摘要:近年来,我国的建筑工程建设有了很大进展,建筑的结构设计工作也越来越受到重视。剪力墙结构的设计要求相关施工人员(设计人员)具有广泛的理论基础,并将其应用于实际工程当中,以此来解决建筑结构设计中面临的问题和一些缺陷。基于此,本文主要分析了剪力墙结构设计的应用。这些理论要与实践相结合,主要将此用于建筑物的结构设计中,以此来进一步提高建筑物的设计水平,从而确保建筑物地质量。
关键词:剪力墙;建筑结构;相关设计应用
引言
自21世纪以来,经济发展和科技发展的速度越来越快,人们在日常生活中对于居住质量和居住条件的要求也越来越高,因此在建筑行业的发展历程中,部分建筑工程为了满足人们提出的要求,取得更高的经济利益,在其建筑结构内的各个相关环节进行了设计形式方面的改变,所以,剪力墙的结构设计也会在建筑工程中被改变一部分。与此同时,因为剪力墙自身所具有的高强度性和防震性在建筑结构中所承担的重要性非常之高,因此剪力墙的设计工作要使设计成果在实际中得到更加全面的应用,本文就上述情况进行了深入的讨论,并进行了技术型的总结。
1剪力墙结构的基本设计原则
在建筑工程中,剪力墙兼具分隔墙、结构墙体的作用,所以在设计剪力墙结构时,应同步达到分隔空间与合理布置结构这两项要求。要想在建筑结构中,充分利用剪力墙结构应有的受力性能、抗震性、刚度等,则设计环节应遵守以下基本原则:(1)建筑领域的结构设计师应按照有关的结构设计规范开展设计工作,及时引进先进的设计观念及标准。从我国的有关技术标准规范出发,来科学地制定更加合理的设计剪力墙的结构细节方案。(2)在设计剪力墙结构时,应全面考量墙体结构的具体受力情况,更加科学地配置剪力墙中的梁、柱等,以增强整个建筑结构的整体稳定与安全性。同时,在设计环节,还应尤其注意剪力墙结构在自身水平及纵向上的实际受力情况,以确保设计出的剪力墙结构兼具高超的承受力与优异的延展性。不仅要周全考量剪力墙在剪力与弯矩上的具体受力,而且应增强剪力墙的固有承载力。(3)在设计结构时,可利用结构数据信息与现代建筑模型,来测试建筑结构,以使得剪力墙结构能够拥有稳定的受力性质。(4)仔细计算剪力系数,控制结构切实科学,并且达到结构抗震性上的要求。(5)严禁剪力墙结构出现受力不均问题。设计出来的剪力墙结构,除了需要满足建筑结构方面的要求,还不能使用太多的剪力墙结构,以缩减工程量、保证合理性,严格控制工程实施成本。
2建筑结构设计中剪力墙结构设计的有效应用
2.1科学选择剪力墙肢的厚度和长度
设计剪力墙结构时,需要根据实际情况来合理选择墙肢的长度,墙肢的长度过长或过短,都会直接影响剪力墙结构的质量,不利于剪力墙结构稳定性的提升。墙肢的厚度也是关键因素之一,在设计厚度参数的时候,应当从剪力墙结构的刚度来考虑。通常情况下,高层建筑剪力墙结构的墙肢体厚度应为20cm,与其填充墙厚度保持一致。但是如果高层建筑中没有设计地下室,基础埋深需超过250cm,墙体的高度应达到500cm以上,墙肢的厚度要高于填充墙厚度。下墙肢的长度不可超过800cm,下跨的高度要大于600cm。另外,在确定墙肢厚度和长度的时候,还可以从两方面着手:一方面是设计抗震墙的厚度,严格按照施工标准中的要求来设计参数。一般来说如果抗震性达到一或二级,其厚度至少要达到16cm以上,而且要大于层高长度的1/20;若是达到三级或四级,墙体厚度应当等于或大于14cm,并且要大于层高的1/25。底部加强部位的墙肢厚度参数同样可以根据级别的不同来进行设计,一级和二级的时候其厚度要大于层高的1/16,且要在20cm之上;三级和四级的时候厚度要大于层高的1/20,不小于16cm。合理的墙肢厚度、长度设计,有利于加固剪力墙结构,使其更加安全。
2.2优化连梁(LL)超筋
在设计剪力墙结构时,应专门处理好连梁超筋方面,以更加合理地控制剪力及剪压值,令它们与设计的具体需要相符,以防发生连梁超筋现象。从剪力墙结构上来看,通常会在楼层高的1/3部位,发生连梁超筋现象。倘若墙体很长,则位置相应地也会变动,且以中部位置最为常见。倘若墙段墙肢的实际截面高之间有差异发生,则在墙肢部分也会发生连梁超筋现象。具体的剪力墙剪切出现的形状变化,一般是受到了来自连梁方面的影响。倘若剪力墙无法统一连梁设计尺寸,则需要有效控制连梁截面的设计高度,以提升科学、规范的水平。同时,还应及时调整连梁的设计弯矩、剪力,增强剪力墙的整体抗震性。倘若连梁在振动下,发生皮坏问题,则墙体结构会失稳,故此应控制墙肢独立,深入研习其应力,算出最大墙肢内力,再按内力来配筋。
2.3剪力墙结构设计的墙体配筋
在施工的过程中,对剪力墙的配筋工作进行严格的把控工作,争取在最大程度上提升建筑结构的整体安全性、稳定性以及整体建筑工程的使用经济性,这些因素主要基于剪力墙自身的面广量大。在建筑工程施工过程中,对剪力墙的墙体进行配筋工作时,主要作用是在建筑内测预防竖向钢筋发生意外,并且在外侧安放水平钢筋。如果在配筋工作能够满足相关的计算,并且达到最小配筋率。加入在剪力墙体的整体结构设计工作中采用双向钢筋网片,就会使迎水面保护层自身的厚度达到30mm,这样能够对墙体配筋工作的材料有一定的节约。
2.4墙体主要的配筋承重方式
剪力墙结构是建筑物的主要荷载,所以墙体必须是实心设计的。因此,在施工剪力墙体时,工作人员必须充分考虑整个墙体结构的处理方法,这是保证墙体整体稳定和安全的基础标准,以保证整体建筑不受外力的影响,然而墙体的破坏和整体抗震能力提高与否和建筑物的质量息息相关,配筋率设置也将会直接影响到工程造价和建设项目的经济效益。
2.5优化设计基础方案
在设计剪力墙结构的环节,基础方案作为基础之一至关重要。所以,作为设计人员为了优化设计基础,则应亲自深入实际现场展开必要的调查、考察、研究工作,要求需要及时预防、妥善处理容易出现的工程质量等方面的问题。而在实际考察的项目中,则需要囊括工程现场的基本地质情况、水文条件等资料。此外,还应科学、合理地统一规划好与设计相关的专业技术标准、相邻工程的整体布局等。唯此方可有效控制最终设计好的基础方案,真正发挥出应有的作用。所以,在整个设计过程中,工作人员应不断努力修改、大力更新、尽量完善,基于制定好工程基础设计方案再予以完善,以此来严格控制其质量。
结语
综上所述,在整体的工程建筑结构中,剪力墙结构拥有着非常重要的作用。本文针对剪力墙的整体结构设计在工程的施工阶段采用的使用形式展开了简明扼要的分析,并有效的结合了工程建筑的实际施工状态,因此,会更加注重于剪力墙整体结构上的强度和防震性,这样一来,不但可以提升剪力墙的整体结构质量,还可以增加建筑结构的设计质量,进一步推动我国建筑行业在日后的发展。
参考文献
[1]杨叶辉.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探讨[J].居舍,2018(10):86.
[2]郝如.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探讨[J].山西建筑,2018,44(29):61-62.
[3]戴茂辉.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探讨[J].建材与装饰,2017(27):89-90.
[4]马云童.短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用[J].四川水泥,2019(2):189.