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浅析建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

2020-09-21施建亮

建筑与装饰 2020年24期
关键词:剪力墙结构特点设计

施建亮

摘 要 在高层建筑工程以及多层住宅建筑设计中,剪力墙结构是比较常见的结构形式,通过加强剪力墙结构设计,能够有效提升建筑工程整体结构稳定性以及安全性。对此,本文首先对剪力墙结构的特点进行介绍,然后对剪力墙结构设计要求进行分析,并对建筑工程剪力墙结构设计要点进行详细探究,以期为实际工程提供参考。

关键词 剪力墙结构;特点;设计

引言

建筑工程剪力墙结构是由钢筋、混凝土材料浇筑所形成的,具有较强的刚度以及承载能力,能够有效抵御建筑工程竖向荷载、水平地震以及风作用等,进而提升建筑结构稳定性。在建筑工程剪力墙结构设计中,应准确把握剪力墙结构原理、设计要求等,因此,亟须对建筑工程剪力墙结构设计要点进行深入研究。

1剪力墙结构概述

在建筑工程整体结构中,剪力墙能够对竖向荷载起到传导作用,同时还可低于风、地震等所产生的荷载。对于剪力墙结构,可沿主轴进行结构设计,进而发挥墙地隔离的效果。在延性墙体布置方面,不仅需综合考虑抗弯长度、抗脆性能,同时还应考虑墙体高度以及宽度。对于剪力墙结构,根据洞口是否打开,可分为实体墙、小开间墙、隔墙以及框架,剪力墙结构稳定性比较强,通过对剪力墙进行科学合理的设计,能够有效提升建筑工程质量以及安全[1]。

2剪力墙结构的设计要求

(1)合理的高度以及宽度。在剪力墙结构设计中,必须严格依据相关标准,并根据建筑工程建设要求,对剪力墙结构的高度以及宽度进行优化调整,确保其能够有效支撑建筑结构,充分发挥承载作用。通常情况下,剪力墙高度达,而厚度比较小,可能会对其承载力造成不良印象,对此,应对高度与厚度比进行计算,使其能够承受更大负荷,同时还应注意综合考虑双向受压影响。

(2)连梁调整。在剪力墙结构设计中,对于连梁的要求也比较高,如果连梁跨度低于5,则会造成总弯矩中载重比例减小,在水平方向可出现反弯,甚至出现剪切裂缝。如果连梁跨度比在5上,则其承载力与框架梁大致相同。

(3)因地制宜。在建筑工程设计施工中,需严格依据因地制宜的原则,对项目建设场地地质条件进行勘查分析,然后据此进行剪力墙结构设计。在具体的设计过程中,需对构件数量进行有效控制,如果构件数量比较多,则会导致楼层中产生剪切变形以及扭转,对此,需对构件数量进行适当调整,避免建筑工程整体重量过大,或者剪力比重失衡[2]。

3建筑剪力墙结构设计要点

(1)墙体平面形状设计。在建筑工程剪力墙形状设计方面,可采用概念设计方式,在建筑结构平面以及竖向布局方面,要求充分考虑建筑工程结构特征,不仅需提升建筑工程实用性以及美观度,同时还需优化墙体平面形状,对薄弱结构进行重点分析,简化平面布局形式。另外,在剪力墙平面形状设计中,还应坚持均匀以及简单的原则,对墙体结构承载力、刚度进行综合分析。对于墙体刚度,要求保证均匀度,去除平面突出部分,进而提升建筑工程整体平衡性。除此以外,还应对墙体结构形式以及整体性能进行分析,避免竖向不规则问题,进而提升剪力墙结构设计水平。

(2)剪力墙平面布置。在对建筑工程剪力墙进行平面设计时,应注意以下几点:第一,保证剪力墙平面布置对称性,尽量根据中心轴线设置剪力墙,使得剪力墙中心与建筑工程整体结构刚度中心相重合,有效减小扭矩。第二,严格控制剪力墙布置密度,尽量采用长墙,减少短墙,对于墙肢厚度,应根据墙体高度进行调整。第三,对于剪力墙,尽量采用十字形、T形或者L形布局形式,可有效提升剪力墙结构稳定性,保证建筑工程抗震性能。

(3)连梁设计。如果建筑工程剪力墙结构水平荷载比较低,则可造成墙肢弯曲变形,通过应用连续梁,能够有效保证墙肢水平力稳定性,改善墙肢受力情况。对此,在连梁设计中,应对连梁刚度以及高度进行适当调整,增加跨度,进而降低结构刚度,当发生地震灾害时,可有效缓解地震灾害对于剪力墙的影响,进而提升建筑结构抗震性能。除此以外,为了有效提升建筑工程结构抗震性能以及承载能力,在剪力墙结构设计中,还可结合实际情况适当增加剪力墙结构厚度,充分发挥连梁的重要作用。

(4)墙体配筋设计。在剪力墙结构设计中,需加强配筋控制,进而有效提升建筑工程结构安全性、稳定性,保证项目建设经济效益。在剪力墙结构配筋设计中,应注意内侧尽量避免设置竖向钢筋,对于水平钢筋,可设置在外侧。另外,在配筋计算中,必须严格依据相关规定,并选择符合相关规定的最小配筋率,进而减少施工成本。在剪力墙结构设计中,如果需应用双向钢筋网片,则对于迎水面保护层厚度,应控制在30mm以上,能够有效减少配筋用量。

(5)剪力墙约束边缘构件处理。在建筑工程剪力墙结构设计中,剪力墙边缘构件容易被忽略,但是其对于建筑工程整体的影响比较大。对于剪力墙边缘构件,可分为两种类型,即约束边缘构件以及无约束边缘构件,通过对两种边缘构件进行比较,如果无约束边缘矩形截面的极限承载力降低至达40%以上,则地震能量消耗较小,可对建筑工程墙板结构稳定性造成不良影响。对此,在剪力墙结构设计中,应根据项目建设区域地质条件、项目建设要求等,选择不同类型以及等级的剪力墙轴压比,同时选择适宜的边缘构件,不僅能够确保建筑工程结构设计方案符合实际情况,保证建筑结构谁家科学合理,同时还可保证建筑工程建设质量,为人们营造良好的居住环境。

4结束语

综上所述,本文主要对建筑工程剪力墙结构设计要点进行了详细探究,随着建筑行业的快速发展,高层建筑工程建设数量不断增多,剪力墙是建筑工程中十分重要的结构,在剪力墙结构设计中,应做好墙体平面形状设计,合理布置剪力墙平面,并对连梁、墙体配筋进行合理设计,妥善处理剪力墙约束边缘构件处理,进而提升建筑工程结构设计水平。

参考文献

[1] 肖辉.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究[J].智能城市,2018,4(11):45-46.

[2] 华正富.浅谈高层建筑中剪力墙结构设计[J].绿色环保建材,2018,137(7):104-105.

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