黎嘉良
广西万众工程检测有限公司 广西南宁530000
摘要:由于建设项目的施工难度越来越高,工程多样化的复杂程度明显提高,为了及时提高项目的施工质量,保证整个项目的施工进度,必须提高建设项目的整体工程施工管理水平。在此经济背景下,我们正在尽最大努力,充分利用建筑知识、技能,以及大数据技术来指导我们研究和设计现代建筑中一些不同类型的新型建筑结构。建筑剪力墙结构的整体结构性能有巨大的性能优势,例如,该结构可以显著用于增强建筑工程的结构强度,更好地增强建筑结构的整体性能。在新技术时代,我们利用基于大数据的技术分析和技术指导,对建筑结构的性能进行充分的理论研究和数据挖掘,从中快速了解关于建筑理论结构性能的基本信息,从而大大提高建筑的安全防护性能和可靠性。
关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用策略
引言
随着社会的进步与发展,人们对建筑工程的质量要求不断提升,为满足不断提升的社会需求,建筑行业内一直在积极的探索创新路径,多种先进的建筑工艺和施工方法被不断应用到建筑的建造过程中,在一定程度上提高了建筑工程的建筑质量,推动了建筑行业的综合发展。剪力墙结构就是近年来获得广泛应用的一种建筑结构,通过科学的应用剪力墙结构,能大幅提升建筑的综合性能。但目前行业内关于剪力墙结构设计的尺寸、位置选择等尚未形成统一的规范,主要依靠设计人员的经验展开设计,使得不同建筑中剪力墙结构的设计和施工都存在一定差异性,也可能存在一些安全隐患。设计人员应充分掌握剪力墙结构的设计要点,保证剪力墙结构设计能满足建筑的要求。
1建筑设计剪力墙结构设计的应用策略
1.1剪力墙的规划布置
在剪力墙结构设计中,需要参照空间特点展开合理布局,一般情况下,如果是高层建筑,会采用双向剪力墙结构,确保两个方向剪力墙刚度的均衡性,减少水平位移的产生,避免剪力墙在外界荷载作用下出现扭转,提高建筑结构的稳定性。剪力墙的水平地震作用力较大,自振周期短,结构本身稳定性很容易受到影响。所以在设计过程中,需考虑到力的平衡,可通过减小剪力墙厚度,或者增加剪力墙之间的间距,来降低水平地震作用力带来的影响,防止位移、断裂等问题的出现。同时上述操作也能够降低剪力墙自重,同时降低地震作用力。如果剪力墙设计中存在较大洞口,洞口位置要保证在一条线上。考虑到墙体结构受力情况,应展开应力的科学划分,确保均衡性、对称性。底部结构如果设置框架转换层,落地剪力墙的间距要满足《高层建筑混凝土结构技术规程》的相关要求。剪力墙设计中,需充分考虑抗震性能要求,避免楼板平面等结构因变形发生危险。
1.2基础方案及承重构件的设计
剪力墙结构的基础设计方案应以施工现场的水文地质情况、周边建筑分布情况、工程的建设要求等多种要素为基准综合确认,确保剪力墙结构的设计方案既能满足建设要求,又能与周围环节和谐共生。设计人员应结合建筑施工环境、相关标准等要求合理规划剪力墙的承重构件,保证建筑主体结构的稳定性合格。应将墙体配筋率作为剪力墙承重构件设计的关注重点,一、二、三级抗震等级时水平和竖直方向的配筋率不应低于0.25%,部分框支剪力墙结构底部加强部位的配筋率应不少于0.3%。在剪力墙结构的设计过程中,设计人员应积极认识基础方案的重要性,重点控制承重构件的设计及优化,结合自身设计经验和工程的各项参数科学确定工艺参数及建设标准,避免因设计不合理为结构带来的安全隐患。
1.3剪力墙配筋设计
剪力墙结构在建筑业的运用是非常广泛的。剪力墙结构要在保证建筑企业的经济效益及满足人们的需求下,对整个建筑物进行科学合理的设计,从而有效保证建筑物整体的稳定性。
现如今,剪力墙结构属于在建筑工程中抗震性能比较强的,其抗震等级不同,对水平方向和竖直方向所需要配筋的要求也有所不同。随着社会需求的发展,配筋率也要提高到与先进国家的标准配筋率相符,为此剪力墙抗震设计的最小配筋率也在伴随经济水平而提高。此外,因为剪力墙具有数量多、面积大等特点,所以做好其配筋设计工作有利于整体结构安全性及项目经济效益的提高,须予以充分重视。不仅如此,在进行配筋设计时需要确保其与规范构造及计算的最小配筋率相符。如若采取双向配筋网片,在设计迎水面保护层厚度时,应将其控制在30mm,以有效保证钢筋的耐久性能。
1.4合理布置剪力墙平面
剪力墙平面布置应始终坚持对称性和均匀性的原则,使得结构重心可以和结构刚度中心重合,通过这种控制来减小扭矩;抗震剪力墙结构设计时,应尽量选用两个方向都有剪力墙的设计方案;始终沿中心轴线的方向保持对称性;将剪力墙抗侧力刚度控制在合理的范围内,设计人员在设计的过程中,可以直接利用T=(0.05-0.06)n公式来进行设计,其中,T代表的是经验公式,n为剪力墙结构层数,在此公式下,确定剪力墙刚度的范围,保持刚度和层数相符合;剪力墙布置不宜太密,尽量多布设均匀长墙,少布设短墙,最好使得墙肢厚度沿着高度方向上呈现均匀变化的趋势;坚持“强周边、弱中部”的布设要求,将剪力墙平面布设为L、T、十字形等形式,以提升剪力墙结构的稳定性。
1.5剪力墙连梁方案
连梁指的是剪力墙中连接墙肢结构的梁,具有跨高比小、连接墙肢刚度大等特点。连梁除起到连接作用外,还具有较为明显的支撑作用,能够有效抵抗地震荷载、风荷载带来的影响,一旦连梁构件出现问题,建筑结构也将受到较大影响。所以在设计中需结合实际情况,合理设计连梁方案,增大其刚度,保障结构的稳定性。在工程实际设计中,剪力墙连梁的设计宜按“强墙肢弱连梁”原则进行抗震设计,为了提高连梁的延性,通常情况是对于跨高比较小的连梁内宜设置交叉斜筋,交叉斜筋的走向与主拉应力的走向一致,目的是抵抗弯剪作用下主拉应力的变化,从而控制应力变化产生的裂缝问题。另外,交叉斜筋的延性、耗能和抗震性能,相较于传统配筋连梁具有更大优势,在提高剪力墙结构质量,增强建筑结构整体性和稳定性上起到了显著作用。
1.6剪力墙墙肢与厚度设计
通过深层次剖析剪力墙的特点能够发现,剪力墙的延性与刚度在一定程度上受施工材料的影响,因此在实际设计环节,要求工作人员能够将其延性考虑在内,同时联系具体情况来开展剪力墙结构设计工作。同时还需在确保剪力墙具有较强承载能力的基础上来开展分层间隔设计工作,以提高剪力墙的独立性与均匀性,从而提高墙体结构的承载能力。通常控制墙肢长度不超过8m,而且设计跨高比大于6,防止墙肢长度偏大而对结构产生不良影响。此外,设计墙体厚度一般为200mm,以确保结构的刚度与稳定性达标,并且不影响到建筑的使用功能。
结束语
总的来说,剪力墙结构设计是现代建筑中一种关键的结构设计形式。它不仅因具有抗侧移能力强、刚度大等优点,而且可以大大增强其建筑功能和建筑结构的使用安全性。因此,科学合理的应用不仅可以有效增强这些高层建筑的抗震抗侧力和刚度,有效促进这些高层建筑保持较强的整体抗震能力,而且可以保证其整体综合应用质量。恰当地应用它们,能有效促进建筑行业持续、稳定、健康的发展。
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