剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究 陈建忠

发表时间:2021/5/7   来源:《基层建设》2020年第34期   作者:陈建忠
[导读] 摘要:剪力墙,这种结构形式现阶段已被有效应用至建筑结构,应用效果较为理想化,但实操期间仍然需注意把握好设计要点,才可保证建筑结构实践设计当中剪力墙形式结构设计整体实施效果。
        广州大学建筑设计研究院东莞分院  广东东莞  523000
        摘要:剪力墙,这种结构形式现阶段已被有效应用至建筑结构,应用效果较为理想化,但实操期间仍然需注意把握好设计要点,才可保证建筑结构实践设计当中剪力墙形式结构设计整体实施效果。故而,本文重点分析建筑结构实践设计当中剪力墙形式结构设计具体应用,便于今后高效开展建筑结构项目工程剪力墙形式结构实践设计。
        关键词:剪力墙;建筑;结构设计;应用;
        前言
        剪力墙形式结构设计,属于建筑结构实践设计重要节点,所涉及内容和要点相对较多,需设计者掌握好。因而,综合分析建筑结构实践设计当中剪力墙形式结构设计具体应用,现实意义较为突出。
        1.设计原则阐述
        一是,调整参数。建筑物内部需积极落实好剪力墙各项参数指标设计,结合建设需求、国内现行标准等予以合理制定。设计者可合理调整剪力墙各项参数,确保可满足于建筑体总体平衡性设计。建筑体越大自重,则墙住体竖直方向抗力就相对高一些,适当将自重降低,可确保剪力墙实际建设参数得以降低。但调整建筑参数需以建筑功能及安全保障为基础,调整至特定范围即可。技术分析受力情况,务必要有理想因素存在,剪力墙体变形若均匀分布至墙体,施工作业期间,若受工艺技术等限制,以至于对设计方案当中建筑参数有偏差存在,这就需设计者结合具体情况予以科学调整,为剪力墙整体功能性提供保障;二是,调整宽高比例。确定完剪力墙类型,需适当调整好它的高宽比例,确保剪力墙和建筑物内部其余墙体形式妥善连接好,维持建筑设计完整化状态。墙体倘若过于狭窄,施工难度系数高,潜在重重安全隐患,对墙体结构均匀性影响极大。故设计者需要采以边缘构件增加或双向结构等手段,确保剪力墙总体抗力需求得到满足。剪力墙具体形式设计期间,务必合理调节墙体自身各个方向受力,对剪力墙功能起到良好维护作用[1]。
        2.具体应用
        2.1 在设定墙肢厚度及长度层面
        设计剪力墙形式结构实践中,需与建筑具体情况相结合,将墙肢厚度及其后长度确定下来。在一定程度上,墙肢厚度及其长度均会对剪力墙形式结构总体的设计质量产生直接影响,它属于剪力墙形式结构总体可靠性及稳定性基础保障因素。设定剪力墙的墙肢部分厚度参数期间,务必结合剪力墙形式结构刚度标准予以合理化设定。针对高层建筑物,剪力墙形式墙肢厚度需设成20cm,且和填充墙相互间厚度需维持一致;高层建筑倘若无地下室,基础埋深需超过250cm,墙体高度则需超过500cm[2]。墙体厚度标准需高于填充墙体厚度,下部分墙肢长度需把控至800cm范围,下跨长度需把控至600cm范围。确定剪力墙形式墙肢长度及其厚度,可从如下角度予以合理设定:结合建筑物抗震墙体所设定厚度及施工标准当中所设定标准,实施剪力墙所在墙肢参数明确设计实践工作。建筑抗震为二级或者一级等级情况下,剪力墙体墙肢厚度需超过16cm,高出层高1/20;建筑若为抗震四集或者三级,剪力墙体墙肢厚度需超过14cm,高出层高1/25。设计墙体底部墙肢的厚度时,也需与建筑抗震实际等级相结合,若为二级或者一级抗震强度,则墙肢厚度需超过20cm,高出层高1/20。在一定程度上,科学设定墙肢长度及厚度各项参数,有效加固剪力墙整体结构,为建筑后期使用可靠性及安全性奠基。
        2.2 在设计连梁层面
        设计剪力墙体结构期间,需注重设计连梁部分。连梁,属于剪力墙形式结构平面和边缘布设相连接一个过度梁。剪力墙形式结构当中,连梁作用详细如下:一是,可有效连接着墙肢;二是,优化内力有效传递途径,对水平的荷载力可起到一定抵抗作用。大量实践经验证明了,水平荷载作用促使连梁自身剪切力增加,以至于连梁有缺乏规则性形态弯矩产生,连梁属于剪力墙形式结合当中薄弱位置。连梁自身承受水平荷载作用力如果超出范围,则连梁会有剪切变形的弯矩产生,该剪切力如果比连梁的耐受力高,连梁便会有裂缝产生,影响建筑整体安全性。

那么,结合建筑项目实际情况合理设计连梁,才可维持连梁良好延展性及抗剪能力,避免剪切力受损;务必有效把控连梁刚度,过大刚度,对连梁总体设计成效影响较大,需设计者结合现行规章制度和施工情况,实施剪力墙的折剪设计。若实操较为困难,则可转换成内力至墙体,确保墙体防裂和折减指数呈正比例关系,越小防裂指数,折减系统就相对较小些。剪力墙形式结构实际设计期间,折减指数需超过0.5,保证剪力墙形式结合连梁设计能够与实际要求相吻合。
        2.3 在设计框架梁层面
        框架墙,即剪力墙和框架连接位置,当有两种连接方式,即剪力墙和框架梁平面外部连接、剪力墙和框架梁平面内部连接。可以说,这两种不同连接方式差异性突出,剪力墙和框架梁平面外部连接虽类似于和普通形式框架梁的设计,但实操期间需考虑到剪力墙所在伸出梁的纵向部分钢筋锚固。剪力墙若是200mm厚度,梁纵向的钢筋会深入至剪力墙锚固区弯折前期投影长将难以达标,需设计师予以锚固处理好,加固设计所伸出梁的纵向钢筋,避免锚固受损。连接框架梁期间,梁体高度和跨度间比例若超过5级,可结合框架梁现行设计标准予以合理设定,一般维持5-6范围即可者,由于框架梁处于框架梁和连梁中间位置,故配筋梁需增数[3]。
        2.4 在设定截面厚度层面
        建筑设计内剪力墙形式结构实践设计中,务必考虑到剪力墙的截面厚度,予以合理设计,确保房屋结构整体设计可靠且安全。建筑结构实践设计规范及标当中,其对剪力墙实际厚度有着明确规定及要求。前期未实施建筑抗震实践设计工作时,剪力墙的最小厚度应当超过楼层高度1/25,比建筑层高160mm左右;如果是抗震设计期间,则剪力墙所在底部位置需增强其抗震等级,建筑层高最小厚度需超出建筑整体层高1/20,比建筑层高低160mm。以此为基础,设计剪力墙形式结构期间,务必保证剪力墙所处平面外部极具稳定性及刚度性。对此,务必要确保剪力墙墙体和平面外部相交情况下支撑力得以降低,考虑到剪力墙具体厚度参数,保证建筑物维持稳定且安全使用状态。
        2.5 在设计约束性边缘构件层面
        设计剪力墙形式结构期间,设计者极易忽略边缘构件设计部分,实则,边缘构件直接影响着剪力墙形式整个结构。剪力墙的边缘构件以无约束及约束特性的边缘构件为主。对比这两种不同形式,如果无约束性边缘构件自身承载力低于40%,则地震能耗必然下降,在严重情况之下,对建筑墙板总体稳定性影响极大。设计者需与建筑实际情况相结合做好分析,保证结构设计整体质量,满足结构设计各项基本需求。
        2.6 在结构计算层面
        剪力墙形式结构实践设计期间,剪力墙形式结构若较为简单化,需计算分析建筑物实用空间协同化面积;剪力墙若呈复杂结构状态,则需明确计算分析建筑物抗震特性及其内力情况。结构设计实践中,相对比计算机现代信息技术,APP更加能够实现高精度计算。剪力墙形式结构各项指标及参数设定期间,需与建筑结构具体情况相结合,保证建筑物不会受其影响,对建筑物整体当中对剪力墙自身稳固性予以有效强化。
        3.结语
        从总体上来说,建筑结构实践设计当中剪力墙形式结构设计期间,设计者需严格落实调整参数、调整宽高比例、设定墙肢厚度及长度、设计好连梁、设计框架梁、设定截面厚度、设计约束性边缘构件、结构计算等各项工作,保证剪力墙形式结构设计总体质量。
        参考文献:
        [1] 崔波,耿炳成.民用建筑结构设计中剪力墙结构设计分析[J].居舍,2020,19(013):761-762.
        [2] 郭容林.对建筑结构设计中剪力墙结构设计应用的几点探讨[J].中国房地产业,2019,10(008):222-223.
        [3] 李思远.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用概述[J].建筑与装饰,2019,28(013):119-120.
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