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剪力墙在高层结构设计中的应用

2018-12-06梁秀魁

商品与质量 2018年43期
关键词:连梁关键部位剪力墙

梁秀魁

青岛东南建筑设计有限公司 山东青岛 266700

剪力墙结构设计对于高层建筑工程的施工质量有着不容忽视的关键作用,注重建筑剪力墙结构的设计,要综合考虑高层建筑各个部分结构之间的静谧联系,充分利用剪力墙将每个环节进行联合,以形成良好的空间形态,构建成一大统一的整体[1]。实际工作中,要对剪力墙的结构受力、性能、构造等基本特点与不同构件之间的相互作用有清晰的认识,以采取合理的应用策略实现高层结构的预期设计目标。

1 剪力墙的基本概述

在建筑结构中,由地震等客观原因引发的水平荷载和不稳定风荷载的主要承受墙体就是剪力墙,因此剪力墙也叫做抗震墙、抗风墙和结构墙。剪力墙的主要功能是用以防治建筑物遭受水平剪力的破坏,以更好得确保房屋和建筑结构的坚固性和抗压性[2]。剪力墙多使用钢筋混凝土制作而成,根据其施工方法的不同,可以被分为混合结构剪力墙、框筒结构剪力墙以及框架结构剪力墙等多种类型。就其具体作用来说,剪力墙在高层结构中可以承受来自水平和垂直不同方向的力量,而主要原因一方面是得益于其用钢筋混凝土材料制作而成,有较大的抗侧刚度的特点。而另一方面,在设计的过程中,会综合考虑其多方面受力的特点,通过采用竖向的钢筋混凝土的墙板与水平方向同种材质的大楼板使两个方向得以有保障。

2 剪力墙在高层结构设计中的注意事项

因为剪力墙结构设计与高层建筑的质量有着密切的联系,所以在设计工作中,要对各个环节的重点有基本的认知以提升工作水平。首先要注意控制轴压比,以确保剪力墙自身的延性,避免出现超过轴压比限制的剪力墙构件。同时,还要通过调整结构布局,以降低局部剪力墙轴压比过大现象出现的几率。

其次,剪力墙结构设计要加强关键部位的抗震性能,尤其是高层结构中角点和外边线等位于应力集中地带的位置。因为地震发生时这些区域遭遇破坏的速度往往比其它更快,所以增强高层结构关键部位的抗震性能,减少轴压比的限制,增大建筑结构中纵向钢筋的配箍率十分有必要,在这之中,尤其要注意较小剪力墙抗震抗压能力的提升。

同时,更要从局部落脚于整体。在不影响建筑整体的质量的可控范围内,遵循合理和高效的原则,对剪力墙结构体系进行整体规划,科学布置框架梁和剪力墙的位置。特别是就剪力墙来说,应当避免高层结构中出现孤立的一字型短肢剪力墙。以更好得提升整体结构的可靠性和协调性。同时也要在剪力墙的关键部位运用合理的措施继续强化其抗震性能。

最为重要的一点是,要注意合理计算连梁刚度的定位。在运用计算机模拟技术获得高层结构模型的数值时,必须充分考虑到连梁相邻处的墙体所处位置的具体情况、抗震承压的能力等基本因素,以此得出其在高层结构体系中刚度的最精确数据。进而科学合理得对连梁刚度的折减系数有更为合理的计划和设置,确保模拟计算出的数据与实际的受力情况更好得匹配,以促进建筑更加得实用和经济。

3 剪力墙在高层结构设计中的应用分析

科学合理的设计方案是进行剪力墙结构设计的必要前提,为此这就需要建筑相关的设计人员充分利用现代科技技术的优势,根据实际情况,运用科学的计算方法,提升剪力墙在高层结构设计中的自动化和智能化水平。设计人员可借助计算机技术模拟算法,开展结构设计的实验,在形式设计上注意在剪力墙受弯状态时,以高细为主保证剪力墙的延性,以提升抗震能力。通过综合考虑实际所需的计算方法,提升剪力墙结构的可靠性和合理性。

而要想更好得提高剪力墙结构的延性,还可以通过处理剪力墙的墙肢以增强剪力墙的墙体配箍率。结合过往的经验来看,当剪力墙的墙肢的长度已经大于8m时,大的墙肢非常容易因为承受不了剧烈震动而遭到破坏,而小的墙肢往往容易配筋率过小出现损耗。所以,具体来说在剪力墙的设计工作中,可以借助计算洞的方法,以此提高小墙肢的配筋率,而大墙肢则可以通过开施工洞的方法,在施工结尾阶段长肢变短肢,大大提升其抗震能力。

另外,剪力墙在高层结构设计中,还需要及时处理连梁的问题。一般来说,如果建筑结构中剪力墙的连梁高跨比实在太小,就很容易受水平作用力的产生,形成较强的内力,长此以往可能会导致连梁变形,降低建筑物整体的稳定性和抗压抗震能力。那么,为了避免此类现象的出现以及恶化,在剪力墙的设计应用中,就要通过严密的计算,使剪力墙连梁的刚度减少到合适的程度,折减的系数最小的限度是0.5. 经济发展的迅猛和科技进步的加快,为我国各行各业的发展都带来了极大的发展空间,尤其是建筑业更是迎来了升级转型的关键期。当前,市场规模不断扩大,要想在激烈的市场竞争中占有一席之地,建筑企业要对自身的发展和定位有明确而清楚的认识,抓细节,从改善剪力墙设计的应用到优化建筑的整个结构设计[3]。

4 结语

作为高层结构设计中的重要环节,剪力墙结构的设计日趋多样化,随着人们对建筑质量要求的提升,只要不断得尝试和努力,从细节入手,优化施工技术水平,提高施工技术质量。落实剪力墙在高层结构设计中的注意事项,通过科学的计算方法,对连梁等关键部位采取高效合理的处理策略,才能确保剪力墙在高层结构设计中发挥其应有的作用,进而提升建筑的整体水平,促进建筑行业的长远发展,为提高人民生活水平贡献出应有的力量。

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