建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

时间:2022-06-07 18:50:02 公文范文 浏览次数:

摘 要:随着社会经济的快速发展,人们对生活水平的要求越来越高,对建筑的安全要求也越来越高。此外,在建筑结构的设计过程中,运用剪力墙结构,不但可以有效地提高建筑物的强度,也可以提升建筑物的稳定性和安全性。本文主要探讨的是建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用。

关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用

中图分类号:TU398.2 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)11-0329-01

在建筑结构设计过程中,由于建筑形式的差异性,导致剪力墙的种类以及排布方式和规格等方面的要求也是不一样的。当前,很多施工环节的施工方式并没有明确的规定,所以,在设计的过程中,相关的设计人员必须要遵守一定的设计原则。

1 建筑结构设计中剪力墙结构的概念

剪力墙结构主要指的是建筑工程中墙肢的厚度和截面高度的比例在一定范围之内的剪力墙。在建筑结构的设计过程中,剪力墙都会使用筒体的承载方式,与剪力墙的水平作用力保持平衡的状态。所以,在高层建筑的结构设计中都会使用剪力墙的结构设计。而剪力墙的结构设计中,都会进行墙体的抗震设计和承载强度的设计,从而保证墙体承受的强度高于建筑整体结构的承载强度。

2 建筑结构设计中剪力墙结构的设计原则

2.1 调整建筑楼层之间的最小剪力系数

在施工阶段,为了减小建筑物的重量,提高建筑物的强度和抗震性,必须要在一定范围之内,不超过相关规范的要求,从而减少剪力墙的使用数量。这样,既可以调整建筑楼层之间的最小剪力系数,也可以保证其值在设计范围之内。

2.2 剪力墙连梁超限的调整原则

剪力墙连梁超限的调整原则主要指的是在进行建筑结构中剪力墙的设计时,必须要根据相关的设计规范要求,设置连梁的跨度与高度的比例。通常情况下,如果它们之间的比例在2.5之内,则墙体的弯矩与剪力系数会超过相关规范要求的设计值。而连梁的跨度与高度之比通常要超过2.5。此外,如果剪力墙的连梁跨度与高度的比值超过5,就必须要使用框架梁的施工方法,进行施工。而超过5以上的比值,要想保证墙体不发生变形的情况,就需要按照结构设计的规范要求进行施工,否则剪力墙的弯矩就会出现问题。所以,在设计的过程中,必须要根据具体的实施情况,进行适当的调整。这样,才能更好地控制工程的造價。

2.3 建筑楼层高度与层数之间最大位移之间的比例调整

对于地震区域较多的建筑地区,需要根据建筑弹性位移的设计值,调整建筑楼层高度与层数之间的比值。此外,在计算建筑物最大位移之间的比例时,必须要舍弃整体的变形情况,使用其他变形的方式进行计算。其中竖向的建筑构件量直接影响到建筑的剪切变形。而竖向的构件使用数量较多时,就会出现建筑结构变形的情况。所以,在进行高层建筑结构设计时,应当控制建筑发生变形。

3 建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

3.1 合理定位剪力墙的位置

对剪力墙进行合理的定位。在设计的过程中,应当与建筑物的轴线方向一致,进行合理地布置。并且,在建筑结构的抗震设计中,尽可能控制单项墙的形式。为此,在进行建筑结构设计时,必须要注意以下几个方面:①如果建筑结构设计涉及到不规则的平面形状,可以将剪力墙的结构设计,设置为环形或者沿着建筑轴线方向进行设定;②在进行设计时,如果是Y型,就需要根据建筑三方的轴线方向进行合理的设置;③在结构设计的过程中,如果是T型或者矩型的结构形状,就需要沿着建筑两个轴线的方向,进行合理地规划和设计。所以,在进行剪力墙的结构设计时,必须要注意它的对称性和连续性,必须要将建筑结构的刚度进行重叠设置。这样,才能保证墙体不出现变形。此外,在设计的过程中,必须要满足剪力墙的墙肢设计满足相关的规范要求。

3.2 确定剪力墙设置的厚度

根据相关的规范要求,在剪力墙设计的过程中,剪力墙的截面面积必须要满足建筑物的抗震等级要求。而墙体的厚度必须要根据抗震等级的规范标准,进行合理地设置。此外,剪力墙的厚度必须要大于180mm,其他墙体厚度需要超过160mm以上,而它的宽度必须要大于200mm。

3.3 剪力墙中的钢筋结构

在建筑结构中剪力墙的相关规范要求中,具有详细地参照指标。无论是水平方向还是竖向,都必须要保证剪力墙中的配筋率能够满足相关规范的要求,同时,必须要满足剪力墙结构的抗震设计要求。此外,在进行抗震设计时,其配筋率必须要超过0.2%。

3.4 处理剪力墙中存在的连梁超筋的现象

在剪力墙结构设计中,经常会出现连梁超筋的情况。主要是因为墙体整体的剪力与设计过程中的剪力系数相比,不符合设计规范要求的标准。所以,在出现这种情况时,必须要根据规范要求,保持剪力墙整体的高度高于建筑结构的1/3。一般情况下,平面结构中的墙体长度较长,很容易出现这一类现象。所以,在出现连梁超筋时,墙体就会出现严重的变形。这时,就需要注意墙体某些部位的处理,对于容易发生连梁超筋现象的位置,必须要使用铰链的方式进行施工处理。

3.5 剪力墙结构设计中的其他要点

在施工的过程中,为了保证建筑结构的稳固性和安全性,必须要结合实际的施工情况,综合考虑影响建筑工程质量的影响因素,从而进行剪力墙结构的设计优化。①必须要保证剪力墙结构的实施工作能够顺利开展;②必须要考虑其中的安全问题。对于剪力墙结构而言,它主要是为了提高墙体的抗震性,从而保证建筑施工的安全性能。反之,在建筑结构中剪力墙结构的设计,主要是为了保证其结构的安全性,也是为了发挥剪力墙结构的作用;③考虑工程造价的问题。为了减少工程资金的投入,必须要注意工程材料和技术方面的消耗情况。比如,在剪力墙结构设计过程中,必须要将其中材料的含钢量,控制在规范标准要求之内。

4 结 语

在建筑结构中,进行剪力墙结构设计时,必须要考虑多方面的影响因素。比如,剪力墙的高度和厚度,以及剪力墙中的配筋率等方面的规范要求。同时,严格按照相关的规范设计要求和标准,进行剪力墙结构的设计,以此使得建筑物变得更加牢固和稳定,从而保证建筑物的安全性和稳定性。

参考文献

[1]陈俊俊.导师:郑宏宇.框架——剪力墙结构的优化设计研究[D].广西大学,2014.

[2]肖丽媛.导师:尹 越,陈 倩.框架——剪力墙结构中剪力墙设计研究[D].天津大学,2014.

[3]胡孔鹏.导师:陈道政.高层剪力墙结构中剪力墙布置和合理数量的研究[D].合肥工业大学,2012.

收稿日期:2018-3-15

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