1.身份证号码:13072619880820XXXX;2.身份证号码:13072619910513XXXX;3.身份证号码:13072619910509XXXX;4.身份证号码:13072619880710XXXX
摘要:在建设行业飞速发展的今天,促进了国民生活水平的逐步提高。然而在进行建筑设计过程当中,如果剪力墙结构比较理想,那么其就具有良好的刚性以及抗震性能,也正是基于以上这些特点使得其在建筑结构当中有了广泛的应用。本文针对建筑设计中剪力墙的结构基本设计原则、优势以及实际应用进行了针对性的分析与阐述。
关键词:建筑结构;结构设计;剪力墙结构设计;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剪力墙结构设计的优势
在建筑工程施工的过程当中,如果能够结合实际需要设置剪力墙是十分必要的,也是有着自身优势,主要体现在以下几个方面:(1)剪力墙的设置能够最大程度上提高整体的经济性,与传统框架对比看,剪力墙可能会耗费比较多的材料与成本。但是从整体角度出发,甚至剪力墙往往更加具有优势。因为剪力墙是将混凝土与钢筋有效的混合在一起,在这个过程当中不需要填充过多的刚性材料,同时也不需要钢筋材料对整个建筑物的稳定性进行提升,这种方式不但节约成本,同时也能够体现出企业发展初衷,能够保证企业经济利益的有效实现。(2)其次从剪力墙的角度上来说,其整体设计具有比较理想的稳定性。为了能够最大限度上提高建筑物整体稳定性,在进行剪力墙设计过程当中使用的是钢筋混凝土材料,和框架式结构相比稳定性更理想,而从外观的层面上来说,剪力墙的整体外观与传统构架相比也更为理想,同时剪力墙使用钢筋混凝土,其具有着比较理想的支撑效果。(3)在进行剪力墙设计的过程当中,又有着比较理想的连续性,在设计时可能会对不同区域进行有效的划分,最为关键的目的就是希望能够对构件进行分割,从竖向和水平两个层面对不同的区域进行划分,这种方式就使得剪力墙在整个建筑物当中不但保持了稳定性,同时也使得建筑物具有良好连续性,这样建筑物之间不但能够有效分离,同时又是一个整体。(4)剪力墙的设计还具有着比较良好的规则性,在整个建筑项目施工的过程当中,建筑内将会被分割成不同的区域,不同区域的作用也存在着一定的差异性。
所以就会使用剪力墙结构,由于剪力墙结构有着比较理想的连续性,就能够保证建筑物不但能够得到有效的区域划分,同时彼此之间也是联系的。另外剪力墙结构从整体结构设计层面上来说,不但十分简单同时也比较规则,在它分成不同区域以后,可以保证得有效的维护。
3建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
3.1做好平面安排与设计
在具体设计的过程中,第一步要对墙体平面进行设计,目的是确保剪力墙的中心能够与墙体刚度保持一致,这样才能进一步保障建筑墙体能够发挥最佳的平衡能力。在平面安排与设计时,建议沿着主轴并进行双方向或者是多方向的安排,通过这样的安排能够达到较强的平衡能力。此外,需要注意的是,在具体设计过程中要紧建筑结构跟时代步伐,以绿色生产理念为例,这就要求材料选择方面坚持最优原则,进而达到节约成本的目标。
3.2关于连梁的设计
连梁能够将墙肢与墙肢之间进行有效连接,在剪力墙结构设计也是非常重要的环节。在水平荷载的作用下,墙肢将会出现一定程度的完全变形,而此时连梁也会受到一定程度的内力,所以连梁内力方面必须达到相关标准。连梁设计中最重要的是跨高比与截面尺寸,加之有多方面的因素能够影响到这两个方面,所以建议这样进行设计:第一,对于连梁的高度来讲,建议参照相关设计标准对其严格控制,倘若完成设计之后,截面尺寸与跨高均未达到相关标准,则需要基于实际情况将其合理折减。第二,对于剪力墙洞口的宽度来讲,需严格参照设计标准适当进行增加,而高度方面可基于标准以及实际情况进行合理减少。这样进行设计的目的是能够确保连梁刚度可以得到合理的减小,而整个建筑抗震性能将得到提升。
3.3大墙肢的处理
建筑结构各体系在设计时需要考虑其性能,剪力墙结构设计时需要注意其延性。通常情况下,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。
3.4合理设置边缘构件
在剪力墙结构设计过程中,边缘构件的设置是其中一项重要环节,其需要施工人员充分了解施工的相关信息,分两种情形来解决边缘构件问题。一种是处理具有约束性的边缘构件剪力墙,另一种则是处理无约束能力的边缘构件剪力墙。这两者之间存在一定的差异性,相较于无约束力的边缘构件来说,有约束力的在承载性上要更强,最大的承载力度可以达到40%以上。在剪力墙结构施工中,可基于施工实况,来选择边缘构件的种类,无论是构造边缘构件,还是约束边缘构件,都需要满足于施工需求。正常情况下,若是指定值高于压轴指数,那么可设置后一种类型的边缘构件;建筑水平为三级或四级,底部加强位置压轴指数小于指定值,可以构造类为主。
结语
在进行建筑结构设计过程当中,合理对剪力墙设计是尤为关键的,需要结合实际情况制定针对性设计工作,保证建筑结构能够满足实际要求,最大限度上发挥剪力墙结构所具有的作用,保证其整体效益能够有效发挥。
参考文献:
[1]孙海荣.建筑结构设计中剪力墙结构设计分析[J].住宅与房地产,2018(36):57.
[2]李伟.建筑工程设计中的剪力墙结构设计分析[J].科学技术创新,2018(33):106-107.
[3]黎钜宏.民用建筑结构设计中剪力墙结构设计分析[J].四川建材,2018,44(08):57-58.