建筑结构设计中能够持续向好地发展。
        参考文献
        [1]石咏晖.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].建筑技术开发,2020,47(3):3-4.
        [2]张修广,冯学刚.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].居业,2019(2):53.
        [3]马云童.短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用[J].四川水泥,2019(2):189.
       
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