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【摘 要】剪力墙具有结构刚度大、抗震性强等优势,这就让剪力墙在建筑结构设计的领域当中得到了较高的人气,尤其在进行高层建筑的结构设计时,经常使用剪力墙进行设计。但是,在实际情况中,对于剪力墙处于的位置与建设的尺寸能否与实际情况保持一致就是我们在现阶段还没有进行详细规定的问题,在此基础上,建筑结构的设计者需要根据自己的经验进行设计,这就导致各种无法避免的问题出现。本文将对建筑结构中使用的剪力墙结构进行研究,分析剪力墙结构在工程建设中需要注意的问题,让建筑的结构得到优化与科学化发展。
【关键词】建筑工程;工程设计;剪力墙;结构设计
建筑结构的设计是建筑工程开展的先决条件,是工程各项目中的重中之重,优秀的设计可以保障建筑的实用性、耐久性与安全性[1]。近几年,群众对建筑的结构提出更高的要求,剪力墙结构拥有非常突出的优势,这就让剪力墙成为多高层建筑进行结构设计与建设的首选结构之一,不仅可以有效提升建筑结构的整体性,还可以提升建筑的耐久性,提升建设工程的实际价值。
一、了解剪力墙及其结构
(一)了解剪力墙
剪力墙拥有承受风或地震等自然情况下荷载的能力,是一种可以保障建筑物安全与刚度的墙体,剪力墙的优势在于拥有较好的刚度与抗震性[2]。在剪力墙的结构设计中,墙体拥有的长度与高度应该是比较大的,宽度是比较小的,使用钢筋混凝土进行整体浇筑的方法。建筑的设计与施工为了满足群众对住房与办公楼的安全稳定经常在建筑的设计与施工过程中使用剪力墙结构,这样做可以有效提高和优化建筑物的施工质量与建筑结构。当前,有非常多的建筑企业将剪力墙作为取代传统梁柱使用在施工过程中,分析剪力墙的受力情况我们能看到与梁柱有很强的相似,但与之相比,剪力墙的稳定性更强,还可以降低墙体的承受能力,让建筑物的质量与安全性得到有效保障。
(二)分析剪力墙的结构
我们可以通过设置方向的不同对剪力墙的种类进行分类,主要包括两类墙体。首先就是平面剪力墙,这种墙体经常被使用在框架结构与无梁楼盖的建筑工程中,在这种施工工程中使用剪力墙主要目的是提高建筑的抗震性,满足建筑对剪力墙的刚度要求。在实际施工的过程中,我们经常使用现浇或预先制作的钢筋混凝土剪力墙,这种剪力墙的结构可以与周围的梁柱同步进行浇筑工作,可以有效保障建筑的整体性。其次就是筒体剪力墙,这种墙体经常被使用在悬吊结构与高层建筑中,我们经常使用现浇的钢筋混凝土墙体制作筒体剪力墙主,同平面剪力墙进行比较,我们可以发展这种剪力墙的刚度与强度荷载更高。
其次就是整体小开口剪力墙,这种类型的墙体洞口的尺寸较大,会在墙肢的部位产生局部的弯矩。之后就是多肢剪力墙,这种类型的墙体开洞的尺寸会更大一些,开洞的位置经常是均匀分布的,这种墙体结构与整体小开口剪力墙相比并没有较大的差别。最后就是壁式框架剪力墙,与以上三类剪力墙进行比较,这种墙体的开洞尺寸是比较大的,整体结构近似于框架结构,具有较好的刚度与反弯点性能。
二、建筑工程设计中的剪力墙结构设计
(一)做好剪力墙结构的计算
首先,我们要调整建筑物楼层之间的最小剪力系数。在建筑施工的过程之中,我们不仅要降低建筑物自身的重量,还要让建筑承受地震的能力获得提升,因此,我们要对剪力墙的使用数量进行控制,要在不超过规定系数范围之内减少使用数量,这样做有利于将楼层拥有的最小剪力系数控制在建筑设计的要求规范之内。其次,有很多剪力墙使用的连梁跨度会超出比值到5,在这种情况下我们就要使用框架梁的施工方式做好连梁的建设工作,对于超出比值在5到6范围之内的情况时,保证墙体刚度不变就会让剪力墙的剪力或弯矩产生异常,无法满足设计的规定和要求。因此,在设计剪力墙的结构时,我们一定要对剪力墙的连梁超限情况进行科学调整,让建筑建设使用的资金成本得到有效控制。最后,我们要遵循建筑物楼层层高和层间最大位移之间的比例调整原则。
(二)合理使用剪力墙的结构
首先,我們要对剪力墙的平面进行布置。在平面布置工作中,我们要依据对称和均匀的原则开展工作,让墙面结构的刚度与质量中心可以重合,进而保障出现扭矩较小的效果[3]。对与内外剪力墙来说,我们就要进行拉通和对直设计,在抗震设计的要求之下,我们要避免只使用单向有墙的剪力墙布置方式,另外,我们还要对剪力墙的抗侧力刚度进行控制,让剪力墙的可利用空间与承载能力得到提升,我们还要留意剪力墙之间的距离不要过密。其次,对约束边缘的构件进行处理。剪力墙使用的边缘构件主要分成两种,分别是无约束和有约束边缘,将这两者进行相比较,无约束边缘使用的矩形截面积具有的极限承载力会降低40%左右,极限的楼层位移角会减少一倍,消耗的地震能量也会减少,对墙板稳定性产生影响。
(三)对剪力墙的延伸性进行处理
剪力墙拥有一定的延伸性,但延伸性太大会对剪力墙的结构与耐久性产生不良影响。因此,设计者在进行设计的时候一定要注意这种情况,并叮嘱施工人员在施工过程中保障剪力墙的延伸性处于标准范围之内,保障建筑的安全和稳定不被影响。另外,在对剪力墙结构延伸性进行处理时,设计者要让剪力墙拥有良好的承载力,防止延展性对建筑物造成破坏。通过对剪力墙结构进行科学设计可以有效提升剪力墙的支撑能力,保障建筑物的安全性,让建筑设计的可靠性获得提升。
结束语:
综上所述,在设计剪力墙的结构时,我们一定要对各种可能造成影响的客观因素进行全面考虑,设计人员要根据设计的原则进行设计,通过不断总结积累工作经验,不断提高设计的效率和水平。通过不断研究找到更加合理的剪力墙长度、宽度与厚度,让设计可以呈现出最佳的效果。另外,设计人员在日常生活中要应进行学习,培养自己的创新意识,将专业知识与创新意识进行结合才能保障建筑结构的稳定、安全和先进,减少工程使用的成本,进而满足现代建筑工程实际的建设要求。
参考文献:
[1]江向东.框架—剪力墙结构建筑施工技术在建筑工程中的应用探析[J].房地产世界,2021(05):77-79.
[2]刘明忠.剪力墙设计在建筑工程结构设计中的运用[J].产业科技创新,2019,1(11):68-69.
[3]王芳芳.建筑工程结构设计中的剪力墙设计探讨[J].住宅与房地产,2019(04):58.
【关键词】建筑工程;工程设计;剪力墙;结构设计
建筑结构的设计是建筑工程开展的先决条件,是工程各项目中的重中之重,优秀的设计可以保障建筑的实用性、耐久性与安全性[1]。近几年,群众对建筑的结构提出更高的要求,剪力墙结构拥有非常突出的优势,这就让剪力墙成为多高层建筑进行结构设计与建设的首选结构之一,不仅可以有效提升建筑结构的整体性,还可以提升建筑的耐久性,提升建设工程的实际价值。
一、了解剪力墙及其结构
(一)了解剪力墙
剪力墙拥有承受风或地震等自然情况下荷载的能力,是一种可以保障建筑物安全与刚度的墙体,剪力墙的优势在于拥有较好的刚度与抗震性[2]。在剪力墙的结构设计中,墙体拥有的长度与高度应该是比较大的,宽度是比较小的,使用钢筋混凝土进行整体浇筑的方法。建筑的设计与施工为了满足群众对住房与办公楼的安全稳定经常在建筑的设计与施工过程中使用剪力墙结构,这样做可以有效提高和优化建筑物的施工质量与建筑结构。当前,有非常多的建筑企业将剪力墙作为取代传统梁柱使用在施工过程中,分析剪力墙的受力情况我们能看到与梁柱有很强的相似,但与之相比,剪力墙的稳定性更强,还可以降低墙体的承受能力,让建筑物的质量与安全性得到有效保障。
(二)分析剪力墙的结构
我们可以通过设置方向的不同对剪力墙的种类进行分类,主要包括两类墙体。首先就是平面剪力墙,这种墙体经常被使用在框架结构与无梁楼盖的建筑工程中,在这种施工工程中使用剪力墙主要目的是提高建筑的抗震性,满足建筑对剪力墙的刚度要求。在实际施工的过程中,我们经常使用现浇或预先制作的钢筋混凝土剪力墙,这种剪力墙的结构可以与周围的梁柱同步进行浇筑工作,可以有效保障建筑的整体性。其次就是筒体剪力墙,这种墙体经常被使用在悬吊结构与高层建筑中,我们经常使用现浇的钢筋混凝土墙体制作筒体剪力墙主,同平面剪力墙进行比较,我们可以发展这种剪力墙的刚度与强度荷载更高。
其次就是整体小开口剪力墙,这种类型的墙体洞口的尺寸较大,会在墙肢的部位产生局部的弯矩。之后就是多肢剪力墙,这种类型的墙体开洞的尺寸会更大一些,开洞的位置经常是均匀分布的,这种墙体结构与整体小开口剪力墙相比并没有较大的差别。最后就是壁式框架剪力墙,与以上三类剪力墙进行比较,这种墙体的开洞尺寸是比较大的,整体结构近似于框架结构,具有较好的刚度与反弯点性能。
二、建筑工程设计中的剪力墙结构设计
(一)做好剪力墙结构的计算
首先,我们要调整建筑物楼层之间的最小剪力系数。在建筑施工的过程之中,我们不仅要降低建筑物自身的重量,还要让建筑承受地震的能力获得提升,因此,我们要对剪力墙的使用数量进行控制,要在不超过规定系数范围之内减少使用数量,这样做有利于将楼层拥有的最小剪力系数控制在建筑设计的要求规范之内。其次,有很多剪力墙使用的连梁跨度会超出比值到5,在这种情况下我们就要使用框架梁的施工方式做好连梁的建设工作,对于超出比值在5到6范围之内的情况时,保证墙体刚度不变就会让剪力墙的剪力或弯矩产生异常,无法满足设计的规定和要求。因此,在设计剪力墙的结构时,我们一定要对剪力墙的连梁超限情况进行科学调整,让建筑建设使用的资金成本得到有效控制。最后,我们要遵循建筑物楼层层高和层间最大位移之间的比例调整原则。
(二)合理使用剪力墙的结构
首先,我們要对剪力墙的平面进行布置。在平面布置工作中,我们要依据对称和均匀的原则开展工作,让墙面结构的刚度与质量中心可以重合,进而保障出现扭矩较小的效果[3]。对与内外剪力墙来说,我们就要进行拉通和对直设计,在抗震设计的要求之下,我们要避免只使用单向有墙的剪力墙布置方式,另外,我们还要对剪力墙的抗侧力刚度进行控制,让剪力墙的可利用空间与承载能力得到提升,我们还要留意剪力墙之间的距离不要过密。其次,对约束边缘的构件进行处理。剪力墙使用的边缘构件主要分成两种,分别是无约束和有约束边缘,将这两者进行相比较,无约束边缘使用的矩形截面积具有的极限承载力会降低40%左右,极限的楼层位移角会减少一倍,消耗的地震能量也会减少,对墙板稳定性产生影响。
(三)对剪力墙的延伸性进行处理
剪力墙拥有一定的延伸性,但延伸性太大会对剪力墙的结构与耐久性产生不良影响。因此,设计者在进行设计的时候一定要注意这种情况,并叮嘱施工人员在施工过程中保障剪力墙的延伸性处于标准范围之内,保障建筑的安全和稳定不被影响。另外,在对剪力墙结构延伸性进行处理时,设计者要让剪力墙拥有良好的承载力,防止延展性对建筑物造成破坏。通过对剪力墙结构进行科学设计可以有效提升剪力墙的支撑能力,保障建筑物的安全性,让建筑设计的可靠性获得提升。
结束语:
综上所述,在设计剪力墙的结构时,我们一定要对各种可能造成影响的客观因素进行全面考虑,设计人员要根据设计的原则进行设计,通过不断总结积累工作经验,不断提高设计的效率和水平。通过不断研究找到更加合理的剪力墙长度、宽度与厚度,让设计可以呈现出最佳的效果。另外,设计人员在日常生活中要应进行学习,培养自己的创新意识,将专业知识与创新意识进行结合才能保障建筑结构的稳定、安全和先进,减少工程使用的成本,进而满足现代建筑工程实际的建设要求。
参考文献:
[1]江向东.框架—剪力墙结构建筑施工技术在建筑工程中的应用探析[J].房地产世界,2021(05):77-79.
[2]刘明忠.剪力墙设计在建筑工程结构设计中的运用[J].产业科技创新,2019,1(11):68-69.
[3]王芳芳.建筑工程结构设计中的剪力墙设计探讨[J].住宅与房地产,2019(04):58.