剪力墙在建筑结构设计中的应用分析 瞿皓

发表时间:2021/6/15   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:瞿皓
[导读] 摘要:建筑结构设计是建筑设计中的一项重要内容,也是建筑工程得以顺利施工的重要保障,结构设计的合理性对建筑整体的功能性、耐久性和安全性会产生直接影响。
        四川自力建筑勘测设计有限公司  重庆市  402260
        摘要:建筑结构设计是建筑设计中的一项重要内容,也是建筑工程得以顺利施工的重要保障,结构设计的合理性对建筑整体的功能性、耐久性和安全性会产生直接影响。其中,剪力墙结构设计作为现阶段工作中一项重要内容,对建筑结构稳定性有较大影响。为此,本篇文章在综合了多次调查和研究之后,分析了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用。
        关键词:剪力墙;建筑结构;设计
        引言
        在国家部门大力支持下,我国建筑行业得到了迅速发展。其中,剪力墙结构技术的发展,为建筑设计质量和建筑整体性能的提升提供了技术支持。剪力墙结构刚度大、承载力较强、并且抗震、抗风性能好,在高层建筑中应用越来越广泛。因此研究建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用具有积极的社会意义,希望本篇文章的研究能够推动该设计理念的广泛应用。
        1剪力墙结构设计的优点
        1.1稳定性优好
        剪力墙结构设计在建筑结构设计中表现出了稳定性优势。当前阶段,社会经济得到了迅速发展,建筑数量也呈现出了急剧增长的态势。在进行结构设计时,为了尽可能节省土地资源,建筑高度也出现了快速增长态势。因此,这便对建筑结构稳定性提出了更高要求。就目前形势来看,将剪力墙合理应用到建筑结构中,能够有效提升整体建筑的稳定性,从而更好地保障人民居住安全。
        1.2安全性能高
        在开展任何一项活动时,都需要充分考虑到安全方面因素对其所产生的影响。长期以来,安全一直都是保障各项活动开展的前提和基础。为此,在建筑结构设计时,也需要充分考虑到建筑结构设计的安全性。如果能够在一定程度上有效提升建筑的稳定性,便会降低自然灾害对其产生的影响。借助到剪力墙结构设计的积极作用,能够有效提升整体建筑的安全性。在安全意识不断提升的背景下,更是需要认识到安全性能对其所产生的影响。尤其是在当前建筑性能更加完善的现在,不能过于追求建筑科技性,降低安全要求。
        1.3建筑结构抗震性能好
        近年来,板块运动越来越活跃。相应的,这便会在一定程度上增加地质灾害发生率,尤其是在地震灾害方面。从其特点来看,具备了明显不可控性、难以预测性、破坏性较大的特点。如果在发生了地震灾害时,没有对其进行有效控制,更是会对周围地区居民正常生活和生命、财产安全造成极大威胁。然而有效利用剪力墙结构设计原则,便可以加强内部设计稳定性,从而有效提升建筑的抗震能力。具体来看,在抗震性能方面,其具备较高的承载力,当地震灾害发生时,能够降低对建筑的影响,从而保障人民生活稳定。
        2剪力墙结构设计分类
        2.1整体墙
        剪力墙结构自身具有较强的稳定性,而且抗拉和抗压能力都比较强,整体墙孔洞比较大,但是数量少,部分墙体上并没有设置孔洞,从受力方向上来看属于竖向受力的情况。从水平结构来看,较大的荷载会使剪力墙的高度和宽度扩大,导致墙体界面出现变形的情况。整体墙截面虽然可能会出现变形,但是仍然是符合剪力墙标准的,墙体正面在应力的影响下形成线性分布,使墙体始终保持安全性和稳定性。
        2.2小开口墙
        小开口墙也是剪力墙结构中比较常用的一种模式,剪力墙的孔洞面积如果不断变大的情况下就会形成小开口墙。从墙体的水平结构来看,荷载的压力会导致小开口剪力墙结构受到影响,使得墙体截面存在正应力,而这些正应力的分布呈现规范性,属于偏离直线分布。这种力的分布方式,会使剪力墙的局部弯应力与主应力之间互相叠加,如果这种叠加力不产生反弯点的情况下,小开口剪力墙形成。
        2.3联肢墙
        联肢墙与小开口墙相似,都是孔洞比较大的墙体,如果开孔连接位置强度比墙肢小时,水平荷载将导致剪力墙连接位置出现反弯点的情况。这种结构中每个墙肢都是独立的个体,并独立发挥作用。而这些独立的墙肢个体进行连接就会形成剪力墙,这种剪力墙也被称为联肢墙。


        2.4壁式框架墙
        建筑剪力墙中孔洞最大的墙体为壁式框架剪力墙,墙体的孔洞越大,墙肢的独立性越强,如果孔洞连接位置强度远远超出墙肢时,剪力墙的受力情况也会发生变化。壁式框架墙与框架结构墙体具有相似性,在负荷的情况下截面会出现弯矩的情况,而且建筑内墙还可能会引起比较多的反弯情况。
        3建筑结构设计中剪力墙结构的设计原则
        3.1确定合适的宽度和高度
        剪力墙结构设计时,要严格按照相关建设标准进行。为了进一步提升其整体性,在具体施工建设过程中,通常会根据实际需求和工程需求,对其高度和宽度进行有效调整。具体来看,设计合适的建筑高度能够稳定承载各结构力所产生的影响,如果在设计过程中,出现了高度较高、但厚度相对较小的问题,则需要对其高度和厚度比进行调整,从而避免双向受压对建筑稳定性产生不利影响。
        3.2对剪力墙结构设计系数进行不断调整和优化
        整个剪力墙结构设计中包含了众多参数和相关信息,设计人员需要针对工程实际所需要的各种数据,对其进行有效处理。借助公式,对相关系数进行调整,从而使其能够更好地满足工程的需求。在进行基本系数调整时,需要从系数调整原则角度出发,对剪力墙进行合理化设计,更好地提升其抗震性能。
        3.3严格遵循因地制宜的原则
        在进行建筑结构设计和建设时,需要严格按照因地制宜的原则,结合具体地质状况、地貌结构等方面因素进行综合性考虑,从而提升建筑整体性能。为此,在进行设计时,需要针对实际需求,对其竖向结构进行合理化设计,有效避免在传统设计工作中所出现的剪力比重失调现象,从而避免建筑抗震能力下降问题。
        4建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
        4.1合理安排平面设计
        在剪力墙设计时,首先要进行平面设计。需要注意的是,剪力墙中心位置需要和墙体刚度保持一致,从而在最大程度上有效提升墙体的平衡能力。在设计时,根据主轴方向、多方向内容进行合理化安排。另外,在进行平面设计时,还需要根据目前建筑行业发展的核心要求,选择合适、环保、节能性材料。这样不仅能够在一定程度上有效提升企业经济效益,同时,还进一步推动了建筑行业的健康发展。
        4.2着重加强对大墙肢的处理
        建筑结构设计时,要充分考虑到其各方面性能对建筑质量产生的影响。剪力墙结构设计时,需要着重考虑到延性的作用一般来讲,如果建筑结构的结构的高度、宽度比在3以上时会达到最高的延性,弯曲能力较强,提升建筑的荷载能力。如果高宽比在3以上就需要在墙体上开洞形成上文中提到的不同类型剪力墙结构,减少裂缝的出现。当大墙肢的比例在8以上时,要把承载力计算在大墙肢上,但会造成小墙肢承载力增加产生较大的损害出现裂缝。
        4.3合理确定墙面厚度
        在建筑设计中,对剪力墙结构的截面尺寸有固定要求。不同类型中墙截面厚度不一样,其产生承重效果也不同。因此,在进行设计时,需要严格按照国家的规定完成相关设计,尽可能提升其整体性能。
        结束语
        综上所述,建筑剪力墙的设计中存在多种剪力墙形式,不同剪力墙的应用工程存在一定的区别,因此需要结合具体工程情况选择合理的剪力墙。在今后工作中,相关人员需要不断研究,结合具体工作需求,充分发挥剪力墙结构设计优势,有效提升建筑工程质量。
        参考文献:
        [1]路民军.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略[J].居舍,2020(28):111-112.
        [2]韦一松.建筑结构设计中的剪力墙结构设计研究[J].住宅与房地产,2020(24):84+93.
        [3]刘建辉.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用综述[J].居舍,2020(24):126-127.
 
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