剪力墻結(jié)構(gòu)設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用

【摘要】改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑業(yè)也取得了很大的成就，特別是在近年來，人們的物質(zhì)生活得到了極大的豐富，對于建筑物的使用需求也在不斷增加，因此建筑工程中的技術(shù)應用也成了至關重要的環(huán)節(jié)，對于提高建筑的整體應用質(zhì)量也有著非常重要的作用。本文通過對剪力墻結(jié)構(gòu)設計的分析來詳細說明剪力墻結(jié)構(gòu)設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的具體應用。

【關鍵詞】剪力墻結(jié)構(gòu)設計；建筑結(jié)構(gòu)；應用

在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，人們的生活水平也在不斷的提高，對于物質(zhì)生活的要求也隨之不斷增加。特別是在城市化進程不斷深化的前提下，人們對建筑的使用需求也有所增加。房屋建筑在進行設計時一方面要滿足人們居住的基本需要，另一方面還要保證房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，因此建筑設計也在不斷的改進和完善，從而更好的滿足人們的生活使用需求。在房屋結(jié)構(gòu)設計中，剪力墻結(jié)構(gòu)設計是一種新型的施工技術(shù)，在房屋建筑工程中表現(xiàn)出了非常好的使用效果，也因此受到了更多的重視。剪力墻結(jié)構(gòu)是房屋建筑發(fā)展的重要階段，在施工過程中有著剛性強、耗材少等特點，并且施工的技術(shù)要求相對較低。對于提高建筑物的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性都有著非常好的效果，所以這種結(jié)構(gòu)設計技術(shù)在建筑工程中備受人們青睞。在建筑行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，施工企業(yè)為了更好的提高自身的經(jīng)濟效益并且完善施工質(zhì)量，越來越多的采用了這種施工設計方式，同時，剪力墻結(jié)構(gòu)設計在施工過程中也能夠為人們提供更為優(yōu)質(zhì)的建筑環(huán)境。本文通過對剪力墻結(jié)構(gòu)設計的分析，來詳細說明建立起結(jié)構(gòu)設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的具體應用，希望能夠?qū)ο嚓P部門提供一些資料參考。

1、剪力墻結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容

1.1剪力墻結(jié)構(gòu)的定義

剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑施工中一種常見的結(jié)構(gòu)設計，這種結(jié)構(gòu)設計方式能夠更好的提高建筑物的框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通過鋼筋混凝土材質(zhì)的墻體設計來提高建筑物的負荷能力，在某種程度上來說，這種結(jié)構(gòu)設計能夠真正的實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)水平力的限制。同時，鋼筋混凝土材質(zhì)的墻體代替了原有的水平和豎直的承載沖重力墻后，在表現(xiàn)效果上也有著一定的優(yōu)勢。而剪力墻結(jié)構(gòu)在使用上更有著經(jīng)濟性和穩(wěn)定性的特點，這種結(jié)構(gòu)設計能夠更好的降低建筑物的投資成本，并且對于提高建筑物的穩(wěn)定性也有著非常重要的作用，所以，我國大多數(shù)的建筑工程中普遍都采用了這種結(jié)構(gòu)設計作為建筑設計的主要模式。而建筑結(jié)構(gòu)中的剪力墻結(jié)構(gòu)由于使用相對較為廣泛，在使用過程中也可以將剪力墻結(jié)構(gòu)放在一起進行應用，這對于降低建筑物的負荷也有著非常好的效果。然而雖然剪力墻結(jié)構(gòu)的使用較為廣泛，但是這種建筑結(jié)構(gòu)也不能夠應用到全部的建筑設計中，很多建筑結(jié)構(gòu)中如果采用了這種結(jié)構(gòu)設計往往還會產(chǎn)生一定的負面效果，因此在選擇剪力墻結(jié)構(gòu)設計時還需要依照實際情況來進行，這樣才能最大限度的保證剪力墻結(jié)構(gòu)的使用效果。

另外，剪力墻結(jié)構(gòu)對于建筑抗震的效果也有著非常明顯的作用，在進行剪力墻結(jié)構(gòu)設計時，一方面要考慮到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，另一方面就是要注重建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，房屋的墻體一定要保證能夠負擔足夠的地震傾覆力矩，并且所承載的力矩也要控制在一定的范圍內(nèi)，因此剪力墻結(jié)構(gòu)的設計還要講地震傾覆力矩放在第一振型的底部。如果建筑物在進行設計的過程中對于剪力墻結(jié)構(gòu)的使用相對較少，那么還要根據(jù)實際的情況來盡量的減少剪力墻結(jié)構(gòu)所能夠承載的地震傾覆力矩，并且力矩的范圍也有相應的有所控制，避免過大或者過小，這樣才能夠從根本上保證剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑物中的抗震性能。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的不同形式

剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設計中也可以分為不同的種類，通常來說，剪力墻結(jié)構(gòu)的劃分可以按照墻體的開洞情況來進行，剪力墻的墻體開洞的大小也是劃分剪力墻結(jié)構(gòu)的一項重要指標，為了更好的對剪力墻結(jié)構(gòu)進行區(qū)分，下面對幾種不同形式的剪力墻結(jié)構(gòu)進行詳細的分析和說明。

1.2.1實體墻。實體墻是剪力墻結(jié)構(gòu)中一種最常見的表現(xiàn)形式，實體墻就是沒有開洞的建立起設計，或者開洞的大小也都保證在一定的范圍內(nèi)，不能夠超過正常墻體面積的百分之五十。這種剪力墻結(jié)構(gòu)所負擔的承載力相對較大，并且墻體不會出現(xiàn)彎曲變形的現(xiàn)象，在很多建筑中實體墻都會被用在外墻部分。

1.2.2剪力墻整體小開口。在剪力墻結(jié)構(gòu)中，前提上出現(xiàn)開洞面積約占整個墻體面積百分之十五以內(nèi)的剪力墻設計被稱為剪力墻的整體小開口，建筑結(jié)構(gòu)設計中常常會應用這種設計形式，這種類型的建立起結(jié)構(gòu)在使用過程中墻體的彎矩圖處穩(wěn)定性相對較高，不會出現(xiàn)異常的情況。

1.2.3雙肢或者多肢類型的剪力墻。雙肢或者多肢類型的剪力墻是指剪力墻墻體上的洞成列狀排列或者是開洞的面積過大的剪力墻。

1.2.4壁式框架剪力墻。壁式框架剪力墻是指剪力墻墻體上的開洞尺寸足夠大，并且剪力墻墻肢線上所具有的剛度和墻體連粱線上的剛度相差不大，非常接近。這種類型的剪力墻會在樓層處的彎矩圖點發(fā)生突變現(xiàn)象，并且會在建筑中出現(xiàn)很多的異常現(xiàn)象，那就是反彎點會出現(xiàn)在建筑的大多數(shù)樓層中。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)設計的原則

在施工項目中，進行剪力墻設計時，并不是為了能夠達到目的而隨意的去進行剪力墻的施工，一定要嚴格根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)應用的規(guī)范對實際狀況進行勘察，促進剪力墻結(jié)構(gòu)在國內(nèi)施工結(jié)構(gòu)中的應用能夠達到最佳狀態(tài)。在剪力墻設計過程中，在施工技術(shù)方面會有一定程度的受限。所以在剪力墻的設計過程中，必須對這些制約條件進行重視，保證夠建設出更加合理、標準、正當?shù)募袅Α?/p>

2.1建筑物樓層之間進行調(diào)整量小剪力系數(shù)的原則

為了減少建筑結(jié)構(gòu)本身的重量，增強建筑承載地震的性能，在建筑施工過程中，需要盡量的減少使用剪力墻的地方，這就必須使用短肢種類的剪力墻負擔處在第一震型，底端的地震傾覆力矩要比剪力墻結(jié)構(gòu)負擔的總底端地震傾覆力矩小百分之六十以上，把剪力墻墻體上進行大開間處置，可以提升剪力墻結(jié)構(gòu)的傾向剛度。

2.2調(diào)整建筑物樓層與樓層之間最大位移和樓層商之間的比例

建筑物在施工設計的過程中，樓層之間的彎曲處置也是一項非常重要的部分。如果建筑物的彎曲處置不合理，那么也將會影響到整個建筑的使用性能。對建筑物剪切彎曲的處置需要參照一定結(jié)構(gòu)配件的數(shù)量來進行相應的控制，但是塑向結(jié)構(gòu)配件數(shù)量過多的話，控制工作也很難進行，剪力墻的剪重比例也會相應的增大，這樣剪力墻的結(jié)構(gòu)設計就達不到標準的要求，樓層和樓層之間彎曲的部分會逐步增加，整個樓層在長期使用后還會出現(xiàn)位移的現(xiàn)象。因此在進行剪力墻結(jié)構(gòu)設計的過程中必須要嚴格的控制好樓層和樓層間的扭轉(zhuǎn)彎曲，這也是提高建筑穩(wěn)定性的基本保障。

2.3調(diào)整剪力墻連粱超限的原則

剪力墻連梁超限的原則是在剪力墻結(jié)構(gòu)建設的過程中建立起來的，由于剪力墻的跨高通常會出現(xiàn)超限的情況，這也就要求在剪力墻設計的過程中要做好剪力墻的連梁跨高，通常來說，剪力墻的結(jié)構(gòu)設計標準中都會將剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁跨高設計在一定的范圍內(nèi)，并且用框架梁的方式來進行剪力墻結(jié)構(gòu)的建設。而如果剪力墻的跨高比在5-6的范圍內(nèi)時，還要保證剪力墻的連梁剛度不出現(xiàn)波動，剪力墻的承載力和彎矩也要控制在一定的范圍內(nèi)，這樣才能夠符合剪力墻結(jié)構(gòu)設計的基本標準。

3、剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設計中的具體應用

我國的建筑設計中采用剪力墻結(jié)構(gòu)的設計相對較為廣泛，大多數(shù)的建筑中都應用了這種設計形式，而通過上面對剪力墻結(jié)構(gòu)的分析也可以看出，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中能夠表現(xiàn)出更好的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性，因此對于剪力墻結(jié)構(gòu)的具體應用分析也有著非常重要的意義，下面通過幾點內(nèi)容來對建立起結(jié)構(gòu)設計的具體應用來進行詳細的說明論述。

3.1剪力墻結(jié)構(gòu)的布置

建立起結(jié)構(gòu)的水平布置是剪力墻結(jié)構(gòu)設計的重點內(nèi)容，剪力墻的水平方向安排需要盡量的將重量核心和剛度核心布置在一起，同時，剪力墻結(jié)構(gòu)設計中需要對平面設計進行軸對稱的方式來安排，這樣做的目是為了更好的降低剪力墻的扭矩。同時，剪力墻結(jié)構(gòu)設計時還要注重對建立起抗震性能的把握，如果剪力墻的抗震效果差，那么說明剪力墻結(jié)構(gòu)的設計還存在一定的問題，在進行設計的過程中要特別注重設計的合理性，不能夠應用單向的形式來安排設計，這樣會對剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能產(chǎn)生一定的負面效果，從而造成建筑物整體的抗震性能降低。此外，為了更好的提高剪力墻結(jié)構(gòu)的使用效果，剪力墻墻體之間的間隔也要控制在一定的范圍內(nèi)，這樣既能夠保證剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，又能夠提高剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度，對于建筑物整體使用性能的提高也有著非常好的效果。

3.2約束邊緣構(gòu)件處理

對剪力墻邊緣構(gòu)件的處理通常有兩種不同的方式，一種是無約束的邊緣構(gòu)件處理，另一種是有約束的邊緣構(gòu)件處理，對比兩種處理方式可以看出，無約束的處理方式在承載力上表現(xiàn)的更加優(yōu)秀，并且樓層間的位移角度也會出現(xiàn)一定的變化，但是在抗震能力上要相對較弱，而剪力墻在整體的問題性上也有一定的不足，在進行選擇時候需要根據(jù)不同的情況來加以判斷。

4、結(jié)束語

從上述內(nèi)容可以看出，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中中有著非常好的作用效果，因此在剪力墻結(jié)構(gòu)的設計中，要根據(jù)剪力墻設計的標準進行，促進剪力墻的施工達到剪力墻設計的每一項規(guī)范需求，確保剪力墻結(jié)構(gòu)設計的可行性、經(jīng)濟性，進而減少施工項目施工成本。

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