建筑结构设计中的剪力墙结构设计研究
孙占奎
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

孙占奎,. 建筑结构设计中的剪力墙结构设计研究[J]. 设计研究,20229. DOI:10.12721/ccn.2022.157001.
摘要: 在建筑项目的架构组成中,作为主要承受荷载的墙体结构之一,剪力墙结构的设计与施工对于项目工程后续的安全性和稳定性有着至关重要的作用,合理、高效的剪力墙结构设计不但能够提升建筑项目整体的牢固性能,还会在一定程度上加强建筑结构对外的艺术美感。通常情况下,剪力墙结构自身的特点较为明显,所包含的结构类型种类复杂多样,因此需要设计人员在实际的设计过程中严谨、细致的依据项目工程的具体需求执行设计细节的工作落实,为保证建筑结构的顺利开展打下夯实的基础。本文阐述了建筑结构设计中剪力墙结构的常规设计类型,并分析了剪力墙结构设计的设计优点和设计原则,为促进我国建筑行业的可持续发展做出努力。
关键词: 建筑结构设计;剪力墙结构设计;类型;优点;原则
DOI:10.12721/ccn.2022.157001
基金资助:

改革开放以来,社会经济的增长促使人们对建筑工程的基本需求逐渐提升,人们在关注空间利用以及外在美感的同时,对于建筑结构的安全性能也有着更高的标准。由此,剪力墙结构的设计与应用被广泛的应用在了建筑结构的建设当中,剪力墙结构的优势特点极为明显,主要表现在功能效果、抗震等级、韧性以及刚度等方面。在实际进行剪力墙结构的设计与应用的过程中,经常会出现设计与实际需求不符的情况,不仅影响的正常施工的顺利开展,还会给建筑结构的稳定性和牢固性方面埋下难以预估的隐患。所以,设计人员在具体的设计过程中必须要依据项目工程的实际情况进行针对性的设计,保证剪力墙结构与项目工程的整体性、一致性。

1 建筑结构设计中剪力墙结构的常规设计类型

剪力墙结构的设计类型复杂多样,设计人员要依据建筑项目的实际需求进行针对性的类型选择。通常情况下,剪力墙结构主要包括以下两种。

1.1 整体剪力墙

一般情况下,我们所说的整体剪力墙的覆盖面积较大,所需要的支撑结构较多,这就使整体剪力墙的刚度和强度远超其他结构类型,与此同时,由于整体剪力墙整体承受荷载的性能效果很好,因此多用在建筑结构的承重结构或者主体部分。整体剪力墙是目前项目工程中最为常见的结构形式之一,对于建筑行业的健康发展具有重要的推动作用。

1.2 联肢剪力墙

联肢剪力墙的结构形成较为普遍,设计内容相对简单不复杂,通常情况下,设计人员会将整体剪力墙的部分位置打开一个或者多个符合需求标准的孔洞,然后搭载连续梁以实现整体性。连续梁与剪力墙的结合弥补了彼此的不足,实现了荷载能力的提升,在结构强度以及刚度等方面都有着很好的表现效果。一般情况下,联肢剪力墙主要作为连续框架结构的负重结构。

2 建筑结构设计中剪力墙结构的设计优点

建筑结构设计中剪力墙结构的设计优点较为突出,因此被广泛地应用于现代化的项目工程当中,通常情况下,剪力墙结构的优点主要包括以下三点。

2.1 稳定性能好

剪力墙结构的设计之所以受到社会各界的重点关注,很大原因在于其具有极其稳定的优点。现如今,随着人口集中化形式的加剧,建筑项目在规模上和数量上都有着很大的提升。所以,在开展建筑结构实际设计的过程中,设计人员在考虑建筑结构本身性能的基础上,还要对项目工程所占面积的优化性实施综合性的考量,要在合理的范围内减少不必要的土地浪费现象。建筑结构整体高度的增加,虽然在很大程度上缓解了土地资源的压力,但是却给项目工程的安全性和稳定性设置了更加严苛的标准,而剪力墙的应用不但可以非常高效的促进建筑结构的牢固性,还会在材料的节约上提供很大的帮助。

2.2 安全性能高

在开展任何一项活动时,都需要充分考虑到安全方面因素对其所产生的影响。长期以来,安全一直都是保障各项活动开展的前提和基础。为此,在建筑结构设计时,也需要充分考虑到建筑结构设计的安全性。如果能够在一定程度上有效提升建筑的稳定性,便会降低自然灾害对其产生的影响。借助到剪力墙结构设计的积极作用,能够有效提升整体建筑的安全性。在安全意识不断提升的背景下,更是需要认识到安全性能对其所产生的影响。尤其是在当前建筑性能更加完善的现在,不能过于追求建筑科技性,降低安全要求。

2.3 建筑结构抗震性能好

近年来,板块运动越来越活跃。相应的,这便会在一定程度上增加地质灾害发生率,尤其是在地震灾害方面。从其特点来看,具备了明显不可控性、难以预测性、破坏性较大的特点。如果在发生了地震灾害时,没有对其进行有效控制,更是会对周围地区居民正常生活和生命、财产安全造成极大威胁。然而有效利用剪力墙结构设计原则,便可以加强内部设计稳定性,从而有效提升建筑的抗震能力。具体来看,在抗震性能方面,其具备较高的承载力,当地震灾害发生时,能够降低对建筑的影响,从而保障人民生活稳定。

3 建筑结构设计中剪力墙结构的设计原则

3.1 高度与宽度设计原则

设计剪力墙结构时,全面按照剪力墙宽度、高度要求,立足于柱体受力方式,使剪力墙支撑建筑结构。优化设计剪力墙结构,根据水平力和竖向力要求,准确计算剪力墙弯矩力。结构具有非弹性、弹性特点,设计过程中需合理控制剪力墙结构高度和宽度。

3.2 连续性控制原则

剪力墙结构可以分隔、维护建筑构件,其水平抗侧、竖向承重效果显著。为了减少刚度影响,防止剪力墙突变,建筑结构设计中需要合理布置剪力墙,积极预防刚度突变问题。建筑人员要考虑墙体高度与方向,选用高质量混凝土材料,适当增加墙体厚度,提高剪力墙结构刚度。针对小开间、室内面积小、抗震性能要求高的建筑结构,如果无法保证剪力墙的连续性,就要合理设置剪力墙,保证上洞口、下洞口对齐。同时,洞口位置设置重叠墙肢、连梁,以加强抗震性能。

3.3 剪力系数控制原则

设计人员在开展有关剪力墙数据参数的设计过程中,一定要严格的依据相关规范所制定的结构抗震等级进行具体的控制,要保证剪力系数的准确性,进而加强形目结构整体的刚度、强度以及抗震等级。与此同时,设计人员在对结构倾向刚度进行完善的阶段中,一定要考虑提高结构的抗倾覆能力,进而合理、高效的对剪力系数实施针对性的控制。

3.4 规则性控制原则

优化设计抗震结构建筑时,设计人员应注重剪力墙设计的规则化与简单化,避免出现单向墙,在地震灾害发生时保证建筑物不会出现严重墙体变形与倒塌问题。建筑平面不规则时,为了避免出现单向墙,必须按照环向、径向布置剪力墙结构,如果出现转折,则根据剪力墙模式进行优化设计。

4 结束语

综上所述,剪力墙结构有着整体性能良好、抗震能力较好、弹塑性形变能力优秀、侧向墙刚度高等特点,不断对剪力墙结构设计做出优化是提升建筑工程结构设计质量的主要途径,建筑工程设计人员需要适宜地将剪力墙结构设计方案融入建筑工程整体结构设计方案。

参考文献:

[1]袁硕.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略分析[J].低碳世界,2021,11(06):170-171.

[2]杨鹏.剪力墙结构在高层住宅结构设计中的应用研究[J].建筑技术开发,2020,47(22):11-12.

[3]陈南生.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].房地产世界,2020(21):37-39.

[4]岳啸.装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计研究[J].建筑技术开发,2020,47(17):16-18.

[5]孙宏刚.剪力墙结构设计原则及其在建筑结构设计中的应用研究[J].建材与装饰,2018(47):66-67.