剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践初探

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芦建芳 芦建格

山东汇龙建筑工程有限公司 山东省德州市 253000

摘要

剪力墙是建筑工程设计中常用的结构形式之一,是指通过墙体在平面内的刚性连接,形成一个在地震与风荷载作用下可以相互协同工作的整体结构。剪力墙的应用可以在一定程度上提高建筑物的抗震性和承载力,保证建筑物的安全性和稳定性。但在具体的建筑工程设计中,如何设计和构造出具有适应性和高效性的剪力墙结构,依旧是一个重要的问题。基于此,文章主要分析了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践要点。


关键词

剪力墙结构设计;建筑结构设计;实践

正文


1剪力墙加固的设计原则

1.1布置原则

剪力墙的布置应根据建筑结构和地震力的分布合理确定,通常优先布置在建筑的主力结构和重要部位,如核心区、侧面剪力墙等。布置应受到建筑平面布置、空间布置等因素的限制。

1.2开洞原则

在剪力墙加固设计中,需要考虑墙体开洞对结构整体性能的影响。原则上,应尽量减少墙体的开洞,如果需要开洞则应采取相应的补强和加固措施,例如在开洞处设置钢板加固或者加装钢筋等。

1.3墙体厚度设计原则

剪力墙的厚度设计应满足结构的强度和刚度要求。通常情况下,墙体的厚度应根据荷载与墙高的比值、墙材料的特性、砌体质量等因素综合考虑。在设计过程中,可以借鉴现有规范和经验数据进行厚度的初步确定,然后通过结构分析和计算进行进一步校核和优化。

1.4连接与锚固原则

剪力墙与其他结构构件的连接和锚固应符合强度和刚度要求,确保墙体与其他构件之间的良好承载和传力。这包括墙体与地基的连接、墙体与楼板的连接以及墙体之间的连接等。连接和锚固的设计应根据具体情况选择合适的连接方式和材料。

1.5剪力墙结构的整体稳定性原则

剪力墙结构的整体稳定性是加固设计中非常重要的一点。在加固设计过程中,需要考虑剪力墙和其他构件之间的相互作用,确保整个结构在地震等荷载作用下具有良好的整体稳定性。这需要进行全面的结构分析和设计,考虑剪力墙的强度、刚度、变形能力以及与其他构件的相互协调性。

2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践要点

2.1完善剪力墙设计方案

完善剪力墙设计方案,是从提升剪力墙结构优势表现的角度出发,强调进一步增强剪力墙结构设计作用,促使其对建筑结构设计产生更为积极的影响。如针对剪力墙结构的稳定性方面,为持续发挥其“平衡”作用,可以从设计方案优化角度出发,充分结合建筑施工实际情况,利用现代科技对设计方案进行调整,使剪力墙结构设计与现实需求相符,同时又能够最大限度降低剪力墙结构设计成本,最大化体现结构设计优势。如剪力墙稳定性设计方面,综合考虑成本问题,可以从施工材料选用方面进行优化,一方面保证材料符合剪力墙结构设计要求,另一方面设计要求施工人员严格按照相应的技术标准进行施工,对材料的运用要从合理角度,把控材料应用数量。此外针对剪力墙结构布置、结构受力点分析以及墙体厚度设计、配筋和边缘构件设计、过渡层的设计、连梁设计等,都应该予以充分考虑、细化,确保能够将剪力墙结构设计的优势充分体现出来,对建筑结构设计产生更为积极可靠的影响。

2.2准确定位剪力墙结构

剪力墙结构定位是指,在具体开展结构设计工作时,应注意先明确剪力墙结构设计的目的,继而明确具体设计中的各个环节定位问题。如剪力墙结构在刚度、延展性方面具有较大优势,在建筑结构设计中,应用剪力墙结构设计理论时,就应注意围绕平面结构布置、竖向结构布置等内容展开设计工作,且平面布置过程中,应确定剪力墙结构设计刚度需求、刚度中心、质量中心,对剪力墙进行有效拉直处理。此外,整体设计应注意不能过于繁琐,应严格按照剪力墙设计相应原则、规范性内容,适选适宜刚度,满足建筑结构设计稳定、强度足够等需求,以切实发挥出剪力墙的积极作用。

2.3优化剪力墙连续梁设计

连续梁能够让剪力墙连接起来,进而保证剪力墙在受到外力作用之后,可以具有一定的抵抗能力,而不是直接出现变形或者超筋等问题。因此,可以说连续梁设计对于剪力墙来说具有重要意义,必须要从以下几个方面进行优化与改进,这样才能够提升工程质量水平:首先,需要结合实际工程情况来对连续梁进行分析,保证连续梁的高度、连接效果、整体承载能力都可以满足剪力墙的质量要求,维护剪力墙的使用效果,避免受到影响。其次,连续梁对剪力墙抗震能力起到了非常重要的影响意义,因此不仅剪力墙需要进行抗震设计,连续梁在建设期间也需要做好抗震优化工作。最后,为了保证连续梁的抗震效果,在设计初期需要针对连续梁的受力范围与受力状态进行准确评估计算,避免连续梁的荷载超过自身的承载能力标准,进而出现崩溃等情况。如果计算显示连续梁需要承担超过自身荷载的情况,那么设计人员必须要提前做好应对措施,例如使用铰接的方式来进行处理,控制剪力墙荷载量。

2.4优化剪力墙大墙体设计

剪力墙设计的合理要求在于,必须要保证剪力墙宽度与高度比例小于2,但是想要在这一基础上维持剪力墙的抗剪性,就需要剪力墙拥有足够的高度。施工人员在施工的过程中可以对剪力墙进行处理,修建多个剪力墙上的孔洞,从而将剪力墙完成划分,表面上属于同一个剪力墙,但是彼此内部力的传达受到了孔洞的干扰,形成了多个不同的墙体,这也是分段施工的关键基础,可以有效避免墙体出现裂缝的情况。除此之外在这一过程中需要注意,如果剪力墙墙体高度超过8m,那么一旦发生地震,这种大墙体的剪力墙很容易因此而受损,进而导致剪力墙抗震性能因此受到了影响。因此,剪力墙结构设计人员必须要不断对剪力墙大墙体抗震性能进行设计与优化,使用开创施工洞等方式来保证剪力墙大墙体的抗震水平。在施工收尾阶段,需要使用相同的材料来对剪力墙上的施工洞及时进行修补,让多段剪力墙重新合拢成为一段,保证剪力墙的完整性与稳定性。

2.5优化剪力墙边缘构件

想要从源头上改进剪力墙的质量,必须要从剪力墙各个组成部分进行入手,其中也包括剪力墙边缘构件的优化与重新设计。边缘构件一般来说包括剪力墙的翼墙、暗柱、端柱,因此,在实际设计的过程中可以使用约束边缘构件、构造边缘构件两种设计方案,从而对边缘构件部位进行有效优化与改进。同时,这两种设计方案对施工方式也有着一定的不同与区别,例如构造边缘构件墙体分布筋可替代其箍筋做法,但是主要施工目的均为保证剪力墙边缘构件的整体性能水平。而这一工作在实际使用的过程中,要求相关人员根据工程的实际情况来对剪力墙墙体大小进行计算,随后对翼墙、暗柱、端柱等位置进行重新优化,也可以根据实际情况来增加或者控制两者的截面尺寸或者配筋数量,这都能够有效的改善剪力墙实际性能,可以起到非常好的优化作用。

3结语

剪力墙作为建筑工程设计中最常用的结构形式之一,其重要性和应用已经逐渐得到广泛认可。在今后的剪力墙设计过程中,应不断总结经验,优化设计,提高建筑物的抗震性和承载能力,确保建筑物的安全和稳定。

参考文献

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