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剪力墙结构设计在建筑结构的应用

发布日期:2019-04-03 14:24:13作者:admin点击:865

剪力墙结构设计直接影响到整个工程设计的质量,不同的设计会应用不同的剪力墙布置及形式,我们要严格的遵循设计规范,科学合理的设置剪力墙,确保计算数据的准确性,进而提高整个设计水平。

   1、剪力墙结构设计原则

1.1  避免剪力墙与梁平面外连接,剪力墙结构设计中,为避免墙平面外弯曲,在剪力墙结构设计时尽量避免与梁平面外相连,如果不能避免,设计时要采取相应技术措施,当节点出现问题的时,能及时解决处理。

1.2  分析剪力墙承载的作用力,剪力墙结构设计中,对剪力墙承受的水平和垂直方向的作用力进行准确分析,并进行相应的安全性能判断和验证,然后对墙体斜截面的承载力进行分析和判断,并验证其稳定性,同时,对墙体所承受集中荷载的极限值进行分析,保证剪力墙的结构合理性和稳定性。

  1.3  控制剪力墙高度和宽度,剪力墙结构主要包括墙肢和连梁,剪力墙的高度和宽度都要进行精准计算。在设计中,把握高度、宽度之间比例,比值控制在三以内,之后参考具体结构设计。如果比值超过三,可以参考双向受压结构设计,其结果更加科学准确。

  2、剪力墙结构的建筑结构设计方法

  2.1  确定剪力墙墙肢长度,提高剪力墙结构的稳定性,首先要科学合理的设计剪力墙的墙肢长度。为了确保剪力墙有足够的延展性,在设计过程中,会针对特殊部位进行特殊设计,比如弯曲型设计,在一定程度上能提高墙体稳定性。还会采用连续墙肢设计方法,确保宽高比,提高墙体的稳定性。

    2.2  墙体受力分析,剪力墙是竖构件,会承受多个不同方向的承载力,对墙体受力情况进行具体分析,根据直接受力情况调整墙体强度,以确保剪力墙充分发挥其作用,计算出墙体所承受的作用形式及荷载大小。

   2.3  墙体厚度设计,墙体厚度设计相关规范中有明确要求,对于短肢剪力墙,底部加强部位不应小于200mm,其余部位不应小于180mm。剪力墙的刚度可能会出现变化,在进行墙体厚度设计过程可以采用阶段变化的方式,允许变化的范围不超过100毫米不低于50毫米,确保墙体均匀变化,如果混凝土等级出现变化,可以错开楼层进行设计,确保墙体的厚度,进而提高墙体的稳定性。

   2.4  墙身钢筋的配置,剪力墙结构设计中,墙身作为主体部分,是主要承受荷载的基础,选择墙身钢筋一定要遵循国家相关的标准和规范。计算出水平方向,垂直方向的承载力,确保墙体结构符合抗震要求。并对剪力墙结构的钢筋配比进行有效的验算,计算出*科学合理的配筋率。无论是一级抗震设计还是二级和三级的抗震设计,钢筋的配比率都不能低于0.25%,钢筋之间的间距不宜大于300mm,直径不应小于8mm。

  2.5  边缘构件设计,剪力墙结构边缘构件设计非常重要,边缘构件设计能提升整体结构的延展性,并且防止剪力墙结构出现位移超限情况,还能在一定程度上提高抗剪荷载能力。在设计中,确定底部加强区的高度,剪力墙边缘构件有暗柱和端柱两种,对其合理的进行配筋,加强建筑结构稳定性,从提高整体结构的抗震性能。

  2.6  连梁设计,增大连梁的截面积,增强连梁本身抗剪能力,但梁的刚度相应也会增加,吸收的地震力也会增加,只能增加有限的抗剪承载力。在增加连梁截面对提高抗剪承载力效果不明显的情况下,也可人为的降低连梁的刚度,来控制剪力的分配比例,以解决连梁的抗剪性能问题。*简单的控制方法是在计算参数选择时,通过调整连梁刚度折减系数,来影响内力的重新分配。

 

  2.7  剪力墙软件计算方法,针对高层建筑物剪力墙的设计,大多将振型分解反应谱法作为主要计算方法,将SATWE软件作为处理和分析数据的主要软件,在剪力墙结构设计过程中,不仅对抗震设防进行精准计算,还要考虑到不同水平地震作用方向对剪力墙结构刚度造成的影响,制定针对剪力墙水平扭转的预防方案。同时参照相关规范的要求对各个部分的参数进行合理设计。如下结果:连梁刚度折减系数为0.8-0.6,其中地震作用下取0.6,风荷载作用下取0.8。

  3、总结

  在建筑结构设计中,通过对剪力墙的合理设计,能够满足现阶段建筑行业的发展需求,还能够使工程质量得到有效的提升,从而获得良好的施工效果。建筑设计人员需要加强对剪力墙结构设计工作的重视,并积极提升自身的专业水平,使得剪力墙结构的设计水平得到更进一步的提升。