剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究钟长桂

剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究钟长桂

深圳市坪宇物业发展有限公司518000

摘要:剪力墙结构设计对最终建筑运行质量起着决定性的作用,因此在将其应用在建筑结构设计的过程中,需要开展全面的设计工作。基于此,本文将分析剪力墙结构设计的应用原则,并研究剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用,其中主要包括剪力墙肢、剪力墙结构布局、截面厚度、连梁设计四方面设计内容。

关键词:剪力墙结构设计;建筑结构设计;结构布局

前言

我国建筑行业进入了快速发展的阶段,在此过程中,要想保证最终建筑结构的设计质量能够满足建筑运行要求,要确保剪力墙被科学设计。剪力墙结构设计在实际应用的过程中,能够根据实际建筑情况进行调整,灵活性较强,在我国民用建筑和高层建筑中的应用范围较广。

一、剪力墙结构设计的应用原则

剪力墙结构设计在实际应用的过程中,为了保证应用的有效性以准确性,则需要根据以下设计原则进行。第一,保证剪力墙与梁平面之间的独立性,在剪力墙结构设计的过程中,为了避免出现平面外弯曲的情况,则不能将剪力墙结构与梁平面相互连接。如果无法避免这种情况出现,则在应用过程中,需要采取相应的技术措施,尤其是节点处理,保证整体应用的有效性。第二,确定剪力墙结构承受的作用力,在剪力墙结构设计中,需要在垂直方向以及水平方向对其所受的力进行分析,并判断其中存在的影响因素以及安全性。在此基础上针对墙体斜面承载力进行分析,确定墙体的稳定性,确定剪力墙结构的极限值。

第三,剪力墙结构的高度控制以及宽度控制,在实际剪力墙结构设计中,高度以及宽度需要进行全面准确的计算,尤其是高度与宽度之间的比例,尽量将其控制在3以内,再根据实际建筑设计情况进行调整。如果实际剪力墙结构高度宽度之间的比例超出了3,则可以根据双向受压结构进行剪力墙结构设计,这种设计方式能够保证最终剪力墙结构应用的稳定性以及科学性。由此可以看出,在实际剪力墙结构设计时,则需要保证整体结构设计的独立性、完整性、有效性以及稳定性,只有将具备以上性质的剪力墙结构设计应用在建筑结构中,才能够保证建筑结构最终的建设质量[1]。

二、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的开展方式

(一)剪力墙肢中的应用

剪力墙结构设计在实际应用的过程中,剪力墙肢的类型和种类较多,要想保证剪力墙结构设计的实际应用效果,就需要根据建筑结构的实际情况,确定选择的结构。其中主要包括建筑项目建设情况、建筑高度以及建筑环境等,都是影响剪力墙肢的影响因素。例如,在剪力墙结构设计中,可以将高度比以及厚度比作为依据,通常情况下可以将其分为一般剪力墙以及短肢剪力墙,一般剪力墙中,高度是厚度的7倍,短肢剪力墙中,高度与厚度之间的比为6:1。将剪力墙的开洞大小作为依据划分,可以将其分为连肢墙、壁式框架等类型,主要采用曲线变形,这种变形方式能够减少弯点的数量,很少出现突变等情况。如果面积大于15%,则弯曲型将会出现变形。由此可以看出,在剪力墙结构设计的过程中,需要根据建筑的实际情况进行,只有这样才能保证剪力墙结构设计与建筑结构之间的吻合性,将剪力墙结构设计的价值充分发挥出来。剪力墙结构设计是目前建筑设计的关键部分,因此设计人员需要认识到其在建筑设计中的重要性,提升剪力墙结构设计质量的同时,保证我国建筑项目的设计质量。

(二)剪力墙结构布局设计

剪力墙为高层建筑中最常用的结构之一,通常情况下,剪力墙结构设计需要使用双向布置的方式,这种方式能够将高层建筑中的空间进行充分利用,同时还能够保证各个空间形成的完整性。双向布置设计方式,在实际应用的过程中,能够提升建筑结构的抗震性能,增加建筑结构自身的稳定性,保证空间能够均匀分布。在剪力墙结构设计应用中还需要注意,剪力墙的刚度中心位置需要与建筑结构中心位置相互平衡,保证二者之间配置的科学性,最终提升剪力墙结构的承载力。例如,在实际剪力墙结构设计中,如果建筑结构中的楼面梁设计截面较小,则可以使用半刚接和铰接等方法,减少剪力墙结构出现平面外弯的概率,提升整个建筑结构设计的稳定性。

(三)截面厚度

截面厚度以及墙体配筋中的配置需要根据相应的比例进行,主要考虑因素为建筑项目中的抗震等级系数,保证剪力墙结构设计的科学性。例如,在提升建筑抗震性能的过程中,最有效的方法就是提升剪力墙结构设计的抗震性能,二者之间存在紧密的联系。剪力墙结构设计对该结构的刚性和稳定性制定了相应的要求,第一级和第二级的剪力墙,设计中墙底部分的厚度最低为200毫米,一旦超出这一范围,则剪力墙结构中其他部位的厚度,则需要在160毫米以上,只有满足以上设计要求,才能保证剪力墙结构设计的有效性以及科学性。上文提到的截面厚度,并不适用于底层建筑以及地震地区的建筑中,通常情况下需要将其应用在高层建筑中。剪力墙结构设计的影响因素主要包括抗震等级、建筑高度等,另外,剪力墙结构设计的安全性也需要达到相应高度,这是提升建筑结构设计安全性的主要措施。例如,在针对抗震等级在1-3级之间的建筑进行设计时,剪力墙结构设计中竖向和水平方向之间,分布筋的配筋率需要在0.3%以上,尤其是在高层建筑设计中,需要严格根据这一标准进行。但是在低层或者中层建筑设计中,需要根据建筑的实际情况设计剪力墙结构,确定其中的配筋比[2]。

(四)连梁设计

连梁指的是剪力墙中两个墙肢之间的连接部分,剪力墙在实际应用的过程中,如果超出了自身承载范围,则可能出现墙肢变形等情况,影响建筑结构的稳定性以及美观性。连梁结构能够对建筑墙体中的荷载进行均匀分配,保证剪力墙结构设计的稳定性,但是在实际设计中需要注意,剪力墙结构设计、建筑项目以及国家建设的实际情况相互结合,保证最终的设计内容与国家标准相互吻合。例如,在确定连梁结构以及连梁高度的过程中,需要保证结构自身的稳定性,使建筑整体能够达到抗震的目的。由此可以看出,连梁设计是剪力墙结构设计中的重要部分,因此必须保证连梁设计的稳定性和合理性,并将其作用充分的发挥出来。

通过以上分析能够看出,在将剪力墙结构设计应用在建筑结构的过程中,需要根据建筑结构的要求以及剪力墙结构设计的影响因素进行,其中包含的内容较多,需要设计人员不断完善和建设,只有这样才能提升剪力墙结构设计的应用效果,保证建筑结构建设稳定性的同时,促进我国建筑行业的稳定发展。

结论

综上所述,随着人们对剪力墙结构设计的关注程度逐渐提升,如何保证建筑结构设计质量,成为有关人员关注的重点问题。本文通过研究剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用发现,对其进行研究,能够提升建筑结构设计质量,同时还能够保证建筑的合理性,促进我国建筑结构设计的发展。

参考文献

[1]焦安亮,张中善,郜玉芬,冯大阔,郑培君.JGJ/T430—2018《装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构技术标准》编制说明[J].工业建筑,2018,48(12):141-147.

[2]周颖,顾安琪.自复位剪力墙结构四水准抗震设防下基于位移抗震设计方法[J/OL].建筑结构学报,2019(03):118-12.

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