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广东深圳专业医用器材工业产品设计建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析
-建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析
2019/03/05
随着经济的发展,对于建筑物的使用需求也在不断增加,因此建筑工程中结构设计应用也成了至关重要的环节,对于提高建筑的整体应用质量也有着非常重要的作用。
剪力墙结构体系作为一种重要的结构形式,其刚度大、整体性好,对于建筑物的整体性能具有非常重要的影响。
基于此,文章对剪力墙结构设计的应用进行分析,以期能够提供一个借鉴。

  关键词:剪力墙;结构设计;应用分析
  中图分类号: TU318 文献标识码: A
  1.剪力墙结构设计的原则
  在施工项目中,进行剪力墙设计时,并不是为了能够达到目的而随意的去进行剪力墙的施工,一定要严格根据剪力墙结构应用的规范对实际状况进行勘察,促进剪力墙结构在国内施工结构中的应用能够达到最佳状态。
在剪力墙设计过程中,在施工技术方面会有一定程度的受限。
所以在剪力墙的设计过程中,必须对这些制约条件进行重视,保证够建设出更加合理、标准、正当的剪力墙。

  1.1建筑物楼层之间进行调整量小剪力系数的原则
  为了减少建筑结构本身的重量,增强建筑承载地震的性能,在建筑施工过程中,需要尽量的减少使用剪力墙的地方,这就必须使用短肢种类的剪力墙负担处在第一震型,底端的地震倾覆力矩要比剪力墙结构负担的总底端地震倾覆力矩小百分之六十以上,把剪力墙墙体上进行大开间处置,可以提升剪力墙结构的倾向刚度。

  1.2调整建筑物楼层与楼层之间最大位移和楼层商之间的比例
  建筑物在施工设计的过程中,楼层之间的弯曲处置也是一项非常重要的部分。
如果建广东深圳专业医用仪器工业产品设计产品撷英筑物的弯曲处置不合理,那么也将会影响到整个建筑的使用性能。
对建筑物剪切弯曲的处置需要参照一定结构配件的数量来进行相应的控制,但是塑向结构配件数量过多的话,控制工作也很难进行,剪力墙的剪重比例也会相应的增大,这样剪力墙的结构设计就达不到标准的要求,楼层和楼层之间弯曲的部分会逐步增加,整个楼层在长期使用后还会出现位移的现象。
因此在进行剪力墙结构设计的过程中必须要严格的控制好楼层和楼层间的扭转弯曲,这也是提高建筑稳定性的基本保障。

  1.3调整剪力墙连粱超限的原则
  剪力墙连梁超限的原则是在剪力墙结构建设的过程中建立起来的,由于剪力墙的跨高通常会出现超限的情况,这也就要求在剪力墙设计的过程中要做好剪力墙的连梁跨高,通常来说,剪力墙的结构设计标准中都会将剪力墙结构的连梁跨高设计在一定的范围内,并且用框架梁的方式来进行剪力墙结构的建设。
而如果剪力墙的跨高比在5-6的范围内时,还要保证剪力墙的连梁刚度不出现波动,剪力墙的承载力和弯矩也要控制在一定的范围内,这样才能够符合剪力墙结构设计的基本标准。

  2.高层建筑剪力墙结构设计要点
  某高层住宅建筑整体建筑面积58351m2,包括32层塔式建筑和18层板式建筑,基础形式采用桩筏基础,结构形式为框架-剪力墙。
在建筑中,地下1层为停车场,地上3层为店铺和商场,4层以上则为住宅
  2.1结构布置
  在高层住宅的框架-剪力墙结构中,剪力墙与普通剪力墙结构相比存在一定的差异。
下部楼层中,剪力墙的位移较小,因此,可以拉着框架按照弯曲型曲线变形,由剪力墙承受大部分水平力;而在上部楼层,剪力墙的位移会越来越大,并且呈现出外侧的趋势,因此,框架趋于内收,拉着剪力墙按照剪切型曲线变形。
框架除了负担外负荷产生的水平力,还需要负担拉动剪力墙的附加水平力,而剪力墙不会承受任何的荷载水平力,还因为给框架一个附加水平力,而承受负剪力。
因此,在上部楼层,即使外荷载产生的楼层剪力很小,框架中也会出现相当大的剪力。

  2.2剪力墙连梁的设计
  剪力墙的连梁是一种特殊构件,它不同于一般的梁。
首先,在结构自重、正常荷载状况下,以及存在风荷载和小震的状况下,它能起到支承、联系构件作用,并能承受荷载、联系墙肢、增加剪力墙的刚度;其次,对于出现中型或大型震动的状况下,可以通过自体的屈服及破坏来分散地震能量的破坏作用,是一种能耗构件。
所以对于剪广东深圳专业医疗器材产品外观工业产品设计医疗工艺设计在医院室内设计中的应用力墙连梁而言,首先在正常状况下的弹性阶段,要保证承载力足够,不会形成较大的变形及裂缝。
其次,它的广东深圳专业医疗仪器外观工业产品设计关于医疗候诊交互空间的设计方法刚度不能过高,便于在地震这种强载荷的作用下首先形成屈服和破坏,以便耗散能量。
在结构设计中,钢筋混凝土结构不是说钢筋一定要多多益善,对于剪广东深圳专业医疗仪器器材外观工业产品设计CES2011上的创意工业设计力墙连梁设计中这一点就非常明显,但是为了保险起见,实际配筋时大家大都愿意将计算结果放大一些,这种思想在剪力墙连梁配筋时一定要摒弃。
连梁配筋也是采用和普通梁构造类似的纵筋和箍筋,通常情况下做正常配筋就可以。
剪力墙的刚度和强度必须符合设计要求,才可实现连梁与墙体的协调。
连梁能够起到加固连接墙肢和加广东深圳专业医疗设备产品工业产品设计几种消毒液对医疗器械消毒效果比较强剪力墙刚度的作用。
在做剪力墙结构整体设计时要对连梁所具有的刚度进行适当的折减,折减值要大于0.5,取值范围在0.6~1.0之间为佳。
折减刚度后,如果出现斜截面受剪承载力和正截面受弯承载力降低状况,为避免地震效应的影响,要采用降低整体刚度、减小连梁高度的方式。

   2.3转换层设计
  在高层建筑中,如果存在转换层,则建筑会呈现出不规则的复杂结构,如果不能对其进行有效处理,在地震作用下,很可能出现相应的损坏。
因此,做好转换层的设计对于建筑整体的抗震性能有着极其关键的作用。
一般来说,转换层的位置越高,则其上下层的刚度突变也就越大,结构内力传递的途径也会发生极大的变化。
同时,转换层位置越高,落地剪力墙越容易出现弯曲裂缝,其上部的剪力墙也越容易遭到破坏。
简单来说,高层建筑中转换层越高,对于建筑的抗震越不利。
在该工程中,由于1-3层为商场,为了保证使用空间,需要尽量减少剪力墙的数量,这就给设计工作增加了难度。
相关规范规定,如果转换层设置在地面1层,可以近似采用转换层上下结构的等效剪切刚度γ来表示转换层上下结构的刚度变化,在设计过程中,要确保γ≤2。
而如果转换层设置在2层及以上,则γ≤1.3。
对此,设计人员在设计过程中,采取了相应的对策:首先,结合相应的技术参数,在满足层间位移的基础上,尽可能减少转换层上部剪力墙的数量,减少连梁的高度,同时适当增大剪力墙上洞口的尺寸,在保证其强度和承载能力的前提广东深圳专业医用器械仪器外观工业产品设计移动医疗扬帆起航下,减少转换层上部的刚度;其次,通过与建设方的协商,适当降低了1-3层商场的高度,以增加转换层下部的刚度;然后,在不影响建筑净空和建筑成本的前提下,适当增大了底部墙体的厚度,最终将墙体厚度确定在:1层450mm,二层400mm,三层350mm,四层以上200mm。

  2.4确定剪力墙底部加强部位的高度
  合理设计的剪力墙结构,其剪力墙墙肢应具有良好的延性和耗能能力,在水平地震作用下,墙肢底部可以实现延性的弯曲破坏或有一定延性和耗能能力的弯曲、剪切破坏。
为了使剪力墙墙肢具有良好的延性和耗能能力,除了遵从强墙肢弱连梁、强剪弱弯的设计原则外,还应限制墙肢的轴压比、剪压比,避免小剪跨比墙肢,设置剪力墙底部加强部位和设置剪力墙约束边缘构件等等。
《高规》指出,一般剪力墙的底部加强部位取墙肢总高度的1/8或者底部两层二者的较大值。
但《抗规》又限定底部加强部位的高度不大于15m,此条在《高规》中未规定。

  2.5结构构件的设计优化
  构件优化首先考虑的是基础优化:譬如平板式筏板基础厚度应依照上部结构层数和纵横向剪力墙间距刚开始估算,经反复验算筏板强度、变形进行变更优化。
在初估筏板厚度时,在规范要求平板式筏板基础最小厚度400mm的理论基础上,每增加一层,板厚增加50mm的规律进行受力分析逐步改进。
当然,剪力墙间距较小时按左右经验初估筏板厚度一般偏大。
筏板基础的设计中,应重视基床系数的合理选用,基床系数取值过小会使得筏板变形过大,配筋增大,浪费;取值过大会使得筏板配筋不够,留下安全隐患。
所以,广东深圳专业医用产品器械外观工业产品设计改进产品设计降低服务成本在筏板基础的设计中,依照土层特性合理确定基床系数并且是结构优化设计的十分主要内容;其次是剪力墙:在合理的结构布置墙体后,经过计算截面内配筋应满足规范要求,确保剪力墙的受力合理。
根据剪力墙结构的受力要求,使得所有结构剪力墙尽可能采用构造配筋。
而且,剪力墙数量越少,边缘构件数量越少,总体混凝土用量及配筋就越小;最后是梁板及一些小构件:梁的配筋普遍由内力来控制,对梁宽度较小的构件来说,当配筋量大时常常需配2~3排筋,这毫无疑问将减小梁截面的可行高度,所以当不涉及应用或空间观感时,可适当增加截面宽度和高度,力求放置成单排主筋;有条件允许时可增加梁截面高度以达到节约钢筋的目的。

  结束语
  在建筑工程的结构设计中,剪力墙结构作为一种重要的结构形式,其设计质量关系到建筑物整体的质量。
因此在剪力墙结构的设计中,要根据剪力墙设计的标准进行,促进剪力墙的施工达到剪力墙设计的每一项规范需求,从而保证建筑结构设计的科学性、合理性。

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