剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析翁碧伟

剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析翁碧伟

翁碧伟

杭州中宇建筑设计有限公司温州分公司浙江温州325000

摘要:对于建筑结构来讲,剪力墙结构的应用比较常见,因其具有质量良好与施工时间短等优势,同时能够延长建筑使用时间,使其在建筑结构中得以有效应用。所以,在进行建筑结构的设计时,对剪力墙结构予以重视,结合其影响因素进行科学布置,能够及时发现其设计和施工问题,确保结构设计的有序进行。本文在对剪力墙结构进行分析后,对其应用原则进行详细阐述,最后研究剪力墙结构在其建筑结构设计中应用。

关键词:剪力墙结构;建筑结构;设计;应用

城市化建设逐渐深入下,我国建筑施工技术随之发生较大变化,尤其是近几年,但在建筑的整个施工过程,通常还会暴露出质量和安全问题,使其受到社会各界的高度关注。在建筑结构的设计过程,对剪力墙结构进行设计时,因其属于主要设计方法,不仅可以保证建筑结构的稳定性,而且还能减少整体施工难度,以此延长其使用寿命,所以,设计人员对剪力墙结构进行设计时,需要按照其建筑特征和使用目标,强化其整个设计工作。

一、剪力墙结构的浅析

建筑工程项目施工过程,剪力墙主要是指:在风荷载以及地震作用基础上,使其发生水平荷载墙体,通常将其称作剪力墙,在对剪力墙进行设计时,同时还将其称之为抗震墙、结构墙以及抗风墙。当对建筑结构进行设计时,剪力墙进行有效应用,可以避免建筑结构由于剪切发生破坏等问题,通常情况下,钢筋混凝土的应用比较广泛,可以应用于剪力墙结构中,确保建筑结构具有一定坚固性。

当对房屋等构造物进行施工建设时,其主要构件包括:梁、柱和板等,在对其进行相应数量的使用后,可以将其连接为荷载空间体系,同时作为建筑结构。因此,建筑结构应按照施工方法进行具体明确,通常将其分成混合结构与框架结构、剪力墙等,如果根据其他标准进行,建筑结构仍然可以进行具体划分[1]。在我国建筑行业中,对竖向钢筋混凝土的墙体进行搭建即可完成剪力墙的建设,借助竖向与水平方向荷载作用,以实现建筑结构水平力能的控制。由此可见,剪力墙结构具有较为理想抗震性,同时用钢量小,使其在建筑结构的设计过程得到有效运用。

二、建筑结构设计中剪力墙结构应用原则

根据剪力墙结构的分析发现,墙作为平面构建,不仅需要承担平面弯矩和水平剪力,而且还应承担竖向压力。因此,剪力墙结构设计,应该避免出现平面外接,根据相关原则进行有效措施的运用,从而保证剪力墙具有较高安全性。在进行建筑结构设计时,对剪力墙结构进行应用时,其主要原则包括以下几点。

(一)连续性

由于剪力墙是以建筑结构分隔和保护构件为主,可以实现竖向承重和水平抗侧等,对此,若要避免剪力墙由于刚度变化出现建筑侧移情况,需要在进行建筑结构设计时,对剪力墙设计予以特别注意,即按照自上而下原则进行,以此防止刚度突变情况。对于施工人员来讲,对墙体高度和墙肢方向进行明确,适当增加墙体厚度,以及高等级混凝土的应用等,均可以对剪力墙抗侧刚度进行划分,如宾馆客房或住宅等,其墙体相对较多,且具有抗震性高等特点,如果无法保证剪力墙连续性,需要通过延伸剪力墙的方式,实现上下洞口的对齐处理,从而强化剪力墙抗震性[2]。

(二)墙体延性

剪力墙结构是否拥有良好延性,直接关系到建筑整体稳定性,如果剪力墙呈现细高状态,则会因为连梁应力造成拉伸、弯曲等问题,从而无法恢复其剪力破坏。对此,建筑结构的设计过程,尤其是在高层建筑设计过程,不应选择墙体长度超过8米、宽度低于2米剪力墙。若是情况相对比较特殊,需要对较长墙体进行应用,则应该尽可能对翼缘进行设置,防止剪力墙呈现一字型,利用截面处洞口的明确,对墙体进行若干墙段的划分,使其形成联肢墙,并发挥墙体延性特征。

(三)墙体受力分析

剪力墙结构进行设计时,设计人员应该对其受力情况进行全面了解。由于墙体主要作用于平面构建,使其承受压力较大,除了包括水平弯矩和剪力作用之外,还有竖向压力[3]。因此,在进行剪力墙的设计时,设计人员对其受力进行进行全面了解,只有严格按照此项标准进行,才能确保墙体整体质量,以便于符合其相应使用要求。

三、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

建筑结构的整个设计过程,结合剪力墙结构的分析发现,若要对其进行合理应用,以实现设计水平的提升,应该严格按照其应用原则进行。与此同时,在对剪力墙结构进行应用时,主要表现为平面布置、连梁结构和抗震设计等,下文对其应用进行具体阐述,确保建筑结构设计水平得到提升。

(一)平面科学布置

剪力墙结构设计中,应该认真做好平面布置,即坚持按照对称原则进行,确保墙面结构中心和刚度符合其相应设计要求,在降低误差等相关设计问题的基础上,确保剪力墙受到作用力呈现平衡状态。当进行具体设计时,需要根据主轴方向进行,并根据双重或多重方向进行设计,若要确保剪力墙结构顺利展开抗震设计,则应该尽可能减少其单向墙的设计。除此之外,若要提高建筑工程安全性和整体质量,以此减少其施工成本,还需要减弱墙体的侧抗力,使其刚度得到有效控制,其原因为:刚度提高可能造成墙体重力的增加,很难发挥剪力墙抗剪和支撑作用。当对剪力墙进行刚度设计时,通常选择,n主要是指建筑楼层数,确保整个设计的顺利进行[4]。

(二)连梁结构设计

对于剪力墙间梁体的连接,主要作为剪力墙连梁部分,能够对墙肢负荷力进行相应调整,同时对剪力墙进行一定约束,因此,剪力墙连梁装置在其整体中发挥重要作用。结合剪力墙连梁结构发现,其截面大小和高度影响因素相对较多,如果设计出现失误,或者缺少科学性特点,则会对剪力墙结构设计造成直接影响,当进行具体设计时,设计人员应该对其刚度予以特别注意,按照固定要求进行折减,适当增加其跨度,在降低剪力墙高度的基础上,确保结构刚度得到明显减小,进而减轻地震带来的不利影响。

(三)结构抗震设计

对建筑进行设计时,为了向人们营造良好居住环境,在进行建筑结构的恶设计时,需要对其抗震性能予以重视,以便于保证人们生命安全。对此,为提升建筑剪力墙抗震性,其设计方法包括:确保剪力墙外部的稳定性,因其直接关系到剪力墙整体,属于提高其抗震性能主要方式;设计人员对剪力墙进行抗震设计,应该确保其平面布置符合相应固定要求,严格按照法律规定和国家要求进行,从而满足其相应建筑结构相应设计要求[5]。

结束语:

建筑结构的设计过程,剪力墙结构通常发挥重要作用,同时关系到建筑结构稳定性,要求设计人员进行具体设计时,应该不断进行设计方案的完善和优化,在深入现场进行实地考察后,应该通过提高其设计水平等方法,结合工程情况进行施工体系的创建,并加强施工人员安全意识等,保证建筑结构设计的顺利进行,同时实现剪力墙结构设计水平的提升。对此,强化建筑结构设计中剪力墙结构的应用,能为建筑行业发展起到一定促进作用。

参考文献:

[1]王岩.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].课程教育研究,2016,6(3):165-166.

[2]张柳.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].门窗,2014(10):182-182.

[3]邵杰.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].科技致富向导,2015(3):164-164.

[4]王颖,周正,陈雷,等.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].商品与质量,2015,5(48):123-123.

[5]王银权.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].商品与质量:房地产研究,2014(7):286-286.

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