張洪華
(江蘇仁禾中衡集團(tuán) 鹽城市鹽工建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇 鹽城 224000)
做好建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,對(duì)于保證項(xiàng)目質(zhì)量有著重要的作用,在技術(shù)的不斷更新發(fā)展過程中,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐漸得到應(yīng)用和發(fā)展,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性和規(guī)范性是保證項(xiàng)目質(zhì)量的關(guān)鍵。下面本文就重點(diǎn)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析。
在建筑物當(dāng)中能夠豎向承載重量、豎向荷載以及水平地震作用的構(gòu)件被稱之為剪力墻。在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要滿足建筑物的平面設(shè)計(jì)要求,同時(shí)也要滿足其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。
剪力墻結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),其抗側(cè)力能力強(qiáng),側(cè)向剛度大,尤其在高層建筑物中應(yīng)用廣泛。但設(shè)計(jì)中其劣勢(shì)也不能忽視,建筑物的設(shè)計(jì)間距受到限制,所以不適用于大空間的公共建筑設(shè)計(jì)中。
在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要最大限度發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),降低其缺點(diǎn)造成的不利影響,即要盡量的將不同方向的剪力墻進(jìn)行連接,且需要沿著主軸的方向多向布置。進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要保證兩個(gè)方向的側(cè)向剛度相同,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力求簡(jiǎn)單并要沿著各個(gè)方向均勻分布。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用較為廣泛,下面本文就對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析論述。
第一,恰當(dāng)選擇設(shè)計(jì)方法。并不是所有的建筑結(jié)構(gòu)都適宜用剪力墻結(jié)構(gòu),因此,在設(shè)計(jì)之前,需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和施工地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查研究,進(jìn)而選擇最佳的設(shè)計(jì)方法。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)之前,需要深入到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察,綜合各項(xiàng)要求選擇最佳的設(shè)計(jì)方案,保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因?yàn)榧袅Y(jié)構(gòu)經(jīng)常處于受彎的狀態(tài)之下,使剪力墻結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的延展性,設(shè)計(jì)時(shí)要綜合這一特點(diǎn)將剪力墻的形狀設(shè)置成為寬細(xì)的形狀。如果剪力墻較長,就會(huì)出現(xiàn)低寬剪力墻,無法保證建筑物抗震等級(jí),這時(shí)設(shè)計(jì)者就要通過科學(xué)的計(jì)算保證剪力墻結(jié)構(gòu)受力的均勻性。
第二,科學(xué)設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu),并做好細(xì)節(jié)處理。剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要做到科學(xué)規(guī)范合理,這樣才能夠發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。在剪力墻結(jié)構(gòu)水平方向設(shè)計(jì)時(shí),要保證平面的對(duì)稱性,并將剪力墻的重量及剛度核心設(shè)計(jì)在一起,這樣可以有效的防止剪力墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭矩,并提升結(jié)構(gòu)的抗震性能。
同時(shí),在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),最好避免出現(xiàn)單項(xiàng)形式的設(shè)計(jì),要發(fā)揮剪力墻的側(cè)向剛度優(yōu)勢(shì)。
在細(xì)節(jié)處理方面設(shè)計(jì)工作要到位,例如在延伸性處理上,要靜心細(xì)心。延伸性的處理是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心工作,因?yàn)榧袅Y(jié)構(gòu)本身具有較大的延伸性,所以設(shè)計(jì)過程和施工過程中也需要保證該結(jié)構(gòu)具有同等的延伸性。在細(xì)節(jié)處理中,要保證剪力墻結(jié)構(gòu)的完整性,滿足建筑結(jié)構(gòu)的承載力要求,可利用均勻、對(duì)稱且上下連貫的設(shè)計(jì)方式,提升剪力墻的支撐效果。
再如,對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的性能和強(qiáng)度提升上,設(shè)計(jì)人員也需要引起注意。通常情況下,在非抗震設(shè)計(jì)以及四級(jí)抗震設(shè)計(jì)的過程中,剪力墻的水平和豎向分布筋的配筋率需要保證在0.2%以上,在一到三級(jí)抗震要求設(shè)計(jì)時(shí),配筋率需要在0.25%以上,這樣才能確保抗震性能。在設(shè)計(jì)時(shí),還需要根據(jù)施工具體需求科學(xué)確定性能及強(qiáng)度要求。
第三,做好剪力墻連梁設(shè)計(jì)工作。剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁設(shè)計(jì)可以有效提升整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度等級(jí),保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,同時(shí)可以將建筑物側(cè)移的情況降到最低。設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員要綜合考慮多方因素,要保證設(shè)計(jì)方案的可行性,能夠滿足施工要求。在梁內(nèi)力和結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要結(jié)合剪力墻的墻肢剛度,如果說連梁的跨高比較小的話,就會(huì)在反復(fù)的荷載作用之下出現(xiàn)斜裂縫,出現(xiàn)剪切破壞。為了有效避免這一情況的發(fā)生,設(shè)計(jì)時(shí)可以擴(kuò)大連梁的跨高比,提升連梁的可延性。同時(shí),需要做好內(nèi)力分析,連梁的剛力進(jìn)行折減計(jì)算。
第四,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的其他要點(diǎn)分析。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要做好墻體配筋的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)者可以在滿足結(jié)構(gòu)最小配筋量要求的基礎(chǔ)之上,將建筑墻體配筋設(shè)計(jì)成為水平鋼筋外側(cè)以及豎向鋼筋內(nèi)測(cè)。如,在設(shè)計(jì)迎水面保護(hù)層配筋設(shè)置時(shí),就可以采用雙向的鋼筋網(wǎng)片,這樣可以降低配筋的使用量,提升經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也能夠降低鋼筋厚度。
在短肢墻設(shè)計(jì)時(shí),各個(gè)橫截面的高度和厚度比要控制在4到8之間,橫截面的厚度需要控制在300毫米以下。短肢墻具有肢厚小的特點(diǎn),更有利于節(jié)省空間。但因?yàn)槎讨珘Φ某休d能力有限,因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還需要綜合考量。
隨著技術(shù)的應(yīng)用,建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,越來越多的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)得到了應(yīng)用和推廣,有效保障了建筑物的穩(wěn)定性,保證其性能的更好發(fā)揮,其中,剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用最為廣泛的設(shè)計(jì)手段。上文中對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的相關(guān)問題進(jìn)行了分析,指出了其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用,希望能夠?yàn)榻窈蟮南嚓P(guān)設(shè)計(jì)工作提供借鑒,更好的發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),保證建筑物結(jié)構(gòu)的安全性。