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浅淡建筑剪力墙的设计作用

Wed Sep 25 14:42:55 CST 2019

       在展开建筑结构设计时,设计师需考虑,在建筑物内不同区域不同作用的基础上,借助规则、简单的剪力墙划分建筑不同区域为不同功能区,确保建筑结构的布局不仅可对现代化建筑结构的多样化需求予以满足,同时还能够紧密结合时代的发展,便于后期加以拓展或维护。因此在设计剪力墙期间首先应遵守规则性。如高层建筑的剪力墙平面应布置为顺建筑两主轴方向进行双向布置,且两主辅方简上的剪力墙侧向刚度彼此应不可有过大差异,有效防止建筑发生侧向位移。如在设计抗震结构建筑时,特别应注意剪力墙设计的简单化、规则化,设计人员应避免出现单向有墙情况,确保有地震时建筑物不会在剪力墙倒塌时出现严重的变形。若建筑平面是多边形、圆形或三角形,为防止出现单向有墙,应根据环向、径向进行剪力墙结构的布置,当有转折时可按照一道剪力墙模式进行设计。

       1.1延性
       良好延性对剪力墙结构稳定性有重要意义,在建筑结构设计中,细高剪力墙可能会由于连梁应力集中所致严重拉伸或弯曲导致其出现脆性、不可恢复的剪切破坏。因此在建筑结构设计过程中,整个墙体的长度不宜大于8米,墙段高度与长度之比不宜小于3;若由于建筑结构需要用较长墙肢时,需设置翼缘墙,且应避免剪力墙为一字型,同时还应考虑,在部分截面设置洞口,确保长度较长的墙体可分割成长度不超过8米的均匀若干段墙,采用连梁连接的联肢墙。需注意,当短肢剪力墙比较多的时候可能会与高层建筑剪力墙设计的部分设计原则不符,因此需布置短肢剪力墙为一般的剪力墙,或可布置为筒体,使之成为共同抵抗水平应力的结构。

       1.2连续性
       剪力墙结构的主要作用是建筑结构维护和分隔构件,可发挥竖向承重、水平抗侧作用,因此为防止在刚度影响下剪力墙突变而致使建筑侧移,在建筑结构设计中应从上而下对剪力墙进行布置,从而对刚度突变最大限度预防。结构人员应在墙体高度或部分墙肢方向上以等级更高的混凝土施工,或将墙体厚度进一步加大,对剪力墙结构承担的抗侧刚度予以分担;对于开间较小、房间面积小、有较多墙体、有较高的抗震性能要求的建筑结构如宾馆客房、住宅)等,若难以确保剪力墙连续性,则应加强剪力墙的延伸,并确保上洞口与下洞口对齐,在洞口设置重叠墙肢、连梁,以促使其抗震性加强。2建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析

       2.1剪力墙数量要适当
       剪力墙的正常使用状态主要是承受竖向荷载或者风荷载。从竖向荷载方面入手,剪力墙的数量主要参考轴压比,与墙所负荷的层数、开间大小和房间面积有关。然后是地震力计算,根据侧向位移、底部剪力及合理的平面布置刚度分配,还有竖向刚度的连续性。

       2.2平面布置时的注意事项
       在设计中要注意剪力墙平面布置情况,因为剪力墙机构主要对于竖向荷载的承受力较强,而在横向荷载承受方面只依靠大楼板来传递,导致墙体平面外的承受能力较弱。在具体的墙体布置工作中,要确保墙体的质量中心和刚度中心尽量重叠,在设计剪力墙结构时,要尽量确保剪力墙结构平面布置的对称性,从而有效减少结构扭矩。同时,不应采用仅单向有墙的结构布置,宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。

       2.3墙面合理规划
       建筑墙体除了需要保持均匀与对称,结构重量与刚强度重合,墙体直通外,还需要注意墙体的主轴路线,应当考虑到主轴双向与多向性。从抗震功能的角度思考时,如果剪力墙抗震动力度大时,就墙体的刚韧性有所降低,两者应当控制在合理的数值范围,避免相互制约的现象。在施工过程中,还需要考虑到的就是剪力墙的施工工期、材料耗费等投入的成本问题以及施工过程中存在的安全隐患问题等,规划好各个方面,从而对剪力墙结构进行科学构建。

       2.4控制墙体配筋中的应用
       剪力墙结构有耗钢量大的特性,而且在我国,这种建筑结构在工程建设中应用较广,合理控制配筋量可以在资源和经济上都有很好的节约作用。在具体控制方法上,比较常见的是满足规范配筋最小值的前提下,将水平钢筋外侧、竖向钢筋内侧布置。迎水面保护层在采用双向钢筋网片时,可以很大程度上减少配筋量,其厚度可降为30mm。

       2.5短肢剪力墙的应用
       短肢剪力墙在《高规》中有明确规定:指截面厚度不大于300mm,各肢横截面的高度与厚度之比应在4~8之间的剪力墙。短肢剪力墙的应用越来越广泛,与长肢剪力墙相比,它的肢厚比更小,这种改进对于住宅建筑来说,更有利于空间的排布,室内的布局及二次设计中受到的结构限制也大大减小。虽然短肢剪力墙在灵活性和自由度上较长肢剪力墙更具优越性,但是与长肢剪力墙相比,短肢剪力墙仍存在许多待解决和待提高的问题,比如它会使整个建筑结构的受力能力和承载力降低。虽然有过关于短肢剪力墙对结构受力性能影响大小的测试,其结果表明短肢剪力墙对结构受力的影响性较小,但在高层建筑的结构中仍不应选用全部为短肢剪力墙的布置形式。当建筑结构布置中,短肢剪力墙的数量较多时,应布置成筒体或者是一般剪力墙,通过这种方法使短肢剪力墙与筒体或一般剪力墙形成整体,共同抵抗水平力作用的剪力墙结构。
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