剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用策略

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:梁敬光
[导读] 摘要:经济的快速发展,使得高层住宅建筑的数量不断增多,与此同时,人们对建筑工程的质量提出更高的要求,剪力墙结构能够对高层建筑质量产生直接的影响,为了使高层住宅建筑的质量与规定要求保持一致性,需要对剪力墙结构进行有效应用,因此,需要对其应用策略进行详细的研究。
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        摘要:经济的快速发展,使得高层住宅建筑的数量不断增多,与此同时,人们对建筑工程的质量提出更高的要求,剪力墙结构能够对高层建筑质量产生直接的影响,为了使高层住宅建筑的质量与规定要求保持一致性,需要对剪力墙结构进行有效应用,因此,需要对其应用策略进行详细的研究。此次研究对剪力墙结构的重要性进行明确,从而使其能够在高层住宅建筑中得到有效应用,进而为高层建筑质量提供保障。
        关键词:剪力墙结构;高层住宅;建筑结构设计;应用策略
        前言:
        随着高层住宅建筑数量的不断增加,高层建筑的质量成为人们关注的焦点,但由于高层建筑的施工具有一定的复杂性,如何使高层建筑结构稳定性以及质量得到保障成为全新的课题之一。剪力墙是具有稳定支撑效能的技术之一,将其应用到高层住宅建筑之中,可以使其结构稳定性得到大幅度提升,本文对剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用策略进行详细的阐述。
        一、剪力墙结构的简述
        对剪力墙来讲,其为高层结构设计中的一种技术手段,其应用范围相对较广,并且效能相对突出。简言之,其能够合理化控制高层内部结构的稳定性,在承载负荷优化设置的基础上,使得建筑的性能得到全面的提升。当下,剪力墙的结构类型分为以下几种:第一,整体墙,其广泛应用在高层设计领域之中,其整体性相对突出,墙体表面不存在开口或者占据比例较低的都将其归属于整体墙。除此之外,开口位置与墙体整体性之间不具备功能关系时,也将其当成整体墙的形式之一;第二,壁式墙,当高层建筑的内部墙上开口规模大于相关规定时,这说明墙肢或连梁等位置的参数表现非常低,此时需要对框架进行合理化设置,从而使其具有支撑或稳定的效果;第三,联肢墙,其与壁式墙相类似,即剪力墙开口规模非常大,需要利用大量墙肢或连梁来进行辅助,这样可以使稳定系统的合理化设计得以实现,从而使高层建筑内部的稳定性得到有效保障。
        二、剪力墙结构应用的意义
        剪力墙结构的优势体现在刚度较强且成本非常低廉等方面,这使其在建筑工程中被广泛的应用。另外,剪力墙不仅能够使承重墙以及隔音墙有效形成,在建筑工程质量得到保障的前提下,使施工的难度系数明显降低,而且可以使施工企业的经济利润显著提升,合理化的设计剪力墙结构可以为建筑结构和人们需求保持一致提供保障。对任何形式的剪力墙结构进行设计或应用时,都需要对相关的原则进行遵守,以此来对建筑工程质量进行保障。
        三、剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用策略
        (一)墙肢的平面布置
        墙肢是剪力墙结构设计中的重要成分之一,在进行设计的过程中,需要严格要求平面布置,并从基础不知以及参数计算两方面来完成相应的优化设计,从而使准备工作有效完成。首先,对设计原则进行明确,对平面和传力统一原则进行遵守,使基层设置有效完成。同时,优化设置剪力墙桩的时候,合理完成空间布局,使得剪力墙中心点的协调性得到保障,这样不仅可以使建筑体系内部剪力墙的间距得到有效的控制,而且可以使位移参数出现偏差以及资源浪费现象得到有效的杜绝。其次,明确主轴的方向,并在此基础上,来完成相应的墙肢布置。同时,建筑企业需要对数据进行全面分析,对双向结构墙来讲,需要在模板和载体的基础上,来使得智能化分析有效完成,以此来使其负荷承载能力大幅度提高。
        (二)墙肢的竖向布置
        在对墙肢进行设计的时候,建筑企业可以将竖向当成切入角度来完成规范设置,通常情况,上下对齐是典型设计原则之一,也能够对布置风险进行有效规避,从而使高层内部结构与相关规定指标相一致。另外,对开洞动作进行有效规范,在对其进行设计的时候,企业需要全面调研剪力墙的位置,并有效完成图纸规范设置,从而使洞口数量以及位置的精准定位得以实现,进而使误差风险出现的概率大幅度降低。除此之外,在设计特殊剪力墙的时候,如应力参数要求严格,可以先对技术干扰操作进行实施,以此来使参数的稳定性得到明显提高。


        (三)保证内外承载力和刚度合理
        相关人员需要对剪力墙内外承载力以及刚度是否在合理范围加强重视,当剪力墙结构施工的过程中,利用单侧连接的方式,对梁以及平面外方向的剪力墙进行连接,但这种连接方式使得墙肢平面外弯矩的出现概率增大,因此,在对其进行设计的时候,尽可能的不适用单侧连接的方式,以此来最大化的保护建筑的稳定性。
        (四)墙肢长度设计
        在剪力墙设计操作范围之中,长度是对稳定性指标产生影响的主要因素,因此,企业需要对其进行合理化的设计。首先,确保相应的设计原则,设计人员从成本以及性能等角度来对方案进行有效设计,这样不仅可以使设计工作符合相关指标,而且能够经济控制效果较好。在设置长度的时候,在高层本身的基础上,对功能指标以及稳定性指标进行全面考量,这样使长度问题引发的设计风险得到有效避免。其次,想要使长度参数设计得到规范,企业需要明确数值范围,通常会将长度控制在八米之内,从而使裂缝等风险因素的出现几率得到杜绝。
        (五)保证楼层剪力系数最小
        想要使剪力墙结构得到有效优化,需要使各个楼层之间的剪力系数处于最小值,这样可以使建筑物的重量得到明显的降低,以此来使建筑物的使用质量以及人员安全得到保障。另外,为了使各楼之间的剪力系数能够处于最小值,需要使建筑质量得到保障的前提下,对剪力墙的使用数量进行减少,这同时使得施工成本得到明显的降低,从而使资源的利用率得到大幅度提升,进而使施工单位的经济利益得到保障。
        (六)处理约束边缘构件
        在设计剪力墙结构的时候,需要对约束边缘构件的处理认真考量,当边缘构件得到合理化约束时,可以使剪力墙结构的抗弯性能以及抗剪承载力得到明显的提升,从而使剪力墙结构在高层建筑中应用的优势得到充分的体现。当约束边缘构建设置的时候,会改变剪力墙的破坏形式,剪力墙的抗剪承载力随着约束边缘构件的增强而增加,这样会导致受压区混凝土脆性破坏突然的发生,并使其承载力断崖式的下滑。当随着约束的不断加强,其墙体刚度也随之提高,但延性会不断的降低,从而使剪力墙的耗能能力越来越差。简言之,当剪力墙边缘构件设置的合理性得到保障,才能够使剪力墙的承载能力得到提升,并使剪力墙的经济更加合理化,从而使高层建筑的质量得到保障。
        结语:
        从全文的论述中可知,对高层住宅建筑来讲,在对剪力墙设计的过程中,需要优化处理其结构,这对工程整体质量的提升具有重要的作用。因此,建筑企业需要对实际情况进行全面考量,在遵守稳定设计原则的基础上,合理以及规范化的应用剪力墙。与此同时,从多个方面来对其位置来进行必要的优化设置,从而使高层建筑内部结构的稳定性得到保障,进而为行业规范化发展提供正向的促进作用。
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