剪力墙结构设计在建筑设计中的应用 万柱

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:万柱
[导读] 摘要:随着我国经济水平的不断提高,建筑业得到了很大的发展。
        安徽省城建设计研究总院股份有限公司  安徽省合肥市  230041
        摘要:随着我国经济水平的不断提高,建筑业得到了很大的发展。同时,对我国建筑工程设计提出了新的要求。人们越来越重视建筑的安全性、实用性和经济性。特别是在施工过程中,建筑结构设计直接关系到建筑的安全和质量。因此,在施工过程中,施工单位应在保证建筑实用性的基础上,确保建筑结构的整体安全。剪力墙结构作为一种侧向位移小的设计结构,具有较高的侧向刚度和抗震能力,广泛应用于建筑施工中。从目前我国剪力墙结构的使用情况来看,由于使用过程中对剪力墙的位置和尺寸没有具体规定,在剪力墙施工过程中存在一系列问题,本文将进一步探讨剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体应用。
        关键词:剪力墙;结构设计;建筑设计;应用
        导言
        目前,建筑业发展迅速。我国建筑结构设计主要以建筑安全性、实用性和经济性为原则,为建筑工程的施工提供了强有力的依据和保障。建筑设计单位不仅要考虑结构设计的实用性,还要考虑建筑结构的整体安全经济状况。剪力墙结构是一种常见的建筑结构设计形式。它具有侧向位移小、侧向刚度高、抗震性能好等特点,在建筑工程结构设计中得到了广泛的应用。从目前我国剪力墙结构的使用情况来看,由于在施工过程中对剪力墙的位置和尺寸没有具体的要求,很容易导致后续施工中出现一些问题,不利于工程的顺利发展,提高了建筑结构设计水平,并将剪力墙结构设计作为一个整体和局部考虑。
        1剪力墙结构的分类和设计原则
        1.1 剪力墙结构设计原则
        进行建筑剪力墙结构设计时,应遵循4个基本原则:(1)在设计计算过程中,应将剪力墙纵横向的计算结果作为一个整体考虑,并应考虑不同方向剪力墙的受力情况。当内力已知时,应根据偏拉和偏拉作用于剪力墙、界面和主要界面的力,对剪力墙进行分析和验算。(2)当剪力墙与平面外的梁连接时,容易引起墙对平面的外弯矩。因此,在设计剪力墙结构时,应避免与墙外平面梁连接。(3)剪力墙结构为平面结构,需要承受垂直方向的压力。因此,在设计剪力墙结构时,应保证墙结构对外力的承载力和墙的刚度。(4)由于剪力墙尺寸较大,厚度较薄,为保证剪力墙受力合理,当剪力墙长厚比为3-5时,墙应设计为异形柱;当长厚比小于3时,墙应设计为一列。
        1.2剪力墙结构的分类
        在进行剪力墙结构设计时,可以结合墙体是否需要开洞以及需要开洞的尺寸将剪力墙分成4个类型,分别是整体墙、小开口整体墙、连肢墙以及壁式框架。(1)整体墙是指进行剪力墙结构设计时不需要进行开洞的墙体,或墙体开洞面积小于整个墙体面积的15%的墙体。(2)小开口整体墙是指墙体开洞面积大于整体墙总面积的15%,但是洞口依然是比较小的墙体。(3)连肢墙是一种有一个或多个洞口的剪力墙,洞口尺寸较大。此时,剪力墙的应力由开口间的梁连接的一系列墙肢承担,称为连接腿墙。连接墙开孔的数量和面积都很大,因为开孔的数量和面积大直接破坏了整个墙体的承载力。因此,为了避免墙体变形,造成质量和安全问题,有必要通过一系列连接梁约束墙来加固连接墙的质量。(4)当墙式框架剪力墙的洞口尺寸较大,洞口连接梁的线性刚度接近或大于洞口边墙的线性刚度时,剪力墙的力学性能会发生变化,这与框架的力学性能非常接近。在壁式框架的设计中,力矩图上可以看到明显的反弯点和突变。
        2 剪力墙结构设计在建筑结构设计的应用策略
        2.1 完善剪力墙设计方案
        在建筑工程中,剪力墙结构具有保持平衡的作用。在设计剪力墙设计方案时,设计人员需要采取有效措施,突出剪力墙结构的作用,提高工程质量,有效降低工程造价。因此,设计人员在设计剪力墙结构时,需要科学运用现代技术手段,根据实际情况和建筑要求,改进建筑结构规划,体现剪力墙结构的价值。另外,设计人员应注意工程造价,选择合适的施工材料,保证原材料满足剪力墙的施工要求。

在实际施工过程中,有关人员应根据施工要求调整剪力墙的长度,并设置适当的开口,以确保剪力墙的长度适当、协调。对于每一墙体截面,应采用弱连梁连接,科学控制每一独立墙体截面高度与截面高度的比值,以保护剪力墙不受损伤。
        2.2 准确定位剪力墙结构
        在建设工程中,为充分发挥剪力墙结构的优势,有关人员应改进剪力墙结构的布置,围绕平面结构和竖向结构的布置进行设计工作。在剪力墙平面结构设计中,设计人员需要确定剪力墙结构的刚度中心和质心,并对剪力墙进行矫直。一般来说,剪力墙结构的设计不应过于复杂。根据有关规范和原则进行设计工作,保证剪力墙刚度适宜,满足建筑结构要求,充分发挥剪力墙结构的作用。
        2.3 科学处理剪力墙内大墙肢
        剪力墙结构本身具有许多优点。在设计剪力墙结构时,需要充分考虑剪力墙结构的伸缩性。剪力墙结构的延伸性与整个结构的性能密切相关。一般来说,在设计剪力墙结构时,大多数设计人员都会把它设计成一个高形状的结构,这关系到整个墙的性能和质量。因此,设计人员应根据施工要求和实际情况对设计方案进行调整和优化,避免因细节处理不当而影响整体质量。当墙截面长度较小时,穿过弯曲部分容易产生裂缝,剪力墙的质量与整个墙的钢筋的支撑力有关。针对这种情况,相关人员应结合实际情况,进行施工流水作业,施工完毕后进行填充,以改变长墙的形状。此外,在设计阶段,设计人员根据建筑结构要求设置适当的预留孔。
        2.4 剪力墙结构设计的改进
        根据建筑工程的现状,剪力墙结构的优化设计是建筑工程实际设计的核心。由于剪力墙的承载力通常由剪力墙承担,在施工期间,首先将剪力墙作为主体结构进行施工,因此在施工期间应充分重视对剪力墙结构设计的改进,以确保其不仅满足建筑设计的要求及设计标准,但也满足工程造价的要求。例如,在剪力墙的设计中,可以选择优化地基的性能,降低施工成本,或者结合建筑特点和地质条件选择最佳的施工方案,这不仅符合当前建筑设计规范的要求,而且还可以满足建筑设计规范的要求。满足建设单位节约成本的要求。
        2.5 对建筑构件和连接点位置的质量给予关注
        在剪力墙结构设计中,如果连接点设置不合理,就会形成施工裂缝,影响剪力墙的承载力和抗震性能,使建筑物整体质量达不到要求。因此,在剪力墙设计中,必须重视建筑构件和连接点的设计。同时,由于材料本身的问题,在剪力墙结构的设计中也可能出现问题,因此在设计阶段应给予足够的重视。为了提高公众对建设工程的满意度,剪力墙结构的设计应朝着高标准的方向进行。设计人员需要加强建筑主体结构连接点的稳定性,以增强建筑工程的整体稳定性。
        结束语
        总之,当前建筑结构设计水平不断提高。剪力墙作为建筑结构设计的重要组成部分,在建筑结构设计中起着重要的作用。运用科学的方法和设计原则进行剪力墙设计,结合剪力墙的优点和实际情况,从建筑的整体性能和局部功能的角度出发,充分发挥剪力墙的优点,是当前建筑结构设计的一项重要工作。通过上文的分析,希望在未来剪力墙能够在建筑结构设计中得到更广泛的应用,为城市经济发展及社会稳定和谐奠定基础。
        参考文献:
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