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建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

2018-02-13王洋

建材与装饰 2018年5期
关键词:开口剪力墙墙体

王洋

(大连市建筑设计研究院有限公司 辽宁大连 116021)

到目前为止,对剪力墙结构的尺寸问题以及其布置方法都还没有一个统计的标准,因而,在实际的施工中,很多操作都需要设计师根据自己以往的经验来结合实际情况作出判断。如此以来,在剪力墙结构设计工作中难免会或多或少出现一些问题,从而影响到工作的顺利进行。因此对剪力墙结构设计应用方面的问题进行分析和探讨,具有很大的极大的实践性意义。

1 剪力墙结构的概念

剪力墙结构中使用钢筋混凝土墙板来替代框架结构中的梁柱,能承担各类荷载所引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。该结构在高层房屋中被广泛运用。剪力墙结构除了能够承受和抵抗纵横向的主要承重外,还能起到空间分割的作用[1]。结构墙的高度一般与整个房屋的高度相等,自基础直至屋顶,高达数十米到100多米;其宽度则视建筑平面的布置而定,一般为数米到数十米。相比较而言,其墙体较薄,通常为200~300mm。剪力墙结构在其墙身平面内的抗侧移刚度很大,而其墙身平面外刚度却较小,几乎可以忽略不计。所以,建筑物上大部分的水平作用或水平剪力通常都会被分配到剪力墙结构上,这也是剪力墙名称的由来。

2 剪力墙结构的分类

依据墙体上是否开洞以及所开洞口的大小,剪力墙结构可以分为三种,分别是墙壁式剪力墙结构、小型开口的剪力墙结构以及多肢、双肢的剪力墙结构[2]。

墙壁式剪力墙结构:剪力墙结构上需要开的洞口较大,且连梁线和墙肢线的刚度十分接近,因而容易引起受力墙出现剪切性变形。若是使用在高层建筑之中,该种剪力墙容易出现反弯点,从而导致在楼层间出现弯矩形突变。

小型开口的剪力墙结构:和墙壁式剪力墙结构相比,小型开口的剪力墙结构上开口较小,但是其墙体上开口的总面积不能够低于整个墙体结构面总面积的15%。该种类型的剪力墙上基本上不存在弯点,但是会出现曲型变形的情况。

多肢、双肢的剪力墙结构:该种类型的剪力墙结构上,开口相对会比较大,并且所开口经常会以“列”的方式排布。该种类型的墙体虽然开口的方式和其他类型的剪力墙结构不同,但是他们的受力特性却极为接近。

3 建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

3. 1剪力墙结构设计的平面布置

在使用剪力墙结构设计的时候,设计时需要根据自己的实际经验和现场的实际情况,仔细斟酌,合理定位剪力墙的位置,保证剪力墙结构的对称性和美观。同时尽最大程度去提高剪力墙结构的刚度,从而避免出现扭矩现象,影响到剪力墙结构的整体效果。另外,在施工的过程中一定要注意保证外部剪力墙和内部剪力墙结构的连贯性,从而保证好剪力墙的稳定性。根据经验来看,在布置剪力墙结构的时候,一般需要遵循“对称原则”,力求是剪力墙的刚度中心和质量中心得以重合。若是剪力墙的整体结构分布没有在一个平面上,则需要注意保证剪力墙结构面的平整性。只有保证好剪力墙整体结构的稳定性,才能够进一步提高剪力墙结构承受竖向荷载的能力。此外,为了进一步保证好剪力墙结构的完整,通常都会使剪力墙结构和建筑结构在总体走势上保持一致。同时,为了进一步增强剪力墙结构的抗震能力,建议在进行墙体结构设计的时候使用单向墙体设计的方法。总而言之,在进行剪力墙结构设计的时候,需要采取措施,控制好剪力墙的刚度,不仅要具有足够的承重能力,并且还不能使其刚度过大,若剪力墙刚度过大时,相应的也会使剪力墙自身的重力增大。

3. 2剪力墙结构设计的边缘构件设计

边缘构件设计工作在剪力墙结构设计工作中占据着极为重要的作用,科学的边缘构件设计可以改善剪力墙结构的整体延展性,从而有效的避免墙体结构出现位移现象,相应的剪力墙结构的抗剪能力也会得到提高。剪力墙边缘构件有暗柱和端柱两种,在边缘构件的设计过程当中,设计者需要对其合理的进行约束。同时为了保证这种约束的有效性,还需要保证好边缘构件自身的约束力,如此才能有效的增加整个建筑结构的稳固性特点。若是剪力墙构件上承受的荷载过大时,楼层间的位移就会增大,从而影响到整体结构的抗震性。

3. 3剪力墙结构设计中的连续梁钢筋配置

连续梁钢筋配置在高层建筑中具有极为重要的作用,能够有效的增加建筑结构的延展性,同时改善墙体结构对上部荷载的承受力,从而使得建筑界具有一个良好的稳定性。在进行连续梁钢筋配置的时候,需要相关的设计人员依据结构内部钢筋的实际分布状况,对钢筋结构进行科学合理的布置,从而改善墙体结构的刚性,进而保证好结构的抗震性。另外,因为连续梁结构会承受较大的剪力,所以对其稳定的要求也相应的会较高,这就要求工作人员在实际操作过程中,严格按照相关的规定,实现合理配筋。

4 结语

伴随着着技术的进步和发展,近些年我国建筑行业的水平整体上得到了一个提升,并且建筑和人们的生活之间的关系变得越来越密切了,相应的建筑结构设计方法也逐步的渗透到了人们的日常生活之中。而剪力墙结构就是其中的一种,上边是笔者根据自己的学习和实践,对剪力墙结构设计工作的一些见解,希望对剪力墙的实际工作能够有所助益。

[1]景毅.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究[J].门窗,2014(9):196.

[2]宁曙伟.刍议建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J].中华民居旬刊,2014(8):79.

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