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建筑工程设计中的剪力墙结构设计探讨

闫松韬
  
安家(建筑与工程)
2022年2期
国家林业和草原局重点国有林区森林资源监测中心 黑龙江 大兴安岭 165000

摘要:现如今,随着我国经济的快速发展,人们对建筑工程的质量要求不断提升,为满足不断提升的社会需求,建筑行业内一直在积极的探索创新路径,多种先进的建筑工艺和施工方法被不断应用到建筑的建造过程中,在一定程度上提高了建筑工程的建筑质量,推动了建筑行业的综合发展。剪力墙结构就是近年来获得广泛应用的一种建筑结构设计,通过科学的应用剪力墙结构,能大幅提升建筑的综合性能。但目前行业内关于剪力墙结构设计的尺寸、安装位置等尚未形成统一的规范和标注,主要依靠设计人员的经验展开设计,使得不同建筑中剪力墙结构的设计和安装都存在一定差异性,也可能存在一些安全隐患。设计人员应充分掌握剪力墙结构的设计要点,保证剪力墙结构设计能满足建筑的建设要求。

关键词:建筑工程设计;剪力墙;结构设计

引言

现阶段的建筑结构,需要满足抗震性能,其中剪力墙结构的应用显得尤为重要。在现浇式的剪力墙施工项目中,因为施工质量要求较高,整体施工难度相对较高,如何合理应用剪力墙显得格外重要。剪力墙的抗震性能得到保证,可以简化施工过程,缩短工期。剪力墙结构本身具备侧移量小、刚度大的优势,同时抗震性能相对较高,在建筑结构设计方面可达到比较突出的应用效果,施工部门为了进一步提高经济效益,往往会在剪力墙结构施工中提高施工质量水平,为后续施工质量提供支持。

1剪力墙结构概述

剪力墙,在房屋建筑物、构筑物的角色,也就是说,它需要承担水平或垂直负载墙形成的建筑风荷载或地震力,通过剪力墙避免剪切力下的建筑结构的失败,所以它也被称为抗震墙。抗震墙,一般设计材料为钢筋混凝土,根据结构需要可设计成两种类型:平面和圆柱剪力墙,包括平面剪力墙设计的钢筋混凝土框架结构,董事会结构和平板地板系统,如果你需要加强建筑结构强度、刚度、强度和抵抗崩溃,可以设置一些压力在建筑结构现浇剪力墙位置,或采用预制钢筋混凝土剪力墙设计。圆筒式剪力墙通常设计应用于高层建筑、高耸建筑和悬空建筑结构中。它通常被设计在建筑物的电梯、楼梯和辅助房间中。剪力墙采用间隔墙形式设计。墙体本身刚度强度的水平荷载作用强于平面剪力墙。

2建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

2.1科学控制剪力墙的弯矩

剪力墙结构的设计在施工中需要结合实际工作要求,对剪力墙结构及特点进行了分析。剪力墙本身的抗压承载力和承载能力较强,但面外承载力较低。导致剪力墙连接的位置可能会导致墙体由于外部承载力较差而产生弯矩,这也是剪力墙比较容易出现的问题。为解决这一问题,在设计中应对剪力墙弯矩进行控制。与剪力墙外侧的连接结构可以在剪力墙连接的位置设计。在具体操作中,可以先设计梁轴的位置,再将梁轴的位置和方向与剪力墙的方向结合,合理计算弯矩,保证设计的科学性。同时,做好扶壁的设计,合理设计扶壁可以提高剪力墙的强度和刚度,保证剪力墙的质量。在剪力墙设计中如果出现扶壁设计问题,需要及时修改设计。如果不能改变,必须立即采取有效的改进措施。钢筋可以通过梁与墙之间暗柱设计的形式进行估算和计算,以控制弯矩。此外,还可以设计梁端稳定构件来控制弯矩。

2.2墙体受力分析

在对剪力墙结构进行设计的过程中,应做好墙体的受力分析:(1)需要将建筑结构受到的作用力分为水平荷载、竖直荷载和其他荷载。结构设计人员需要对剪力墙结构受到的所有外力进行分析,以保证设计方案的合理性。建筑承受的水平荷载主要包括风荷载和地震荷载;竖向荷载主要包括建筑个结构的自重,通过提高墙体竖向结构的强度,能够满足建筑的承重需求。(2)需要明确剪力墙的受力情况与建筑材料存在密切联系,在材料质量水平和性能优越的情况下,墙体的强度和韧性能够得到显著提升。因此,结构设计人员应从建筑实际需求出发,做好材料的合理选择,在保证施工质量的同时,提高建筑企业的经济效益。

2.3剪力墙配筋设计

剪力墙结构在建筑行业中应用广泛。剪力墙结构设计要科学合理,既要保证施工企业的经济效益,又要满足人们的需求,从而有效保证整个建筑的稳定性。目前,剪力墙结构在建筑中的抗震能力比较强,其抗震等级不同,水平方向和垂直方向对钢筋的需求要求也不同。随着科学技术的发展,配筋率也得到了提高,应提高配筋率,以符合先进国家的标准配筋率,因此剪力墙的抗震设计也随着配筋率的提高而提高。此外,由于剪力墙数量多、面积大的特点,对其进行配筋设计有利于整体结构安全,提高工程的经济效益,应予以充分重视。此外,还需要确保配筋设计与规定的和计算的最小配筋比一致。如果采用双向钢筋网,在设计表面保护层厚度时应控制在30mm,从而有效减少墙体钢筋数量。

2.4节点以及构件的设计

为了提高建筑结构设计的合理性,在建筑设计中应充分考虑节点和构件的设计。目前,水平加固、水平施工缝和边杆是设计的重点。(1)钢筋水平分布。剪力墙周围构件需要就地浇筑。双墙板水平钢筋需埋入边缘现浇构件内。这种方法可以约束墙板末端的零件。(2)竖向配筋。在复合剪力墙中,现代技术规范中垂直向上分布的钢筋可以这样设计,水平缝合部分可以按照技术规范进行连接,在交错连接中连接钢筋,这种方法能更好地满足结构计算的要求。(3)水平施工缝。叠合剪力墙的上下两端设置水平施工缝。施工缝间接部分墙体的有效面积与现浇基层的总厚度相同。为避免结构特性的变化,计算模型应以墙体的实际厚度为准。当墙体为2m时,有效截面厚度为1.5m。在水平施工缝方面,要保证检测结果的可靠性。一般可以采用钢筋连接面积的计算方法,以保证结构的整体设计效果。(4)边缘成员。在进行结构设计时,将3层以上的墙体边缘施工在地面上进行就地浇筑,由于该区域提供了8度的抗震等级,地震后会产生一定的拉力,在结构内部对配筋率进行适当的调整;在构件的承载力需要进行配筋计算时,在需要增加配筋的情况下,配筋分布在墙体上面没有深入墙体的末端,在结构设计时,外箍筋浇注构件之间的距离和直径与钢筋的分布相同。此外,还有完整性保证措施。当墙板处于高压下时,两墙板可以一起工作。水平方向上,分布筋锚固于现浇边施工基础中。需要更换钢网挡圈。为了保证剪力墙结构底部具有较强的延性,有必要对塑性部分进行加固,并通过约束边构件对底部区域进行加固。在剪力墙结构设计阶段,由于连梁结构本身跨高比较低,且与连梁结构相连的墙翼结构刚度较高,致使连梁结构受到水平力的影响。一般来说,可以采用刚度折减的方法。但在剪力墙抗震设计中,由于连接梁刚度不足,可能导致剪力墙剪力和弯矩不足,导致配筋设计困难。对此,应将折减比例严格控制在计算范围内,以促进连续梁结构保持良好的承载力。

结语

总的来说,剪力墙结构设计是现代建筑中一种关键的结构设计形式。它不仅因具有抗侧移、刚度大等优点,而且可以大大增强其建筑功能和建筑结构的使用安全性。因此,科学合理的应用可以有效增强这些高层建筑的抗震抗侧力和刚度,不仅可以有效促进这些高层建筑保持较强的整体抗震抗腐蚀能力,而且可以保证其整体综合应用质量。恰当地应用它们,能有效促进建筑行业持续、稳定、健康的发展。

参考文献

[1]王菁菁.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2020,No.568(09):69-69.

[2]熊晨玲.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].现代物业(中旬刊),2020(01):95-95.

[3]李海巍,张晨.建筑结构设计中的剪力墙结构设计研究[J].砖瓦,2021(02):74-75.

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