浅谈建筑工程结构设计中的剪力墙设计郭志刚

浅谈建筑工程结构设计中的剪力墙设计郭志刚

天津天咨拓维建筑设计有限公司天津300000

摘要:由于国内经济的高速增长,居民生活水平的持续提高,对于居住条件提出了更高的要求。建筑物的设计不仅满足居住的需要,还要注重建筑结构的安全性和耐久性,所以建筑设计的方法也在不断完善中,从而可以提升建筑设计的整体效果。在当前的建筑工程结构设计中,剪力墙结构设计作为一种新型的结构形式,在建筑工程中具有多方面的优势,由于使用效果好受到了更多的关注。

关键词:建筑工程;结构设计;剪力墙;设计分析

0前言

在当前的建筑结构设计中,经常会使用剪力墙结构,这种结构受到了施工企业的重视和关注。由于此类结构不仅侧移小,而且还体现出较好的抗震性能,可以应用于不同结构建筑物的设计,特别在高层建筑的结构设计被广泛应用。为了发挥剪力墙的效果,在结构设计过程中要结合具体情况,要对建筑结构优化布局,采取多种措施保证剪力墙结构设计的合理性。

1.剪力墙的概念和特征

剪力墙是当前建筑结构设计和施工经常采用的结构形式,特别是高层建筑的结构设计中更为常见,这种形式具有典型的特征,对于建筑工程的施工具有重要作用。

1.1概念

剪力墙结构可以有效抵抗侧向力,这类结构单元和框架柱相比,截面抗剪能力突出。在当前的设计中,常采用钢筋混凝土板取代原有框架中的梁柱结构。借助剪力墙可以有效了承担荷载,可以控制建筑的水平作用和位移,确保整体结构的稳固性与可靠性。由于建筑工程的高度和层数的增加,剪力墙结构在建筑工程的设计中被广泛采用。

1.2特征

剪力墙是一种常用的建筑结构设计形式,具有显著的特点和多方面的优势。通常剪力墙的结构类型有实体墙、小开口剪力墙、多肢剪力墙、框架剪力墙等多种形式,其突出的优点体现在侧移小,抗侧刚度大以及抗震效果好,可以吸收地震的破坏力,结构的自重较大,建筑物内墙面平整,能提高整体结构的稳固性与可靠性,特别适应于高层建筑的结构设计,目前已广泛采用。但是应当看到,剪力墙结构也存在部分缺陷,比如最为显著的缺陷是造价较高,施工的工艺流程比较复杂,对施工人员的技术素质提出了更高的要求。虽然剪力墙结构存在一些缺陷,但是这种结构仍然被施工单位普遍采用。

2.剪力墙结构设计原则

在剪力墙的结构设计中,设计原则对于设计过程起到了指导作用,所以设计原则是设计过程中要严格依据的规范,设计原则主要包括以下内容:

2.1位移比例原则

在建筑的设计中,要严格依据相关的规范和要求,分析结构中存在的变形弯曲,在计算结构的受力时,要全面分析结构的弯曲变形,另外要详细计算结构中存在的扭矩变形。对于建筑结构的设计计算要充分考虑剪力墙结构的受力部位,受力分析的重点是楼层间存在的扭转变形与剪切变形,剪切变形的分析要结合竖向构件的数量,竖向构件如果过多会影响到结构发生扭矩变形,所以设计中要降低扭矩变形。

2.2连梁超限原则

为实现此原则,在结构设计中要重点把握这几个要点:连梁跨高的比值要合量,通常要大于2.5,设计结果不能小于此规范要求的标准值。如果设计小于此规范要求的标准值,墙体弯矩和剪力值会超过技术规范要求的标准限定值,影响到结构稳定性。

2.3最小剪力系数原则

剪力墙需要承受地震发生时的倾覆力矩,所以要设计时要确保满足结构能满足相关规范的要求,设计不得超过规定的安全系数,另外还要保证剪力墙的合理分布。依据此设计原则,可以确保楼层具有最小剪力系数和规范限值比较接近,能满足设计标准的需要。

3.剪力墙的设计分析

3.1设计方法的优选

设计方法的合理性是保证剪力墙设计的基础条件,所以在结构设计中,剪力墙结构的设计要采取科学的方法,设计人员要结构建筑物的特点选择较为合理的设计方案,从设计源头上提升建筑工程的整体结构的合理性,保证建筑物的强度和安全性能。此外,对于设计方案的选择要综合分析剪力墙结构处于受弯条件下存在的高延展性,并依据其特点来实施合理的设计,以确保结构受力合理。但在实际设计过程中,还要注意,如果剪力墙设计过长则会导致出现低宽剪力墙,难以保证建筑物的抗震要求。所以在对剪力墙设计方案进行选择时,设计人员要充分借助计算机和以往的设计和施工经验,设计中保证计算的精确性,使剪力墙可以在不同的形式下,能够形成分散、均匀、合理的结构体,这有利于提升剪力墙的安全性和稳定性,设计的可靠性得到有效提升。

3.2结构布置要合理

在进行建筑物的结构设计时,剪力墙结构的合理布置会影响到建筑工程的整体安全性和稳定性影响。所以一般情况下,在设计剪力墙时要保证水平方向布置的合理性,要结合剪力墙的刚度核心和重量核心全面考虑,最大限度的结合在一起,要尽量采用对称的结构来实现剪力墙的设计,这种方式可以降低剪力墙发生扭矩现象,从而提升了剪力墙的抗震性。此外,为了保证剪力墙结构的合理性,设计人员要尽可能避免采用单向形式的设计,这样可以消除剪力墙对抗震性能力产生的不良影响,这有利于确保建筑工程的整体抗震性能。剪力墙结构的合理布置还体现在设计时要充分发挥剪力墙侧向刚度的作用,在此基础可以提升剪力墙抗震效率。

3.3延伸性的合理处理

在建筑物的结构设计中,剪力墙设计要注重合理处理延伸性,这是保证结构可靠性的重要组成部分,也是关键内容。一般情况下,因此剪力墙结构本身存在极大的延伸性,所以在剪力墙的中,也要充分考虑到延伸性,以确保剪力墙结构具有耐久性和可靠性。此外,为了保证延伸性的合理性,提升剪力墙结构的整体性,剪力墙结构的设计时,设计人员要保证剪力墙的承载力可以获得最大限度的优化,设计方法可以采用上下连贯、对称以及均匀等多种方法,以此来增强剪力墙的整体支撑效果,在此基础上确保剪力墙设计的可靠性。

3.4注重性能与强度

在实现建筑工程的结构设计时,增强性能与强度是保证剪力墙设计效果的重要基础,也是提升建筑工程结构安全、整体性能和使用安全性的重要举措。依据我国相关机构发布的规范和要求,在对建筑工程进行结构设计时,要确保剪力墙的设计可靠性,所以竖向结构的分布筋要合理,配筋率在达到标准,其主要体现在抗震的设计时,配筋率和抗震等级相一致,这有利于确保建筑整体的抗震强度,保证建筑物的安全性能。此外,为了增强剪力墙的性能与强度,设计人员要依据相关规范中的相关要求,充分利用剪力墙构件的构造边缘和约束边缘,这样可以提升矩形面剪力墙的最大承载力,另外抗震能力也能提升,从而提升了剪力墙的可靠性和合理性。

4.结束语

由于国内经济的高速增长,使得建筑工程的规模不断扩大,所以对建筑工程结构设计提出更高的要求。在建筑工程的结构设计中要充分考虑到剪力墙的特点,通过优化设计发挥剪力墙具有的结构侧移和抗震性能以及抗侧刚度等多方面的优势。所以在建筑工程结构的具体设计中,设计人员要明确剪力墙的设计标准,分析结构的特点,明确设计思路,提升剪力墙设计的可靠性。

参考文献:

[1]李燕.建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析[J].建筑工程技术与设计,2016(11):145.

[2]李玉珠.建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析[J].江西建材,2017(2):142.

[3]邱月鹏.建筑工程结构设计中的剪力墙设计探讨[J].房地产导刊,2016(12):28.

[4]李宝华.建筑结构设计中剪力墙结构设计的运用[J].工程建设标准化,2016(11):207.

标签:;  ;  ;  

浅谈建筑工程结构设计中的剪力墙设计郭志刚
下载Doc文档

猜你喜欢