建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略
2021-08-06罗彬瑞杨鹏飞
罗彬瑞 杨鹏飞
摘要:随着改革开放的发展,我国的经济获得了飞速发展,同时我国的建筑行业也获得了高速的发展。因此,我国人民对建筑的要求也是越来越高,对建筑设计的要求也越来越高,以往的方法和设计已经逐步被淘汰,所以我国催生出很多的建筑专业和院校。为了满足人们对建筑的需求,在建筑设计方向也有了很大的进步,我国的建筑设计和施工在依据自身特色的同时也在创新的道路上取得了很大的进步。剪力墙结构是很有研究意义的一个项目。
关键词:建筑结构设计;剪力墙;结构设计;应用策略
引言
剪力墙结构是一个承重体系,在进行剪力墙结构设计时,必须对剪力墙的结构特点、种类等进行充分了解,结合具体的建筑设计要求,才能很好地完成剪力墙结构设计,最大限度地发挥剪力墙至关重要的作用和价值。
1剪力墙
1.1剪力墙结构的基本概述
我们都知道我国建筑楼层的高度越来越高,但是,横向风和地震会对墙体有很大的剪应力,这直接会影响建筑主体的稳定性,所以说剪力墙就是为了承受这些状况所带来的剪应力的一种结构。对我们的建筑主体稳定性有很大的帮助,是我们当代建筑设计的一个重要项目,具有很大的重要性。
1.2剪力墙结构的基本设计原则
剪力墙既然对建筑有如此重要的作用,那么必须要对剪力墙的设计有一定的规范和约束。设计人员在设计剪力墙结构时必须依据相关的规定和原则,这样才能对剪力墙的合理合规有保障性。首先,应当严格依照我国的相关规定进行设计,但是又要及时的做到创新或者借鉴成功的经验来保证设计的合理性和可行性。mZGqoiBBDVdqSAoN6mF72Q==设计人员也应当定期不定期的去进行培训,多吸收国外先进经验,再结合我国特色制定设计方案。其次,在设计前期应当严格把控细节,先要对建筑的地理位置进行考察,明确建筑后期可能存在的受力情况,了解到剪力墙应有的受力情况后,要对剪力墙的结构包括配料要做好合理的甚至在范围内确保安全第一,在合理范围内配置相应的附加结构。保证横向受力情况的同时,也要着重考虑纵向的受力情况,必须要有高质量的承载负荷能力,但同时又要有一定的延展性,确保安全性。然后,设计人员和团队在做好设计方案后,一定要及时复核和研讨,保证设计各个细节的合理性和安全性,并且在复核后要根据现代的建筑模型技术,对建筑设计做好模拟测试,以确保建筑设计的科学性和安全性。另一方面,对建筑设计的各项数据尤其是剪力系数要科学规范,能够满足建筑的需求更要满足我国的相关规定和原则,以确保建筑的可行性,科学性,和安全性。最后,剪力墙结构需要对建筑整体结构全面考虑,既要满足剪力墙结构的安全性和整体受力情况,同时也要考虑建筑整体的称重和整体建筑结构的合理性,所以说,不能一味地增设剪力墙结构的量,应当在满足建筑设计的安全性范围内合理调配剪力墙结构的设计,尽量减少施工过程中的成本预算。
2剪力墙结构的分类
2.1整体墙
整体墙对建筑有很强的安全性,因为它的稳定性很大,在受到外力的时候会很大程度上抵制住外力的侵害。
2.2小开口墙
小开口墙是设计人员经常用到的一种剪力墙结构,何谓小开口墙,要看剪力墙的形式,墙上的孔洞面积是小开口墙的一个定义方向,如果说这个开口的面积一直扩大就产生了小开口墙,严格意义上说当剪力墙的弯应力和正应力的合力叠加且不产生反弯点时即为小开口墙。
2.3壁式框架剪力墙
所谓壁式框架剪力墙,顾名思义就是有框架结构的特点同时又有剪力墙的特点,比如说上文提到的小开口墙的孔洞面积一直增大,不断扩大就与框架结构类似,而且剪力墙的梁贴合墙壁,所以我们称之为壁式框架剪力墙。
2.4联肢墙
联肢墙也是开口较大的墙体,这与上文提到的小开口墙也有相通之处,既然有孔洞位置,那么孔洞的连接位置是我们需要重视的位置,这个位置的受力情况出现了反弯点时,每个墙就要独立存在并且要独立承重,如果将这些墙体连接起来就成了剪力墙,也就是我们要提到的联肢墙。
3建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略
3.1强化剪力墙的延伸处理
设计剪力墙的目的就是保证建筑物的稳定性和安全性,那么既然如此,剪力墙必须要有一定的延展性,因此,一定要保证剪力墙的延展性,根据国家的规定和原则,在设计时一定要保证剪力墙延展性的数据在科学范围内。同时,剪力墙设计有了一定的延展性,我們就应该让其发挥好自身的作用,那么要想发挥好自身的作用,必须要做到以下几点,第一,自身的延展性设计规范合理,打铁还需自身硬就是这个道理。第二,要让剪力墙的延展性作用在建筑中有效发挥自己的力量,帮助建筑物起到安全的作用。
3.2合理控制剪力墙厚度
在墙体的设计和施工中,一定要保障墙体的稳定性安全性,那么要保证墙体的稳定性和安全性就必须要做到设计和施工规范化,首先,墙体的厚度要符合国家标准,使墙体有一定的风险承受能力,必须在合理的承受范围内。剪力墙的厚度必须达到一定强度的同时又要保证墙体的延展性和使用周期。同时,在施工过程中,要做好剪力墙结构的各项小的构件以保证剪力墙的平稳性。
3.3剪力墙框架梁设计
框架梁与剪力墙结构息息相关,要想保证剪力墙的结构的安全性,需要让剪力墙与框架梁有一定的连接,连接方式有两种,一种是平面内连接一种是平面外连接,与框架梁的正常设计比较相似,但是同时有很大的差距,设计人员需要考虑很多方面,一方面是连接的安全性,两者的承受负荷能力是否足够,另一方面,不能让两者分别过于厚重,否则会影响建筑的安全性,其次,剪力墙与框架梁的连接件要重点考虑,如何做好钢筋结构的锚固施工,如何做好钢筋结构的加固施工,这都是要提前考虑到的,如果两者连接达不到安全系数的范围必须做好各个连接件的安全处理。所以说,连接件的数量,密度包括连接方式都要提前考虑在内,设计细致入微才能够使剪力墙结构对建筑主体有更好的安全性,如果前期设计不到位反而影响到了建筑主体的安全性。这对建筑的抗震行安全性是极其重要的,否则将对建筑安全百害而无一利。
3.4剪力墙约束边缘构件设计
剪力墙约束性构件对剪力墙结构的稳定和安全作用有很大的作用,但是因为约束性的构件在我国应用时间较短,很多的设计人员往往不重视剪力墙结构的约束性构件,这对整个剪力墙结构的安全性没有帮助。通常,构件分为两种情况,一种约束性构件另一种是非约束性构件,如果约束性构件的承载负荷能力不够的时候,就不能抵挡横向风力或者地震的波动。一旦有以上情况发生就会对建筑的整体安全性有非常大的影响,这是极不安全的。所以说,设计人员一定要从思想意识上重视此问题,设计人员更要在设计前期去实地考察,了解建筑物当地的地理位置情况和将要面对的各项外界因素干扰。根据这些调查结果合理的安排并一定程度上尽可能的加大建筑物剪力墙的设计性能。
结束语
综上所述,随着我国的建筑行業的发展,各个城市的高层建筑越来越普遍,建筑设计的重要性越来越重要。剪力墙结构作为建筑安全性的一个典型的设计项目,有很多重要的作用,而且剪力墙结构的方式很多,设计和施工也比较灵活,所以说对设计人员也提出了更高的要求,只有不断的学习先进的顺应时代的方案和设计才能做出更好的建筑安全设计。才能拖动我国建筑行业的向前向好发展。
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