剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的應用

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1、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的應用 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的應用 2018/06/20 摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對建筑物質(zhì)量與外觀的要求越來越高，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應用剪力墻結(jié)構(gòu)能提高抗震性能與抗側(cè)剛度，顯著提升了建筑的穩(wěn)定性與安全性。剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑中主要起支撐作用，同時簡化了施工步驟，縮短了工程，提高了建筑企業(yè)的經(jīng)濟競爭力與社會競爭力。本文詳細分析了剪力墻結(jié)構(gòu)的特點種類與設(shè)計原則，并探討了其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應用，希望能以此為建筑質(zhì)量保駕護航，促進

2、建筑企業(yè)向著更好的方向發(fā)展。 關(guān)鍵詞：剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；設(shè)計原則；具體應用 0引言 現(xiàn)階段，剪力墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應用于建筑行業(yè)，能夠滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需求，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了源源不斷的動力。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要內(nèi)容，有效優(yōu)化了建筑物的各項性能，直接影響著施工質(zhì)量與效率，應加強重視，提高剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平。與發(fā)達國家相比，我國在這方面的研究起步較晚，還存在較多問題急需解決，應積極探索研究，盡量提高剪力墻結(jié)構(gòu)的強度與剛度，為建筑企業(yè)的長久發(fā)展提供有效助力。 1剪力墻結(jié)構(gòu)概述 1.1

3、剪力墻結(jié)構(gòu)簡介 剪力墻結(jié)構(gòu)是影響建筑物整體性能的關(guān)鍵因素，建筑企業(yè)應認識到優(yōu)化其設(shè)計效果的重要性與必要性。剪力墻結(jié)構(gòu)是用來承擔風荷載與水平荷載的墻體，具有良好的強度與剛度，能夠在地震發(fā)生時瞬間吸收地震能量，避免墻體被破壞。剪力墻又稱為抗風墻、抗震墻或結(jié)構(gòu)墻，是建筑物的重要承重墻。剪力墻結(jié)構(gòu)的應用提升了建筑整體結(jié)構(gòu)的可靠性與穩(wěn)定性，能夠避免破壞建筑結(jié)構(gòu)。一般來說，混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)及框筒結(jié)構(gòu)等是傳統(tǒng)建筑施工中的常用方法，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)融入了很多新元素，剪力墻結(jié)構(gòu)以其抗側(cè)剛度大、用鋼量小、抗震能力強的優(yōu)勢迅速在建筑行業(yè)普及，已經(jīng)成為應用最廣泛的新型結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土

4、是剪力墻結(jié)構(gòu)施工中的主要材料，能夠承受墻體來自豎向與橫向兩方面的壓力，具有良好的經(jīng)濟效益與社會效益。 1.2剪力墻特征及種類 剪力墻結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性較高，能夠為人們的生命財產(chǎn)安全保駕護航。剪力墻結(jié)構(gòu)的抗壓能力強、剛度大、側(cè)移小，能有效應對各方應力，同時提高了墻面的平整度與美觀性，能夠滿足人們對生活質(zhì)量的要求。正如硬幣具有兩面，剪力墻結(jié)構(gòu)也存在一定缺陷，施工難度大，且工序繁瑣，需要優(yōu)化資源配置才能保障施工質(zhì)量。在實際施工中，剪力墻結(jié)構(gòu)種類繁多，有效提高了房屋建筑的質(zhì)量與性能，其主要結(jié)構(gòu)包括以下幾類。其一是實體型，該類剪力墻結(jié)構(gòu)的開洞面積較小，不存在反彎點，彎矩

5、圖較為穩(wěn)定。其二是小開口型，由于開洞面積較大，彎矩圖極易在連梁處突變，但同樣不易發(fā)生反彎點。其三是多肢型或雙肢型，該類剪力墻結(jié)構(gòu)與小開口型類似，墻體開口較大。值得注意的是，不同種類剪力墻的自身特點與適用范圍存在差異，設(shè)計人員應綜合考慮各方因素后再進行選擇。 2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效果息息相關(guān)，因此，設(shè)計人員須在具體工作中遵循以下幾項原則，以免影響設(shè)計質(zhì)量與效率。 2.1墻體受力分析 對墻體進行受力分析是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)與前提，對整體設(shè)計效果有著重要影響。墻體是建筑物的支撐結(jié)構(gòu)，需要承受來自各方的

6、壓力，例如水平方向的剪力和彎矩，還有豎向壓力，能保證建筑結(jié)構(gòu)的牢固性與穩(wěn)定性。剪力墻是一種平面構(gòu)件，研究其受力情況能更好的進行后續(xù)工作，大大提升了設(shè)計水平，保證了墻體質(zhì)量及使用效果。 2.2平面內(nèi)搭接 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑施工中取代了傳統(tǒng)梁柱，受力更加均勻。該結(jié)構(gòu)在同一平面內(nèi)對自身剛度和承載力有著特殊要求。首先，剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布置方向需與主軸方向保持一致，嚴格控制對直與拉通問題，以免影響墻體的強度與剛度。在實際施工中，剪力墻應盡量連接在一起，以此充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。其次，進行垂直方向上的設(shè)計時應按照從下往上的形式進行連續(xù)布置，保證剛度均勻分布，避免發(fā)生剛度突

7、變。再次，根據(jù)設(shè)計需要與實際情況確定剪力墻結(jié)構(gòu)數(shù)量，密集的剪力墻結(jié)構(gòu)對抗側(cè)力剛度影響較大，一定程度上加大了墻體重力，不利于平衡建筑受力。最后，應盡量避免面外的梁體與剪力墻連結(jié)，原因是平面外的剛度和承載力較小，容易出現(xiàn)彎矩突變問題。同時還可以按照施工標準加固剪力墻結(jié)構(gòu)，確保墻體內(nèi)外安全。 2.3調(diào)整超限 調(diào)整超限是剪力墻連梁設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容，根據(jù)相關(guān)標準與施工經(jīng)驗，為了保證彎矩與剪力不超出規(guī)定范圍，剪力墻的連梁跨高比不得小于2.5米，盡量避免出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。如果特殊建筑的連梁跨高比在5米以上，則應按照框架梁的標準進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，在不折減剛度的情況下提高剪力墻的安全性

8、。有些建筑的連梁跨高比在5到6米的范圍內(nèi)，此時需要適當折減連梁剛度，以此達到控制彎矩與剪力限度的目的。總之，調(diào)整剪力墻連梁超限能夠降低施工成本，幫助建筑企業(yè)用做小的成本創(chuàng)造更大的利潤，進而為企業(yè)的健康發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。 2.4剪力墻長度及厚度的選取 剪力墻長度與厚度選取的合理性與建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、牢固性密切相關(guān)，設(shè)計人員應全面掌握工程基礎(chǔ)知識，了解剪力墻結(jié)構(gòu)的施工特點，從而科學合理地選擇長度與厚度。剪力墻結(jié)構(gòu)的長度也就是墻肢長度，設(shè)計人員應綜合考慮方方面面的因素，將長度控制為8厘米，在保證墻體結(jié)構(gòu)延展性的基礎(chǔ)上降低斷裂問題的發(fā)生概率。在厚度設(shè)計中，應考慮當?shù)氐牡?/p>

9、震情況。受我國特殊地理位置的影響，很多地區(qū)經(jīng)常發(fā)生不同等級的地震，對人們的生命安全造成了嚴重威脅。按照我國的抗震規(guī)定，剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度不得小于200毫米，同時還需要大于或等于建筑物整體高度的十六分之一。合理控制剪力墻長度與厚度能有效增加強度，提升了建筑物的整體質(zhì)量與功能。 3剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用 3.1平面布置 進行剪力墻平面布置時應遵循對稱原則，統(tǒng)一安排剪力墻的質(zhì)量中心與剛度中心，使其完全重合，避免出現(xiàn)扭矩及類似現(xiàn)象。剪力墻結(jié)構(gòu)一般包括內(nèi)外兩層，需要保證內(nèi)外剪力墻拉通與對直，盡量控制不均衡的作用力，盡可能避免裂縫問題。隨著建筑物

10、高度的增加，單向墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足支撐要求，應沿著主軸方向雙向甚至是多項設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)。研究表明，剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)良，適合在地震頻發(fā)的地區(qū)推廣。進行抗震功能設(shè)計時應逐漸淘汰單向墻的設(shè)計模式，提高剪力墻強度，從而充分發(fā)揮其抗震能力?？箓?cè)剛度與建筑質(zhì)量及施工成本密切相關(guān)，剛度過大，不僅增大了建筑成本，還會增加墻體自重，建筑物的各項性能也會隨之減弱，嚴重降低了安全性與經(jīng)濟性?？箓?cè)剛度設(shè)計需考慮多方因素的影響，確定具體數(shù)值時可根據(jù)相關(guān)公式進行計算，并將計算結(jié)果與標準數(shù)值進行對比，判斷其是否合理。 3.2剪力墻連梁鋼筋配置 鋼筋是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中不可或缺的重要材料，

11、現(xiàn)階段，大量的高層及超高層建筑如雨后春筍般佇立在城市中，鋼筋的應用降低了墻體自重，提高了剪力墻的承載能力與抗震能力，在設(shè)計工作中應通過以下措施合理配置剪力墻連梁鋼筋。①折減連梁剛度。一般情況下，連梁的截面積較大，但跨度較小，對剛度進行折減能保證墻體質(zhì)量與強度。②增加連梁跨度。連梁剛度折減完成后一定程度上提高了墻體的整體承載力，但仍有可能發(fā)生坍塌問題，需要適當增加連梁跨度，進一步降低連梁剛度，以此提高其抗震能力。③增加連梁的截面寬度。連梁的受剪承載力與其寬度呈正比例關(guān)系，截面寬度增加后每部分連梁分擔的承載力變小，大大提高了建筑物安全性。④選用跨高較小的高連梁。該措施能盡量滿足整體剛度。⑤墻身鋼筋

12、配置。根據(jù)抗震等級不同，其配筋率也存在較大差異。一般來說，四級抗震的配筋率不得小于0.2%，如果等級較低，配筋率可適當降低，但不得低于0.25%。⑥嚴格把控鋼筋質(zhì)量。建筑企業(yè)應從正規(guī)渠道購進建材，并進行嚴格的質(zhì)量檢驗，避免存在以次充好的問題，從而為剪力墻施工質(zhì)量與安全保駕護航。 3.3剪力墻結(jié)構(gòu)計算 計算結(jié)果的準確性與合理性直接影響著剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用效果，建筑企業(yè)應安排專業(yè)人員完成該項工作，并事先通過專業(yè)培訓提高工作人員的專業(yè)水平與綜合素質(zhì)，進而提升計算工作的質(zhì)量與效率。在計算過程中，工作人員不僅需要明確設(shè)計要求，還應全面了解實際的施工情況，

13、只有進行實地考察后獲得更準確的數(shù)據(jù)才能進行剪力墻結(jié)構(gòu)計算。舉例來說，如果建筑物存在地下室，需要以指定層數(shù)為基數(shù)進行計算，確保剪力墻結(jié)構(gòu)可以承受足夠的壓力。另外，建筑結(jié)構(gòu)整體的彎曲變形較小，在計算過程中可忽略樓間彎曲變形，以免增加計算量。隨著科技水平的不斷提高，計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸發(fā)展，工作人員需利用現(xiàn)代信息化技術(shù)（CAD技術(shù)或其他計算軟件）輔助完成計算內(nèi)容。傳統(tǒng)手工計算耗時長、效率低，還容易出現(xiàn)差錯，信息化技術(shù)的應用有效解決了這一問題，解放了人力，一定程度上節(jié)約了人力成本，還大大提高了計算準確性，提升了剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性能。 4總結(jié) 近年來，建筑行業(yè)的發(fā)展形

14、勢越來越嚴峻，建筑企業(yè)要想在激烈的市場競爭中占據(jù)有利地位就需強化剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性、美觀性與功能性。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計對整體設(shè)計質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響，設(shè)計人員應加強重視，明確剪力墻的種類與特點，嚴格遵循相關(guān)設(shè)計原則，加強平面布置與剪力墻連梁鋼筋配置，保證計算的準確性與有效性，從而提高建筑設(shè)計水平，促進建筑行業(yè)的進一步發(fā)展。 參考文獻： [1]閆永皓.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用[J].城市建筑，2016（8）：53. [2]程世鵬.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應用[J].建材與裝飾，2015（42）：81-82. [3]張月軍，鄭偉.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應用探析[J].科技展望，2015（12）：16.