郭姗姗
乌鲁木齐金源燃气设计研究院有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要:现阶段,随着我国经济的飞速发展,人们对居住建筑的安全性等要求越来越高,而剪力墙结构有着整体性能良好、抗震能力较好、弹塑性形变能力优秀、侧向墙刚度高等优点,因此被广泛运用在各类建筑物中。即便如此,剪力墙结构依旧是建筑结构设计中的一部分,有个别建筑结构是无法与剪力墙结构匹配的,建筑工程设计人员还需要结合具体工程项目情况,适宜地将剪力墙结构设计方案融入建筑工程整体结构设计方案中,最大程度地保障建筑物主体结构设计的统一性、有效性和整体性。
关键词:建筑结构设计;剪力墙;结构设计
引言
随着科学技术的不断进步,在建筑结构设计中,也充分应用了先进的施工技术,剪力墙结构技术便是其中一种。要结合剪力墙结构的特点,以及建筑工程施工实际情况,制定合适的施工技术方案,以保障剪力墙结构质量。
1剪力墙的定义
首先,建筑体的剪力墙的建设强度很大,与承重墙体一样是不允许用私自打孔处理,否则可能会引发较大的稳定性隐患,并破坏建筑体的整个结构设计。剪力墙是建筑结构的重要的抗力构件,其与梁板柱等共同组成建筑物的受力体系填充墙不是承重构件,只起维护和分隔空间的作用。其次,剪力墙的施工处理和普通的墙体有很大区别,其内侧是由混凝土钢筋的组合形式进行建设的,整体呈现出实心的结构,钢筋的用量与墙体的受力之间有很大关系。一般的低层建筑中由于受力更加稳定,不需要加设剪力墙,而高层建筑,尤其是顶部更容易受到风力和地震的影响而产生晃动,剪力墙是必备结构。
2剪力墙结构设计中的问题
在建筑群的整体结构中,剪力墙的基本结构设计与建筑群大多数整体结构的设计相同。独特设计的过程更加复杂,对基本结构设计的要求也更高。与传统的工程项目新建建筑设计选型相比,内部剪力墙的基础结构采用标准的刚性浇筑设计选型方法,以提高施工单位独特设计的效率和质量。更重要的是,这种建筑物的外力剪力墙的基本结构节省了建筑工地的大量投入成本。墙的整体结构对所有建筑结构的形状影响很小,并且还将影响该组高层建筑的整体设计美感。它可能不会占用过多的室内空间,从而使现代建筑的外观设计部分可以达到设计目的。尽管新型建筑结构的剪力墙在设计和匹配方面具有许多优势,但是在结构部分的实际设计过程中仍然存在一些严重的缺陷。许多的限制要求设计和配置人员需要高度重视其结构设计和配置的过程。建材,质量和对力墙基本结构的明确要求较高,特别是在水泥混凝土浇筑过程中,对独特设计的要求更高。这种独特的设计方法将明显增加其他建筑物的整体重量。如果是独特的设计,则其他人员将无法在基本部分的设计时间内实施有效的临时加固措施,并且如果没有严格的规范,部分设计调查和压力测试将极大地影响建筑物外观的结构稳定性。
3建筑结构设计中的剪力墙结构设计要点
3.1把握剪力墙外形与尺寸
多数剪力墙的受力都是由墙肢完成的,因此需要对剪力墙的外形与尺寸做出详细、合理的设计,旨在发挥出剪力墙结构设计的最大效益,实现最佳比例设计。剪力墙结构需要承载来自水平方向和竖直方向的荷载,对剪力墙结构内刚度的分部可以区别于一般建筑工程墙体结构设计,要确实保障剪力墙墙肢界面高度与墙厚之间的比例为8∶1,尤其是大开间的剪力墙结构,在设计时最好要布设出2件合并的方案,以满足剪力墙力荷载传递的需要。剪力墙的外形通常为“T”或“L”型,这两种设计都是为了维持以剪力墙结构为主要结构的建筑工程整体稳定性能,都可以有效提升剪力墙的侧面墙刚度,在一定程度上减轻了墙体的重量。这样的剪力墙结构外形设计方法强化了建筑工程投资方在施工项目上的成本控制。
同时要注意的是,剪力墙外形突出主题的部分要在附属方向符合长度标准,通常两个方向的差额不宜超过1m,否则在实际建筑工程项目施工中可能在剪力墙结构主体上出现配筋现象。
3.2墙体厚度设计
剪力墙的墙体厚度不能随意设计,必须要结合受力分析和实际情况计算后得到结果。首先,剪力墙中需要开洞或添加构件,在设计厚度时要保证不小于边缘构件的宽度,否则构件在浇筑后有暴露可能会存在安全隐患。边缘构件是一个能够稳定剪力墙水平、减少位移的零件,需要提前加装在墙体模板中再进行混凝土的浇筑施工。过宽的构件无法放置在模板内,要求设计人员合理选择尺寸。其次,国家的建筑建设标准中对于不同形式的剪力墙有一定的厚度限制,如短肢墙体的厚度不得小于18cm,受力后墙体的形变位移不能超过10cm等。要求设计人员对相关的建设规定要求有一定的了解,并能够灵活运用个人设计经验。
3.3剪力墙平面布置要点
剪力墙结构的平面布置有许多要点,主要的是注意建筑负荷力的方向和主要作用点,然后有选择性地进行剪力墙结构的设计布置,使得建筑结构更为稳定牢固。在剪力墙结构设计中,重力负载和水平力都是由坚硬的钢筋混凝土等材质作为支撑的,因此,就需要严格按照水平面的方向来进行相关设计布置和操作。其次,剪力墙结构设计还应当遵循对称均匀的原则,使墙面的质量中心与刚度中心相重合,从而防止墙体结构的扭曲,起到强有力的支撑作用。最后,还要注意剪力墙结构的抗震强度,综合多方面因素影响,尽可能避免使用单向平面设计布置,增强剪力墙结构的稳定性。
3.4钢筋的配置
剪力墙的墙体在此结构中最为重要,起到主要的承载作用。墙体承载力较高离不开混凝土钢筋的支撑,按照国家设计建设规定选择钢筋,并且需要对钢筋配比进行验算。一般情况下,在一到三级的抗震中,垂直于水平的墙身配置率要大于25%,水平与垂直钢筋之间的间距要30cm左右。
3.5设计连梁
在剪力墙结构设计过程中,需要注重连梁部分的设计,指的是要科学连接墙肢和墙肢,以避免剪力墙发生变形。在设计连梁的时候,首先明确剪力墙结构中截面的尺寸,了解其跨高,控制连梁的刚度,刚度过大容易影响连梁的设计效果。严格按照相关规章制度的要求完成剪力墙折减工作,需要根据施工过程中的实际情况采取相应的办法。若是施工操作难度过大,可适当地将内力转换到墙体中。剪力墙墙体防裂指数与折减指数成正比,防裂指数越小,折减系数也就越小,反之则越大。在现有的剪力墙结构设计中,其折减指数大多在0.5以上,才能有效提高剪力墙连梁的效果。
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方向发展。
参考文献
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