向上
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摘要:为了缓解城市用地日趋紧张的压力和解决居住用地的供需矛盾,高层住宅成为当前城市主要的居住建筑形式。传统的框架式结构难以满足人们日益增长的建筑使用需求,短肢剪力墙作为新型的高层住宅施工结构,使得传统的高层建筑框架结构有更大的发展和应用空间。本文主要分析建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用
关键词:高层住宅;短肢剪力墙;施工工艺
引言
短肢剪力墙能够在保留框架结构优势的基础上,有效地弥补受力缺陷,在实际应用中有较好的稳定性;同时也能有效地节约工程材料与资源,达到减少工程经济投入的目的,因此得到土木工程行业诸多专家、学者和技术人员的广泛好评和认可。
1、高层住宅工程短肢剪力墙的主要结构特点
从结构形式上看,短肢剪力墙的高度与厚度比值在4和8之间,小于4的一般称为异形柱,也归属于剪力墙的范畴。短肢剪力墙具有较好的结构性能,刚度分布更均匀,受力更合理,是高层住宅建筑稳定性和安全性的重要保障。与框架结构相比,因其具有更多的优异性能,所以在高层住宅建筑的实际设计和施工中得到了较为广泛的应用。短肢剪力墙名称中的“短肢”,主要指通常2米左右的肢长。根据形状特点可以将短肢剪力墙划分为丁型、L型、T型以及乙型等多种结构形式。如果剪力墙墙肢的截面高度与墙肢宽度的比值小于4,剪力墙会形成类似于柱的结构,这种结构并非呈现为传统意义的方形或者是矩形,因此在施工作业中将这种墙体称为异形柱。当异形柱与连梁之间互相连接,形成的框架结构就被称为异形柱框架。短肢剪力墙具有受力分布均匀的特点,进行平面结构的分布设计时可考虑使用在墙体转角处,这样连梁能够将短肢剪力墙联系为受力均匀、结构紧密的整体。在没有短肢剪力墙分布的部位,较多使用填充墙。转角处的短肢剪力墙能够承受较大的刚度以及荷载。在分隔墙位置布置的竖向构件,对建筑整体的使用功能不会造成较大的影响。短肢剪力墙适用性强,可根据建筑的实际需求,灵活地对位置和数量进行设计布置,同时尺寸也可以根据建筑平面结构的实际需求适当地调整,最终可根据建筑结构的整体抗侧力要求确定。
2、建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用
2.1短肢剪力墙技术在建筑结构设计中的技术要点
首先,根据建筑的具体空间设置短肢剪力墙的高度。短肢剪力墙的高度应根据建筑的空间高度以及纵向承载力来确定,同时还应考虑建筑中使用的建筑材料的最大承载力,结合材料、高度、纵向承载力科学设计短肢剪力墙的高度,以达到理想的抗震效果,同时避免资源浪费。其次,短肢剪力墙的空间布局要科学合理。对于短肢剪力墙的位置设置,要严格遵循结构力学性能的具体位置,以控制短肢剪力墙之间的距离以及应用数量,要按照科学合理、严谨的设计进行短肢剪力墙的设置,要综合考虑短肢剪力墙的应力分布,要紧紧围绕中心剪力墙来进行方案设计,要让整体的受力情况达到均衡的标准。第三,剪力墙连梁设计。短肢剪力墙连梁,承受剪力墙之间传递的力,应充分保证短肢剪力墙连梁的力学性能,使短肢剪力墙连梁的损伤发生在破坏屈服强度后,不得添加破坏整体力学平衡的梁纵筋。第四,应充分考虑短肢剪力墙的抗震性能。短肢剪力墙技术是在不改变原有框架的情况下改进建筑结构的技术手段,为充分考虑下部结构建筑上部结构的力学平衡,结合中心剪力墙,设计出与建筑刚度相适应的短肢剪力墙结构,保证工程顺利进行。
2.2短肢剪力墙技术在高层建筑的应用
首先,短肢剪力墙技术提高了高层建筑的力学稳定性。
众所周知,随着楼层数量的增加,整个建筑的复杂性以及所承受的承载力也逐渐提高,在高层建筑中更是如此,高层建筑不仅要考虑整个建筑的抗震效果,还要考虑两个横截面方向的荷载,采用短肢剪力墙技术通过控制加固方式,大大保证了整个高层建筑的施工质量 设计了合理的高层建筑内部结构设计,大大提高了高层建筑结构的抗震性能,,同时由于采用短肢剪力墙技术有效的保留了室内的活动空间的同时又降低了企业的生产成本,推动了我国高层建筑水平的提高。 其次,采用短肢剪力墙技术,可以计算高层建筑的受力状况。高层结构采用短肢剪力墙技术,其力学分布与空间几何相似,通过相关公式,可以准确计算高层短肢剪力墙的具体承载力,从而计算高层结构施工各阶段工程结构承受的力限值以及工程施工过程中产生的刚度限值,便于高层设计人员及早调整施工方案 通过高层建筑侧面力的计算,为高层结构设计人员提供了第一手的现场数据,通过对相关数据的整理和分析,最终达到了控制工程质量的目的,有效保证了施工进度的顺利运行,提高了相关企业的生产效率,降低了施工安全隐患,有利于我国经济的进一步发展。
3、短肢剪力墙技术应用在建筑结构设计中的策略
3.1合理设计墙体结构布局
技术人员应根据现场实际情况,合理设计剪力墙布置图,明确剪力墙的设计原则,如剪力墙高度与其抗震性能有密切关系,墙体施工高度越低,抗震性能越强,技术人员根据建筑施工质量和层数的要求,合理设计该墙体结构的高度,为以后的现场施工做好准备。技术人员在设计剪力墙布局时,应严格控制每面墙之间的距离,将开口对应的墙结构放置在外部纵轴上方,提高建筑的侧向抗压强度和抗震性能。技术人员应在梁布置设计中应进行强剪弱弯的实验,当梁承载力超过其承载力时,确保梁在剪力破坏前出现弯曲现象。抗震性能设计是进行剪力墙布局的关键,在进行剪力墙布局设计时,技术人员应严格控制墙体底层与墙体上部侧向位移刚度的关系,当发生地震时,其受力在建筑物的下部区域,控制刚度的关系能有效提高建筑物的抗震能力。
3.2剪力墙混凝土结构设计方案
在剪力墙结构设计和施工过程中,混凝土施工设计的制定是重要的工作内容,混凝土浇筑质量直接影响剪力墙施工质量,建设项目施工承包单位在进行剪力墙结构设计的过程中,应选择科学的混凝土浇筑工艺,科学制定混凝土养护方案。剪力墙设计时,技术人员应注意混凝土原材料的质量和性能,以便技术人员根据其提供的配比方案,将相同比例的原材料投入搅拌机械设备,将各种原材料充分搅拌后,进行下一个环节的浇筑工作。进行剪力墙浇筑施工时,技术人员应清除模板内部杂物,在模板底部浇筑5厘米厚的混凝土结构,采用分层浇筑混凝土的方式,整体浇筑剪力墙,同时每隔一段时间向墙面喷水,在墙面铺设一层保温设施,防止裂缝、离析等问题剪力墙连梁施工过程中,技术人员在连梁下施工止水设施,使连梁上下的温度和湿度相匹配,混凝土凝固后,技术人员采用精密的机器设备对连梁中的突出钢筋进行处理,从而保证连梁的施工质量。
结束语
短肢剪力墙技术的出现,有效的提高了我国建筑结构设计的建筑质量,降低了企业生产的安全隐患,同时也提高了建筑工程的整体稳定性,在进入5G时代的今天,我们应实时对短肢剪力墙技术进行实时更新,结合最新的科技成果,研发出自身的核心科技,让短肢剪力墙技术更加智能化、高科技化,以带动我国经济的进一步发展。
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