剪力墙结构设计对建筑结构的作用

来源:建筑界编辑:黄子俊发布时间:2020-04-12 11:19:00

[摘要] 剪力墙结构设计作为建筑结构设计的重点部分,对建筑建筑质量及稳定性有直接的影响。本文分析研究剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用,希望能够更好提升建筑稳定性。一起来看看。

  摘要:建筑质量以及性能一直是人们关注的重点,尤其在城市化进程日益推进的今天,建筑的数量持续增加,如果建筑的质量以及性能得不到保障将会影响人们的居住安全。因此建筑行业持续探索新的建筑建设技术,为人们提供更加舒适的环境。剪力墙结构设计作为建筑结构设计的重点部分,对建筑的稳定性有直接的影响。本文就剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用展开研究,希望能够更好提升建筑稳定性。

  关键词:剪力墙结构设计;建筑结构设计;应用;研究

  剪力墙结构设计要谨遵设计原则,笔者利用自己所学以及工作经验就剪力墙结构设计的应用进行研究,充分发挥剪力墙结构的功能。

  1剪力墙结构的介绍

  1.1什么是剪力墙结构

  剪力墙结构指的是由大量构件组成的墙体,可以承担水平作用力的结构,能够降低建筑结构遭受剪切力的破坏,组成墙体的主要材料为钢筋混凝土,施工的过程中将梁柱使用钢筋混凝土能够有效承接水平方向的作用力,剪力墙应为提升了建筑的稳定性,以此被广泛应用到建筑结构中。但是在实际施工中,因为施工预算等因素的影响,剪力墙的厚度会降低。

  1.2剪力墙结构的类型

  根据所受到的力不同,使用剪力墙的类型也不同。剪力墙的结构类型主要有以下四种:①整体性剪力墙,这种剪力墙洞口的数量不多甚至没有洞口,如果要开洞口要控制洞口的面积在墙体整体面积的1/6,而且对洞口长边尺寸的距离也规定,还要注意减少剪力墙的反弯作用;②壁式框架剪力墙墙体上的开洞尺寸较大,产生节点区,形成较大的刚性区域;③洞口成列布置的联肢墙体剪力墙,该结构的剪力墙稳定性更高;④整体小开口剪力墙,其开口竖向成列分布,洞口在整体面积中所占的比重依然不大。

  2剪力墙结构的优点

  2.1稳定性强

  剪力墙结构作为建筑物的荷载结构,必须要具备足够的稳定性才能使得建筑更加的牢固。社会发展使得建筑的数量越来越多,而且为了节约土地资源,为生产生活提供更多的场所,建筑的高度也持续增加,越高的建筑对稳定性的要求越高。剪力墙被应用到建筑结构中,大大提升了建筑的稳定性,对保障人们的居住质量有重要意义。

  2.2安全性高

  安全是我们从事一切活动的前提,因此各行各业都非常重视安全问题。建筑行业的安全问题尤为重要,建筑稳定性强,遭受自然灾害影响就小。剪力墙结构的设计将会提升建筑的安全性,尤其是在当前建筑性能更加完善的现在,不能过于追求建筑科技性,降低安全要求。建筑建设的各个环节必须按照建筑行业的规定展开工作,确保建筑的安全性。

  2.3提升建筑抗震能力

  剪力墙结构的主要作用就是利用自身结构设计的强抗震能力,提升建筑的稳定性。近年来我国地质灾害频发,尤其是地震灾害,地震的不可预测性以及强大的破坏力更是威胁着人们的安全健康,剪力墙结构的作用就是其高强度的承载力,降低地震对建筑的影响,维护人们稳定的生活。

  3剪力墙结构的设计原则

  3.1合理的高度以及宽度

  剪力墙结构的设计需要按照严格的建设标准进行,为了确保其发挥最好的性能会根据其实际的需求对其高度以及宽度进行的调整。恰当的高度可以更好的支撑建筑以及承载各方面的作用力。剪力墙的高度较高,但是其厚度较小,为了让剪力墙尽可能的承担更大的负荷就需要进行高度与厚度比的计算,而且在设计中需要注意双向受压的影响。

  3.2连梁调整的原则

  剪力墙结构设计中对连梁也有很高的要求,根据研究发现如果连梁的跨度比在5以下,就会导致总弯矩中产生的载重比例小,水平方向上就会产生反弯,导致剪切裂缝的出现,当连梁跨度比高于5时,连梁承载力与一般框架梁相同。因此需要设计人员根据实际的情况确定连梁的跨度比。

  3.3系数调整原则

  剪力墙结构的设计需要利用实际的数据,通过公式计算得出。计算中的系数调整显得尤为重要,基本的系数调整原则为建筑结构中楼层最小地震剪力小于楼层水平地震剪力。设计人员可以降低建筑自身的重量,以提升建筑的抗震能力。3.4因地制宜原则建筑建设必须要遵循因地制宜的原则,根据实际情况的地质条件等进行结构设计。而且设计中还需要控制构件的数量,过多的构件将会对建筑楼层间出现扭转以及剪切变形,因此需要根据实际的需求竖向构件的数量,过重的构件会影响建筑的整体重量,导致剪力比重失调,降低建筑的抗震能力。

  4剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

  4.1平面安排

  剪力墙结构设计首要对墙体的平面进行设计,要将剪力墙的中心与墙体的刚度相契合,从而保证建筑的墙体达到最大的平衡能力。设计往往会沿着主轴进行多方向、双方向的安排,进行设置后就会达到较强的平衡能力。剪切墙结构在设计时还需要顺应当前建筑行业发展的核心观念,绿色生产,因此在材料的选择上要秉持最优原则,这也会提升企业的经济效益。

  4.2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。

  4.3墙体截面的厚度

  建筑行业对剪力墙结构的墙截面有固定的标准,不同类型的墙截面的厚度不一,所以在进行设计时,必须严格按照归家的规定进行设计,以保证建筑性能达到最高。就短肢剪力墙来说,其底部横截面面积要在20cm以上,其他部位的厚度也要在18cm以上。

  4.4钢筋的配置

  剪力墙的墙体在此结构中最为重要,起到主要的承载作用。墙体承载力较高离不开混凝土钢筋的支撑,按照国家设计建设规定选择钢筋,并且需要对钢筋配比进行验算。一般情况下,在一到三级的抗震中,垂直于水平的墙身配置率要大于25%,水平与垂直钢筋之间的间距要30cm左右。

  5设计重点注意的问题

  5.1数量合理

  建筑建设过程中需要根据实际的需要设计很多不同的剪力墙结构,但这并不意味着剪力墙越多建筑的抗震能力越强,要根据实际的情况进行设计,利用不同类型的剪力墙提升建筑整体的性能。

  5.2持续优化设计

  建筑工程建设的过程中会受到很多其他因素的影响,需要设计人员根据具体的情况制定合理的设计施工方案。部分建筑设计人员在施工前并没有进行实地数据的勘察,导致设计出现误差,降低了剪力墙的性能。

  6结束语

  生活条件的改善提升了人们的生活中质量,性能单一的建筑已然不能使用社会发展的需求。在注重建筑性能提高的同时也要将建筑的稳定性作为发展的重点,在稳定性的基础上增加现代化技术,使得建筑更加符合满足人们的需求。剪力墙结构设计在建筑稳定性发挥着至关重要的作用,所以施工部门要根据国家建筑建设的标准,设计贴合需求的结构。本文对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究还存在很大的不足,日后还会继续进行研究、分析。

  参考文献

  [1]董宜森,吴映栋,任光勇,等.型钢剪力架在钢框架-板柱剪力墙结构中的应用[J].结构工程师,2019(2):156-157.

  [2]尹时博.高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略分析[J].住宅与房地产,2019(2):113-114.

  作者:巴晓伟 单位:山东百伟建设工程管理有限公司

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