剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

发表时间:2020/9/21   来源:《建筑实践》2020年第15期   作者:刘林震
[导读] 目前,我国经济发展状况处于持续增长的状态

          刘林震
          山东时代建设项目管理有限公司  山东省枣庄市  277100
          摘要:目前,我国经济发展状况处于持续增长的状态,人们的经济水平也越来越高,所以人们对于建筑的建设质量也提出了更高的要求标准。一般情况下,人们通常会选择外部美观、内部结构良好、整体建筑质量优质的建筑物居住,其中建筑墙壁的稳定能力就是人们选择的建筑今后建筑质量重要的影响因素之一,所以对此项内容进行相应的研究和探讨是十分必要的。文章将对于剪力墙的基本概念进行简单的叙述,同时让读者了解剪力墙具有的优点和缺点,并且指出剪力墙设计过程之中需要遵守的相关原则,最后提出如何实现剪力墙结构设计在整个建筑之中发挥有效作用的相应对策,希望能够为我国建筑向稳定优质的方向发展做出一些贡献。
          关键词:剪力墙;建筑结构;设计应用
          在以往的建筑选择之中,人们基本会将注意力放在建筑的外观以及内部的结构的选择上,而建筑的整体质量无法得到确切的保证。在经济发展快速,科学水平技术也越来越成熟的现代社会之中,人们也可以对建筑的整体质量提出相应的要求,这就需要整个房屋建筑结构设计出更加具有优秀承重能力和抗压能力的结构。剪力墙作为建筑物质中十分重要的组成部分,需要设计师结合建筑物所处的环境进行建筑情况设计出合理优质的剪力墙,尽可能发挥剪力墙结构在建筑物安全保证上的有效作用。
一、简述剪力墙的基本内容和优缺点
(一)基本概念
          现在建筑的高度越来越高,要保证建筑物的墙体能够抵御日常生活中发生的大风、地面震动等自然灾害,剪力墙也在这种需求中慢慢出现。同时,剪力墙又可以称为抗风墙、抗震墙或者结构墙,其与传统承重墙相比实际厚度并不高,但是却是占据整个建筑物质中实际规模较大的墙体,其对于整个建筑结构的建设是十分重要的。其不仅需要代替在传统建筑之中的承重柱来承受各个方向产生的压力,还需要对整个建筑结构有一定的控制和支撑。剪力墙完成建设之后,住户不能随意拆除,因为随意拆除会导致整个建筑的压力分布不均匀的情况发生,一旦遭遇较强的风力和地震情况时直接会造成建筑稳定性和安全性受到影响的危险状况发生[1]。
(二)剪力墙优点与缺点
          建筑物中的剪力墙也具有一些优点和缺点,在建筑物的建设过程之中,剪力墙具有较高的稳定性,并且经济、实惠、美观、大方,其中稳定性高的优点,主要是因为剪力墙具有较强的承受力,能够在一定程度上抵抗外界因素所带来的压力和影响,重点是在水平和在顶部上能够实现对整个建筑十分良好的支撑效果,大大的提高了整个建筑的稳定性,稳定性就是作为剪力墙建造过程之中最重要的因素之一,直接能够减少整个墙体使用混凝土或者钢铁的状况,节约了整个建筑工程的实际成本,同时还能够带来十分稳定的建筑稳定性,正是由于这一项优点剪力墙就被广泛地应用在我国建筑结构的设计工作之中。而具有美观性,是因为其与传统的承重墙相比占据的厚度并不高,所以其能够起到相应的稳定作用和建筑内部分割的作用。人们的外部需求就可以在剪力墙的使用上得到实现,让人们居住地点变得更加美观和安全。
          但是,剪力墙的整体结构也有相应的缺点,虽然其厚度不高,但是其占据整个建筑之中的实际重量是比较大的,因为剪力墙主要是使用混凝土浇灌和钢筋结构结合的方式来进行建设的,所以其达到相应的稳定建筑要求时也需要增加自身的重量,这就直接造成整个建筑所担负的重量直线上升的情况发生,也对整个建筑物的承重和承压能力提出了一定的要求。其次,剪力墙还具有较差的延续性,因为整个剪力墙主要是由混凝土钢筋在一定的比例下组成的,这就导致整个墙体的延伸性不能随时变化。

同时剪力墙的整个施工过程是具有一定难度的,如果施工人员不具备相应的水平和专业知识,那么剪力墙的制作将可能会出现不符合要求的情况,那么也会影响整个建筑的稳定性[2]。
二、进行剪力墙结构设计的基本原则
(一)确保墙体的延伸性
          由于剪力墙是由混凝土和钢筋所组成的,所以墙体的延伸性会受到一定的影响,但是延续性的大小也会影响到整个剪力墙结构的稳定性,所以在剪力墙的结构设计过程之中,需要注重墙体延伸性这一要点,剪力墙体的设计不可过高或者过低,因为剪力墙在较强的压力下很容易产生被挤压至弯曲的情况,这样的损伤是很难实现有效地修复的。比如在高层建筑之中,一定要科学把握好剪力墙的长度和宽度,尽可能使用9米以内的长度,高度和宽度的比例需要达到2米,如果在普通的建筑过程之中,必须要使用到具有一定长度的墙体时,那么就需要严格控制好墙体边缘的延伸状况,可以建设具有一定结构性的延伸型墙体。
(三)墙体调整最小剪力系数
          为了确保剪力墙自身为建筑提供的稳定性,其需要增加自身的重量来实现这一功能,但是这就直接增加了整个建筑所担负的重量,建筑整体的稳定性就不能得到保障。所以在建筑的设计过程之中,需要调整剪力墙的系数至最小的剪力系数,尽可能减少各个建筑中构建和框架的布置,使用大开间式剪力墙的布置方法,因为其可以将剪力墙的重力承载和墙体刚性发挥到最大程度。设计人员需要根据建筑的实际状况,尽可能减小剪力墙的相关系数,同时在保证剪力系数所建设的墙体在相应的要求范围之下,降低剪力墙自身的重量,可以实现整个建筑物重量压力降低的目标,这样不仅保证了建筑内部的稳定性,还可以提升整个建筑本身的抗震能力和稳定能力[3]。
三、如何实现剪力墙结构在建筑结构中的有效应用
(一)进行平面布置
          在平常的建筑结构设计过程中,需要确保剪力墙的平面布置图符合均匀对称的基本特点,因为如果建筑中设置的剪力墙变化较多时,那么会出现一些不平衡的压力,会对整个建筑的稳定性产生十分重大的影响,所以确保建筑之中中心承重力度和质量中心能够实现有效的重和,就可以在一定范围内增加整个建筑的结构稳定性。其次,还需要在进行抗震结构设计时,使用双向或者多方向的剪力墙结构。这样就可以尽量发挥剪力墙的相关作用,最后还需要不断强化剪力墙结构侧面刚度的抗压能力,因为此项力度也会对整个建筑的稳定性造成根本影响。根据以上几个要点,剪力墙的平面布置状况需要使用较为精确的公式来进行计算,确保每一个墙体所承受的压力都能够在标准范围之内,这样才能够保证整个建筑的稳定性和可靠性[4]。
(二)设置合理的剪力墙结构
          而剪力墙结构对于整个建筑设计结构都是十分重要的角色,因为建筑的抗震能力和外部承压能力都是需要剪力墙的结构来担负一定的作用的,所以在剪力墙结构的设计过程中,需要按照相关标准和规则来布置整个剪力墙结构。设计师需要考虑到各个方面会给剪力墙结构带来的影响,从而得出最为优化的剪力墙结构建设方法,其中建筑的安全性和稳定性可以设计出一条直线上的剪力墙来完成,那么整个建筑的剪力墙就可以在长度标准范围内,这对于整个建筑稳定性有十分重要的作用[5]。
结语:根据以上内容,剪力墙结构在整个建筑结构设计过程中担负着十分重要的角色,因为其具有十分优秀的建筑抗震性和抗压性,所以其被广泛地应用在我国各个建筑行业中。但是目前剪力墙的使用依然存在一部分缺点,所以设计人员需要了解剪力墙的实际状况,尽可能避免在建筑设计过程中剪力墙缺点的暴露,尽可能发挥剪力墙所具有的优势,来保证整个建筑物的整体质量。
参考文献:
[1]孙宏刚.剪力墙结构设计原则及其在建筑结构设计中的应用研究[J].建材与装饰,2018,47:66-67.
[2]杨媛媛.试论建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究[J].建材与装饰,2018,50:105-106.
[3]刘凯.论剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].居舍,2019,35:104.
[4]车慎思.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践[J].地产,2019,18:56.
[5]关志荣.剪力墙结构概念设计在建筑结构设计中的运用[J].黑龙江科学,2020,1102:70-71.
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