身份证号码:41270219871104XXXX河南郑州450000;身份证号码:41282819810904XXXX河南郑州450000
摘要:当今时代,在城市发展过程中,各种高楼大厦林立,人们对高层建筑的重视程度越来越高,剪力墙结构在高层建筑中也得到了广泛应用。在建筑结构设计中采用剪力墙结构设计,不仅可以降低用钢量,建筑工程的成本也会相应降低,另外,剪力墙的整体性能比较好,其刚度越大,建筑物整体性就越好,剪力墙的刚度对各种类型的荷载有一定的抵挡作用。高层建筑结构设计中合理使用剪力墙结构设计,将分隔墙与建筑内部的承重墙结合,保证建筑物内部空间安全,且提高美观度。
关键词:高层建筑;剪力墙结构;优化设计
引言
高层建筑,指的是10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑。随着高层建筑的层数、高度不断增加,其功能适用性、技术合理性、经济可行性均发生变化。相比于非高层建筑,高层建筑在设计、技术上,要考虑、解决更多问题。以下结合工程实践进行探讨。
1剪力墙结构优点
剪力墙结构优点是稳定性高、经济性和美观。高稳定性意味着剪力墙的结构具有相对大的刚性和高的承载能力,并且可以承受来自外部的多个负载,特别是在水平荷载作用下,支护效果较好。它们的存在大大提高了建筑物的稳定性,这也是剪力墙结构最重要的作用。经济实用的手段是剪力墙结构采用混凝土浇筑方法,减少钢材用量,在很大程度上节约了投资成本。这种优势吸引了许多建筑公司,这也是它被广泛使用的原因。随着经济的发展,生活质量被人们更加的重视。所以,在进行建筑设计的过程中,一定要保证建筑的安全性并且还要注意美观和舒适。
2高层建筑剪力墙结构优化设计
2.1合理布置剪力墙结构
(1)选择短肢剪力墙;由于短肢剪力墙结构的抗震性能较差,如果将其放在高层建筑施工中,难以保证建筑物的稳定性。因此,施工人员要在设计图纸的依据下,结合多种因素综合考虑,确保布置灵活性,并且可以很大程度的减少建筑结构的重量。
(2)在布置剪力墙结构的过程中,可能会出现一些独立的小墙肢,这就需要设计人员在设计的时候做合理的开孔工作,避免剪力墙结构中出现单独墙肢,增加建筑施工的难度,给施工人员带来不便。
(3)基于剪力墙的刚度和抗震性直接影响着施工的时间,这就需要设计人员确定剪力墙结构的整体刚度,也需要采用合理的方式来设置剪
力墙结构,有效的提升结构的抗震性能。当然,设计人员也要遵循剪力墙位移方面所限制的相关要求,在增大建筑墙肢和连接梁之间抗剪能力的同时,减少截面设计的难度。
2.2剪力墙长度和厚度的设计
2.2.1剪力墙墙体长度设计
如果剪力墙比较长,需要用大于五的连梁进行连接,可以分成若干个独立的墙,每个独立的墙段可以成为独立的墙体,每个独立的墙段的总高度和墙段的长度要大于2,这样可以从根本上对变形能力进行提高。剪力墙的结构属于大面积的混凝土的结构,如果这个结构比较长,就会在浇筑完毕后收到外界因素的影响,混凝土就会产生拉应力,从而产生一定程度的裂缝,结构越长产生的裂缝就会越大。因此,在对剪力墙进行设计时,需要在设计中考虑这个问题,并进行合理的措施设计,严格的控制剪力墙结构的长度。
2.2.2剪力墙墙体厚度设计
要想剪力墙侧向的稳定性,建筑中的剪力墙的厚度需要大于二十厘米,如果在常常会发生地震的地区,要严格的考虑抗震的问题,另外,还要对剪力墙的地层的厚度进行合理的增加,但是并不是厚度越大越好,剪力墙一般都是混凝土的材质,这种材质的自重比较大,因此在实际的构建中要加入钢筋,因此,在设计剪力墙的厚度时,要根据实际情况对厚度进行科学的设计。剪力墙的厚度要根据沿墙的高度进行确定,需要逐渐的减小,但是需要注意的是,控制剪力墙的减少的幅度,这样可以使得剪切的破坏程度降低。在实际的剪力墙设计的过程中,其厚度不能够小于楼层高度的二十五分之一,并且不能够高度十六厘米。随着科技的不断发展,新型的建材也得到了广泛的运用,这样就降低了墙体的自重,增大了构件的强度,并且需要根据实际的情况设计剪力墙的厚度,这样可以大大增加了技术上的问题。
2.3连续梁设计
连接梁的设计包括抗震和非抗震两种方式。如果连接梁的设计方案不同,分配的剪力也会不同,对截面配筋数量的要求也不同。因此,在设计中应认真遵守剪力墙设计的相关要求,再次优化连接梁的设计方案,并注意以下设计要点:内力计算完成后,应准确计算连接梁的剪力,以保证计算结果的准确性。不同的方法可以用于计算,选择的方法可以根据实际情况决定,然后剪切力和弯矩设计值可以计算,并与调整数据,需要更小的计算数据,尽可能地提高计算的准确性。
2.4转换层结构设计
如今,高层建筑项目的建设逐渐向着结构功能多样性的方向前进,并且,高层建筑物在功能形式上也更具多样性以及复杂性的特点。在落实一些高层建筑结构设计工作的时候,不同部位的使用功能也将不同,因此,在实施设计工作的过程中,应该采取针对性的措施,通过进行具体置换构件的设置,来使建筑结构很好地衔接起来,也就是强化转化层的优化设计工作。在具体进行转换层结构形式设计的时候,需要控制转换层的刚度以及质量在合理的范围之内,并且要使用精确的计算方法,找到存在于转换层中的薄弱环节,根据实际的内力分配特征来优化设计工作,从而不断强化转换层的整体性能。
2.5墙身设计
对于剪力墙的结构设计,设计人员就要对墙身进行优化,确保建筑结构的抗震性能在合理的范围中。在具体的墙身设计优化环节中,设计人员要对钢筋的位置进行合理布置,确保结构中横向钢筋和竖向钢筋可以对应起来互相搭配,并且将斜截面和正截面的抗剪承载力及抗弯承载力高效结合起来,顺利完成标准的演算工作。设计人员要遵循相关的规定要求,保证剪力墙钢筋的配置稳定。对于暗柱和端柱,设计人员要按照一级、二级、三级、四级抗震结构来设计,全面提升建筑稳定性。暗柱中钢筋的距离也要合理设置好,保证高层建筑的质量。
结语
综上所述,高层建筑结构设计中,要重视剪力墙结构。当前剪力墙结果设计中依然存在一些问题,为了提高建筑结构质量,就需要不断地优化剪力墙的结构设计,使得剪力墙结构设计水平有所提高。设计人员要进入到工程项目现场做好勘察工作,从工程的实际出发,不断完善与做好剪力墙结构设计工作,为提高建筑工程整体质量创造条件,促进建筑行业更好地发展。
参考文献
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