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剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用分析

2019-02-20钱志华

城市建设理论研究(电子版) 2019年18期
关键词:墙肢连梁高层

钱志华

南京常荣声学股份有限公司 江苏 南京 210000

前言:在经济发展因子的促进下,建筑行业作为重要的经济支柱,在发展趋势方面相较于以往获得了全面性的更新,在民用建筑范畴内,高层建筑占据主导地位,在广泛推广高层建筑的同时也意味着现有的工程环境逐渐复杂化,如何保证高层的结构稳定性,是目前建筑企业需要重点思考的问题之一。而剪力墙作为一种具有显著稳定支撑效能的技术,在高层建筑领域具有着十分广泛的应用,因此,建筑企业需要做好该技术的全面落实,在设计期间本着稳定性发展的原则,依托剪力墙技术对内部结构进行优化,全面提高高层建筑的整体品质.。

一、剪力墙结构概述

剪力墙,是目前高层结构设计和作业领域,一种应用范围相对来讲比较广泛,并且所呈现的效能比较突出的技术手段,具体指针对高层内部结构的稳定性进行合理控制,通过承载负荷的优化设置,全面增强建筑整体在抗震、风等方面的性能水平。

通常情况下,在当前的剪力墙设计领域,其包含的结构类型具体体现在以下几个方面。

(1)整体墙。该种方式在高层实际设计领域相对来讲具有广泛的应用性,顾名思义,该种结构方式具有较强的整体性,在墙体表面不具备开口,或者说其所占据的比例相对来讲比较低,一般控制在15%以内,则可以归纳为整体墙。除了上述几种情况之外,开口间距与最长边相对比相对较小,或者说开口的位置与墙体的整体性能之间并不存在明显的功能关系时,则可以看做是整体墙的一种形式。

(2)壁式墙。通常情况下,如果高层建筑内部墙上,所包括的开口规模相对较大,超过规定标准,则就意味着在墙肢、连梁等不同位置的参数表现相对来讲比较低下,在这样的情况下就需要合理的设置框架,以达到结构支撑或者稳定的效果。

(3)联肢墙。同壁式墙一样,该类型剪力墙其开口规模也比较大,依托于若干个墙肢和借助连梁的辅助支撑,实现稳定系统的合理设计,从而保证高层结构内部稳定性特征更加显著。

因此,在实际设计期间,建筑企业需要综合民用高层实际工程要求,对剪力墙类型进行规范选择,并做好设计处理,从而充分发挥其所具有的稳定性支撑功能。

二、高层住宅建筑结构设计中的应用

(一)墙肢的平面布置

在剪力墙结构设计领域,墙肢作为重要组成,在设计工作全面开展过程中对平面布置具有严格要求,建筑企业需要从基础布置和计算参数两个方面进行优化设计,从而保证准备工作充分、全面。首先,明确具体的设计原则。一般来讲,遵循平面和传力统一的原则,做好基层设置[1]。对剪力墙桩进行优化设置,做好空间布局合理安排,从而保证高层内部结构中所对应的剪力墙中心点具有一定的协调性。这样做的好处在于能够有效的控制建筑体系内部剪力墙的间距,避免出现位移参数上的偏差和资源的浪费。其次,做好主轴方向的明确,并以此为依据进行墙肢布置。同时,建筑企业需要做好全面、系统的数据分析,即针对双向结构墙,就具体的刚度指标,借助一定的模板和载体进行智能化分析。保证其在双向上均具有良好的承载力,从而全面提高负荷承载能力。

(二)墙肢的竖向布置

在进行墙肢具体设计时,建筑企业需要从竖向的角度进行规范设置[2]。一般情况下,上下对齐,是比较典型的设计原则,同时也是一种能够有效规避布置风险的设计方式,以保证高层的内部结构在刚性等各项指标方面切实符合工程作业标准。其次,规范开洞操作。在针对这一模块展开设计的过程中,建筑企业需要做好剪力墙所处位置的全面调研,并做好图纸规范设置,从而实现洞口数量和位置的精准和定位,有效的控制在实际操作的过程中出现误差风险。同时,在针对特殊剪力墙展开设计时,比如说一些应力参数要求相对比较严格的结构设计,需要通过一定的技术干预,进行稳定性参数的有效保障和提升。

(三)墙肢长度设计

在剪力墙设计操作范围内,长度是决定稳定性指标建设的重要因素,同时也是高层结构设计的重点工作。因此,建筑企业需要针对此方面对具体的设计工作进行优化。首先,对具体的设计原则进行明确。通常来讲设计人员需要站在成本和性能方面对设计方案进行系统分析,保证设计工作达标,并且达到良好的经济控制效果。在长度设置方面,需要根据民用高层本身所应该具有的功能指标,以及具体的稳定性控制指标进行全面考虑,避免过长或者过短而诱发不良的设计风险。为了规范长度参数设计,建筑企业要对具体的数值范围进行明确,一般将墙肢长度控制在8米之内。这样做的优势在于避免出现裂缝等其他类型的风险因素。

(四)不同方向的钢筋设计

在剪力墙实践作业领域,钢筋设计也是重要的工作要点,通常情况下,建筑企业需要按照不同的方向对具体的设计方式进行优化。(1)做好基础的计算工作。以墙肢为对象,就具体的截面,以及所对应的承载力指标进行系统性的计算和分析。以此为依据对钢筋的类型进行明确。(2)合理的确定钢筋的数量,并本着提高稳定性的原则对钢筋的整体布局进行合理优化。

(五)边缘构件设计

在剪力墙设计操作领域,建筑企业需要高度重视边缘构件的优化设置。首先,对构件的位置进行明确。通常体现在墙体两端,亦或者是以洞口为对象,就双侧的位置进行构件处理[3]。同时,根据民用高层的抗震指标,对构件的类型、规格和具体的性能指标进行明确。

(六)连梁设计

在剪力墙设计领域,连梁所发挥的支撑作用也十分关键。首先,做好跨高比参数的设定,根据承载力标准适当提高跨高比参数,以保证高层内部结构更加稳定。同时,连梁设计满足强剪弱弯的原则,并根据实际情况进行数据参数合理化计算,做好钢筋类型和规格的选择。

结论:依前所述,对于民用高层来讲,在实际设计的过程中做好结构优化处理,对全面提高工程整体作业品质具有着十分显著的意义。因此,建筑企业需要立足于实际情况进行综合性考虑,本着稳定设计的原则对剪力墙这一重要的技术手段进行规范使用。分别从平面布置、竖向布置、长度、钢筋、边缘构件以及连梁等不同位置进行优化设置,从而保证高层建筑其内部所具有的结构更加稳定,同时也能够保证建筑的质量标准达标,全面提高高层建筑的行业影响力,促进行业整体实现规范化发展。

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