【摘 要】 隨著建筑行業的不斷發展,科學技術水平的不斷提高,我國的建筑行業得到了突飛猛進的發展。
為了更好地適應市場經濟的發展,建筑行業在結構上必須進行改革,新的結構模式設計不斷地創新。
剪力墻結構的廣泛應用可以有效推動建筑結構設計的發展,對其加以利用,能夠很好的強化建筑結構設計質量。
【關鍵詞】 建筑結構;剪力墻結構;設計;應用
一、剪力墻結構概述
剪力墻又叫結構墻、抗風強或者抗震墻,剪力墻結構就是通過鋼筋混凝土板代替框架結構中梁柱的作用,進而承擔各種負荷,并能有效提高結構的水平力,這種以鋼筋混凝土墻板來承受豎向及水平力的結構就是剪力墻結構,一般都是鋼筋混凝土墻,其高度與寬度能與整個建筑持平。
這種剪力墻結構的特點就是其結構的整體性好、剛度大、用鋼量適中、抵抗側向變形的能力強、抗震能力強,而合理的剪力墻結構設計能夠塑造出良好的變形能力。
因此,剪力墻結構的建造高度高于框架結構,在現代高層建筑中,很多房間的分隔墻多,而現澆的剪力墻結構,能夠很好的將隔墻與承重墻合二為一,相對來說更加經濟。
另外,采取先澆剪力墻結構,能夠使室內的結構更簡潔,外型美觀、便于室內布置。
剪力墻
二、剪力墻結構的特點和種類
在建筑結構中使用剪力墻結構,最明顯的作用就是建筑結構發生的側移較小、整體的抗側剛度較大、減震能力較強以及保證建筑內部的墻面平整度等。
但是也在一定程度上增加了建筑的資金成本投入,建筑工程的施工也變得較為復雜。
我國在建筑結構設計中使用的剪力墻類型可以分為以下幾種:
1、實體墻
當剪力墻為實體墻時,有的墻體出現開洞,有的沒有開洞。
即使有開洞的墻體,開洞的面積也不會超過整個墻體面積的15%。
因此,實體墻在使用的過程中不會出現反彎點和結構的突變。
2、開口較小的剪力墻
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開口較小的剪力墻其特點和實體墻相同。
墻體中的開口面積較小是指墻體中的開洞面積在15%以內,在受力過程中墻體中的彎矩圖點不會產生反彎點,但容易在連梁出產生結構性的突變。
3、壁式框架結構的剪力墻
壁式框架結構的剪力墻,在墻體中洞口的尺寸較大,在進行墻肢線剛度和連梁線剛度的設計時,其大小接近。
壁式框架結構的剪力墻的主要受力特點在于墻體的彎矩圖會產生突變,在建筑中的多數樓層中會出現反彎點。
三、剪力墻結構設計的原則和標準
剪力墻結構主要是由墻肢和連梁裝置這兩種結構組成,它的剛度和抗震性都比較好,而且
廣東深圳專業醫療儀器器械外觀工業產品設計CFDA發布醫療器械臨床評價技術指導原則其結構較為簡單、美觀,非常便于室內布置和裝修,其使用效果也不錯,因此,要想發揮剪力墻結構的優勢和特點,就要對其進行合理的設計和安排。
剪力墻結構設計中主要要遵循以下幾個原則:
1、剪力墻一般其高度和寬度都較大,而其厚度卻比較小,外形有點類似于板狀,但是其受力狀態卻與柱體物相似,因此,在進行剪力墻設計時,就要嚴格依據其外形墻體長度與厚度的比值來進行設計,按照規定,如果比值不超過3,其墻體結構就按照柱體進行設計;如果比值超過3而又小于5的話,就按照雙向受壓結構來進行設計。
2、剪力墻具
廣東深圳專業史賽克內窺鏡產品設計公司產品設計中的生態美學有平面內剛度和實際承載力度大,而其平面外剛度和承載力度相對而言要小很多,這樣就會導致剪力墻和平面外梁相連時,容易形成平面外受彎的狀態,而相關工作人員基本上不會驗算其外剛度和承載力,因此,建筑設計人員就要盡量避免設計這種外接結構,如果實在無法避免,在剪力墻和平面外梁相連處要采取一定的防護及構造措施。
3、在進行剪力墻結構設計時
廣東深圳專業醫用設備工業產品設計可怕的“深圳速度”,相關設計人員也要充分考慮墻體的水平和垂直方向上的作用力以及整體結構的作用力,而且也要對墻體的正截面和斜截面受到的承載力進行分析和驗算。
如果墻體受到的集中負載作用較大,還要對其進行局部承載力進行計算。
另外,在剪力墻的結構設計分析中,對于剪力墻間的距離、墻體門洞之間的寬度、墻體總長度的1/10等等這些情況下都要取其計算最小值。
以上就是在進行剪力墻結構設計中要遵循的一些原則和
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四、剪力墻結構設計在建筑設計中的應用
在剪力墻結構設計的過程中,要充分考慮其在建筑整體中的應用,做到對剪力墻進行合理的定位、充分考慮剪力墻中的鋼筋構造、確定剪力墻設置的厚度,有效處理剪力墻中存在的連梁超筋現象。
1、對剪力墻進行合理定位
在剪力墻設計的過程中,要順應建筑物的主軸方向進行雙向布置,在建筑結構的抗震設計中,要盡量減少出現單項墻的形式。
在進行建筑結構設計的過程中要做好以下幾點:(1)如果在建筑的設計中牽涉到弧形、圓形或多邊的平面結構,可以將剪力墻設計為環形或者沿著徑向的位置設置剪力墻。
(2)在設計中如果呈Y型的結構,就需要根據建筑自身的三個軸線的分布方向進行剪力墻的設置。
(3)在結構的設計中如果呈現出T型或矩形等平面結構
廣東深圳專業醫療器械產品外觀工業產品設計中國醫改與醫療器械產業的創新之路,就需要沿著自身結構的兩個軸線的方向進行設計。
(4)剪力墻的布置不宜過度集中或分散,剛度平穩過渡。
因此,在進行剪力墻結構的設計過程中要保證結構的對稱和均勻,將整體結構中的質量核心和剛度中心進行重合設置,以保證建立的墻體不會產生扭矩。
在建筑結構的設計過程中,要保證剪力墻的墻肢的設置能夠滿足規則,并且遵循建筑結構設計簡單的原則。
2、剪力墻中的鋼筋構造
在剪力墻的結構設計中有明確規定,在剪力墻的結構設計過程中,既要保證剪力墻結構水平方向和豎直方向中的配筋率,又要保證剪力墻的結構能夠滿足抗震設計的要求。
在進行剪力墻結構的抗震設計時,配筋率要保持在0.2%以上。
3、確定剪力墻設置的厚度
根據國家的建筑設計規范的要求,在進行剪力墻的設計時,它的截面尺寸要滿足建筑物抗震等級的要求。
墻面的厚度要根據整體的抗震等級要求進行設計,墻體的底部要加強厚度,保證在200mm以上,其他部位的厚度要保持在160mm以上,在獨立剪力墻的設置中,墻體底部的厚度要設置在180mm以上。
4、處理剪力墻中存在的連梁超筋現象
在剪力墻結構中,比較容易出現連梁超筋的現象,主要表現是墻體整體的剪力與設計過程中對剪壓比規定的數值要求不相符。
在墻體中出現連梁超筋的現象,主要是由于剪力墻整體結構的高度,位于建筑整體結構高度的三分之一處。
如果在平面結構中,墻體較長的話,就會比較容易出現連梁超筋的現象。
在出現連梁超筋時,墻體會發生嚴重的剪切變形。
如果是墻體中較容易出現連梁超筋現象的部位時,可以采用鉸鏈的形式進行處理。
5.、剪力墻結構設計的其他要點
在建筑施工過程中,為了保證建筑結構的穩定性,保證建筑質量,應該綜合考慮多種因素,實現剪力墻結構的優化設計。
首先,必須保證剪力墻結構的順利建設,這是剪力墻結構設計的基礎工作。
其次,要充分考慮剪力墻結構的安全性問題。
我們知道,剪力墻結構本身的建設就是為了增強建筑的抗震性能,保證房屋及構筑物的安全施工。
反過來,在剪力墻結構的設計中,保證剪力墻結構的安全可靠度,也能夠使剪力墻結構的功能得到最大化程度的發揮,同樣能夠達到經濟合理的設計目的。
最后,還應該考慮剪力墻結構的工程造價問題。
為了節省工程造價,我們可以從技術手段以及原材料的使用等方面著手。
例如,在剪力墻結構的設計過程中,將原材料的含鋼量控制在一定的范圍之內,力求達到在不損害建筑的安全性的前提之下充分發揮原材料的最大用途,就能實現剪力墻結構的優化設計。
綜上所述,隨著建筑行業的不斷發展,剪力墻結構的廣泛應用可以有效推動建筑結構設計的發展,對其加以利用,能夠很好的強化建筑結構設計質量。
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