田大發(fā)
摘要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展,建筑行業(yè)有了突飛猛進的進步。剪力墻結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代建筑中的常用結(jié)構(gòu),不僅自身性質(zhì)優(yōu)越,而且能夠縮短施工周期,延長建筑使用年限。但剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有一定限制,在設(shè)計過程中,需要結(jié)合實際情況選擇合適的剪力墻結(jié)構(gòu)類型,充分發(fā)揮其功能作用。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;剪力墻結(jié)構(gòu);設(shè)計應(yīng)用
引言
在建筑工程中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分重要的內(nèi)容,剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中主要承擔(dān)著各種作用力的作用,它對建筑結(jié)構(gòu)的完全穩(wěn)定有著直接的關(guān)系,同時也是保護建筑工程內(nèi)人員和財產(chǎn)安全的必要的措施。因此,為了更好的實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的性能,建筑企業(yè)必須要把握剪力墻設(shè)計的原則,進而合理有效的應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,來提高建筑工程的質(zhì)量。
一、概述
(一)剪力墻分類
剪力墻的分類比較多,按照剪力墻的結(jié)構(gòu)性特征以及開洞的大小等,可以分為四個基本類型。第一是截面墻或者是實體墻開洞的面積比較小,或者是完全不開洞,此種剪力墻的主要變形狀況為曲型,并且其整體的外觀結(jié)構(gòu)與懸壁墻非常的類型,而在整個剪力墻的高度方面則沒有彎點,不會與其他的結(jié)構(gòu)構(gòu)造出現(xiàn)沖突。第二種是整體開口比較小的剪力墻類型,此種剪力墻開口比較小,但是整個墻體的開洞面積超過了15%,同時,此種類型的剪力墻主要變形的特征為彎曲類型,在整個墻面和墻肢的高度之上并沒有反彎點的存在。第三種類型是多肢剪力墻,多肢剪力墻一般來講開洞的面積比較大,并且其開洞的洞口有規(guī)律的分布在墻體表面之上,雖然多肢類型的剪力墻與小開口的剪力墻存在一定差別,但是此兩種類型在受力特點方面比較類似。最后是框架式的剪力墻類型,框架類型的剪力墻結(jié)構(gòu)尺寸比較大,并且洞口的尺寸也較大,墻肢線與連梁線之間的剛度非常相似,同時,框架式的剪力墻類型變形方式為剪切型,并且受力的特征與墻體框架結(jié)構(gòu)非常的接近,在許多房屋建筑的樓層當(dāng)中,框架式的剪力墻結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)反彎點。
(二)剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢
剪力墻結(jié)構(gòu)是指用含有鋼筋的混凝土板來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的框架式梁柱,并對建筑的水平力起到一定的控制性作用,保證建筑的穩(wěn)定性。剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢有很多,包括以下幾方面:第一,穩(wěn)定性較高。剪力墻結(jié)構(gòu)通常會使用含有鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)的框架式梁柱相比較,這種結(jié)構(gòu)方式的整體性能較好,能夠起到良好的支撐效果,對提高建筑的穩(wěn)定性有著極強的作用。第二,經(jīng)濟性較強。由于剪力墻結(jié)構(gòu)中會更多地使用到鋼筋混凝土,因此,不需要填充更多的鋼材料,降低了鋼材料的使用量,節(jié)省了一定的成本,使得建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益更好。第三,美觀性較好。剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較強,可以根據(jù)實際情況做出適當(dāng)調(diào)節(jié),因此,其應(yīng)用的范圍較為廣泛,能夠滿足不同人們對建筑美觀性的需求。第四,連續(xù)性較好。剪力墻結(jié)構(gòu)除了要保證建筑的穩(wěn)定性之外,還起到了一定的分隔作用,劃分建筑的不同區(qū)域,因此,剪力墻結(jié)構(gòu)在區(qū)分建筑不同區(qū)域的同時也起到了一定的連續(xù)性作用。第五,規(guī)則性。通常情況下每個建筑內(nèi)部都會被分成不同的區(qū)域,每個區(qū)域的作用也會存在著一定的差異性。因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員通常會更加傾向于使用剪力墻來加強建筑空間的規(guī)則性,因為剪力墻設(shè)計不僅簡單且規(guī)則性較強,也便于后期的維護。
二、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則
(一)控制剪力墻的高度和寬度
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)具有著重要的作用,它對建筑物起著一種支撐作用,同時它也能夠?qū)Ω鞣N荷載都能夠起到一定的抵擋作用,不僅支撐作用好,還具有不錯的抗震能力。剪力墻主要包括墻肢和連梁,而在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中一定要控制好剪力墻的高度和寬度,剪力墻的結(jié)構(gòu)形狀類似于板狀物,高度比較高而厚度比較小,由于它要對各種荷載進行承受,因此,在對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,就要嚴(yán)格把握好其高度和厚度的比例,對于比值在3之內(nèi),進而再參考柱體結(jié)構(gòu)原則進行設(shè)計,對于比值在3-5之間的,要根據(jù)雙向受壓結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則來進行,從而來滿足其性能要求。
(二)避免剪力墻與平面外梁相連
剪力墻的結(jié)構(gòu)主要是承載平面內(nèi)的承載力,而對于平面外的承載力一般都是比較小的,因此,在剪力墻的結(jié)構(gòu)中,如果和平面外梁相連則很容易就會造成墻肢向外彎曲的情況,為了避免外墻向外彎曲,在對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候就要特別注意不要和平面外梁相連,而如果剪力墻不能避免和平面外梁相連的時候,在對剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中就還要涉及相應(yīng)的保護措施,這樣當(dāng)兩者相連發(fā)生問題的時候,也能夠很好的進行處理和解決。
(三)全面分析剪力墻所承載的作用力
剪力墻的作用主要是對建筑物中的各種荷載進行承受,因此,在對剪力墻結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的時候,還要對其所承受的各種作用力進行全面的分析,從而來保證剪力墻結(jié)構(gòu)的性能符合使用的標(biāo)準(zhǔn)。在對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,首先要對墻體所承受的水平和垂直方向上的作用力要進行準(zhǔn)確的分析,并進行相應(yīng)的安全性判斷和驗證,然后,對于墻體的斜截面的承載力也要進行分析和判斷,并驗證它的穩(wěn)定性,同時,對于墻體所集中承受壓力的極限也應(yīng)該進行分析,保證剪力墻的結(jié)構(gòu)合理性和穩(wěn)定性。
三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
(一)剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的平面布置
在平面布置中,剪力墻應(yīng)該盡可能避免單面出現(xiàn)墻,盡量保證對稱的原則,同時使得墻面結(jié)構(gòu)的各中心重合。例如,剛度中心、質(zhì)量中心以及密度中心都應(yīng)該彼此重合。剪力墻的平面布置最主要的是要利用剪力墻的抗側(cè)力剛度和承載力來保證建筑的簡單規(guī)則以及合理布局。
(二)邊緣構(gòu)件的約束處理
一般來說,在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,無約束邊緣構(gòu)件的處理要比之有約束邊緣構(gòu)件的處理的負載能力低40%左右,同樣,抗震能力的效果也要低20%左右。因此,在建筑工程的施工項目中,要根據(jù)實際情況選擇合適的邊緣構(gòu)件,并對其進行相應(yīng)的處理,最大限度的增強剪力墻的抗側(cè)力剛度以及抗震力,使整個建筑能夠更加穩(wěn)定。
結(jié)語
總之,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是非常重要的,已經(jīng)成為建筑中不可缺少的一部分。因此,在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)要意識到剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,并在此基礎(chǔ)上加強剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑中的使用,同時根據(jù)實際情況對剪力墻結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,以此來提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性能。
參考文獻:
[1]趙宇.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].科技傳播,2012(17):125-125
[2]李敏,羅聯(lián)訓(xùn).分析剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].江西建材,2014(5):34-34
[3]唐利平.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].建材與裝飾,2014(23):124-124