剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探究阿布来提•卡地尔

(整期优先)网络出版时间:2019-11-19
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剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用探究阿布来提•卡地尔

阿布来提•,卡地尔

身份证号:65320119910422XXXX新疆和田848000

摘要:随着社会的发展与人们生活水平的提高,对建筑结构设计的要求越来越高。在建筑结构设计中,剪力墙结构设计具有承载能力,良好的结构刚度和优良的抗震抗风性能等特点,并得到了广泛的运用。在进行剪力墙结构设计的过程中,需要设计师具有丰富的理论基础,并且将理论基础运用于实践,在实践中解决产生的问题。因此,本文对剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用进行了分析,希望能够提升建筑工程设计水平,从而提升建筑设计质量。

关键词:剪力墙;结构设计;建筑结构;建筑设计

引言

剪力墙结构在建筑工程中的应用非常普遍,因为剪力墙结构可以很好地优化建筑工程整体的结构性,为此,设计人员应严格按照相关标准和要求进行剪力墙结构的设计,不断提高建筑工程的质量。

1剪力墙结构概述

建筑剪力墙结构主要是指在进行建筑房屋及其附属物中用于抵抗地震,风负荷等水平荷载影响的墙体。建筑剪力墙的设计能够增加建筑结构的稳定性以及荷载能力,防止建筑受到地震、风力等的破坏。目前来讲,使用较多的建筑结构主要有框架结构、框筒结构、混合结构和剪力墙结构等。在众多的建筑结构中,剪力墙结构在建筑施工中得到了广泛的运用,主要是由于其具有抗侧刚度高,抗震性能优越,用钢量较小等特点。在剪力墙结构的设计中,利用最多的建筑材料是钢筋混凝土,用来承受横向和竖向荷载力。

2剪力墙结构设计原则

剪力墙结构是建筑结构设计中非常重要的受力结构,从建筑安全性的角度出发,在剪力墙结构设计过程中应遵循以下几方面原则:第一,调整最小剪力系数,剪力墙结构在一定程度上增加了建筑结构的负担,在这种情况下进行设计应尽量减少构件和框架的布置,选用大开间剪力墙的布置形式。第二,控制墙体延性,墙体延性直接影响建筑结构的稳定性和安全性,建筑设计人员在进行结构设计时应该重点关注墙体延性,通过相关分析,剪力墙过高或者过细都有可能对墙体延性产生影响。在结构设计中应该把握好剪力墙的宽度、长度比,避免荷载力的拉伸或者弯曲作用对墙体产生破坏。第三,调整连梁超限,连梁是剪力墙结构设计中常用的一种梁类型,剪力墙连续跨度比较小,弯曲力和剪力就会增大,容易出现断裂等现象。在设计过程中对连梁跨高进行合理调整,将其控制在一个合理的范围内,保证弯曲力和剪力处于正常状态。

3剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

3.1剪力墙平面设计

剪力墙结构在应用中主要承担竖向荷载与水平力的作用,在布置剪力墙的过程中应该沿着平面主轴线依次进行设计。另外,为了保证剪力墙质量和刚度中心的一致性,在设计过程中需要保证剪力墙平面布置满足对称原则,减少剪力墙扭矩所产生的不利影响。另外,在进行剪力墙平面布置优化的过程中,应该注意建筑剪力墙的抗震作用,并在选择设计方案的时候能够减少单向平面布置的应用,从整体上提高建筑结构的抗震效果。

3.2剪力墙截面的厚度

剪力墙结构设计过程中,对于剪力墙横截面厚度的设计也需要符合国家相关规定,而国家对于剪力墙的厚度的规定是需要以具体的剪力墙的结构类型为依据的。比如,对于短肢剪力墙而言,其底部的横截面积的厚度设计一般要高于0.2m的,而除了底部以外的其他部分,其厚度则不能低于0.18m,如此才能最大限度满足剪力墙的性能需求。

3.3连梁钢筋的配置

剪力墙结构的实现使用的材料主要还是钢筋,而钢筋却有着极好的刚度与强度,因此,在剪力墙结构的使用过程中,就能极好的提高剪力墙的承载能力以及抗震能力。而且在剪力墙的设计工程中,连梁的设计是很关键的一部分,他对于增强剪力墙墙体的安全稳定性起着至关重要的作用。因此,在进行连梁钢筋的配置过程中,就需要对其所选用钢筋材料进行科学合理的选择与掌控,不能只是一味的减少施工成本而选用不符合相关要求的钢筋材料,这样会给实际施工过程中带来极大的安全隐患。

3.4墙体配筋的方式

剪力墙结构是建筑设计当中的主要承重结构,墙体必须坚固结实。因此,相关设计人员在进行剪力墙结构设计工作时,需要充分考虑墙体的配筋方式,钢筋是稳固墙体的重要材料,科学而合理的钢筋配置可以保证墙体结构的安全性和稳定性,能够保证墙体不受外力影响而弯曲,遭到破坏,还能有效地提升剪力墙的抗震效果,这都与建筑的整体质量水平息息相关。同时,配筋率问题也与建筑施工的成本有着直接的联系,它关系着建筑施工项目的经济收益问题。设计人员按照配筋率,可以将纵向的钢筋放置在剪力墙的墙体内部,而外部使用横向的钢筋。这样即可以满足建筑施工的要求,也可以有效地减少墙体的配筋量。

3.5剪力墙中大墙肢的处理

剪力墙结构自身来讲,具有很强的延展性,在具体的施工过程中,要尽可能的避免把高桩结构作为设计目标,这样的墙体会影响建筑物的稳定性,降低剪力墙结构的刚度。但是,如果剪力墙的长度比较小,又会使墙体产生裂缝,使墙体配筋的支撑效用受到影响,进而影响建筑物的稳定性,降低建筑物的质量,对用户的生命安全受到威胁。要想对上述现象进行规避,在进行剪力墙结构设计的过程中,根据建筑物的实际需求进行设计,要对剪力墙进行留洞,对剪力墙的支撑效果进行检测,并运用一定的计算方法对大墙肢的实际承受能力进行分析。在施工完成以后,对预留的洞口进行填筑,这样能够把长墙变为短墙。

4剪力墙结构设计的重点

4.1选择科学的设计方法

为了更好地保证建筑工程中剪力墙结构设计的合理性,在设计过程中,需要掌握几个设计重点:设计人员要选择科学的设计方法,从而更好地保证施工方案的合理性。在设计过程中,由于剪力墙的延展性较高,因此,要将剪力墙的形状设计为宽细状,而且剪力墙的高度不能小于墙体的宽度。为了更好地保证设计的准确性,在设计过程中,设计人员应借助计算机技术进行准确的数据计算,从而更好地保证剪力墙的安全性和稳定性。

4.2选择合理的布局结构

要保证剪力墙结构设计的合理性,在设计过程中,设计人员要选择合理的布局结构,并且尽量采用对称结构方式,以更好地提高剪力墙的抗震能力。要将剪力墙设计成对称形式,设计人员需要使墙体的刚度中心和质量中心重叠,而且进行结构布置时,要减少对单项形式的采用,进而更好地提高墙体的抗震性能。

4.3合理处理剪力墙的延伸性

由于剪力墙具有一定的延伸性,进行建筑工程剪力墙结构设计时,要对延伸性进行合理的处理,一般情况下,设计人员首先要保证剪力墙具有较好的延伸性,以保证墙体的整体性能。其次,为了避免墙体结构受到破坏,要保证墙体的承载力满足相关规定,而且可以通过选用对称或前后连贯的方式提高墙体的承载力,以更好地保证墙体设计的合理性。

5结语

目前,我国的经济水平越来越高,人们的生活水平以及生活质量也得到了很大的改善,对建筑质量的要求也越来越高。在建筑结构的设计过程中,要想提升建筑结构的质量就要注重剪力墙设计,选择合适的地理位置,定位剪力墙结构,做好剪力墙中大墙肢的处理,控制墙体的配筋,只有这样,才能优化建筑结构,提升建筑质量。

参考文献

[1]康新杰.某高层住宅剪力墙结构优化设计.邯郸:河北工程大学,2018(14).

[2]周明.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用.工程技术研究,2018(10).

[3]余添朋.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用价值分析.江西建材,2018(11).

[4]李汗珠.建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析.江西建材,2019(2).