剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

Summary：剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)中用于抗震、抗負(fù)載等作用的主要結(jié)構(gòu),在設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中應(yīng)充分考慮與其他建筑結(jié)構(gòu)之間的連接性,保證整體設(shè)計(jì)的合理性。剪力墻的應(yīng)用目前十分廣泛,對(duì)維護(hù)建筑壽命有很大影響。因此,文章系統(tǒng)性地介紹了剪力墻結(jié)構(gòu)的定義分類和設(shè)計(jì)原則,并詳細(xì)討論在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。Keys：剪力墻;

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);

應(yīng)用;在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)不斷加速的過(guò)程中,對(duì)于高層化、集成化的建筑設(shè)計(jì)安全顯得尤為重要。在建筑內(nèi)進(jìn)行剪力墻的建設(shè)可以較好地保證建筑體的穩(wěn)定性,對(duì)于延長(zhǎng)其使用壽命有很大幫助。剪力墻的結(jié)構(gòu)形式較多,適用于不同的地質(zhì)環(huán)境和設(shè)計(jì)需求,要求設(shè)計(jì)人員能夠靈活運(yùn)用、合理選材,保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性。在一些地震臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害多發(fā)地區(qū),加強(qiáng)建筑內(nèi)的剪力墻設(shè)計(jì)可減小不同方向上的擺動(dòng)影響,整個(gè)建筑的強(qiáng)度能夠得到較好的提升,較傳統(tǒng)建設(shè)更具優(yōu)勢(shì)。1剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中的概述1.1剪力墻的定義首先,建筑體的剪力墻的建設(shè)強(qiáng)度很大,與承重墻體一樣是不允許用私自打孔處理,否則可能會(huì)引發(fā)較大的穩(wěn)定性隱患,并破壞建筑體的整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)的重要的抗力構(gòu)件,其與梁板柱等共同組成建筑物的受力體系填充墻不是承重構(gòu)件,只起維護(hù)和分隔空間的作用。其次,剪力墻的施工處理和普通的墻體有很大區(qū)別,其內(nèi)側(cè)是由混凝土鋼筋的組合形式進(jìn)行建設(shè)的,整體呈現(xiàn)出實(shí)心的結(jié)構(gòu),鋼筋的用量與墻體的受力之間有很大關(guān)系。一般的低層建筑中由于受力更加穩(wěn)定,不需要加設(shè)剪力墻,而高層建筑,尤其是頂部更容易受到風(fēng)力和地震的影響而產(chǎn)生晃動(dòng),剪力墻是必備結(jié)構(gòu)。1.2剪力墻的分類根據(jù)建筑體的需求差異和實(shí)際地質(zhì)情況,可以將剪力墻的形式和結(jié)構(gòu)分為不同的類別。首先,對(duì)于一些支撐性要求一般的建筑體,可以設(shè)計(jì)一整面強(qiáng)體來(lái)實(shí)現(xiàn)抗剪力作用。在整體剪力墻中要求實(shí)現(xiàn)抗剪力可應(yīng)用的墻體達(dá)到85%以上。整體墻沿著豎直方向的建設(shè)要有對(duì)抗墻體變形和彎曲的效果,要求將外包線設(shè)計(jì)建設(shè)成拋物線的形式。其次,一些在剪力墻上的孔洞開(kāi)設(shè)達(dá)到50%以下時(shí),要求將空洞建設(shè)為帶狀分布形式,并加強(qiáng)墻體的雙肢建設(shè)工作,能夠呈現(xiàn)出抗彎曲可抗扭曲兩種建設(shè)需求,對(duì)于維持建筑體的穩(wěn)定性更加有效。最后,還有一些整個(gè)抗剪力效果以四邊框的形式進(jìn)行呈現(xiàn)的,由于本身的不穩(wěn)定和易變性問(wèn)題,要求在設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)多引入一些連梁,保證實(shí)際建設(shè)需求。2剪力墻的設(shè)計(jì)原則分析2.1參數(shù)調(diào)理原則建筑體的剪力墻設(shè)計(jì)有一定的參數(shù)指標(biāo),主要是根據(jù)實(shí)際建設(shè)需求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行制定。設(shè)計(jì)人員在可以對(duì)剪力墻的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)理,以滿足整個(gè)建筑體的設(shè)計(jì)平衡性。如當(dāng)建筑體的自重較大時(shí),對(duì)剪力墻在豎直方向上的抗力要求更高,而通過(guò)適當(dāng)減少自重的方式能夠?qū)档图袅Φ慕ㄔO(shè)參數(shù)。但建設(shè)參數(shù)的調(diào)理必須要保證整個(gè)建筑的安全性和功能的實(shí)現(xiàn),且調(diào)理有一定的限度范圍。在進(jìn)行受力分析計(jì)算時(shí)存在一定的理想化因素,將剪力墻的變形假設(shè)均勻分布在整面墻體上。但在實(shí)際施工時(shí),受到工藝技術(shù)等因素的限制,會(huì)于設(shè)計(jì)方案中的建設(shè)參數(shù)之間存在一些偏差,要求設(shè)計(jì)人員合理調(diào)理,保證剪力墻的功能能夠更好實(shí)現(xiàn)。2.2高寬比例調(diào)整剪力墻的類型確定好后還需要對(duì)其高寬比例進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使剪力墻能夠與建筑內(nèi)的其他墻體形成較好地連接,保證建筑設(shè)計(jì)的整體性。剪力墻的高寬比例一般不超過(guò)3,如果墻體過(guò)窄,在施工時(shí)較為困難,還可能會(huì)存在安全隱患,不利于形成均勻的墻體結(jié)構(gòu)。如果受到實(shí)際建設(shè)空間的限制,設(shè)計(jì)人員需要采取雙向結(jié)構(gòu)或增加邊緣構(gòu)件等方式來(lái)維持剪力墻的抗力需求。在設(shè)計(jì)剪力墻的形式時(shí)需要結(jié)合墻體本身在不同方向上的受力情況和負(fù)載合理調(diào)節(jié),并保證分析的全面性。有一些剪力墻的斜截面受力情況較為復(fù)雜,需要加強(qiáng)建設(shè)保障,維護(hù)剪力墻的功能。2.3連梁調(diào)整原則連梁是建筑結(jié)構(gòu)中重要的組成部分,在設(shè)計(jì)時(shí)要注意和剪力墻的連接問(wèn)題。從外部來(lái)分析,二者不能保持相連,否則可能會(huì)增加剪力墻受到的扭曲作用,不利于保持建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果在實(shí)際建設(shè)中受到其他條件的限制,則需要通過(guò)合理的受力分析,在剪力墻上加設(shè)一些抗彎曲的設(shè)計(jì),如增加其寬度等。3剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用3.1墻體受力分析剪力墻的受力分析可以為設(shè)計(jì)和施工建設(shè)提供重要的數(shù)據(jù)支撐。首先,根據(jù)建筑體可能受到的力的影響,可以分為水平、豎直和其他方向,在設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮多種受力情況充分保障設(shè)計(jì)的合理性。一般由于地震和風(fēng)力等因素對(duì)建筑體造成的力的作用主要是在橫向。橫向的建設(shè)強(qiáng)度可以保證建筑體不容易發(fā)生變形和彎折等情況。豎直方向的影響主要來(lái)源于建筑體本身的重力等因素的影響,要求強(qiáng)調(diào)墻體建設(shè)的強(qiáng)度,滿足高層建筑的負(fù)重需求。根據(jù)力的分解原理,其他方向上的受力也可以較好地分解為上述兩個(gè)方向進(jìn)行處理。其次,墻體的受力與所選擇的建筑建材之間也有一定的關(guān)聯(lián),高質(zhì)量的鋼材可以提升墻體的韌性。設(shè)計(jì)人員需要對(duì)市場(chǎng)上常見(jiàn)的建材品質(zhì)進(jìn)行了解,結(jié)合建設(shè)需求合理設(shè)計(jì),在維護(hù)建設(shè)單位實(shí)際效益的同時(shí),以保證建筑體的剪力墻施工質(zhì)量。3.2平面布置分析剪力墻整體是一個(gè)平面性的墻體,以此作為研究對(duì)象展開(kāi)布置分析工作十分重要。一方面,通過(guò)雙向布置設(shè)計(jì)的方式可以較好地提升剪力墻的實(shí)際抗力和承重效果,使其呈現(xiàn)出加倍的穩(wěn)定效果。雙向布置的理念可以節(jié)約一半的室內(nèi)空間,對(duì)于提升空間利用率和增加施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有較大幫助。墻面布置要盡量保持對(duì)稱的原則,不僅可以滿足實(shí)際的承重要求,也更加符合國(guó)人的建筑審美需求。另一方面,剪力墻的平面中心要和房間整體的軸線保持一致,并在建設(shè)時(shí)要保證施工的均勻性,使墻體能夠更好地分散受到的剪力作用。對(duì)于一些面積較大或高度較高的建筑體,剪力墻墻肢的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)也可能會(huì)引發(fā)安全隱患,可以在其上選擇合理位置剪開(kāi),使其形成一連串的聯(lián)肢墻,更有利于保證穩(wěn)定性。3.3超限調(diào)整分析對(duì)于剪力墻的設(shè)計(jì)可以從最小需求點(diǎn)出發(fā)展開(kāi)需求分析,能夠更好地兼顧建筑建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。首先,建筑體的高度對(duì)承重的抗力的需求之間存在著同一性的問(wèn)題,在進(jìn)行樓層之間的剪力墻建設(shè)時(shí)需要按照高度的提升適度增加。隨著樓層的升高,剪力墻的抗震設(shè)計(jì)需要適當(dāng)增加,并從最小需求出發(fā)逐漸提升,能夠更好控制在不同方向的抗力。其次,建筑體也是一個(gè)整體,在設(shè)計(jì)時(shí)不能僅僅考慮相鄰兩層之間的建設(shè)結(jié)構(gòu),還需要通過(guò)對(duì)建筑體的全面分析將受力情況進(jìn)行拆解,使建筑體整體能夠呈現(xiàn)出較強(qiáng)的抗剪力效果。根據(jù)淺析受力分析的結(jié)果對(duì)墻體建設(shè)負(fù)重限額進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳险{(diào),更有利于延長(zhǎng)建筑體的使用壽命。4結(jié)語(yǔ)總之,剪力墻在建筑設(shè)計(jì)中十分重要,需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和建筑結(jié)構(gòu)展開(kāi)受力分析,根據(jù)不同的樓層高度建設(shè)需求展開(kāi)建設(shè)工作。剪力墻的設(shè)計(jì)要有不同方向上的受力,以橫縱多個(gè)方向的受力進(jìn)行設(shè)計(jì),能夠更加有效地對(duì)抗建筑體的變形和扭曲問(wèn)題。但要注意,剪力墻的抗力設(shè)計(jì)也有一定的限度,如果超出也可能存在不穩(wěn)定影響。墻體的厚度不同受到的力的大小也有差異,一般需要結(jié)合墻體的高度、整體界面和開(kāi)洞等多個(gè)方面的因素共同決定。Reference[1]孫宏剛.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].建材與裝飾,2018(47):66-67.[2]

梅如玨.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)