在建筑结构设计中,剪力墙结构的设计是重要的组成部分,其关系着整
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因此,文章就主要分析了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用。
关键词:剪力墙设计;建筑结构;工程质量
中图分类号:TU3文献标
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引言
剪力墙是建筑物用来抵抗侧向压力和承受竖向重力的墙体,纵向贯穿整栋建筑,是建筑物的重要组成部分,广泛应用于高层建筑领
广东深圳专业手术电刀产品设计公司医疗域,在保障建筑稳定安全和抗灾能力方面发挥着举足轻重的地位。
当今社会,随着建筑物功能和形态的日趋多样化,人们对建筑结构设计的要求也越来越高,剪力墙受到的关注不断加深,成为建筑设计和施工领域日常研究的重要课题之一。
1、剪力墙结构概述
1.1剪力墙结构概述
剪力墙指的是建筑中,用于承受风荷载或地震作用所引起的水平荷载的墙体,因此,剪力墙又可以称作为抗风墙或抗震墙。
由此可以看出,剪力墙的设置是为了保护建筑结构不遭受到剪切破坏。
通常情况下,剪力墙的施工材料会选择钢筋混凝土,以增强房屋及构筑物的坚固性。
建筑结构指的是房屋或构筑物中,由一定数量的构件而连接形成的具有承受一定荷载能力的空间体系。
根据不同的标准,建筑结构的分类也有所区别。
根据不同的施工方法,建筑结构可分为混合结构、框架结构、剪力墙结构等。
由于剪力墙具有较强的抗侧刚度和抗震性能,而且用钢量也比较小,因而在建筑结构设计中得以广泛应用。
简单来说,剪力墙结构就是利用钢筋混凝土墙板来承受来自垂直方向和水平方向的力的结构。
在设计剪力墙结构时,通常会使用钢筋混凝土墙板取代之前框架结构中的梁柱,从而提高承受荷载的能力。
换言之,剪力墙结构主要指的是竖向的钢筋混凝土墙板,而横向仍然沿用钢筋混凝土的大楼板搭载在墙上,而这个结构就成为剪力墙结构。
1.2剪力墙结构的特点
剪力墙也被广泛的称之为挡风墙、抗震墙、结构墙,为此它在房屋结构中的主要作用在于抵挡各种荷载,是建筑物主要的支撑结构。
剪力墙作为承担竖向荷载也就是常说的重力、抵挡水平荷载的主要结构,是一个能与墙体、楼板共同组成受力体系的结构,它的主要缺陷在于不能拆除或者说是无法破坏。
就目前我国建筑工程现状而言,剪力墙结构由于造价高、施工困难、材料耗费大的特点而往往被建设单位所限制,为此在其设计中需要认真地进行归
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1.3剪力墙结构设计的基本原则
剪力墙具有高度、宽度大,厚度相对小的特点,外形接近板状物,受力情况与柱相似。
剪力墙设计方法根据其肢长与厚度的比值确定,当剪力墙肢长与厚度的比值小于或等于3时,按照柱的方法来设计,当比值在3至5之间的时候则按照双向受压的异形柱来设计。
剪力墙结构体系中,剪力墙作为平面构件,承担着水平方向的水平剪力、弯矩和竖直方向的压力、重力。
在轴力、弯矩、剪力的共同作用下,它受水平方向作用力的影响情况和底部嵌固于基础上的悬臂深梁非常接近。
剪力墙承担着建筑物抗风、抗震等多重职责,除了要具有能够承受地震作用和风压影响的刚度强度外,还要具有优良的延伸性能,以抵抗因地震和风吹产生的反复性非弹性形变所带来的延伸、能量消耗等负面影响并保障结构裂而不倒。
为保障墙肢能有效防止墙体发生脆性剪切破坏,剪力墙应尽量设计成延性弯曲型。
剪力墙对于和墙体同一平面的载荷具有很强的承受力,刚性也强。
对于来自非同一平面方向的载荷承受力较差,刚度也小。
如果有和墙体不在同一平面的梁体与剪力墙相接,就会在墙肢平面外产生弯矩,进而导致剪力墙平面外变形过大,影响建筑使用安全。
所以,要尽量避免剪力墙和平面外梁体相交。
对于必须相交的情况,则需采取增设扶壁柱或在大梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙等措施,来加强墙体平面外刚性和承受力,以便于保证剪力墙平面外的安全。
墙体的设计要从整个剪力墙体系进行分析,同时考虑竖直和水平方向的结构性能。
求得内力后按照偏压或偏拉两种情况进行正截面承载力和斜截面受剪承载力的设计计算。
在剪力墙承载力计算中,带翼墙的计算宽度一般都是在门窗洞口之间的翼缘宽度、剪力墙间距、墙肢总高的10%中取最小值。
2、剪力墙在建筑设计施工中的应用
2.1剪力墙平面结构布置
剪力墙的平面布置首先要做到的就是保证均匀,并保证质量中心和刚度中心处在重合的状态下,减少力矩对墙体的作用力。
剪力墙在施工中应当沿主轴方向布置,并保证剪力墙的抗侧力刚度保持在合理范围内,如果有必要可适当增加可利用空间,并保证适当的高度。
另外,剪力墙还应当保持合理的间距,通常采用经验公式进行设计,公式为T=(0.05-0.06)n,其中n为建筑结构层数。
实际剪力墙的数量应当与计算结果接近。
剪力墙处理要具备较强的承重能力与刚度,还应当保证良好的延伸性和弹性,从而保证其在因外力作用产生裂缝时,剪力墙还能够不发生倒塌。
2.
广东深圳专业医疗器械设备工业产品设计军工采购在深圳2剪力墙约束边缘构件处理
约束边缘构件能够促使剪力墙的承载能力得以显著提高,并减少层间位移,同时提高抗震能力,而且对于墙板也能提供稳定作用。
剪力墙抗震设计应当满足第一振型的抵抗力矩大于承受力矩的一半以上。
约束边缘构件的确定应当以剪力墙相关轴压比为依据。
一般来说,抗震等级较高的剪力墙,应当采取层数较多的约束边缘构件,并有效控制剪力墙的均匀性,以从根本上提高墙肢的承重能力。
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3、剪力墙结构的优化设计措施
3.1加强基础方案的设计
基础方案是剪力墙结构设计的基础,非常关键和重要,相关设计者要想把好这一关就要积极深入实际、展开考察、调查和研究,特别是要积极预防和处理可能会发生的质量问题。
具体的考察项目应该包括工程所在地的地质条件、水文状况等等,同时要对设计技术标准、临近工程项目的布局状况等实行妥善、科学的规划,只有这样才能确保所设计出的基础方案能够积极发挥有效作用。
相关设计工作者要本着不断修改、更新与完善的原则,在已制定设计的基础方案上进行完善,这样才能确保其质量。
3.2完善承重构件的科学设计
在高质量的基础方案已经得到了优化设计和确定以后,相关设计者就需要根据有关的制度、指标以及规范等来加强对承重构件的优选,这样才能有效保证建筑主体结构质量,确保其稳定性、安全度。
例如: 要重点加强剪力墙承重构件的优化设计,集中把握剪力墙墙体自身的配筋率,根据我国当前制定并实施的一些指标中已经明确规定: 通常的剪力墙抗震有三个等级,水平横向、竖直方向的配筋率至少要在25%以上,同以往对比起来,当前的配筋率安排水平得到了显著提高,甚至正在接近国际化水平,因此,要想确保剪力墙设计质量,相关设计者就需要重点把握基础方案设计,承重构件的设计等等,要在遵循国家相关规定标准的基础上注重一些科学指标以及工艺参数的正确选择与完美结合。
3.3科学使用剪力墙结构设计理念与计算方法
为了能够牢固确保建筑整体结构的牢固度、安全性与稳定性,就要注重剪力墙结构设计方案的科学优选。
要将剪力墙的形状尽量设计成高、细状,这样当剪力墙结构需要受弯时,延展性较好。
但是,也要适当控制剪力墙长度,一旦太长就会出现又低、又宽的剪力墙,因为它本身较为脆弱、相对薄弱,很难达到抵抗地震、地质灾害的目标。
为了使剪力墙的长度、宽度等达到科学标准,就需要做好精准的计算、运算与核算,在我国很多地方多数都引进了信息技术设备,辅助计算,然而,实际的生产操作中仍然更加需要人工设计的辅助作用,只有这样才能确保计算的精准、可靠,相关的设计计算工作者要不断更新自己的计算软件运用水平,在正确依托与依靠计算机设备的同时,更加注重主观实战工作经验的运用,达到两项技术的优化整合。
结束语
剪力墙结构设计是建筑结构设计的重要组成部分,必须加强对这一结构的优化设计,在实际工作过程中积极明确多种概念,严格依照国家相关技术指标、规范等来工作,主动积累经验,采用先进的生产工艺,根据剪力墙的特点来优化对剪力墙的设计,全面提高其设计质量,发挥其应有的优势功能和作用,只有这样才能切实体现剪力墙的积极功能与作用。
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