剪力墙结构在建筑结构设计中的应用 王海峰

发表时间:2021/2/19   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:王海峰
[导读] 摘要:进入21世纪以来,我国经济稳步发展,建筑工程数量逐年增多,因此对于质量控制方面越来越重视,建筑工程施工质量需要有多元化的技术予以支撑,其中的剪力墙结构无疑是重中之重,剪力墙结构的应用占据重要地位,直接影响着最终的工程施工质量,决定了日后居民的居住满意度。
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        摘要:进入21世纪以来,我国经济稳步发展,建筑工程数量逐年增多,因此对于质量控制方面越来越重视,建筑工程施工质量需要有多元化的技术予以支撑,其中的剪力墙结构无疑是重中之重,剪力墙结构的应用占据重要地位,直接影响着最终的工程施工质量,决定了日后居民的居住满意度。因此,有必要针对剪力墙结构在建筑工程结构设计中的应用相关科学经验分析,本文主要针对相关课题加以探讨,做出了如下阐述。
        关键词:剪力墙结构;建筑结构;设计
        剪力墙结构是建筑工程设计中的重要内容,在建筑工程结构设计环节应予以重点关注,在剪力墙结构的应用过程中,应确定其具体方向,以及施工中的影响,确定它的应用价值,从而发挥其在房屋建筑结构设计中的作用。文章首先对剪力墙结构的概念予以阐述,并对节能型结构的定义进行分析。
        一、剪力墙结构的定义阐述
        剪力墙结构指的是建筑工程中十分重要的技术手段,是指运用墙板代替以往的墙体建筑活动,整个施工过程中对于施工材料的要求较高,材质主要为混凝土,建设完整的框架体系,切实发挥剪力墙结构的承载能力,确保建筑工程施工的安全性与可靠性。这一结构的应用具有相对明显的经济性,降低施工环节的资金投入,现阶段已被越来越多的建筑单位所应用,其应用优势尤为显著,值得被大力推广,应用于建筑工程施工环节,大大提高施工质量与施工效率。值得一提的是,虽说剪力墙结构的应用性能存在诸多优势,但是,需要对其应用次数以及使用周期等严格控制,这一过程中同样要做好相应的功能设置,尤其是抗震性能的协调以及相关参数的调整,需要针对地区地震倾覆力,针对结构所要承担的压力予以设计,在设计过程中重点考虑剪力墙墙体数量以及倾覆力矩之间的关系等,通过参数协调,确保前列强结构的稳固性与安全性[1]。
        二、剪力墙结构的分类
        第一,小开口整体剪力墙。这一剪力墙结构的特征主要体现在墙洞口面积相对较大,面积在全部面积中占据十分之一左右,在结构的设计过程中会根据应力等实际情况,伴随着反弯现象,此时墙体的功能可以得到基本保障,有效规避异常问题,有效地提高施工质量。其中还包括壁式框架,主要针对墙体洞口面积过大的情况,如若出现该问题,那么墙体的完整性将无法得到有效保留,基于这一现象,剪力墙框架结构将会发生相应的转变,但梁柱并不会产生明显的形变,施工质量也具有极大的保障。壁式框架的应用场景较多,应结合不同的施工需求,进行针对性的设计,从多个方面加以考虑,确保建筑设计方案的科学性与合理性[2]。
        第二,实体墙。实体墙在剪力墙结构中的应用同样较为广泛,实体墙洞口较小,那么其承载力也会相应的减弱,整体安全性与可靠性具有较大的保障,并且在施工过程中将会有效规避各类异常,营造稳定的施工环境。
        三、建筑结构设计过程中剪力墙结构设计的实际应用
        第一,确保平面布置的适应性。剪力墙结构设计过程中要求设计工程师结合建筑工程施工需要制定针对性的设计方案,将施工重点主要放置在主轴双向以及多项等方面,特别是在剪力墙平面布置环节,需要确保平面的匀称性,使两者中心处于重合的状态,这一过程中,同样要考虑剪力墙扭矩的相关问题,特别是其对整个剪力墙设计中平面布置的影响,需要明确的是,这样的结构设计对于内部剪力墙并不适用,因此在平面布置的过程中应注重把握设计方案的适应性。除此之外,同样要在剪力墙设计的过程中,充分考虑及外部承载要求,根据剪力墙本身的强度与刚度等进行系统化的分析,在此基础上确保间距设置的合理性。
        第二,剪力墙设计过程中的开洞处理。建筑工程施工过程中需要根据建筑功能的相关需要,从多维度入手优化剪力墙设计方案,例如,在电梯井的设置过程中,需要将电梯口通道做预留处理,并通过开洞的方式达到电梯井位置设置的标准。整个过程中,设计人员还应当思考结构设计过程中高度均匀以及强度控制的重要性,尽可能降低结构扭转,确保开洞处理效果。简而言之,在开洞过程中,剪力墙设计师需要具有刚度与强度的均匀意识,从整个结构的调整方面入手,尽可能使得结构中心位置的高度符合整个工程施工的要求,从而达到减少扭转的目的。需要注意的是,在建筑结构设计过程中,通常会设计长度较大的剪力墙,比如,超过8米的超长墙肢,这一情况下,墙体高度将会大大提升,具有良好的抗震性能。虽说如此,由于墙体长度较大,并且延性并不十分理想,若发生地震,那么抗震作用很难得到全方位的发挥,最终,建筑结构也会出现形变与扭转等诸多问题,严重影响建筑整体的安全性与可靠性。针对上述问题,要求在剪力墙的设置过程中做开洞处理,通过这一处理方式强化墙体的刚度,大大提高剪力墙结构的抗震性能。
        第三,合理设计剪力墙结构。一名合格的剪力墙设计时需要有明确的认识,在剪力墙结构设计过程中确保墙体的延性,宽高比如若大于3,那么此时剪力墙结构将会具有容易弯曲及延性高的特征,同时会使得墙体的刚度有所减弱。相反的,如果宽高比大于8,那么在剪力墙结构的设计过程中需要考虑大墙肢的抗震性能,避免墙体遭受破坏。针对上述问题,建议采取开洞的方式,将大墙肢转化为小墙肢,通过这样的方式减少对于墙体的影响。或是通过计算洞的设置,提高小墙肢的配筋性,通过这样的方式降低破坏。
 
        图-剪力墙肢长示意图
        结束语:
        综上所述,文章主要针对建筑结构设计过程中剪力墙结构设计的应用进行分析,做出了相应的阐述,基于剪力墙结构的含义,分析了剪力墙结构的分类,后又探讨了剪力墙结构在建筑工程结构设计中的应用思路,希望本文所作分析能够为相关的业内研究人士带来借鉴,使之意识到剪力墙结构的重要作用,并在剪力墙结构设计过程中明确主体方向,根据建筑工程施工质量等的控制需要,优化设计方案,确保两者的有机结合,提高剪力墙结构设计水平,作用于日后的施工环节,提高施工质量。
        参考文献:
        [1]周练,章一萍,唐丽娜.浅谈装配整体式叠合剪力墙结构及其应用中需解决的问题[J].四川建筑,2020,40(05):222-224.
        [2]时春霞,潘峰.双面叠合剪力墙结构体系的设计与施工关键技术[J].建筑施工,2020,42(10):1853-1854+1875.
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