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摘要:随着科学技术的进步与国民经济的发展,剪刀墙结构设计在建筑行业得到广泛的应用,在城市化进程的不断加快,建筑行业得到迅速发展,同时也促进了建筑工程结构设计能力的有效提升,提高了建筑工程项目的质量安全,基于此,对剪力墙结构设计进行规范十分必要。本文分析了剪力墙设计的优势,并对其剪力墙结构设计中存在的问题进行了分析,明确了剪力墙结构设计的计算原则,并对其设计的具体内容进行了探讨,以期提升建筑行业的剪力墙结构设计能力。
关键词:剪力墙结构;建筑结构;运用
引言
设计环节目前仍然是影响建筑业质量最重要的因素之一,因为它不仅在建筑中发挥着积极的作用,而且与建筑结构的安全稳定密切相关,建筑工程中的人和物必须要保护,为了使得建筑物有更好的结构性能,建筑公司必须控制剪力墙的设计原则,以便将良好的科学知识应用到结构设计中,所以我们要提高施工技术的质量和水平,因此,在多年工程实践的基础上,要学会如何将剪力墙更好的应用于建筑设计中。
1剪力墙结构的基本设计原则
在建筑工程中,剪力墙兼具分隔墙、结构墙体的作用,所以在设计剪力墙结构时,应同步达到分隔空间与合理布置结构这两项要求。要想在建筑结构中,充分利用剪力墙结构应有的受力性能、抗震性、刚度等,则设计环节应遵守以下基本原则:①建筑领域的结构设计师应按照有关的结构设计规范开展设计工作,及时引进先进的设计观念及标准。从我国的有关技术标准规范出发,来科学地制定更加合理的设计剪力墙的结构细节方案。②在设计剪力墙结构时,应全面考量墙体结构的具体受力情况,更加科学地配置剪力墙中的梁、柱等,以增强整个建筑结构的整体稳定与安全性。同时,在设计环节,还应尤其注意剪力墙结构在自身水平及纵向上的实际受力情况,以确保设计出的剪力墙结构兼具高超的承受力与优异的延展性。不仅要周全考量剪力墙在剪力与弯矩上的具体受力,而且应增强剪力墙的固有承载力。③在设计结构时,可利用结构数据信息与现代建筑模型,来测试建筑结构,以使得剪力墙结构能够拥有稳定的受力性质。④仔细计算剪力系数,控制结构切实科学,并且达到结构抗震性上的要求。⑤严禁剪力墙结构出现受力不均问题。设计出来的剪力墙结构,除了需要满足建筑结构方面的要求,还不能使用太多的剪力墙结构,以缩减工程量、保证合理性,严格控制工程实施成本。
2剪力墙结构概念设计在建筑结构设计中的运用
2.1平面安排
剪力墙结构设计首要对墙体的平面进行设计,要将剪力墙的中心与墙体的刚度相契合,从而保证建筑的墙体达到最大的平衡能力。设计往往会沿着主轴进行多方向、双方向的安排,进行设置后就会达到较强的平衡能力。剪切墙结构在设计时还需要顺应当前建筑行业发展的核心观念,绿色生产,因此在材料的选择上要秉持最优原则,这也会提升企业的经济效益。
2.2墙体配筋
在设计剪力墙时,应合理控制配筋,以从源头上使建筑结构足够稳定,增大建筑企业的经济收益。鉴于剪力墙结构量大、涉及面广,在配筋设计中,需要将方向各异的配筋,安置在相应的位置,再根据最小配筋率来展开计算。倘若选用双向钢筋组成的网片,则宜设计保护层厚为30cm及以下,以免浪费不必要的墙体配筋资源。这样,剪力墙在各个方向均拥有较理想的抗弯性。目前,在超高层建筑中,剪力墙主要使用构造配筋,但在具体配筋中,针对边缘构件,宜以最小配筋率来设计配筋。从一定的规定、要求出发,一般在脆弱环节,设计一定的钢筋。此外,倘若竖向配筋量大,则宜适当增强抗弯设计强度,从源头上控制剪力墙的设计抗震能力。
2.3优化设计方案
隔墙结构是提高建筑物整体稳定性的重要因素。为此,负责的工作人员必须设计出适合情况的科学设计,并根据具体的结构特点,以此来确保剪力墙最大限度地发挥援助作用,在、很大程度上为居民提供个性化的设计空间,但是这种设计地本身也有一些缺点,因此它不能在实际施工中直接进行使用,在剪力墙的施工中,设计者必须对具体的工程和外部因素进行科学的规划。其次,台风、地震等自然灾害会造成建筑物的失稳,这些因素必须在设计过程中加以考虑,并根据墙体结构设计的具体原则进行相关调整。与此同时,还要运用先进技术,进一步完善建筑规划,在整个过程中最大限度地发挥墙体结构的价值和重要性。并及时提供资料,我们必须要选择合适的材料,考虑建筑结构的整体平衡,保证墙体结构的整体宽度和高度协调一致,尽量做到结构对称使剪力墙结构对称,保证整体建筑结构整体稳定。最后,施工还应保证符合相关标准,我们还要综合考虑建筑结构的一般特点,结合简单的建筑方法,以此来进一步提高整体建筑设计的效率和质量。
2.4优化抗震设计
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。
2.5薄弱层设计优化
框架剪力墙的薄弱层是框架剪力墙结构竖向不规则引起的,对于框架结构薄弱层的判断,目前PKPM软件对薄弱层的判断并不是完全自动的,设计人员必须根据概念设计的概念结合工程实际对计算模型和数据进行详细分析,找出薄弱层。高层建筑队薄弱层定义一般按三种情况来划分:①刚度不连续;②强度不连续;③竖向抗侧力构件不连续。在建筑设计的时候必须要重视薄弱层的设计。通过提高薄弱层的刚度,以及降低建筑物的层高,通过设计人员对结构内力进行调整以达到提高薄弱层承载力的目的。最后,可以利用计算机来对整个建筑的结构进行计算,这样就能发现承载力不符合要求的薄弱层,之后可以通过改良设计进行补救,再通过反复对比和计算,保证薄弱层的设计效果。
结束语
总之,在建筑技能水平不断提高的当下,建筑设计及施工各方面的建设标准都有所提升,使用框架剪力墙结构的建筑越来越多,为了保证建筑的安全性、稳定性和耐用性,在建筑项目当中,剪力墙结构设计的作用至关重要,设计时应予以较高的重视。在建筑结构的整个设计环节,作为能有效提高建筑稳定性的关键性结构形式,剪力墙结构在现代建筑的各种结构设计中,获得了较为广泛的推广应用。所以,为了设计出更为合理的建筑结构,应从实际的结构要求出发,科学地设计剪力墙结构,以此来促进建筑工程整体质量的全面提升,确保人们的人身财产安全,为整个社会的建设打造出优质的工程项目,从而促进社会经济的快速、稳定增长。
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