楊保證

(鄭州市建筑設(shè)計(jì)院,河南 鄭州 450000)

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響到整個(gè)工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,不同的設(shè)計(jì)會(huì)應(yīng)用不同的剪力墻布置及形式,我們要嚴(yán)格的遵循設(shè)計(jì)規(guī)范,科學(xué)合理的設(shè)置剪力墻,確保計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而提高整個(gè)設(shè)計(jì)水平。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1.1 避免剪力墻與梁平面外連接

在剪力墻結(jié)構(gòu)中,為了避免墻平面外彎曲,在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就要盡量避免與梁平面外相連,而如果剪力墻不能避免和梁平面外相連的時(shí)候,在設(shè)計(jì)時(shí)就要采取相應(yīng)的技術(shù)措施,這樣節(jié)點(diǎn)發(fā)生問(wèn)題的時(shí),就能及時(shí)解決處理。

1.2 全面分析剪力墻所承載的作用力

在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,首先要對(duì)墻體所承受的水平和垂直方向上的作用力要進(jìn)行準(zhǔn)確的分析,并進(jìn)行相應(yīng)的安全性判斷和驗(yàn)證,然后,對(duì)于墻體的斜截面的承載力也要進(jìn)行分析和判斷,并驗(yàn)證它的穩(wěn)定性,同時(shí),對(duì)于墻體所承受集中荷載的極限值也應(yīng)該進(jìn)行分析,保證剪力墻的結(jié)構(gòu)合理性和穩(wěn)定性。

1.3 控制剪力墻的高度和寬度

剪力墻結(jié)構(gòu)主要包括墻肢和連梁,所以說(shuō),剪力墻整個(gè)的高度和寬度都要進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要把握高度、寬度之間的比例,比值控制在三以內(nèi),之后還要參考具體結(jié)構(gòu)再做設(shè)計(jì)。如果比值超過(guò)了三,那么我們可以參考雙向受壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣得到的結(jié)果更加科學(xué)準(zhǔn)確。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)方法

2.1 剪力墻墻肢長(zhǎng)度的確定

要想提高整個(gè)剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,那么首先要科學(xué)合理的設(shè)計(jì)剪力墻的墻肢長(zhǎng)度。為了確保剪力墻有足夠的延展性,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,會(huì)針對(duì)特殊部位進(jìn)行特殊設(shè)計(jì),比如彎曲型設(shè)計(jì),這在一定程度上能夠提高墻體的穩(wěn)定性。還會(huì)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用連續(xù)墻肢的方式,確保寬高比,這些都是為了提高墻體的穩(wěn)定性。

2.2 墻體受力分析

剪力墻是豎構(gòu)件,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,會(huì)承受多個(gè)不同方向的力,豎直方向、水平方向等等,墻體不同的受力情況要進(jìn)行具體分析,要根據(jù)直接受力的情況調(diào)整墻體的強(qiáng)度,盡可能的確保剪力墻能夠充分發(fā)揮作用,計(jì)算出墻體所要承受的作用形式以及荷載大小。

2.3 墻體厚度設(shè)計(jì)

在墻體厚度設(shè)計(jì)方面,相關(guān)規(guī)范中有明確要求,對(duì)于短肢剪力墻,底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于200mm,其余部位不應(yīng)小于180mm。因?yàn)榧袅Φ膭偠瓤赡軙?huì)出現(xiàn)變化,所以我們?cè)谶M(jìn)行墻體厚度設(shè)計(jì)的過(guò)程可以采用階段變化的方式,允許變化的范圍不超過(guò)100毫米不低于50毫米,確保墻體均勻變化,如果混凝土的等級(jí)出現(xiàn)了改變,那么我們可以錯(cuò)開(kāi)樓層進(jìn)行設(shè)計(jì),確保墻體的厚度,進(jìn)而提高墻體的穩(wěn)定性。

2.4 墻身鋼筋的配置

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,墻身作為主體部分,也是主要承受荷載的基礎(chǔ),所以在選擇墻身鋼筋的過(guò)程中一定要遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家規(guī)范的規(guī)定。需要計(jì)算出水平方向,以及垂直方向的承載力,確保墻體結(jié)構(gòu)能夠符合抗震要求。并對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼筋配比進(jìn)行有效的驗(yàn)算,計(jì)算出最科學(xué)合理的配筋率。無(wú)論是一級(jí)抗震設(shè)計(jì)還是二級(jí)和三級(jí)的抗震設(shè)計(jì),鋼筋的配比率都不能低于0.25%,鋼筋之間也要有一定的間距要求,鋼筋之間的間距不宜大于300mm,直徑不應(yīng)小于8mm。

2.5 邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)

在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)是非常重要的,如果科學(xué)合理的做好這項(xiàng)設(shè)計(jì),那么就能提升整體結(jié)構(gòu)的延展性,并且防止剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移超限的情況,還能在一定程度上提高抗剪能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,還要合理的確定底部加強(qiáng)區(qū)的高度,剪力墻邊緣構(gòu)件有暗柱和端柱兩種,設(shè)計(jì)者需要對(duì)其合理的進(jìn)行配筋,這樣整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)更加穩(wěn)定,從提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.6 連梁設(shè)計(jì)措施

增大連梁的截面積,可以增強(qiáng)連梁本身的抗剪能力,但梁的剛度相應(yīng)也會(huì)增加,吸收的地震力也會(huì)增加,只能增加有限的抗剪承載力。在增加連梁截面對(duì)提高抗剪承載力效果不明顯的情況下,也可人為的降低連梁的剛度,來(lái)控制剪力的分配比例,來(lái)解決連梁的抗剪性能問(wèn)題。最簡(jiǎn)單的控制方法是在計(jì)算參數(shù)選擇時(shí),通過(guò)調(diào)整連梁剛度折減系數(shù),來(lái)影響內(nèi)力的重新分配。

2.7 剪力墻軟件計(jì)算方法

針對(duì)高層建筑物剪力墻的設(shè)計(jì),大多將振型分解反應(yīng)譜法作為主要計(jì)算方法,將SATWE軟件作為處理和分析數(shù)據(jù)的主要軟件,在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,不僅要對(duì)抗震設(shè)防烈度進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算,還需要充分考慮到不同水平地震作用方向?qū)袅Y(jié)構(gòu)剛度造成的影響,制定針對(duì)剪力墻水平扭轉(zhuǎn)的預(yù)防方案。同時(shí)參照相關(guān)規(guī)范的要求對(duì)各個(gè)部分的參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。如下結(jié)果：連梁剛度折減系數(shù)為0.8-0.6,其中地震作用下取0.6,風(fēng)荷載作用下取0.8。

3 結(jié)束語(yǔ)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)對(duì)剪力墻的合理設(shè)計(jì),能夠滿足現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展需求,還能夠使工程質(zhì)量得到有效的提升,從而獲得良好的施工效果。建筑設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的重視,并積極提升自身的專(zhuān)業(yè)水平,使得剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平得到更進(jìn)一步的提升。