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建筑结构设计中剪力墙结构设计技术

摘要:随着社会经济的飞速发展,我国的建筑工程行业也得到相应发展,如何满足建筑结构设计能力和需求就成为当前需要解决的问题,在不同建筑工程施工中,剪力墙的结构特点和设计布置是不同的,所以在建筑结构设计中,需要结合其剪力墙设计的原则进行施工,使剪力墙施工充分满足剪力墙的设计标准要求,确保剪力墙结构的设计合理性、经济性和科学性,降低了建筑工程项目建设的成本投入。基于此,下面简要的分析建筑结构设计中的剪力墙结构设计技术,希望对相关从业人员有所帮助。

关键词:建筑结构;剪力墙;设计分析

1建筑工程剪力墙的结构施工设计原则

剪力墙厚度、宽度、高度的比较分析,几何特点就在于板,受力的形态则是接近柱,但是与柱还有着一定距离,肢体长度、厚度的比例不能超出3的比例,按照柱进行严格的计算,在比值为3~5的时候,就称为是异形柱,结合其双向受压构件实施设计。在实际剪力墙结构设计阶段,墙是平面的构件,把承受平面作用在水平剪力和弯矩,还承受着竖向的压力。剪力墙在水平状态下,例如,底部嵌固与基础悬臂梁在地震的作用下、风载的作用下,剪力墙是有一定刚度,还需要具备能满足非弹性变形、反复循环下的延性。剪力墙的结构在同一平面刚度、承载力较大的时候,平面外刚度就比承载力小,在剪力墙的平面外梁进行连接的时候,造成外墙肢体的平面外弯矩的产生,但是不会对墙平面外刚度和承载力造成影响。因此,必需避免开放平面外搭设,在必须搭设的时候,就应该严格按照有关要求,采取一定措施保证平面剪力墙的安全。

2建筑工程剪力墙结构种类及其分类

2.1有壁式框架剪力墙

剪力墙的洞口尺寸较大,墙肢线刚度与连梁线的刚度比较接近,剪力墙受力后就逐渐的呈现出剪切型,受力特点和框架结构十分相似。在实际建筑工程的施工过程中,通常应用剪力墙部极易出现的反弯点,保证其不会出现突变。

2.2截面剪力墙

截面剪力墙主要时指墙体的不开洞或者是开洞的面积在15%内,这种剪力墙就在受力后出现弯曲型,整体上的剪力墙就像是一个悬臂墙,弯矩图是不会出现反弯点的,也不会出现突变。

2.3双肢或是多肢的剪力墙

其剪力墙的开口较大,洞口成列分布,虽在开口上和整体小开口的剪力墙是不同的,但是其受力特点就较为类似。

2.4整体小开口剪力墙

剪力墙开口一般都比较小,而开洞的面积就比较大,通常是在百分之十五以上,剪力墙在受力后的变形主要是弯曲性,整个墙肢无反弯点,弯矩图的中心位置容易出现突变的问题。

3建筑结构工程的剪力墙结构设计要点

3.1建立起结构厚度

在有关规定就明显的指出了剪力墙的底部加强厚度为一、二级的时候,抗震时应该大于200mm,楼层的高度不能小于1/16,其他地方则是在160mm以上。为有效的保证整体连接,减少墙体厚度效果,在实际的剪力墙结构设计阶段,需要具体分析其设计概念,对其墙肢轴压比例进行有效地控制。

3.2墙体长度

剪力墙的墙体高度主要是指墙体的截面高度,长度不能超出8m,保证剪力墙的结构延性就称为设计剪力墙结构的关键。如果是避免脆性剪切的破坏,就把剪力墙的设计成高度比大于2的细高剪力墙结构。但是在有的的时候墙体本身长度较大,若想保证其比值大于2,就需要采用开洞的方法把其变成均匀地连肢体墙,洞口采用了约束弯矩小的弱连梁效果更好。

4剪力墙在建筑工程结构设计中的应用

布置剪力墙平面结构的时候,应该保证剪力墙平面布置的均匀合理,确保质量中心与刚度中心处在重合的位置,减少力矩对墙体产生地作用力。在实际的剪力墙施工阶段,需要从主轴方向对其进行布置,保证剪力墙抗侧力刚度可以保持在一定范围内,若是有必要,就需要适当的增强可利用的空间,保证其高度。除此之外,剪力墙还需保持一定的间距,经过公式实施设计,公式就是T=(0.05-0.06)n。但是在实际上,剪力墙数量应该与其计算的结果接近,剪力墙的处理需要有着一定承载力和刚度,保持一个良好地弹性和延伸性,保证外力作用下出现裂缝时,剪力墙不会出现倒塌的现象。剪力墙的约束边缘构件处理。约束边缘的构件可有效地提升剪力墙承载力,减少层间的位移问题,提升抗震力,对墙板进行稳定,剪力墙的抗震设计需要符合第一振的抗拉力矩在承受力矩的1/2。约束边缘构件确定以剪力墙轴压比作为依据,对抗震等级高的剪力墙主要采用层数越多的约束边缘构件,对其剪力墙的均匀型进行了控制,提高墙肢承载力。

5结束语

总而言之,建筑结构的剪力墙有着抗侧和抗震型特点,在实际的建筑结构施工中应用较为广泛。也因为其功能,使工程项目的施工技术较为复杂,施工设计人员在其结构施工中,充分考虑到其方面的因素,确保剪力墙能够真正发挥其作用,确保建筑物功能、安全。

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作者:田学翔 单位:云南营造工程设计集团有限公司

 

  发布时间:2019/1/7 16:41:51  阅读人次