剪力墙在建筑结构设计中的应用分析陈继海--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

剪力墙在建筑结构设计中的应用分析陈继海

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：陈继海

[导读] 摘要：剪力墙施工是指墙板而不是墙体的施工。

        中国二十二冶集团有限公司设计院河北省唐山市 063000
        摘要：剪力墙施工是指墙板而不是墙体的施工。具体地说，墙板材料是钢筋混凝土，可以有效地代替原框架在加载过程中，但也有不同之处。水平力的控制程度。由于该结构具有显著的经济效益，可应用于实际施工，降低施工成本。基于此，该结构在建筑工程中具有较高的应用价值。虽然这种结构具有很大的应用优势，但应用的数量并不是很大，一旦数量过大，工程质量就会下降。
        关键词：剪力墙结构；建筑结构；结构设计
        导言：由于其优越的公共资源，大城市具有巨大的人口吸引力。在人均耕地面积不到世界人均一半的中国，向地下和空中延伸是城市发展的必然选择。如何让城市更好地发展已经成为一个越来越重要的话题。尤其是对于土木工程从业人员来说，如何更好地掌握专业技术，将建筑师的意图转化为真实的建筑，是一个不可回避的挑战。钢筋混凝土结构应用广泛，钢筋混凝土剪力墙是工程实践中最常见的结构形式。
        1 剪力墙结构的介绍
        1.1 什么是剪力墙结构
        剪力墙结构指的是由大量构件组成的墙体，可以承担水平作用力的结构，能够降低建筑结构遭受剪切力的破坏，组成墙体的主要材料为钢筋混凝土，施工的过程中将梁柱使用钢筋混凝土能够有效承接水平方向的作用力，剪力墙应为提升了建筑的稳定性，以此被广泛应用到建筑结构中。但是在实际施工中，因为施工预算等因素的影响，剪力墙的厚度会降低。
        1.2 剪力墙结构的类型
        根据所受到的力不同，使用剪力墙的类型也不同。剪力墙的结构类型主要有以下四种：（1）整体性剪力墙，这种剪力墙洞口的数量不多甚至没有洞口，如果要开洞口要控制洞口的面积在墙体整体面积的1/6，而且对洞口长边尺寸的距离也规定，还要注意减少剪力墙的反弯作用；（2）壁式框架剪力墙墙体上的开洞尺寸较大，产生节点区，形成较大的刚性区域；（3）洞口成列布置的联肢墙体剪力墙，该结构的剪力墙稳定性更高；（4）整体小开口剪力墙，其开口竖向成列分布，洞口在整体面积中所占的比重依然不大。
        1.3 剪力墙结构设计原则
        建筑剪力墙结构设计应遵循四个基本原则：（1）在设计计算过程中，应将剪力墙的竖向和水平成果作为一个整体考虑，并考虑剪力墙在不同方向上的受力情况。当内力已知时，应结合剪力墙局部受拉及局部受拉对剪力墙、界面和主界面的受力进行分析验算。（2）当剪力墙与梁平面外连接时，容易产生墙平面外弯矩。因此，在设计剪力墙结构时，应避免与梁的平面外连接。（3）剪力墙结构是平面结构，需要承受竖向压力。因此，在进行剪力墙结构设计时，应保证剪力墙结构对外力的承载能力和墙体的刚度。（4）由于剪力墙尺寸较大，厚度较薄，为保证剪力墙的合理受力，当剪力墙长厚比为3～5时，墙宜按异形柱设计；当长厚比小于3时，墙宜按异形柱设计一列。
        2钢筋混凝土剪力墙分类
        不同截面的钢筋混凝土剪力墙提供的竖向抗力的原理差别不大，最主要的差别体现在抵抗风、地震等水平力上。工程应用中一般利用钢筋混凝土剪力墙的肢长方向的刚度抵抗水平力，忽略墙肢厚度所提供的抗侧刚度。在工程设计中如何选用正确类型的竖向构件来抵抗相应的水平力，成为设计人员需掌握的基本能力。
        （1）当剪力墙的墙肢长度与墙肢厚度之比不大于4时，其抵抗水平力时表现出的特性和破坏机理与柱很像，如会有反弯点、顶端位移较大等，这种情况下其工程应用一般按柱的相关要求执行。
        （2）当剪力墙的墙肢长度与墙肢厚度之比大于8时，其抵抗水平力时表现出的特性和破坏机理就具有独立特性，例如没有反弯点、顶端位移较小等，这种情况下需按照正常剪力墙的设计要求执行。钢筋混凝土剪力墙也不宜过长，当墙肢长度超过8 m时，在水平力作用下墙肢受弯，裂缝宽度不能按照规范要求得到控制，钢筋也容易产生较大的应力，最终超过其承载力，进入塑性变形进而被拉断。因此，工程应用中一般以8 m的墙肢长度为限值。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        3 建筑结构设计过程中对于剪力墙的根本性应用
        3.1 制定一个科学合理得设计方案，以此来确定实际施工位置
        隔墙结构是提高建筑物整体稳定性的重要因素。为此，责任人员必须根据具体的结构特点，科学设计出适合国情的剪力墙，以保证剪力墙能够充分发挥辅助作用，并在很大程度上为居民提供个性化的设计空间。但这种设计也存在一些不足，不能直接应用于实际施工中，需要设计者对施工中的外部因素进行科学的规划。其次，台风、地震等自然灾害会引起建筑物的失稳，这些因素在设计过程中必须加以考虑，并根据墙体结构设计的具体原则做出相应的调整。同时，要运用先进技术进一步完善建筑规划，最大限度地发挥墙体结构在整个过程中的价值和重要性。要选择合适的材料，考虑建筑结构的整体平衡，保证墙体结构的整体宽度和高度一致，尽量做到结构对称，使剪力墙结构对称，保证整个建筑结构的整体稳定性。最后，在施工中还应确保符合相关标准，我们还需要考虑建筑结构的一般特点，结合简单的施工方法，以进一步提高整体建筑设计的效率和质量。
        3.2剪力墙结构应合理施工
        为了有效地提高建筑的整体安全性，剪力墙结构在实际施工中必须能够进行合理的规划。剪力墙的施工应提供相关的荷载、压力等数据，并能进行适当的分析。包括剪力墙的设计，必须能够保证建筑整体参数的准确性。其次，在墙体设计上，墙体在施工过程中必须能够做到合理施工，才能进一步提高整个墙体的安全性。一般来说，为了提高墙体设计效率，必须控制整体结构的水平和竖向，合理处理墙体的质心、结构和墙体直径等数据，并采用剪力墙避免变形等不利条件。另外，剪力墙的结构通常尽量简单，以保证使用方便，其使用价值应进一步提高。
        3.3剪力墙截面厚度标准规划
        剪力墙的设计要有一定的规划性。截面结构设计时，还应符合国家有关规定。国家有关剪力墙厚度的规定必须根据剪力墙结构的具体类型来确定。如短肢剪力墙下部厚度一般大于0.2m，除底面外其他部位厚度不应小于0.18m，剪力墙结构最重，所需材料为钢筋，必须具有优良的刚度和强度。因此，剪力墙结构可以提高剪力墙的承载力和抗震能力，而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，在连梁配筋时，必须科学合理地选择和控制选用的钢筋，这不仅可以降低施工成本，而且可以给实际施工过程带来一定的安全保障。
        3.4 优化剪力墙边缘构件
        提高剪力墙质量要从剪力墙的各个组成部分入手，其中也包括剪力墙边缘构件优化设计，边缘构件包括剪力墙的翼墙、暗柱、端柱，为此设计时应采用约束构造边缘构件、约束边缘构造两种设计方式对边缘构件进行优化。这两种方式施工手法不同，但目的均为确保剪力墙边缘构件拥有良好性能，因此就要求相关人员根据工程实际情况，明确剪力墙墙肢大小，优化翼墙、暗柱和端柱，如根据实际情况增加或减少两者的截面尺寸和标配钢筋的数量，以达到从各方面优化剪力墙设计目的。
        4注意事项
        剪力墙的设计人员还必须做好工作，确保在设计过程中能清楚地了解软件上显示的各种参数的实际含义和影响因素，以便准确判断设计过程中可能出现的情况，采取有针对性的预防措施。另外，实际工程结构不能完全依靠计算机计算的结果。由于计算的某些部分是错误的，不可能把所有的结果都当作错误来处理。这样可以有效地帮助人们在工作过程中发现问题的原因，增加经验，最终使剪力墙的设计更加具体合理。剪力墙具有较好的抗侧力，但即使如此，在发生地震时仍无法准确地确定地震运动。为了提高剪力墙的整体抗震性能，特别是薄弱的控制性能，有必要进行有意识的设计。楼板会采取有效措施避免地震造成的破坏，但在强震条件下，剪力墙的弯曲问题会更明显，与原来的翘曲相比，会出现更严重的振动问题，建筑物的平面边缘会出现非常严重的裂缝，所以问题非常严重，必须采取有针对性的措施，进一步提高抗震性能。
        5结束语
        综上所述，在整个建筑结构的设计中，剪力墙结构的设计是非常关键的，它将直接影响到建筑结构的稳定性和安全性。因此，有必要严格按照国家有关标准进行剪力墙设计。同时，要充分分析剪力墙的实际情况，使剪力墙的作用得到充分发挥，进而大大提高建筑工程的质量。
        参考文献：
        [1]戴芳勇.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究[J].建材与装饰，2018（12）：107.
        [2]雷斌.论建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J].低碳世界，2016（24）：176-177.
        [3]张林林.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J].2016，14（7）：170-171.