剪力墙结构设计要点之研究

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年2月6期   作者:   延瑞芳1 安传桂2
[导读] 当前比较常见的剪力墙结构主要包括墙身和连续梁两部分,其整体结构承载力强,刚度大,是当前工程建设所关注的核心问题之一。
        延瑞芳1   安传桂2
        1河南中核五院研究设计有限公司  河南郑州 450000
        2机械工业第六设计研究院有限公司  河南郑州 450000
        摘要:当前比较常见的剪力墙结构主要包括墙身和连续梁两部分,其整体结构承载力强,刚度大,是当前工程建设所关注的核心问题之一。为确保剪力墙结构设计质量,使结构在施工工程中能有效地发挥其优点,设计者必须掌握剪力墙结构的特点和设计原则,并将后期结构设计作为设计的重点。
关键词:剪力墙;结构设计;要点探讨
        前言
        剪力结构在降低钢含量和提高建筑抗震性能方面具有一定的优势。它在建筑工程结构工程中应用十分广泛,不可忽视。本文从公共建筑工程的剪力墙结构特点、规划要点、整体剪力墙结构设计要点等方面入手,力求提高剪力墙结构的设计水平,确保公共建筑工程的整体施工质量,以制定出最优的工程方案。
        1剪力墙结构特点与设计原则
        1.1结构特点
        从对剪力墙结构的研究中可以看出,剪力墙不仅具有较好的抗侧性和环境承载力,而且对纵向和竖向荷载也有调节和抵挡作用,即使在受高强度等级荷载作用下,其侧向移动间距也能保持在合适的范围内,从而保证了建筑空间的使用效率和安全性。而剪力墙结构由于其自身重量较大,能够在地震灾害爆发时吸收一定数量的地震活动辐射能量,具有较强的抗震性能,因而具有较强的抗震优势。剪力墙结构在工程中的作用不仅体现在抗震性强及性能优越方面,更在于它的材料构成的刚度好,这些优势的存在使其被广泛应用到建筑物的建设中。
        1.2设计原则
        为了达到最佳的规划效果,规划人员在进行剪力墙结构设计时,应严格遵循以下两个规划原则:第一,设计人员应充分考虑房屋结构的变化情况,应清楚剪切力变化与房屋结构竖向构件之间的关系,应合理安排剪力墙的数量,避免由于过度配置造成的变形和位移问题;第二,在进行连续梁规划时,必须满足超限标准的有关规定,并保证连梁高跨比在2.5以上,以保证墙内剪切力的规划值和弯矩设计正确。并且合理地布置剪力墙,以保证建筑物的最小剪重比能满足设计要求,从而保证了设计质量。
        2工程实例
        结合工程实例进行了高层剪力墙结构设计。这是一座25层,地下2层的大型空间住宅项目。建筑物采用框支剪力墙结构,整体绝对高度85米。下半部分为加固区和非加固区。该地区建设项目类型为Ⅱ类基础配置 B类。
        3建筑项目剪力墙结构设计要点
        3.1做好结构参数控制
        为了保证剪力墙结构配置的正确性,建筑设计者必须科学地对周期比、相对运动比、刚重比和侧方刚性比等自变量进行管理。举出了一个相对运动比自量操纵的例子。位移比实际上是指建筑物横向的相对运动,竖向构件本身的层间相对运动,以及楼板层之间平均比值。它能做到对结构进行调配不规则性而达到约束效果,能有力地阻止极大偏心力的产生。同时,由于位移比限值是由凭据预制的刚性板材决定的,因此,偏心力因素也必须加以考虑,以保证建筑物中竖向构件的相对运动比能够保持在1.2以内。
        3.2分析整体结构截面的承载能力
        剪力墙结构设计人员在设计和计算时,需要先明确墙体结构的垂直和水平方向的作用力,只有明确这一点,才能进行系统分析结构截面的承载力。按照这一做法就能在剪力墙结构的应用时更好的达到建筑设计要求,使建筑结构不仅在稳定性方面得到增强,还有利于质量的提升。
        3.3做好暗柱钢筋配置
        根据国家有关规定,在第一、二、三级结构墙体展开建筑设计时,应设置端柱和暗柱,以消耗墙体的地震波辐射能量,保证剪力墙结构的整体抗震能力。建筑物设计者应对剪力墙边界构件的抗拉性能进行正确的使用,以保证建筑物的稳定。

例如此次建筑在进行剪力墙结构设计时,由于对暗柱钢框架进行了科学的设计和应用,使建筑各个方向的抗荷载能力得到了明显提高,建筑抗震能力得到了明显加强。
        3.4做好连梁部分设计
        剪力墙结构设计的核心是连续梁超筋控制,如果连续梁出现剪切变形问题,将对整个建筑物的坚固耐用造成不利影响,因此,建筑设计者必须对这一部位的布置予以高度重视,对连梁超筋缺陷进行正确的策划。结构设计者一方面要明确剪力墙的主要特点,即其具有一定的抗地震活动性,所以在进行连续梁弯矩和连续梁剪力结构设计时,必须保证二者的塑性形变和可调幅;另一方面,必须保证剪力墙的预设条件,使剪力墙连续梁截面积高度绝对值降低。鉴于连续梁具有增强剪力墙刚度和连接墙肢的作用,结构设计者应做好连续梁刚度的整理和评定工作,并适当降低连续梁的刚度,以保护高层建筑结构的抗震性能。对于连续梁的折损评定,结构设计者应遵循建筑物整体情况,做好折损控制,通常建议折损控制在0.5以上,并保持在0.5-1.0的范围内,以保证折损状态。当对连续梁进行减震整编时,由于各方面因素的影响,在连续梁刚度衰减无法与预测计划协调一致的情况下,很可能会形成剪力墙结构抗震性能不合格的缺陷,此时结构设计者可以采用以下方法,例如适当地降低连续梁的刚度和降低连续梁的高度,从而减少地震活动对建筑物造成的影响。
        3.5做好厚度、长度设计
        由于剪力墙有其结构的延性优势,当剪力墙较薄或较高时,其延性会逐渐增强,为防止其脆性剪切破坏问题的发生,设计人员在设计剪力墙结构时,在其范围内定为8米。若墙体与墙体的距离大于8米,则结构设计者可将墙体整体分割成均匀分布,墙体与墙体的间距应不小于8米,墙体洞口应设小而弱的弯曲连续梁。根据建筑物填充墙的厚度确定剪力墙厚度;为了保证剪力墙的刚度,二者的厚度一般是一样的。因此,在高强压力下,建筑结构剪力墙不会发生较大变形。
        3.6做好平面与结构布置
        3.6.1平面布置
        在平面上安装剪力墙,直接关系到剪力墙的优化、受力刚度的分配、结构的坚固等问题。由于结构设计不合理,易造成承载刚度不平衡,以及建筑结构在转动等方面的问题,导致墙体产生不同程度的变形。在此基础上,结构设计者应注意要遵循结构设计的一般规律,对剪力墙结构进行总体规划,做好剪力墙的平面布置,保证结构内部设计的规律性,确保整体布局的正确性。
        3.6.2结构布置
        剪力墙由于要维持侧方压力等级,所以必须实施连续的竖向安放工作,要按照安放方案进行安放,要按安放方案进行安放,在进行安放时要抓紧加强,以免出现安放问题。采用双向连续均匀分布剪力墙延中轴线的方法,可使剪力墙延中轴线几何中心和刚度中心保持较短的间隔,达到合理抵消地震辐射能的目的,有效防止内部结构的变形问题。进行实际格局布置时,应尽量避免采用“一”字型墙肢,应改进使用L型或T型结构。因为剪力墙本身就有相当的重量,所以必须定期对相关技术人员进行培训和进修,增强工作人员的整体素质,包括集中供热管理工作的整体素质。合众国的新趋势以及集中供热的实际情况不断地完善和更新着城市集中供热的规章制度。
        3.7做好墙身部分设计
        剪力墙结构设计的效果,决定了剪力墙的抗震能力,也关系到住户的人身财产安全,因此我们必须花十二分的精力来进行设计。由于钢筋结构的存在,剪力墙抗震能力得以增强,可以说,钢筋结构设计是剪力墙结构设计的灵魂,设计者必须对钢筋结构的数据进行调整,选择最好的材料,以确保钢筋结构能够承受预期的外部应力。
        结束语
        总而言之,虽然我国剪力墙设计在现代都市中得到了迅速的应用,但仍然存在着许多难题,只有不断地进行创新,才能使其发挥出良好的自我利用价值。
        参考文献
        [1]戴芳勇.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(12).
        [2]高中献.浅谈建筑工程设计中剪力墙结构的设计[J].低碳世界,2018(1):228~229.
        [3]樊国焰.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用研究[J].科技创新与应用,2018(11).
        [4]林筱红.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探讨[J].居舍,2018(25):104.
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