剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

Summary：剪力墙是建筑结构中用于抗震、抗负载等作用的主要结构,在设计施工的过程中应充分考虑与其他建筑结构之间的连接性,保证整体设计的合理性。剪力墙的应用目前十分广泛,对维护建筑寿命有很大影响。因此,文章系统性地介绍了剪力墙结构的定义分类和设计原则,并详细讨论在建筑结构设计中的具体应用。Keys：剪力墙;

结构设计;

应用;在建筑工程项目建设不断加速的过程中,对于高层化、集成化的建筑设计安全显得尤为重要。在建筑内进行剪力墙的建设可以较好地保证建筑体的稳定性,对于延长其使用寿命有很大帮助。剪力墙的结构形式较多,适用于不同的地质环境和设计需求,要求设计人员能够灵活运用、合理选材,保证设计的科学性。在一些地震台风等灾害多发地区,加强建筑内的剪力墙设计可减小不同方向上的摆动影响,整个建筑的强度能够得到较好的提升,较传统建设更具优势。1剪力墙结构在建筑工程中的概述1.1剪力墙的定义首先,建筑体的剪力墙的建设强度很大,与承重墙体一样是不允许用私自打孔处理,否则可能会引发较大的稳定性隐患,并破坏建筑体的整个结构设计。剪力墙是建筑结构的重要的抗力构件,其与梁板柱等共同组成建筑物的受力体系填充墙不是承重构件,只起维护和分隔空间的作用。其次,剪力墙的施工处理和普通的墙体有很大区别,其内侧是由混凝土钢筋的组合形式进行建设的,整体呈现出实心的结构,钢筋的用量与墙体的受力之间有很大关系。一般的低层建筑中由于受力更加稳定,不需要加设剪力墙,而高层建筑,尤其是顶部更容易受到风力和地震的影响而产生晃动,剪力墙是必备结构。1.2剪力墙的分类根据建筑体的需求差异和实际地质情况,可以将剪力墙的形式和结构分为不同的类别。首先,对于一些支撑性要求一般的建筑体,可以设计一整面强体来实现抗剪力作用。在整体剪力墙中要求实现抗剪力可应用的墙体达到85%以上。整体墙沿着竖直方向的建设要有对抗墙体变形和弯曲的效果,要求将外包线设计建设成抛物线的形式。其次,一些在剪力墙上的孔洞开设达到50%以下时,要求将空洞建设为带状分布形式,并加强墙体的双肢建设工作,能够呈现出抗弯曲可抗扭曲两种建设需求,对于维持建筑体的稳定性更加有效。最后,还有一些整个抗剪力效果以四边框的形式进行呈现的,由于本身的不稳定和易变性问题,要求在设计建设时多引入一些连梁,保证实际建设需求。2剪力墙的设计原则分析2.1参数调理原则建筑体的剪力墙设计有一定的参数指标,主要是根据实际建设需求和国家标准等进行制定。设计人员在可以对剪力墙的参数进行适当的调理,以满足整个建筑体的设计平衡性。如当建筑体的自重较大时,对剪力墙在竖直方向上的抗力要求更高,而通过适当减少自重的方式能够对降低剪力墙的建设参数。但建设参数的调理必须要保证整个建筑的安全性和功能的实现,且调理有一定的限度范围。在进行受力分析计算时存在一定的理想化因素,将剪力墙的变形假设均匀分布在整面墙体上。但在实际施工时,受到工艺技术等因素的限制,会于设计方案中的建设参数之间存在一些偏差,要求设计人员合理调理,保证剪力墙的功能能够更好实现。2.2高宽比例调整剪力墙的类型确定好后还需要对其高宽比例进行适当的调整,使剪力墙能够与建筑内的其他墙体形成较好地连接,保证建筑设计的整体性。剪力墙的高宽比例一般不超过3,如果墙体过窄,在施工时较为困难,还可能会存在安全隐患,不利于形成均匀的墙体结构。如果受到实际建设空间的限制,设计人员需要采取双向结构或增加边缘构件等方式来维持剪力墙的抗力需求。在设计剪力墙的形式时需要结合墙体本身在不同方向上的受力情况和负载合理调节,并保证分析的全面性。有一些剪力墙的斜截面受力情况较为复杂,需要加强建设保障,维护剪力墙的功能。2.3连梁调整原则连梁是建筑结构中重要的组成部分,在设计时要注意和剪力墙的连接问题。从外部来分析,二者不能保持相连,否则可能会增加剪力墙受到的扭曲作用,不利于保持建筑结构的稳定性。如果在实际建设中受到其他条件的限制,则需要通过合理的受力分析,在剪力墙上加设一些抗弯曲的设计,如增加其宽度等。3剪力墙建筑结构设计的应用3.1墙体受力分析剪力墙的受力分析可以为设计和施工建设提供重要的数据支撑。首先,根据建筑体可能受到的力的影响,可以分为水平、竖直和其他方向,在设计时必须充分考虑多种受力情况充分保障设计的合理性。一般由于地震和风力等因素对建筑体造成的力的作用主要是在横向。横向的建设强度可以保证建筑体不容易发生变形和弯折等情况。竖直方向的影响主要来源于建筑体本身的重力等因素的影响,要求强调墙体建设的强度,满足高层建筑的负重需求。根据力的分解原理,其他方向上的受力也可以较好地分解为上述两个方向进行处理。其次,墙体的受力与所选择的建筑建材之间也有一定的关联,高质量的钢材可以提升墙体的韧性。设计人员需要对市场上常见的建材品质进行了解,结合建设需求合理设计,在维护建设单位实际效益的同时,以保证建筑体的剪力墙施工质量。3.2平面布置分析剪力墙整体是一个平面性的墙体,以此作为研究对象展开布置分析工作十分重要。一方面,通过双向布置设计的方式可以较好地提升剪力墙的实际抗力和承重效果,使其呈现出加倍的稳定效果。双向布置的理念可以节约一半的室内空间,对于提升空间利用率和增加施工企业的经济效益有较大帮助。墙面布置要尽量保持对称的原则,不仅可以满足实际的承重要求,也更加符合国人的建筑审美需求。另一方面,剪力墙的平面中心要和房间整体的轴线保持一致,并在建设时要保证施工的均匀性,使墙体能够更好地分散受到的剪力作用。对于一些面积较大或高度较高的建筑体,剪力墙墙肢的长度过长也可能会引发安全隐患,可以在其上选择合理位置剪开,使其形成一连串的联肢墙,更有利于保证稳定性。3.3超限调整分析对于剪力墙的设计可以从最小需求点出发展开需求分析,能够更好地兼顾建筑建设的经济性和实用性。首先,建筑体的高度对承重的抗力的需求之间存在着同一性的问题,在进行楼层之间的剪力墙建设时需要按照高度的提升适度增加。随着楼层的升高,剪力墙的抗震设计需要适当增加,并从最小需求出发逐渐提升,能够更好控制在不同方向的抗力。其次,建筑体也是一个整体,在设计时不能仅仅考虑相邻两层之间的建设结构,还需要通过对建筑体的全面分析将受力情况进行拆解,使建筑体整体能够呈现出较强的抗剪力效果。根据浅析受力分析的结果对墙体建设负重限额进行适当的上调,更有利于延长建筑体的使用寿命。4结语总之,剪力墙在建筑设计中十分重要,需要设计人员结合现场的实际情况和建筑结构展开受力分析,根据不同的楼层高度建设需求展开建设工作。剪力墙的设计要有不同方向上的受力,以横纵多个方向的受力进行设计,能够更加有效地对抗建筑体的变形和扭曲问题。但要注意,剪力墙的抗力设计也有一定的限度,如果超出也可能存在不稳定影响。墙体的厚度不同受到的力的大小也有差异,一般需要结合墙体的高度、整体界面和开洞等多个方面的因素共同决定。Reference[1]孙宏刚.剪力墙结构设计原则及其在建筑结构设计中的应用研究[J].建材与装饰,2018(47):66-67.[2]

梅如珏.剪力墙结构设计