摘要:经济的不断发展,加速了城市化的进程,建筑工程的需求量也逐年攀升。在建筑工程项目建设不断加速的过程中,对于高层化、集成化的建筑设计安全显得尤为重要。在建筑内进行剪力墙的建设可以较好地保证建筑体的稳定性,对于延长其使用寿命有很大帮助。剪力墙的结构形式较多,适用于不同的地质环境和设计需求,要求设计人员能够灵活运用、合理选材,保证设计的科学性。在一些地震台风等灾害多发地区,加强建筑内的剪力墙设计可减小不同方向上的摆动影响,整个建筑的强度能够得到较好的提升,较传统建设更具优势。本文就剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用展开探讨。
关键词:剪力墙结构;建筑结构;结构设计
引言
建筑质量以及性能一直是人们关注的重点,尤其在城市化进程日益推进的今天,建筑的数量持续增加,如果建筑的质量以及性能得不到保障将会影响人们的居住安全。因此建筑行业持续探索新的建筑建设技术,为人们提供更加舒适的环境。剪力墙结构设计作为建筑结构设计的重点部分,对建筑的稳定性有直接的影响。
1剪力墙的设计
建筑物的剪力墙在高度和宽度上通常又大又薄,剪力墙实际运行的过程中会对垂直压力、水平的剪力产生影响,所以建筑要建设剪力墙的话就必须要充分考虑到来自风的作用和其他因素导致的冲击问题,进而就需要让设计中的结构内容可以满足非弹性形变发生时的要求,进而从根本上解决脆性剪切问题。剪力墙的设计应尽可能宽。根据不同类型墙体的特点。钢筋和建筑物的应力特性及墙体的应力分布。整面墙由山墙、鱼骨结构墙和小开间墙组成。连接墙是由梁连接的剪力墙。剪力墙的结构在实际运行的过程中首先要验证其后续实际的剪切强度,必要的时候可以结合一些特殊的计算过程进行整体分析,分析的过程基本是根据水平垂直等方向的受力情况来分析出来剪力墙运行过程中存在的内力。在这一计算过程中有一定的计算原则:要求荷载数值准确,地下室的层数必须要做好规定,内里配置以及相关的一些其他参数必须要调整到符合分析过程具体要求的水准等。
2剪力墙设计的一些基本性要求
鉴于墙体结构的主要目的是降低建筑物对外界干扰的脆弱性,确保其稳定性,墙体结构的施工必须遵循四个主要基本性质地原则:即墙体在不同情况下的恢复力,包括水平方向和垂直方向,要充分考虑每个工作环节所带来的影响,必须明确说明剪力墙的基础结构,其次墙体施工必须符合墙体专用条件,墙体施工必须符合剪力墙专用条件;比如,要保证阻力均匀、足够;如果墙体面积较大,墙体收缩,则墙体的施工将采用不规则的柱子来增加其强度。
3剪力墙结构的设计原则
3.1合理的高度以及宽度
剪力墙结构的设计需要按照严格的建设标准进行,为了确保其发挥最好的性能会根据其实际的需求对其高度以及宽度进行的调整。恰当的高度可以更好的支撑建筑以及承载各方面的作用力。剪力墙的高度较高,但是其厚度较小,为了让剪力墙尽可能的承担更大的负荷就需要进行高度与厚度比的计算,而且在设计中需要注意双向受压的影响。
3.2连梁调整原则
连梁是建筑结构中重要的组成部分,在设计时要注意和剪力墙的连接问题。从外部来分析,二者不能保持相连,否则可能会增加剪力墙受到的扭曲作用,不利于保持建筑结构的稳定性。如果在实际建设中受到其他条件的限制,则需要通过合理的受力分析,在剪力墙上加设一些抗弯曲的设计,如增加其宽度等。但是从二者连接的内部来看,要求剪力墙的墙肢必须和梁体的纵向相互连接,对于重力的分担等有帮助。梁体的建设还涉及建筑的顶部和地板等连接的问题,在调节时需要有一定的全面性,合理考虑不同框架结构对剪力墙造成的力的影响,并保证在建设施工时的便利性。
3.3系数调整原则
剪力墙结构的设计需要利用实际的数据,通过公式计算得出。计算中的系数调整显得尤为重要,基本的系数调整原则为建筑结构中楼层最小地震剪力小于楼层水平地震剪力。设计人员可以降低建筑自身的重量,以提升建筑的抗震能力。
4剪力墙结构在建筑结构设计中的应用
4.1竖向结构
高层建筑实际运行的过程中,如果竖向的承载件发生了转化就会导致刚性突变,进而如果这是地震发生,就会导致抗震防范当中的薄弱环节出现。所以在进行竖向布置结构的时候,就应当确保结构底部的高度,能够有适当的受力效果。除此之外还应当在强度和延性等方面做好工作,要确保转换层的构建能够尽量简单。应尽量避免二次梁和水平多段变形,转炉框架支承的剪力墙和中间柱承受竖向荷载,最好不要在门框结构中应用这一内容,尽量加强底部剪力墙和框架柱的刚度。
4.2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。
4.3墙体受力分析
剪力墙的受力分析可以为设计和施工建设提供重要的数据支撑。首先,根据建筑体可能受到的力的影响,可以分为水平、竖直和其他方向,在设计时必须充分考虑多种受力情况充分保障设计的合理性。一般由于地震和风力等因素对建筑体造成的力的作用主要是在横向。横向的建设强度可以保证建筑体不容易发生变形和弯折等情况。竖直方向的影响主要来源于建筑体本身的重力等因素的影响,要求强调墙体建设的强度,满足高层建筑的负重需求[4]。根据力的分解原理,其他方向上的受力也可以较好地分解为上述两个方向进行处理。其次,墙体的受力与所选择的建筑建材之间也有一定的关联,高质量的钢材可以提升墙体的韧性。设计人员需要对市场上常见的建材品质进行了解,结合建设需求合理设计,在维护建设单位实际效益的同时,以保证建筑体的剪力墙施工质量。
4.4剪力墙截面的厚度标准规划
剪力墙的设计要有一定的规划性,在对横截面结构进行设计时,还应符合国家有关规定,而国家有关剪力墙厚度的规定,则是必须根据剪力墙结构的具体类型而定,如短肢剪力墙,其下截面厚度一般大于0.2m,而除底面外的其他部位厚度不得小于0.18m剪力墙结构最重要的材料是钢筋,钢筋必须要具有优良的刚度和强度,因此采用剪力墙结构可以提高剪力墙的承载力和抗震能力,而且剪力墙的施工是连接梁施工的关键,对提高剪力墙的安全性和稳定性起着重要作用,因此在连接梁配钢筋时,必须科学合理地选择和控制所选钢筋,这不仅是为了降低施工成本,而且给实际施工过程带来一定的安全保证。
结语
生活条件的改善提升了人们的生活中质量,性能单一的建筑已然不能使用社会发展的需求。在注重建筑性能提高的同时也要将建筑的稳定性作为发展的重点,在稳定性的基础上增加现代化技术,使得建筑更加符合满足人们的需求。剪力墙结构设计在建筑稳定性发挥着至关重要的作用,所以施工部门要根据国家建筑建设的标准,设计贴合需求的结构。
参考文献:
[1]董宜森,吴映栋,任光勇,等.型钢剪力架在钢框架-板柱剪力墙结构中的应用[J].结构工程师,2019(2):156-157.
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[3]张周志.浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2019(2):134-134.
[4]李渠渠.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].居业,2019,133(2):61.