汪少舫
摘 要:現(xiàn)階段,剪力墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè),能夠滿足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求,為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了源源不斷的動(dòng)力。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容,有效優(yōu)化了建筑物的各項(xiàng)性能,直接影響著施工質(zhì)量與效率,應(yīng)加強(qiáng)重視,提高剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)在這方面的研究起步較晚,還存在較多問(wèn)題急需解決,應(yīng)積極探索研究,盡量提高剪力墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度,為建筑企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展提供有效助力。
關(guān)鍵詞:建筑工程設(shè)計(jì);剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);控制要點(diǎn)
1導(dǎo)言
現(xiàn)代化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),與既往有很大的差別,要求也在不斷的增加。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在開(kāi)展的過(guò)程中,需要堅(jiān)持優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高設(shè)計(jì)的綜合效用。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然是非常優(yōu)秀的方法、手段,但是在具體的踐行層面上,還是要進(jìn)行綜合性的考量,避免套用按照簡(jiǎn)單的模式,這樣并不能取得較好的效果。
2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
2.1樓層之間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則
針對(duì)建筑物的剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要遵循建筑物各個(gè)樓層之間最小剪力系數(shù)的原則。在建筑物的施工過(guò)程中,為了降低建筑物的自身的重量,提高建筑物的抗震性能,要盡量降低剪力墻的建設(shè)數(shù)量,但要保證剪力墻底部的抗震結(jié)構(gòu)能夠抵抗地震來(lái)臨時(shí)40%的振力。在遵循上述原則的基礎(chǔ)上,在建設(shè)結(jié)構(gòu)的剪力墻設(shè)計(jì)上進(jìn)行大開(kāi)間設(shè)計(jì),增強(qiáng)剪力墻的剛度。通過(guò)這樣的方式可以將建筑物樓層之間的建立系數(shù)控制在最小,可以有效的減少建筑成本,提高建筑物的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2平面內(nèi)搭接
剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑施工中取代了傳統(tǒng)梁柱,受力更加均勻。該結(jié)構(gòu)在同一平面內(nèi)對(duì)自身剛度和承載力有著特殊要求。首先,剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布置方向需與主軸方向保持一致,嚴(yán)格控制對(duì)直與拉通問(wèn)題,以免影響墻體的強(qiáng)度與剛度。在實(shí)際施工中,剪力墻應(yīng)盡量連接在一起,以此充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。其次,進(jìn)行垂直方向上的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照從下往上的形式進(jìn)行連續(xù)布置,保證剛度均勻分布,避免發(fā)生剛度突變。再次,根據(jù)設(shè)計(jì)需要與實(shí)際情況確定剪力墻結(jié)構(gòu)數(shù)量,密集的剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)抗側(cè)力剛度影響較大,一定程度上加大了墻體重力,不利于平衡建筑受力。最后,應(yīng)盡量避免面外的梁體與剪力墻連結(jié),原因是平面外的剛度和承載力較小,容易出現(xiàn)彎矩突變問(wèn)題。同時(shí)還可以按照施工標(biāo)準(zhǔn)加固剪力墻結(jié)構(gòu),確保墻體內(nèi)外安全。
2.3對(duì)剪力墻連梁超限進(jìn)行調(diào)整的原則
進(jìn)行剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),如果跨高比例小于2.5,那么剪力墻的剪力和彎矩很可能會(huì)超過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定的限度,所以,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,要將剪力墻的連梁跨比增加到2.5以上,但同時(shí)這個(gè)比例也不是越高越好,要根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如:在保證剪力墻的剛度不變的情況下,當(dāng)連梁跨比為5的時(shí)候,剪力墻的彎矩或者剪力也會(huì)超過(guò)規(guī)定的限制,剪力墻的性能和結(jié)構(gòu)也必然會(huì)出現(xiàn)異常。所以說(shuō),在進(jìn)行剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,要計(jì)算好連梁超限情況,保證工程質(zhì)量,在此基礎(chǔ)上控制好工程造價(jià)。
3建筑工程設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)分析
3.1平面布置
進(jìn)行剪力墻平面布置時(shí)應(yīng)遵循對(duì)稱原則,統(tǒng)一安排剪力墻的質(zhì)量中心與剛度中心,使其完全重合,避免出現(xiàn)扭矩及類似現(xiàn)象。剪力墻結(jié)構(gòu)一般包括內(nèi)外兩層,需要保證內(nèi)外剪力墻拉通與對(duì)直,盡量控制不均衡的作用力,盡可能避免裂縫問(wèn)題。隨著建筑物高度的增加,單向墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿足支撐要求,應(yīng)沿著主軸方向雙向甚至是多項(xiàng)設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)。研究表明,剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)良,適合在地震頻發(fā)的地區(qū)推廣。進(jìn)行抗震功能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)逐漸淘汰單向墻的設(shè)計(jì)模式,提高剪力墻強(qiáng)度,從而充分發(fā)揮其抗震能力。抗側(cè)剛度與建筑質(zhì)量及施工成本密切相關(guān),剛度過(guò)大,不僅增大了建筑成本,還會(huì)增加墻體自重,建筑物的各項(xiàng)性能也會(huì)隨之減弱,嚴(yán)重降低了安全性與經(jīng)濟(jì)性。抗側(cè)剛度設(shè)計(jì)需考慮多方因素的影響,確定具體數(shù)值時(shí)可根據(jù)相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比,判斷其是否合理。
3.2擬定健全的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展,正不斷的朝著多元化的方向來(lái)努力,其目的在于更好的改善固有的缺失和不足。從主觀的角度來(lái)分析,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能較多,并且具有較高的穩(wěn)定性,但是想要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做出良好的應(yīng)用,還是應(yīng)該在設(shè)計(jì)方案上做出良好的擬定。第一,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)展之前,應(yīng)對(duì)建筑工程開(kāi)展大量的勘查、調(diào)研,發(fā)掘一些隱藏的因素,要堅(jiān)持對(duì)各方面的工作進(jìn)行綜合性的布置,不能總是按照簡(jiǎn)單的模式來(lái)操作,這樣肯定無(wú)法取得較好的效果。第二,對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言,要做好相關(guān)的備案工作,在一些硬性條件變化或者是出現(xiàn)嚴(yán)重的外部災(zāi)害后,能夠及時(shí)的重建、修復(fù),將損失降到最低。第三,針對(duì)設(shè)計(jì)的安全工作內(nèi)容,也要進(jìn)行良好的考慮,尤其是既往的一些反面案例,都要積極的做出改正,不能在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用過(guò)程中,出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差現(xiàn)象。
3.3連梁設(shè)計(jì)優(yōu)化
連梁在剪力墻結(jié)構(gòu)中占據(jù)著非常重要的地位,連梁設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到剪力墻的抗震性能和承載能力,良好的連梁設(shè)計(jì)能夠最大程度上降低剪力墻結(jié)構(gòu)體系的延性。因此,在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要對(duì)連梁的設(shè)計(jì)加以重視,通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來(lái)優(yōu)化連梁設(shè)計(jì),比如:加強(qiáng)連梁抗剪能力,常見(jiàn)方法例如連梁箍筋的全長(zhǎng)加密,設(shè)置斜交叉鋼筋。而通常當(dāng)與兩片剛度較大的剪力墻相連時(shí),在計(jì)算過(guò)程中常出現(xiàn)連梁受剪力過(guò)大,抗剪驗(yàn)算超限的情況,此時(shí)可減小連梁的截面高度,以弱化連梁所分配的剪力,極端情況時(shí)可允許連梁開(kāi)裂,畢竟剪力墻結(jié)構(gòu)主要抗力構(gòu)件為剪力墻,地震作用下少數(shù)連梁開(kāi)裂,應(yīng)力釋放,更能保證結(jié)構(gòu)整體安全。
3.4剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算
計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性與合理性直接影響著剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果,建筑企業(yè)應(yīng)安排專業(yè)人員完成該項(xiàng)工作,并事先通過(guò)專業(yè)培訓(xùn)提高工作人員的專業(yè)水平與綜合素質(zhì),進(jìn)而提升計(jì)算工作的質(zhì)量與效率。在計(jì)算過(guò)程中,工作人員不僅需要明確設(shè)計(jì)要求,還應(yīng)全面了解實(shí)際的施工情況,只有進(jìn)行實(shí)地考察后獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)才能進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算。舉例來(lái)說(shuō),如果建筑物存在地下室,需要以指定層數(shù)為基數(shù)進(jìn)行計(jì)算,確保剪力墻結(jié)構(gòu)可以承受足夠的壓力。另外,建筑結(jié)構(gòu)整體的彎曲變形較小,在計(jì)算過(guò)程中可忽略樓間彎曲變形,以免增加計(jì)算量。隨著科技水平的不斷提高,計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸發(fā)展,工作人員需利用現(xiàn)代信息化技術(shù)(CAD技術(shù)或其他計(jì)算軟件)輔助完成計(jì)算內(nèi)容。傳統(tǒng)手工計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)、效率低,還容易出現(xiàn)差錯(cuò),信息化技術(shù)的應(yīng)用有效解決了這一問(wèn)題,解放了人力,一定程度上節(jié)約了人力成本,還大大提高了計(jì)算準(zhǔn)確性,提升了剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性能。
4結(jié)論
總之,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是重要的一個(gè)部分,它對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的作用,因此,在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,就要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定來(lái)進(jìn)行,全面地對(duì)剪力墻的情況進(jìn)行分析,充分發(fā)揮其作用和性能,進(jìn)而提高建筑工程的整體質(zhì)量。
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