浅谈建筑结构设计中的剪力墙结构设计但运锴

浅谈建筑结构设计中的剪力墙结构设计但运锴

广东中山建筑设计院股份有限公司528400

摘要:随着我国科技的迅猛发展,人们对建筑空间使用的要求也越来越高,为了满足人们的这一需求,剪力墙结构设计的应用已经越来越普遍,也越来越频繁。剪力墙自身也有许多的优点,例如成本低廉,强度和刚度高,结构性能好,能满足不同的建筑对强度和稳定的要求。

关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计

引言:

随着我国科技发展和经济发展的突飞猛进,建筑已经越来越接近人们的生活,剪力墙的应用能解决人们对强度、刚度和抗震能力的要求。在不同的建筑中,剪力墙结构的特点和设计时的布置是不相同的。在进行建筑物的设计施工时,要进行地质情况的实地的考察和研究,同时对建筑物结构特点仔细分析,以满足建筑的安全性、稳定性和经济性。

一、剪力墙结构的种类及分类依据

1.1有壁式框架的剪力墙

这种剪力墙的特点是洞口尺寸较大,墙肢线刚度与连梁线刚度非常接近,剪力墙在受力后呈现剪切型,这种受力特点和框架结构非常相似。在高层建筑中采用这种剪力墙容易出现反弯点,在楼层处反弯图也有可能发生突变。

1.2整体小开口剪力墙

这一类型的剪力墙开口普遍较小,但开洞面积较大,一般不低于15%。整个剪力墙在受力后主要的变形方式是弯曲型,在整个墙肢上几乎没有反弯点,但在弯矩图的中心位置容易发生突变。

1.3双肢或者多肢剪力墙

这一类型的剪力墙的特点是开口比较大,洞口一般成列分布。

1.4截面剪力墙或者实体墙

截面剪力墙是指墙体不开洞或者所开洞的面积不超过15%。这种类型的剪力墙在受力后的变形主要呈现为弯曲型,整体上看这种剪力墙像是一个悬壁墙,弯矩图上既不存在反弯点,也不发生突变。

二、剪力墙结构设计所遵循的基本原则

2.1调整连梁超限相关原则

在剪力墙结构设计中,连梁跨高比宜大于或等于2.5,采用跨高比低于2.5的连梁,在设计过程中就容易造成剪力墙的抗剪超限现象,对于跨高比高于或等于5的连梁,在结构设计环节,要以框架梁为依据,不能随意折减其连梁的刚度。建筑企业必须合理利用该明文规定,不仅能够有效增强建筑物的安全性和可靠性,还能节约建筑成本,为建筑企业带来更多的经济效益和社会效益。

2.2以主轴为中心,向四周延伸

在对剪力墙进行结构设计时,要以主轴方向作为中心,双向甚至多向的向四周延伸,尽可能的将各个方向的剪力墙相互连接在一起,在连接过程中还要避免这些剪力墙出现拉通对直现象;在对剪力墙的抗震性进行结构设计时,应使两个方向的侧向刚度尽可能接近,而对墙肢进行结构设计时,在符合规定的基础上,操作要尽可能简单易行。在进行剪力墙的结构设计时,要以主轴方向作为中心,双向甚至多向的向四周延伸,尤其是在对墙肢的抗震性进行设计时,要尽量避免设计单方向有墙的模式,保证设计出的剪力墙能够具有安全可靠的工作性能,剪力墙的分布应保证数量相当和均匀。

2.3避免剪力墙和平面外梁搭接

剪力墙结构有一个突出的特点就是其平面内刚度和承载力比较大,而平面外刚度和承载力相对较小。如果剪力墙和平面外的梁相互连接,墙肢平面外就容易出现弯矩现象。在平常的设计中,设计人员并不会对平面外承载力和刚度进行验算,为了避免弯矩现象的发生,在结构设计时要尽量避免剪力墙与平面外的梁进行搭接,在无法避免的情况下也要严格按照相关规定采取相应的防范措施,保证剪力墙与平面外能够搭接安全。

三、在建筑结构设计的主要应用

3.1结构设置

在进行大型建筑物的施工时,一般建筑物的内部都要求有足够大的空间,因此在对剪力墙的设计时就要用双面设计,这样不仅能够使建筑物的抗震能力增强,还能够保存完整的独立空间。由于剪力墙的设计是双面的,为了使它的受力均匀,剪力墙双面的刚度最好保持一致,防止剪力墙受力弯曲。当对面积比较小的楼面进行设计时,为了防止剪力墙出现外弯的现象,可以在设计时使用半刚接的结构形式。在对实际的建筑分析得到剪力墙的截面在有约束的时候要比没有约束的时候的抗震能力要强,建筑的承载能力高,稳定性也比较好。

3.2连梁结构的设计

连接墙肢和墙肢之间的梁称之为连梁。在剪力墙受到水平的作用力而出现弯曲时,剪力墙就会改变墙体的受力的状态使墙肢达到稳定,并且也会对墙肢起到约束作用。在剪力墙的设计过程中,连梁的设计必不可少。因此在对连梁进行设计时,设计师要严格根据建筑要求增加连梁的跨度,同时减小连梁的高度和刚度。适当的增加剪力墙的厚度能够使建筑物的抗震能力和承载能力得到提高。也能够时连梁的作用发挥到最大限度,也能在使用的过程中不会出现质量问题。3.3在长度和厚度方面的配筋要求

为了使建筑物的稳定性好,抗震能力强等要求,就要对剪力墙的长度和配筋有一定要求。如果对一级或二级墙的底部进行设计时,就要是加强部位的厚度要大于二百毫米,其高度要大于楼层高度的十七分之一。当墙的端头没有暗柱和翼时,剪力墙的厚度要大于楼层厚度的十二分之一。但这些设计只适用于高层的设计和八级地震以下地区的设计,这种设计要比一般剪力墙结构的垂直和水平的配值要高四百分之一的风险,在选择设计的过程中一定要进行慎重考虑。

四、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体应用

4.1对大墙肢的处理

在建筑结构设计中,剪力墙的结构首先要具有延展性,一些宽高比小于2的剪力墙在设计过程中就会变成具有延性、易于弯曲破坏的剪力墙,避免剪力墙受到脆性剪切毁坏。当剪力墙的长度较长时,为了保证每个墙段的宽高比都能不小于2,可以对长墙进行开洞分割,使长墙被均匀的分为符合条件的独立墙段,这样形成的墙段比较小,受弯所能产生的裂缝的宽度也会比较小,能保证墙体配筋发挥其良好的支撑作用。在剪力墙结构设计中,当出现一些长度超过8m的大墙肢时,在计算整个楼层的剪力时一般都是由这些大墙肢来承载这些力量,当发生强烈震动例如地震时,这些大墙肢最先受到破坏,那些较小的墙肢由于没有充足的配筋来支撑墙面,导致墙面受到全面破坏。针对这种问题,在对剪力墙进行结构设计时,对一些长度大于8m的墙肢,根据实际情况开施工洞和开计算洞。

4.2合理的平面布置

在对剪力墙进行结构设计时,应尽量沿着主轴方向或者其他方向展开双向或多向布置;在对剪力墙的平面进行布置时,应严格按照均匀对称的原则,尽可能的将墙面结构中的刚度中心和质量中心重合在一起,不管是内剪力墙还是外剪力墙都应该尽量的对直拉通,有效减少剪力墙的扭矩现象;在设计过程中抗侧力刚度不应该设计过大。在对剪力墙进行结构设计时,为了使剪力墙的抗侧力刚度和承载能力得到充分发挥,增强剪力墙的空间利用率,剪力墙之间的距离不应太密,其设计结构的侧向刚度也应合适。

结束语:

随着建筑结构设计发展速度的持续加快,剪力墙结构设计的应用越来越广泛。剪力墙结构因侧向刚度大,侧向变形小等优点,因而被广泛应用于建筑结构设计中。掌握好剪力墙结构受力特点,把握好剪力墙结构设计的基本原则,剪力墙结构设计就会更加经济合理。因此建筑结构设计人员应对剪力墙结构设计原理有着清晰的理解,能够在此基础上通过不断设计实践的进行来促进我国建筑工程整体设计水平的有效提高。

参考文献:

[1]孙雪兰.浅谈高层剪力墙结构的优化设计[J].山西建筑,2010(8).

[2]曾亚平.剪力墙结构设计中常见问题探讨[J].企业技术开发.2011(5).

标签:;  ;  ;  

浅谈建筑结构设计中的剪力墙结构设计但运锴
下载Doc文档

猜你喜欢