剪力墙结构的应用及优化设计探讨邹盛茂

剪力墙结构的应用及优化设计探讨邹盛茂

深圳艺洲建筑工程设计有限公司

摘要:剪力墙结构由于具有良好的承重能力且可以对建筑空间结构更好的进行划分而被广泛应用。面对实际建设要求因素影响,剪力墙结构面对更的设计要求。因此,需要根据实际情况选择结构形式,结合工程特点对其进行结构设计优化,提升整体建筑质量。

关键词:建筑结构;设计;剪力墙结构;应用

一、剪力墙结构特点

剪力墙结构一般具有以下特点:1.承担竖向荷载,抵抗水平荷载。2.由于剪力墙是由墙与楼板共同组成的,因此,无法将剪力墙进行有效地拆除,不利于用户对空间的改造工作。3.短肢剪力墙结构主要采用宽度较小的剪力墙,解决了用户无法对空间进行改造的难题,增加了一定程度的灵活性。随着我国经济的飞速发展,人们开始注重自身的生活质量,对建筑工程也提出了更高的要求。为满足我国居民对于高品质生产生活用房的需求,越来越多的建筑单位在对建筑物进行施工的过程中,选择将剪力墙结构设计在其中,以为我国居民提供更加优质的生产生活用房。

二、剪力墙结构的应用分析

(一)壁式框架

通常在联肢墙内,有一个较大的洞口,这样就在一定程度上削弱了墙肢的刚度,对应连梁的刚度比较强,此时剪力墙在受力性质方面同框架相似,这种类型的剪力墙适合用于楼房建筑的楼梯、竖式电梯等墙体,并发挥了积极实用的功效。

(二)整体剪力墙

这类剪力墙一般不设门窗或洞口,一般仅有的几个非常小的洞口不纳入考虑范围,整体剪力墙主要有以下几大特征:房屋建筑中门窗加上洞口的面积总数达不到剪力墙侧面积的百分之十五,相邻洞口间的距离、洞口和墙边的距离超过了洞口最长边的大小。整体剪力墙通常被设置在建筑的主体构造中

(三)联肢墙

剪力墙结构自身刚度较大从而能够较好地抵抗侧向变形,而这类剪力墙上面通常设置了很多面积比较大的洞口,各个洞口依靠墙肢链接起来,支撑总体的受力。

三、对剪力墙结构设计进行优化的措施分析

(一)对基础方案进行优化

基础方案是保证剪力墙结构设计可以顺利进行的基础条件,因此在设计过程中必须要对基础方案内容进行完善,在基础方案中其包括了建筑施工现场包括了现场勘查、调研及研究等环节,以此来对剪力墙施工中存在可能存在的突發性问题进行预防及处理。在现场勘查中,其主要包含了对建筑工程的地质条件、水文条件、环境条件等进行考察,并结合相关剪力墙的设计标准要求及工程建设要求等来进行科学的规划,这样才能保证在剪力墙设计中其基础方案可以具有相应的应用价值。

(二)对剪力墙承重构件设计进行优化

承重构件直接决定了剪力墙结构在实际中可承载的建筑载荷,因此在承重构件的设计中需要以相关的设计标准及规范为基础对其进行适当的选用,以此来优化承重构件其在剪力墙结构中的承重能力,进而提升剪力墙结构整体的稳定性及安全性,使建筑工程的质量得到保障。例如:要重点加强剪力墙承重构件的优化设计,集中把握剪力墙墙体自身的配筋率,根据我国当前制定并实施的一些指标中已经明确规定:通常的剪力墙抗震有三个等级,水平横向、竖直方向的配筋率至少要在25%以上,同以往对比起来,当前的配筋率安排水平得到了显著提高,甚至正在接近国际化水平,因此,要想确保剪力墙设计质量,相关设计者就需要重点把握基础方案设计,承重构件的设计等等,要在遵循国家相关规定标准的基础上注重一些科学指标以及工艺参数的正确选择与完美结合。

(三)积极确保建筑整体结构功能

剪力墙之所以被设置在建筑结构中,其功能就体现在抗震、减灾,提高建筑结构整体的稳定性,在实际的设计工作开展中,应该本着简单、易操作、规范的思想核心,来全面提升剪力墙的抗压、抗震能力。为了发挥剪力墙结构的积极作用,应该重点加强对各个结构受力状况的分析、设计和安排,全面维护结构均衡受力,即使一些地震、地质灾害发生时,各个局部结构不至于由于不平衡的受力而出现垮塌、崩溃等问题,减少剪力墙设置的不良作用的影响。对剪力墙的结构进行科学设计时,控制承力能力差、结构脆弱环节的出现,这是因为一旦局部结构质量不佳会影响剪力墙整体结构。在实际的工作过程中,必须根据相关科学理论、技术规定、参数指标等来精准地预测整体结构中可能出现脆弱问题的部分,从而积极完善设计方案,对这些可能出现的问题探索科学的解决对策,这样才能全面提升剪力墙结构的牢固度,从而确保建筑结构的总体抗震能力。

(四)科学使用剪力墙结构设计理念

与计算方法为了能够牢固确保建筑整体结构的牢固度、安全性与稳定性,就要注重剪力墙结构设计方案的科学优选。要将剪力墙的形状尽量设计成高、细状,这样当剪力墙结构需要受弯时,延展性较好。但是,也要适当控制剪力墙长度,一旦太长就会出现又低、又宽的剪力墙,因为它本身较为脆弱、相对薄弱,很难达到抵抗地震、地质灾害的目标。为了使剪力墙的长度、宽度等达到科学标准,就需要做好精准的计算、运算与核算,在我国很多地方多数都引进了信息技术设备,辅助计算,然而,实际的生产操作中仍然更加需要人工设计的辅助作用,只有这样才能确保计算的精准、可靠,相关的设计计算工作者要不断更新自己的计算软件运用水平,在正确依托与依靠计算机设备的同时,更加注重主观实战工作经验的运用,达到两项技术的优化整合。要想维护剪力墙结构设计的科学合理,就要全面确保一些构件的精准计算,可以引入结构试验方法,进行科学的检查和验证,例如:常见的边缘结构的计算和设计,经过计算得出结论:在墙肢截面两侧装配翼缘能够全面提升其延展性,然而,经过结构试验研究则显示出完全不同的结论,所以,在实际的生产实践操作过程中,一方面需要科学运用有关理论和计算方法,另一方面也要积极做好实验,将理论研究与实验验证联系起来,最终获得最科学的结果。

四、结语

剪力墙结构作为建筑物中承载部分及抗侧压部分属于建筑结构中极为重要的组成部分,为此要想使得剪力墙结构可以更好的发挥出其应有的使用效果就必须要对其设计进行优化,通过设计优化的方式可以使其更加符合建筑的实际施工要求。目前,建筑物功能和形态的日趋多样化,人们对建筑结构设计的要求也越来越高,剪力墙受到的关注不断加深,成为建筑设计和施工领域日常研究的重要课题之一。

参考文献:

[1]芮娟,朱田路,黄彦莎.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J].建筑工程技术与设计,2017(9);

[2]安履社.浅谈建筑结构设计中剪力墙结构的优化设计问题[J].工程技术:引文版,2016(4):00264-00264.

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