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摘要:本文分析了剪力墙结构设计原则;探究了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体应用方法。
关键词:剪力墙结构、建筑结构、应用技巧
中图分类号:TU3文献标识码: A
随着我国经济水平的不断发展,人们对住房也提出了更高要求,剪力墙便顺势而生。当前,剪力墙凭借用钢量少、强度大等优势广泛应用于我国建筑行业,其在建筑结构设计中发挥着越来越大的作用。
一、剪力墙结构设计原则。
在工程建设中设计剪力墙时,不可为实现目的而盲目进行设计,应实地考察项目现场具体情况,并规范根据剪力墙结构特点选用最恰当的设计方法促使剪力墙结构在建筑结构应用中实现最佳效果。在设计剪力墙时,可能受到技术因素饮食,所以要严格遵循设计原则,才能确保剪力墙设计及应用更加合理化、规范化及科学化。
第一,調整楼层间剪力系数原则。为了减少建筑物结构的自身重量,提高建筑物的抗震能力,在施工中,必须尽量减少剪力墙的建设,这就使得短肢剪力墙在第一阵型底层的地震倾覆力矩必须低于剪力墙所承受的总倾覆力的40%。在这种情况下,可对剪力墙的主体结构实施开间处理,可提高剪力墙姐都的倾向刚度。这就可有效确保建筑物各个楼层间的最小系数比规定中的数值要大,进而大幅减少工程建设的资金投入。
第二,调整楼层间层高与最大位移比例原则。通常情况下,在设计建筑结构时,应特点重视各个楼层间出现的剪切变形及扭转变形问题。在处理剪切变形问题时,是借助塑向构建数量对其进行有效控制的,但是如果塑向构建数量过多的话,就可能造成剪力墙的比重过大,从而导致剪力墙设计具有不科学、不合理的特点,使各个楼层中的扭转变形也发生较大变化,但是该变化不能满足楼层间对位移大小的要求。
第三,调整剪力墙的连梁超限原则。在建设剪力墙结构时,将2.5的连梁与剪力墙高度相比,剪力墙的跨高很可能在弯矩与剪力方面发生超过最高限度的状况。所以,在大多数很多个剪力墙设计标准中,均会要求剪力墙结构连梁的跨度应比2.5大。但是对于剪力墙连梁大于5的连梁跨度,必须用框架梁形式实施剪力墙的连梁施工;当剪力墙的连梁跨高比例处于5--6之间时,加入要确保剪力墙的连梁刚度恒定的话,剪力墙的弯矩或者剪力可能会发生异常状况,超过剪力墙设计标准允许的范围。
二、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用技巧。
在建筑结构设计中应用剪力墙结构时,应严格依据剪力墙结构设计原则进行设计,以实现最大限度发挥剪力墙结构的优势。在具体设计中,应注意以下几点:
1、合理布置剪力墙平面。
在建筑结构设计时,对剪力墙平面的布置应做好以下几点:第一,在布置剪力墙平面时,应严格根据均匀、对称原则,尽可能让墙面结构的刚度中心与质量中心完全重合,进而降低扭矩,尽量对直、拉通内外的剪力墙。第二,在设计抗震剪力墙时,应尤其减少仅仅一侧有剪力墙的设计方案。第三,尽量使剪力墙能沿主轴或其他方向对称设计。第四,剪力墙在抗侧力上不应过于提高其刚度。为最大限度展示剪力墙的抗侧力强度及承载能力,拓展剪力墙的有效空间,其密度不可过大,应确保剪力墙结构拥有合适的刚度。可借助公式T=(0.05-0.06)n,其中T为经验公式,n为结构层数,用该公式可评判结构侧向刚度与剪力墙数是否匹配。以上公式的计算T1和搭模算出的T2对比,如果T2Tl,那么就需要增添一些剪力墙数。
2、恰当处理剪力墙的中大墙肢。
剪力墙结构应具有一定的延展性,针对细高特点的剪力墙(通常情况下,其高宽比例应小于2),在设计中很容易被具有一定弯曲度且具有延展性的剪力墙代替,这就避免了墙体被脆性的剪力破坏。当墙体结构的长度较大时,为实现每个剪力墙的宽高比都比2打,可借助开洞方法将长墙体分割成独立而均匀的小墙段。另一方面,当墙段较小时,其在弯曲出现的裂缝较小,可最大限度发挥剪力墙中钢筋的作用。在剪力墙结构中,加入长度比8M打的墙肢过少的话,从理论上来讲,建筑物的大部分剪力都应让大墙体承担。在发生地震时,优势是振动十分强烈的情况下,大墙体最易被破坏。为了杜绝这种了不良现象的发生,应依据实际情况,将长度大于8M的大墙肢,可选用开施工洞及开计算洞的处理方案进行处理。
3、重视对边缘构件的合理处理。
剪力墙的边缘构件有两种:约束型边缘构件及构造型边缘构件。在设置边缘构件时,应依据不同的剪力墙级别,恰当选取与之相匹配的边缘构件。针对一、二、级剪力墙下部位于加强位置之上的一般部位,及三、四级非抗震性能的高层建筑及底层加强部位的轴压比例小于下表中的多层类型房屋的剪力墙,在设计中都应选用构造边缘构件;针对一、二级剪力墙结构底层的加强位置与临部上层,高层建筑和重荷载下墙体的轴压比平均值等于或大于下表所规定的数值时,在设计时应选用约束边缘构件。
剪力墙构造边缘构件轴压比最大值
等级或强度 二级 Ⅷ度一级 Ⅸ一级
轴压比 0.3 0.2 0.1
4、高效处理剪力墙的连梁问题。
第一,连梁在建筑工程中的作用。在剪力墙中,墙体和连接两个墙肢之间的梁被合称为连梁。在水平方向的荷载压力下,因为墙肢会产生变形弯曲,从而造成连梁中产生内力。在这种情况下,连梁顶端内力将缓解与它相连墙肢的内力与变形,从而约束墙肢,进而改变墙肢的承重状态。所以,连梁对剪力墙结构的作用十分重要,不仅很好地连接了墙肢,而且还对较好地约束了墙肢,减少了墙肢被破坏的可能性。
第二,连梁的超筋处理法。当墙肢较长时,连梁中比较容易出现超筋的位置一般在中部;现实中,连梁的超筋位置,一般在剪力墙总高度的大约1/3处;当墙肢的横截面高度之间相差较大且不平均时,墙肢的连梁比较容易出现超筋状况。剪切变形可极大地影响剪力墙,当连梁规模得不到满足时,可依据国家出台的《高规》,对其进行如下处理:①可借助调整塑性对剪力墙中的连梁剪力弯矩进行抗震能力的处理。②科学缩减剪力墙连梁截面的高度。③如果连梁被破坏,但是对竖向荷载没有太大影响时,在地震发生时可放弃使用该连梁,可借助分析独立存在的墙肢在地震中产生的结构内力,在计算墙肢的配筋时,应依照两次计算中数值较大的内力作为设计依据,
总之,在建筑结构设计中,剪力墙结构得到了广泛应用,并发挥了巨大的积极作用。因此,在进行设计过程中,设计人员应依据工程项目的详细情况,科学制定与项目特点相一致的、性价比最高的剪力墙结构设计方案,进而使建筑结构面临竖直及水平压力时可有效发挥建筑的坚固性,为人们提供更为安全的工作与生活空间。
参考文献:
[1] 邓霁. 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J]. 中华居民. 2012(11)
[2] 赵宇. 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J]. 科技传播. 2012(17)
姓名:宋崇专业:土木工程公司:宿迁市时代建筑设计有限公司; 出生年月:1983年05月 性别:男。
关键词:剪力墙结构、建筑结构、应用技巧
中图分类号:TU3文献标识码: A
随着我国经济水平的不断发展,人们对住房也提出了更高要求,剪力墙便顺势而生。当前,剪力墙凭借用钢量少、强度大等优势广泛应用于我国建筑行业,其在建筑结构设计中发挥着越来越大的作用。
一、剪力墙结构设计原则。
在工程建设中设计剪力墙时,不可为实现目的而盲目进行设计,应实地考察项目现场具体情况,并规范根据剪力墙结构特点选用最恰当的设计方法促使剪力墙结构在建筑结构应用中实现最佳效果。在设计剪力墙时,可能受到技术因素饮食,所以要严格遵循设计原则,才能确保剪力墙设计及应用更加合理化、规范化及科学化。
第一,調整楼层间剪力系数原则。为了减少建筑物结构的自身重量,提高建筑物的抗震能力,在施工中,必须尽量减少剪力墙的建设,这就使得短肢剪力墙在第一阵型底层的地震倾覆力矩必须低于剪力墙所承受的总倾覆力的40%。在这种情况下,可对剪力墙的主体结构实施开间处理,可提高剪力墙姐都的倾向刚度。这就可有效确保建筑物各个楼层间的最小系数比规定中的数值要大,进而大幅减少工程建设的资金投入。
第二,调整楼层间层高与最大位移比例原则。通常情况下,在设计建筑结构时,应特点重视各个楼层间出现的剪切变形及扭转变形问题。在处理剪切变形问题时,是借助塑向构建数量对其进行有效控制的,但是如果塑向构建数量过多的话,就可能造成剪力墙的比重过大,从而导致剪力墙设计具有不科学、不合理的特点,使各个楼层中的扭转变形也发生较大变化,但是该变化不能满足楼层间对位移大小的要求。
第三,调整剪力墙的连梁超限原则。在建设剪力墙结构时,将2.5的连梁与剪力墙高度相比,剪力墙的跨高很可能在弯矩与剪力方面发生超过最高限度的状况。所以,在大多数很多个剪力墙设计标准中,均会要求剪力墙结构连梁的跨度应比2.5大。但是对于剪力墙连梁大于5的连梁跨度,必须用框架梁形式实施剪力墙的连梁施工;当剪力墙的连梁跨高比例处于5--6之间时,加入要确保剪力墙的连梁刚度恒定的话,剪力墙的弯矩或者剪力可能会发生异常状况,超过剪力墙设计标准允许的范围。
二、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用技巧。
在建筑结构设计中应用剪力墙结构时,应严格依据剪力墙结构设计原则进行设计,以实现最大限度发挥剪力墙结构的优势。在具体设计中,应注意以下几点:
1、合理布置剪力墙平面。
在建筑结构设计时,对剪力墙平面的布置应做好以下几点:第一,在布置剪力墙平面时,应严格根据均匀、对称原则,尽可能让墙面结构的刚度中心与质量中心完全重合,进而降低扭矩,尽量对直、拉通内外的剪力墙。第二,在设计抗震剪力墙时,应尤其减少仅仅一侧有剪力墙的设计方案。第三,尽量使剪力墙能沿主轴或其他方向对称设计。第四,剪力墙在抗侧力上不应过于提高其刚度。为最大限度展示剪力墙的抗侧力强度及承载能力,拓展剪力墙的有效空间,其密度不可过大,应确保剪力墙结构拥有合适的刚度。可借助公式T=(0.05-0.06)n,其中T为经验公式,n为结构层数,用该公式可评判结构侧向刚度与剪力墙数是否匹配。以上公式的计算T1和搭模算出的T2对比,如果T2
2、恰当处理剪力墙的中大墙肢。
剪力墙结构应具有一定的延展性,针对细高特点的剪力墙(通常情况下,其高宽比例应小于2),在设计中很容易被具有一定弯曲度且具有延展性的剪力墙代替,这就避免了墙体被脆性的剪力破坏。当墙体结构的长度较大时,为实现每个剪力墙的宽高比都比2打,可借助开洞方法将长墙体分割成独立而均匀的小墙段。另一方面,当墙段较小时,其在弯曲出现的裂缝较小,可最大限度发挥剪力墙中钢筋的作用。在剪力墙结构中,加入长度比8M打的墙肢过少的话,从理论上来讲,建筑物的大部分剪力都应让大墙体承担。在发生地震时,优势是振动十分强烈的情况下,大墙体最易被破坏。为了杜绝这种了不良现象的发生,应依据实际情况,将长度大于8M的大墙肢,可选用开施工洞及开计算洞的处理方案进行处理。
3、重视对边缘构件的合理处理。
剪力墙的边缘构件有两种:约束型边缘构件及构造型边缘构件。在设置边缘构件时,应依据不同的剪力墙级别,恰当选取与之相匹配的边缘构件。针对一、二、级剪力墙下部位于加强位置之上的一般部位,及三、四级非抗震性能的高层建筑及底层加强部位的轴压比例小于下表中的多层类型房屋的剪力墙,在设计中都应选用构造边缘构件;针对一、二级剪力墙结构底层的加强位置与临部上层,高层建筑和重荷载下墙体的轴压比平均值等于或大于下表所规定的数值时,在设计时应选用约束边缘构件。
剪力墙构造边缘构件轴压比最大值
等级或强度 二级 Ⅷ度一级 Ⅸ一级
轴压比 0.3 0.2 0.1
4、高效处理剪力墙的连梁问题。
第一,连梁在建筑工程中的作用。在剪力墙中,墙体和连接两个墙肢之间的梁被合称为连梁。在水平方向的荷载压力下,因为墙肢会产生变形弯曲,从而造成连梁中产生内力。在这种情况下,连梁顶端内力将缓解与它相连墙肢的内力与变形,从而约束墙肢,进而改变墙肢的承重状态。所以,连梁对剪力墙结构的作用十分重要,不仅很好地连接了墙肢,而且还对较好地约束了墙肢,减少了墙肢被破坏的可能性。
第二,连梁的超筋处理法。当墙肢较长时,连梁中比较容易出现超筋的位置一般在中部;现实中,连梁的超筋位置,一般在剪力墙总高度的大约1/3处;当墙肢的横截面高度之间相差较大且不平均时,墙肢的连梁比较容易出现超筋状况。剪切变形可极大地影响剪力墙,当连梁规模得不到满足时,可依据国家出台的《高规》,对其进行如下处理:①可借助调整塑性对剪力墙中的连梁剪力弯矩进行抗震能力的处理。②科学缩减剪力墙连梁截面的高度。③如果连梁被破坏,但是对竖向荷载没有太大影响时,在地震发生时可放弃使用该连梁,可借助分析独立存在的墙肢在地震中产生的结构内力,在计算墙肢的配筋时,应依照两次计算中数值较大的内力作为设计依据,
总之,在建筑结构设计中,剪力墙结构得到了广泛应用,并发挥了巨大的积极作用。因此,在进行设计过程中,设计人员应依据工程项目的详细情况,科学制定与项目特点相一致的、性价比最高的剪力墙结构设计方案,进而使建筑结构面临竖直及水平压力时可有效发挥建筑的坚固性,为人们提供更为安全的工作与生活空间。
参考文献:
[1] 邓霁. 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J]. 中华居民. 2012(11)
[2] 赵宇. 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J]. 科技传播. 2012(17)
姓名:宋崇专业:土木工程公司:宿迁市时代建筑设计有限公司; 出生年月:1983年05月 性别:男。