【摘要】近年來,在我國建筑事業(yè)快速發(fā)展的促進下,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計取得了很大進步。建筑業(yè)是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),而目前在我國大部分的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,都采用了剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性好、抗震性能強、質(zhì)量好,所以才廣受業(yè)界青睞。但是,若想充分發(fā)揮出剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,還需要在設(shè)計時注重一定的技巧,從而提高其設(shè)計效果。本文主要針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用進行了淺要分析,僅供參考。
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計;剪力墻結(jié)構(gòu);應(yīng)用
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系著建筑工程的整體質(zhì)量和安全,所以必須要選擇合理的結(jié)構(gòu)。并采取科學(xué)的設(shè)計方案。觀目前我國大部分的建筑工程,其在結(jié)構(gòu)設(shè)計中多是應(yīng)用的剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點在于剛度大、抗震性能好、質(zhì)量優(yōu)等。但是在剪力墻結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計中,由于技術(shù)方面的不足,加之相關(guān)法律制度不完善,所以仍然存在很多不足。為了更好地提高剪力墻結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能,還需要進一步研究其設(shè)計技巧。筆者結(jié)合實際,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用進行了淺要分析,僅作拋磚引玉之用。
1、剪力墻結(jié)構(gòu)簡介
1.1剪力墻結(jié)構(gòu)的概念
剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的一種結(jié)構(gòu),其特點是厚度小而高度和寬度大。剪力墻結(jié)構(gòu)的主要材料是鋼筋混凝土,即以鋼筋混凝土墻板代替?zhèn)鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)梁柱,從而實現(xiàn)對建筑的支撐。也因此,剪力墻結(jié)構(gòu)的幾何特征和受力形態(tài)也都是獨特的,其幾何特征可以用板來形容,面積較大,而厚度較薄;其受力形態(tài)則有點類似于柱子,但比值與柱子又有一些不同。剪力墻結(jié)構(gòu)之所以用“墻”來命名,就是因為其具有墻體的特點,這個墻是一個平面結(jié)構(gòu),同時能夠承受雙向力的作用,即豎向壓力與水平剪力[1]。并且由于剪力墻結(jié)構(gòu)大多是延性彎曲型的,所以其剛度和強度較大,延性較好,這使得其具有良好的抗震性能。
1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類
在建筑結(jié)構(gòu)中,剪力墻結(jié)構(gòu)是一個大的分類,但其還可以細分成幾個小分類。目前在我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,常見的剪力墻結(jié)構(gòu)主要有四類:第一類是一種變形以曲型為主的剪力墻結(jié)構(gòu),筆者認為可以用“一個整體的懸臂墻”來形容這類剪力墻結(jié)構(gòu),從整個墻肢高度上來看,其彎矩圖既無彎點、也無突變,而實體墻一般情況下也無開洞,只有個別的有小開洞,但開洞面積也不會超過15%。第二類是也是一種變形以曲型為主的剪力墻結(jié)構(gòu),但是其與第一類的不同之處在于,從整個墻肢高度上來看,其彎矩圖無反彎點,有位置突變,整體開口較小,而開洞面積較大,一般都在15%以上。第三類是具有雙肢或者雙肢以上的剪力墻結(jié)構(gòu),其受力特點與小開口剪力墻相似,但卻是大開口,洞口往往成列分布。第四類是一種變形以剪切型為主的壁式框架的剪力墻結(jié)構(gòu),一般在高層建筑樓層中,這類剪力墻結(jié)構(gòu)的彎矩圖有反彎點,個別樓層有突變,洞口尺寸較大,連梁線與墻肢線剛度相近。
1.3剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點
之所以在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中多選用剪力墻結(jié)構(gòu),主要是由于其具備傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)所不具備的一些優(yōu)點。一者,剪力墻結(jié)構(gòu)的承載力大,無法隨意拆除;二者,剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度大,性能優(yōu),同時建造起來的用鋼量又較少;三者,剪力墻結(jié)構(gòu)可承受的重力荷載大,并可抵抗地震和風(fēng)荷載等,穩(wěn)定性很好;四者,剪力墻結(jié)構(gòu)能夠承受雙向力的作用;最后,剪力墻結(jié)構(gòu)在外觀上也滿足人們對建筑美觀性的要求[2]。
2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用
2.1整體布局
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,最關(guān)鍵的一點在于剪力墻結(jié)構(gòu)的整體布局。剪力墻結(jié)構(gòu)作為一種建筑結(jié)構(gòu),其身上承擔(dān)著許多重任,如需要承受建筑自身的重力荷載、地震作用、風(fēng)荷載等等,所以才要求其必須要具備良好的整體布局。一般來說,在剪力墻結(jié)構(gòu)的整體布局上,第一要考慮的是軸線受力最小和對稱布局更穩(wěn)定的性質(zhì),在實際布局中,盡量不要使用那些抗震性能不好的短肢結(jié)構(gòu),并要盡可能地合并處理各洞口,以免出現(xiàn)獨立墻肢;另外還要對其整體剛度進行有效控制,保證剪力墻結(jié)構(gòu)的整體剛度達到位移限值要求,這樣才能夠確保其抗震性能的優(yōu)異性[3]。
2.2數(shù)值選擇
一些關(guān)鍵數(shù)值的選擇是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵要點。這里所說的關(guān)鍵數(shù)值,主要指剪力墻結(jié)構(gòu)的長度與厚度。一般墻肢長度與墻肢截面高度一樣,且在8米及以下。為了保證剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的延性,以免其容易發(fā)生脆性破壞,也可以將一般的細高剪力墻設(shè)計成為彎曲的延性剪力墻,但需要通過開洞將長墻分布成多個短的均勻連肢墻[4]。
2.3計算原則
剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計還會涉及到鋼筋配比的確定。無論是墻體本身,還是連梁,都需要合理計算鋼筋配比。對于墻體本身而言,其鋼筋配比的計算需要先對鋼筋各方向上的抗彎承載力和抗剪承載力進行計算,然后再科學(xué)控制鋼筋用量,以保證其擁有良好的抗震性能。抗震性能有三級,需要根據(jù)建筑工程的實際需要來達到特定的等級,但無論哪級,其豎向與水平的配筋率都必須在0.25%及以上、距離最好在300mm左右[5]。而對于連梁而言,為了提高剪力墻的剛度,并保證與墻肢緊密連接,需要適量減少其剛度;若折減后連梁的受彎承載力不足,可以再通過適當(dāng)降低連梁高度或整體剛度來改善。
結(jié)語:
綜上所述,當(dāng)今時代,隨著建筑工程,尤其是高層建筑工程數(shù)量的不斷增多,對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計也提出了更高的要求。剪力墻結(jié)構(gòu)作為一種優(yōu)勢明顯、特點鮮明的建筑結(jié)構(gòu),受到了當(dāng)今建筑業(yè)界的廣泛青睞。在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,必須要把握好技巧,無論是在整體布局還是數(shù)值選擇上,都要科學(xué)、合理,這樣才能夠充分發(fā)揮出剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,并確保整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和效果。
參考文獻:
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