论剪力墙结构在建筑结构设计中的应用
2020-07-23王洋洋
王洋洋
摘 要:现如今,随着我国人口的不断增加,住房变得越来越紧张。因此,为了解决人们的住房问题,很多高层建筑逐渐发展起来。但是,在进行高层建筑的施工过程中,由于其高度太高,经常会出现建筑结构不稳定的现象,这样不仅会造成安全事故,同时也存在质量问题。所以,设计者在进行设计的过程中,一定要应用剪力墙结构,以此保证高层建筑结构的稳定性。因此,文章主要从以下两点进行分析:(1)对剪力墙结构的概述;(2)剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用。希望可以为相关人士提供理论依据。
关键词:剪力墙结构;建筑结构设计;应用
对于高层建筑,剪力墙结构是十分重要的,不仅保证了高层建筑结构的质量,同时也促进了我国建筑行业的快速发展。所以,在进行建筑结构设计时一定要对其进行科学、有效的设计,并且还要保证相关设计者的专业程度,防止设计过程出现问题,影响整个建筑工程。除此之外,在实际施工过程中,施工人员一定要掌握剪力墙结构技术的要点,从而保证施工质量的有效性。本文对剪力墙技术结构进行简单的概述。
1 对剪力墙结构的概述
1.1 剪力墙结构基本定义
所谓剪力墙,主要就是指一种建筑活动—用墙板代替墙体。这种墙板是由钢筋混凝土制成的,其可以在原有框架被取代的过程中起到载荷有效性的作用,此外,它还可以对建筑水平力进行有效的控制。但是,在施工过程中,不可以对剪力墙结构进行全部的使用,因为使用多次会造成严重的建筑质量问题,而且也会导致建筑使用寿命严重缩短。
1.2 剪力墙结构的分类
剪力墙结构主要分为以下3类:(1)联肢剪力墙。其主要是应用在开口较大且多墙体的剪力墙结构中。因为,如果剪力墙出现很多的截面,同时还伴随应力分布不规律的问题时,就需要对这些墙肢进行有效的连接,保证剪力墙结构的质量。(2)实体墙。实体墙主要应用于墙体出现的洞口小于全部面积的14%或是墙体完整时。(3)小开口整体剪力墙。其主要应用于墙面洞口大于全部面积的16%时。在对其进行具体应用时,一定要分清楚各自的使用方式与特点。
2 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用
2.1 对大墙肢的处理
剪力墙结构在建筑结构设计中,一定要注意对大墙肢的处理。剪力墙的结构是必须有延性的,当它的高与宽之间的比例大于3时,剪力墙结构就具有延性高、易弯曲的特点,这样能够在很大程度上降低脆性剪切的破坏。与此同时,如果剪力墙的长度比较大时,为了使长和宽之间的比例大于3,就需要在墙上开洞,将其分割成几个均匀、独立的墙段,这样可以在很大程度上减少裂缝的产生。除此之外,建筑过程中如果出现大于8 cm的墙肢时,一定要将其分解为小墙肢,这样可以减少破坏。具体的分解过程主要有两种方法:(1)开施工洞,也就是对大墙肢进行分解;(2)开计算洞,主要是指在结构计算中对计算洞进行设置,之后在施工中依旧使用混凝土墙,这样可以有效提高小墙肢的性能。
2.2 一定要进行合理的平面布局
在建筑结构设计中应用剪力墙结构,还需要进行合理的平面布局。在具体的实践过程中,进行剪力墙结构设计,一定要沿着主轴线的方向进行双向或是多方向的布置,并且在进行布置的过程中,一定要遵循均衡的原理。最好墙面结构刚度的中心可以与质量中心完全重合,这样可以在很大程度上减少剪力墙发生扭矩的现象。除此之外,在设计的过程中,抗侧力刚度不要做得太大。与此同时,一定要确定侧向刚度的合理性,以此来发挥剪力墙的抗侧力刚度以及其承载力。只有对剪力墙结构进行合理的平面布局,才可以保证其发挥作用,提高高层建筑的质量与延长建筑的使用寿命。
2.3 对于剪力墙结构连梁钢筋的配置
在建筑结构设计中应用剪力墙结构,还需要对剪力墙结构连梁钢筋的配置加以重视。在高层建筑中,承载重量的重要结构就是连梁,所以一定要保证连梁钢筋的配置,这样才可以做好承载工作,保证整个建筑的质量。按照国家地震抗震指标,对于四级地震,一定要保证剪力墙建机构连梁的钢筋配置大于0.2%,而对于前三级抗震要求连梁钢筋的配置则不可低于0.25%。因此,在设计的过程中,剪力墙结构连梁的钢筋配置一定要按照国家的标准严格进行。此外,相关人员还可以按照实际建筑的需求,提高连梁钢筋的配置,防止出现扭曲等现象,对建筑结构造成极大的破坏。但是,在对连梁钢筋配置增加的过程中,一定不要盲目进行,需要仔细计算,否则会严重影响其抗震性,使建筑遭到很大破坏。
2.4 对剪力墙开洞的处理
在建筑结构设计中应用剪力墙结构,还需要特别对剪力墙开洞的处理加以重视。对剪力墙开洞的处理是为了满足建筑的需求。比如在进行电梯施工的过程中,需要提前留出电梯口的通道,此时就要对剪力墙进行开洞处理。此外,对剪力墙进行开洞处理也是为了使结构的侧向刚度均匀,防止出现扭曲现象影响整个建筑。除此之外,如果剪力墙的长度超过8 cm,过长的墙肢会出现延性比较差的情况,在发生地震时,往往抗震效果不佳。此时,为了保证其可以起到抗震作用,并防止建筑结构受到破坏,就需要对剪力墙进行开洞处理,并在墙肢之间设置连梁,以此来保证结构的稳定性与安全性。由此可见,对剪力墙开洞的处理是十分有必要的,在具体的实践过程中也要特别注意。
3 结语
综上所述,在建筑结构设计中应用剪力墙结构是十分重要的。其可以有效保证建筑结构的稳定性,促进建筑质量的提升,延长建筑的使用年限。所以,相关建筑公司一定要意识到建筑剪力墙结构的重要性。因此,在平时,企业可以招聘掌握剪力墻结构技术的专业人员,并且还要不断地研究剪力墙结构技术,使剪力墙结构的应用技术不断成熟。这样在实际的应用过程中,就可以极大地保证其有效性,促使企业在市场竞争中占据有利的地位,获得更多的经济效益。
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