解析建筑结构设计中剪力墙结构的应用
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用【关键词】剪力墙;结构设计;建筑结构高层建筑是社会经济飞速发展和科学技术不断进步的产物,是城市人口集中、人口众多、用地紧张和商业竞争加剧的必然趋势。
在高层建筑工程中,建筑结构设计是整个工程项目工作重点,也是提高建筑结构的实用性、耐久性的关键。
剪力墙结构作为目前建筑工程领域中极为常见的一种,在大中型高层建筑结构中应用极为广泛,其在提高建筑结构整体性、耐久性方面发挥着不可替代的作用。
1.剪力墙结构概述在目前的建筑结构设计工作中,剪力墙结构的应用越来越广泛,特别是那些高层、超高层建筑结构中,其身影更是随处可见,已成为建筑设计工程领域一个司空见惯的问题。
在高层建筑不断发展的社会大势下,如何在设计工作中满足建筑物创新、使用、安全要求的同时追求结构的新颖、个性已成为建筑工程师研究的重点,也是未来一段时期内建筑结构设计的关键。
剪力墙结构就是基于这种时代背景下产生的一种新结构体系,是整个工程项目中最受重视和关注的一个环节。
1.1剪力墙结构概念所谓的剪力墙结构主要指的是采用钢筋混凝土板来代替传统的框架中的梁柱,承担主各种荷载引起的内力,并能够控制结构的水平力。
这种采用钢筋混凝土板承受竖向和水平力的结构剪力墙被广泛的称之为剪力墙结构,这种结构在现阶段的高层建筑结构中被广泛的使用,已成为建筑结构中一项司空见惯的结构体系。
1.2特点剪力墙也被广泛的称之为挡风墙、抗震墙、结构墙,为此它在房屋结构中的主要作用在于抵挡各种荷载,是建筑物主要的支撑结构。
剪力墙作为承担竖向荷载也就是我们常说的重力、抵挡水平荷载的主要结构,是一个能与墙体、楼板共同组成受力体系的结构,它的主要缺陷在于不能拆除或者说是无法破坏。
就目前我国建筑工程现状而言,剪力墙结构由于造价高、施工困难、材料耗费大的特点而往往被建设单位所限制,为此在其设计中需要认真的进行归纳和总结。
1.3剪力墙结构设计原则在目前的建筑结构设计中,剪力墙的应用极为广泛,特别是在大型的高层建筑物中,其身影更是随处可见。
剪力墙结构在建筑结构设计中的应用解析
剪力墙结构在建筑结构设计中的应用解析摘要:因具有抗震性能好、荷载能力强等诸多优点,剪力墙结构被广泛应用于建筑结构设计中,本文基于剪力墙结构的优点,对其结构在建筑结构设计中的应用进行了解析。
关键词:建筑工程;剪力墙;结构设计;应用前言剪力墙结构是一项保证建筑物稳定性的重要结构,其在建筑结构设计中广泛应用,为了提高剪力墙结构在建筑结构设计中的应用效果,必须对剪力墙结构进行合理的设计。
1建筑工程剪力墙结构的概述1.1剪力墙结构的简述在建筑中主要用以承受风荷载或地震作用下引起的水平荷载的墙体则称之为剪力墙,因此,剪力墙在建筑设计中又被称作抗风墙、抗震墙或结构墙。
在建筑结构设计中,剪力墙的应用主要是为了防止建筑结构受到剪切破坏,一般使用钢筋混凝土作为剪力墙的建筑材料,从而保证建筑物结构的坚固性。
在房屋或构筑物中,由梁、板、柱等构件,在一定的数量使用中连接构成能够承受一定荷载的空间体系就是建筑结构。
建筑结构根据施工方法的不同可分为混合结构、框架接结构以及剪力墙结构等,按照其他标准,建筑结构也可有其他分类。
在建筑领域内,习惯将有竖向的钢筋混凝土墙板搭建成的结构成为剪力墙结构,一般用以承受竖向和水平方向的各类荷载,对建筑结构产生的水平力能进行有效的控制。
剪力墙结构不仅具有良好的抗震性能,且抗侧刚度大、用钢量小,因而在我国建筑结构设计中的应用越来越广泛。
1.2剪力墙结构体系特点剪力墙结构是现代建筑结构设计中一项必不可缺的构件和组成部分,剪力墙在建筑结构设计的应用中有其独特的体系特点,加强对剪力墙结构体系特点的研究和分析能使剪力墙结构更好的发挥作用。
承载力和平面内刚度较大是剪力墙结构的优点,然而,剪切变形相对较大、平面外薄弱,以及剪力墙状态常常会受到外力因素的破坏在其结构发生变化时影响其抗震性能,这些都是剪力墙结构在实际应用过程中的缺点,加上建筑工程中的诸多不确定因素,剪力墙结构中存在的缺陷对建筑结构的稳定性有很大的影响。
探析剪力墙结构在建筑结构设计中的应用
探析剪力墙结构在建筑结构设计中的应用摘要:剪力墙结构整体性强、抗侧刚度大、侧向变形小、抗震性能好,具有承受强烈地震而不倒的良好性能,在建筑结构设计中应用广泛。
本文首先分析了剪力墙的受力变形特点,然后探讨了剪力墙结构在建筑结构设计中的应用。
关键词:剪力墙;结构设计;应用中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:一、剪力墙的受力变形特点水平荷载作用下,悬臂剪力墙的控制界面是底层截面,所产生的内力是水平剪力和弯矩。
墙肢截面在弯矩作用下产生下层层间相对侧移较小,上层层间相对侧移较大的“弯曲型变形”,在剪力作用下产生“剪切型变形”,此两种变形的叠加构成平面剪力墙的变形特征。
通常情况下,根据剪力墙高宽比的大小可将剪力墙分为高墙、中高墙和矮墙。
水平荷载作用下,随着结构高宽比的增大,由弯矩产生的弯曲型变形在整体侧移中占的比例相应增大,故一般的高墙在水平荷载作用下的变形曲线表现为“弯曲型变形曲线”,而矮墙在水平荷载作用下的变形曲线表现为“剪切型变形曲线”。
实际工程中为了改善平面剪力墙的受力特征,结合建筑设计使用功能要求,在剪力墙上开设洞口而以连梁相连,以使单肢剪力墙的高宽比显著提高,水平荷载作用下剪力墙主要受弯工作状态,由受弯承载力决定破坏状态。
二、、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用1.剪力墙结构布置剪力墙的平面布置宜简单、规则,宜沿两个主轴方向或者其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。
抗震设计时,不应采用仅单向有剪力墙的结构布置。
剪力墙布置对结构的抗侧刚度有很大影响,剪力墙的结构布置除应满足规范规程规定的相关要求外,结合相应工程经验应注意以下问题。
剪力墙的布置满足周边均匀布置。
应该了解所运用的设计软件的性能,通晓软件对于l形、t形、十字形等其他两个方向均有剪力墙的时候软件是如何计算另一方向的墙肢刚度。
剪力墙中间墙体是否布置为剪力墙,如果布置为剪力墙应与周边的的梁板可靠连接,参与整体结构计算。
如设计为填充墙,应满足相应构造要求,增加构造柱及圈梁,保证地震时逃生通道的安全可靠。
浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
切变形和扭转变形来决定。除 了结构整体的弯 曲变形 , 建筑 的层 间位移基本 由剪切变形 控制,而剪切变形 的程度 又 由建筑结构
内竖 向结构和 构件 的数量决定 。一旦建筑结构 内竖 向构件 太多, 剪重 比过大 , 则会使得建筑整体 的扭转变 形过大 , 层 问位移也会 超 出建筑规定 的要求 。因为, 在 中高层建筑 中, 应尽量 控制竖 向
荷载 , 增大建筑 的刚度 , 防止 结构 的剪切破坏甚至倒塌 。
图 1
1 . 2 剪 力墙 结构 的特 点
( 1 ) 相 比于普 通混凝土结构 , 剪力墙 结构的承载能力更 为出
众, 侧 向刚度更大 , 同时它具备 了很好 的整体性 。 ( 2 ) 剪力墙结构的抗侧 能力强, 因为现代建筑 , 尤其是高层建 筑, 更倾 向于使用剪力墙结构去代替传统的框架 结构 。 ( 3 ) 剪力墙 结构一般不用设置梁 板 , 因此提高 了纵 向空问的
利用 率 。
设计长度不 限,具体根据建筑 设计和使用时所需要 的抗侧 力而
定。
( 2 ) 剪力墙 刚度 中心 的位 置不是 固定不变 的, 根据 结构 的需
要, 可 以通 过 尺 寸 大 小 的 改变 和 布 置 的方 式 等 来进 行 调 整 。
( 3 ) 可 以利用剪 力墙墙体 的位置来布置建筑 内纵 向上其他的
( 4 ) 框支剪力墙 : 在剪力墙 下部采用框架结构进行支撑 , 框支 剪 力墙 结构 一般 适用 与当建 筑底层 的 空 间需求量 较 大 的情况
下。
. 2 控 制 建筑楼 层 间的位 移 ( 5 ) 壁式框架 : 将 连 肢 墙 的 洞 口面 积 设 计 得 更 大 时 , 剪 力 墙 的 3
剪力墙结构在高层建筑结构设计中的应用分析
剪力墙结构在高层建筑结构设计中的应用分析随着城市化进程的加快和人口的不断增加,高层建筑的需求也越来越大。
在高层建筑的结构设计中,剪力墙结构被广泛应用,以确保建筑的稳定性和安全性。
本文将对剪力墙结构在高层建筑结构设计中的应用进行分析。
1. 剪力墙结构的作用和原理剪力墙是由一系列的墙体构成的结构系统,用来吸收建筑在水平方向上的作用力,从而提高建筑的稳定性和抗震性。
剪力墙结构的主要作用是承担建筑在水平方向上的荷载,并将这些力传递到地基上,以减小建筑物的变形和振动。
剪力墙通常设置在建筑的外围或内部,以形成一个整体的结构系统,能够有效地抵抗风荷载和地震力,保证建筑物的安全性和稳定性。
在高层建筑的结构设计中,剪力墙结构的设计原则有以下几点:(1)合理布局:剪力墙的布局应考虑建筑的功能需求和结构的整体性,保证在建筑内部能够充分利用空间,同时又能够满足结构的抗震性能。
(2)强度和刚度:剪力墙结构应具有足够的强度和刚度,以承担水平荷载的作用,防止建筑物的侧向位移和倾覆。
(3)与其他结构的协调:剪力墙结构应与其他结构系统(如框架结构、核心筒结构等)协调配合,确保整个建筑结构的完整性和稳定性。
剪力墙结构在高层建筑中得到了广泛的应用,其主要优点包括:(1)提高建筑的稳定性:剪力墙结构能够有效地提高建筑的稳定性,减少建筑的侧向位移和倾覆的可能性,保证居民的安全。
(2)增强抗震性能:剪力墙结构能够有效地吸收地震力,降低建筑受到地震影响时的变形和损坏,提高建筑的抗震性能。
(3)节约材料和成本:剪力墙结构能够减少建筑的侧向位移,降低对建筑外立面和墙体的需求,从而节约了材料和成本。
4. 剪力墙结构在设计中的应用案例剪力墙结构在高层建筑的设计中有许多成功的案例,例如中国国际贸易中心、上海环球金融中心、香港国际金融中心等。
这些建筑在设计中充分发挥了剪力墙结构的作用,确保了建筑的稳定性和安全性。
中国国际贸易中心采用了“扭转框架-剪力墙结构”,在结构设计中加入了剪力墙,大大提高了建筑的整体抗震性能。
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
试论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用摘要:近年来,随着当前人们对建筑要求的不断提高,对建筑工程结构设计要求也在日益的增加和提高。
本文就剪力墙机构设计在建筑中应用的问题作了相关分析与研究,以供大家参考借鉴。
关键词:剪力墙结构设计;建筑结构设计引言:随着经济的快速发展,人们对建筑工程设计提出了安全、经济、适用三大要求,即建筑在保证安全的前提下,应不影响市场的销售情况和未来使用者的居住质量,尽可能的满足住宅经济性适用性,剪力墙结构由于其侧移小、抗侧刚度大和抗震性能好等特点,剪力墙结构被广泛用于现代建筑中,目前,在国内的住宅建筑中,由于使用功能的要求,客房与居室多处采取小开间的结构形式,分隔墙相对较多,采用剪力墙结构不但可以将承重墙、分隔墙合二为一,而且具有较为理想的经济性与实用性。
但是国内现阶段在剪力墙结构的设计中,尚存在一定的弊端与问题需要解决,不断优化其设计方法是十分重要的,且如何做好高层建筑剪力墙结构的优化设计是结构设计人员需要不断探讨的难题。
1 剪力墙结构的基本定义剪力墙又称抗风墙或抗震墙、结构墙。
房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体,在高层建筑结构不应采用全部剪力墙的剪力墙结构;剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。
抗震设计时,墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
当墙较少时,如墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%~40%,则可以按普通剪力墙结构设计下限规范没有规定,用户可以灵活掌握如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。
2 剪力墙结构设计的基本样式2.1 壁式框架,主要是指在联肢墙中,洞口相对较大,使得墙肢的刚度明显减弱,而连梁的刚度则相对较强,剪力墙的受力特性接近于框架。
与框架结构梁柱相比,剪力墙的厚度较小。
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用摘要:随着科学技术的快速发展,我国的经济水平也在飞速前进,人们对物质生活水平的要求越来越高,建筑行业随之崛起并得以快速发展。
为了增强建筑物的抗侧刚度和抗震性,目前很多建筑企业都采用剪力墙结构,为人们的生命财产安全和国家经济的持续健康发展提供了基本的保障。
本文详细分析了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用。
关键词:剪力墙;结构设计;抗震性;弯矩图随着人们物质生活水平的不断提高,对居住环境及工作环境提出了更高的要求,这样,建筑企业能否保证建筑物的安全性和可靠性就成为竞争的重点所在。
在建筑结构设计中,剪力墙结构具有良好的抗震性,而且抗侧刚度很大,因此剪力墙结构被广泛的应用在建筑结构的设计环节,特别是在一些高层建筑物中,剪力墙结构应用的更为广泛。
一、剪力墙结构设计所遵循的基本原则(1)调整连梁超限相关原则。
在剪力墙结构设计中,一般来说,连梁的跨高比应该高于或等于2.5,而采用跨高比低于2.5的连梁,在设计过程中就容易造成剪力墙的弯矩现象,严重超出限值。
在《高规》中对剪力墙的跨高比就有明确规定,对于跨高比高于或等于5的连梁,在结构设计环节,要以框架梁为依据,不能随意折减其连梁的刚度。
当跨高比处于5—6之间时,必须对连梁刚度进行折减,从而避免出现剪力超出限制或者连梁出现弯矩等现象。
因此,在实际的建筑结构设计中,建筑企业必须合理利用该明文规定,不仅能够有效增强建筑物的安全性和可靠性,还能节约建筑成本,为建筑企业带来更多的经济效益和社会效益。
(2)剪力墙结构有一个突出的特点就是其平面内刚度和承载力比较大,而平面外刚度和承载力相对较小。
这样,如果剪力墙和平面外的梁相互连接,墙肢平面外就容易出现弯矩现象,而且,在平常的设计中,并不会对平面外承载力和刚度进行验算,因此,为了避免弯矩现象的发生,在结构设计时要尽量避免剪力墙与平面外的梁进行搭接,在无法避免的情况下也要严格按照相关规定采取相应的防范措施,保证剪力墙与平面外能够搭接安全。
建筑结构设计中剪力墙结构的应用 章大炜
建筑结构设计中剪力墙结构的应用章大炜摘要:随着城市可用土地面积的缩小,城市建筑大都采用高层建筑,高层建筑对建筑结构的稳定性及抗震性能有较高的要求,使得剪力墙结构在高层建筑结构中的应用较为广泛。
剪力墙结构的平面与壁厚相同,且室内存在突出的框架柱,不仅可以提升建筑结构的稳定性,还可以提升建筑的空间利用率,具备显著的经济效益及生产效益。
因此,对于剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究是很有必要的。
关键词:建筑结构设计;剪力墙结构;应用1剪力墙结构的定义剪力墙结构主要是指建筑房屋中通过钢筋混凝土代替梁柱,用于承载风负荷以及地震负荷等多种水平荷载,这种墙体可以有效控制结构的荷载。
剪力墙结构设计的目的在于保护建筑建筑,避免建筑在使用年限范围内受到不可抗外力,导致建筑使用寿命缩短。
也就是说,剪力墙结构的应用能够显著提升建筑结构的荷载能力以及稳定性。
就目前的建筑水平而言,我国应用较为广泛的建筑结构由剪力墙结构、框架结构以及混合结构等结构形式。
和其他结构进行比较,剪力墙结构使用的钢材相对较少,而且具备更为优异的抗震性性能以及抗侧刚度,可以有效提升建筑的稳定性。
在剪力墙结构研究越来越深入的背景下,剪力墙结构的施工工艺越来越成熟。
2高层建筑结构的设计特点2.1水平荷载在实际的高层建筑结构设计中,有一个决定性的因素,也就是水平荷载。
从相关的研究结果中可以发现,建筑高度要和建筑物本身重量以及楼面承受的荷载在竖向构件中产生的弯矩和轴力成一次方正比,而水平荷载对建筑结构产生的倾覆力以及在竖向构件中引起的轴力,要和建筑高度成二次方反比。
一般来说,建筑高度和竖向荷载是正比关系,即在建筑高度不变的情况下,竖向荷载也是固定的,但是这个时候水平荷载就会受到外界一系列因素的影响,产生较大的变化。
2.2轴向变形在高层建筑结构设计中,设计人员要注意轴向变形,因为竖向受到的荷载力较大,建筑结构中柱体会产生轴向变形,随之影响到连续梁发生弯矩现象,大大减少了连续梁中心支座处的负弯矩。
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析0引言剪力墙在建筑中具有结构刚度大、整体好、抗震性强等特点而被广泛应用到建筑结构设计中。
剪力墙在应用中具有很多优点,得到了开发商和业主的普遍欢迎。
在应用中,要认真分析剪力墙的优缺点,以提高剪力墙结构的综合利用率,更好的促进建筑事业的发展。
1剪力墙结构设计中的基本概念及其分类1)剪力墙高和宽尺寸都比较大,但是其厚度却非常小,这就决定了剪力墙的几何特征和受力形态。
其几何特征类似于板,但是受力形态却和柱子惊人的相似,但是在比值上与柱子有着一定的区别。
在剪力墙的结构中,墙是一个平面结构,它承受着竖向压力和其平面作用下的水平剪力的双重力量。
地震作用和风载下剪力墙仅仅满足刚度强度是远远不够的,其还必须满足非弹性变形反复循环下的延性和能量消耗和控制结构断裂却不倒的要求[1]。
所以,在剪力墙的设计中要求将其设计成延性弯曲型;2)剪力墙结构的分类剪力墙结构主要可以分为四类,而分类的依据则是剪力墙是否开洞及其开洞的大小。
(1)实体墙或者截面剪力墙不开洞或者开洞的面积小于15%,这种剪力墙的变形主要为曲型,其就像一个整体的悬壁墙,在整个墙肢的高度上,弯矩图既没有弯点,也不会发生突变;(2)整体小开口剪力墙。
虽然这种剪力墙的开口比较小,但是其开洞面积已经大于15%。
整个剪力墙的变形主要为弯曲型,但是整个墙肢的高度基本上没有存在反弯点,弯矩图的主要位置发生了突变;(3)双肢或多肢剪力墙。
这种剪力墙一般开口较大,或者其洞口成列分布。
虽然在开口上与整体小开口剪力墙不同,但是它们的受力特点却十分类似;(4)壁式框架。
这种剪力墙洞口尺寸很大,连梁线刚度和墙肢线的刚度比较接近,其整个受力墙的变形则为剪切型,受力特点与框架结构相似。
其在大多数高层建筑的楼层中会出现反弯点,弯矩图在楼层的地方也会产生突变[2]。
2剪力墙结构的厚度和长度的选取剪力墙长度和宽的尺寸比较大,但是其厚度却比较小。
根据其设计的长度和厚度的比值可以将其按照柱形和双向受压构件设计。
剪力墙在建筑结构设计中的应用
剪力墙在建筑结构设计中的应用剪力墙是一种在建筑结构设计中常见的结构形式,它可以提供稳定的抗震性能和强度,同时还能节约材料和成本。
本文将介绍剪力墙的基本原理、设计要点和应用场景,帮助读者更好地了解剪力墙在建筑结构设计中的应用。
一、剪力墙的基本原理剪力墙是指由混凝土、砖石等材料制成的垂直于建筑结构平面的墙体,在建筑结构中起到紧张和抗剪作用的一种构件。
它的基本原理是利用墙体自身的刚度和强度来抵御水平荷载的作用,从而保护建筑物的安全。
在地震等水平荷载作用下,建筑结构会产生剪力、弯矩和轴力等受力状态。
其中,剪力是指垂直于建筑结构平面的受力,是建筑结构抗震性能的重要指标之一。
剪力墙可以通过其自身的稳定性,使建筑结构对水平荷载产生的剪力有很好的抵抗能力,从而提高建筑物的整体稳定性和抗震性能。
二、剪力墙的设计要点1. 剪力墙的位置在建筑设计中,剪力墙的位置和数量需要根据建筑结构的要求和受力情况进行合理的布置。
通常情况下,剪力墙应该分散放置,以保证整个建筑结构的稳定性。
同时,要尽可能减少剪力墙的面积和数量,以便节约建筑材料和成本。
2. 剪力墙的形状和尺寸剪力墙的形状和尺寸应该与建筑结构的要求和受力情况相匹配。
一般来说,剪力墙的宽度应该适当,过宽容易导致墙面开裂或者变形,同时也会增加墙体自身的重量。
墙的厚度对于抗剪力起决定性的作用,墙体厚度越大,抗挠刚度越大。
3. 剪力墙的抗力性能剪力墙的抗力性能需要考虑多方面的因素,主要包括墙体的强度、刚度、韧性和稳定性等。
在设计中,需要结合建筑结构的要求和实际情况进行综合考虑,以满足设计要求和建筑环境的要求。
三、剪力墙的应用场景剪力墙在建筑结构设计中的应用场景非常广泛,适用于各种建筑类型,如住宅、办公楼、商业综合体等。
以下是剪力墙常见的应用场景。
1. 中高层建筑中高层建筑的抗震性能要求比较高,因此剪力墙在这类建筑中的应用较为广泛。
剪力墙可以提供稳定的支撑和刚度,增强建筑结构的抗震能力。
剪力墙结构设计在建筑结构的作用
剪力墙结构设计在建筑结构的作用剪力墙结构是建筑领域中非常常见的一种结构形式,它通过在建筑物的两个相对的墙体之间设置钢筋混凝土墙体,从而起到了很好的加强和稳定作用。
在建筑设计和建造中,剪力墙结构的重要性不言而喻,它能够有效地承受水平荷载和地震力,确保建筑物的安全稳定。
本文将从多个角度来探讨剪力墙结构在建筑结构中的作用。
一、加强建筑物整体稳定性剪力墙结构本身就是为了加强建筑物的整体稳定性而设计的,因此它能够很好地完成这个任务。
建筑物在遭受水平力的作用时,剪力墙结构的密集布局和强度可以使建筑物整体产生稳定的作用,有效地抵抗震荡和倾斜倒塌等风险。
二、提高建筑物抗震性地震是建筑物所面临的最大威胁之一,确保建筑物在地震等重大自然灾害中整体稳定是建筑师们关注的重点。
剪力墙结构的设置极大地提高了建筑物的抗震性,使建筑物能够在过程中产生强极波荷载的时候具有更强的建筑物巨大的韧性和稳定性。
三、实现建筑物的经济性剪力墙结构在设计和施工过程中,能够有效地抑制成本的产生,从而实现建筑物的经济性。
相比于其他一些常见的结构形式例如框架结构、悬挂结构等等,剪力墙结构具有更低的成本,且能够在施工过程中降低后期的维护和维修成本。
四、提供更灵活的设计选择在实际的建筑设计中,剪力墙结构的设置可以为建筑师提供更多的灵活选择和操作空间,使得建筑物的设计更加美观和高效。
例如,在中高层建筑中,剪力墙结构的设置可以充分利用立面和梁柱的开间,从而降低了支撑挠度和变形等的效应,使得建筑物的设计更加的灵活和高效。
总而言之,剪力墙结构在建筑结构中的作用不可忽视。
它为建筑物的稳定性、抗震性和经济性提供了强力的保障,创造了更加灵活、高效和美观的设计空间。
在今后的建筑设计中,我们期待更多出色的创新和发展,为建筑领域的发展做出巨大的贡献。
建筑结构设计中剪力墙结构的运用张雪
建筑结构设计中剪力墙结构的运用张雪发布时间:2021-07-02T14:21:26.427Z 来源:《城市建设》2021年7月作者:张雪[导读] 建筑结构的安全性尤为重要,要求施工单位在建筑结构设计中合理运用安全措施,保证工程施工质量。
剪力墙结构在建筑结构设计中得到了广泛的应用,具有显著的优势。
本文将简要分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体应用,以供参考。
西安航天神舟建筑设计院有限公司张雪文摘:建筑结构的安全性尤为重要,要求施工单位在建筑结构设计中合理运用安全措施,保证工程施工质量。
剪力墙结构在建筑结构设计中得到了广泛的应用,具有显著的优势。
本文将简要分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体应用,以供参考。
关键词:建筑结构设计;剪力墙;结构设计1.引言剪力墙结构作为建筑工程结构设计中常用的一种形式,具有抗侧刚度大、抗震性能好的特点,特别是对于现阶段的高层建筑,采用剪力墙结构可以保证建筑物的稳定性和安全性,提高建筑的实用价值。
本文着重探讨剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用,以期提高建筑结构设计水平,丰富建筑的实用性能。
2.剪力墙结构的基本概念和优点2.1概念建筑结构设计中的剪力墙结构采用钢筋混凝土墙板代替框架结构中的梁、柱,在其平面作用下承受竖向压力和水平剪力的双重作用。
剪力墙的宽度和高度都较大,但厚度相对较小,这使得剪力墙具有几何特征,有别于其他结构。
由于剪力墙的厚度较小,相当于板的厚度,如果单独使用,在地震灾害下容易因刚度不足而引起结构变形和断裂。
因此,在设计过程中,除了考虑剪力墙刚度的增加外,还需要对结构的弹性变形能力和抗震性能进行综合分析,合理设计结构的类型和规模,以保证结构的稳定性和安全性。
剪力墙结构的设计一般以延性弯曲为主。
2.2优势在建筑工程设计中,剪力墙结构具有非常显著的优势。
首先,剪力墙结构具有良好的承载力,具有良好的整体性和空间效应,其抗侧力优于框架结构。
因此,剪力墙结构可以建造更高的建筑物。
剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析
剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析摘要:剪力墙结构就是近年来获得广泛应用的一种建筑结构设计,通过科学地应用剪力墙结构,能大幅提升建筑的综合性能。
但目前行业内关于剪力墙结构设计的尺寸、安装位置等尚未形成统一的规范和标注,主要依靠设计人员的经验展开设计,使得不同建筑中剪力墙结构的设计和安装都存在一定差异性,也可能存在一些安全隐患。
设计人员应充分掌握剪力墙结构的设计要点,保证剪力墙结构设计能满足建筑的建设要求。
关键词:剪力墙结构设计;建筑结构设计;应用方式1、建筑结构设计中剪力墙结构的设计原则1.1拉通对直在设计建筑结构时,应注意保持将上下楼层剪力墙结构中的门窗和洞口保持垂直方向对直,合理规划结构的传力途径,保证剪力墙结构具有良好的抗震性能。
同时,应沿轴线将剪力墙结构拉通对直,避免因出现重叠或错洞现象影响整体结构的综合性能。
1.2双向布置原则将剪力墙结构沿着结构的纵、横两个方向铺设,能进一步提高整体结构的抗震性能,保证剪力墙结构具有双侧抗侧力,还应尽量控制纵横两个方向产生的侧刚度数值相近,使二者自振周期接近。
1.3竖向贯穿科学的剪力墙结构应沿竖直方向从上至下贯穿整个结构,若剪力墙结构在竖直方向上发生结构的变化,则墙体的刚度和厚度也可能一起发生变化,影响建筑结构的整体抗震性能,此时,可通过调整剪力墙单元刚度的方式提高结构对侧刚度的抵抗能力,规避因刚度突变对结构的抗震性能产生的负面影响。
1.4洞口宜上下对齐、成列布置孔洞会对剪力墙结构的承载力及刚度造成一定的影响,但当剪力墙结构整片长度较长时,墙体需要承载的负荷过大,通过合理的开口能有效分摊负荷,用弱梁连接洞口,同时将墙肢长度控制在8m之内。
1.5与建筑高度适配剪力墙结构根据孔口设计得不同分为实体剪力墙、小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架剪力墙等类型,应根据建筑的实际情况科学地选择不同的剪力墙结构,使其技能与建筑的高度适配,又能满足建筑的受力需求,少数类型的剪力墙结构不宜在建筑中大面积应用,可能会导致建筑结构受力不均。
浅谈建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
四、 剪 力墙结 构设计 及计算 的优化 措 施
( 1 ) 剪力墙结构设计的优化原则。在剪力墙机构中, 剪力墙一般沿着主轴 ( 4 】 墙的设计计算是考虑到竖向和水平作用下的结构整体分析, 以求得 内 方 向或其 它方 向进行 双 向布 置 , 使 之 形 成一 定 的 空 间结 构, 而抗 震设 计 的 剪 力后按照偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力来进行验算。 在 应避免单一的布置剪力墙 , 并要使两个受力方向的抗侧刚度相互 剪力墙承载力计算中, 对带翼墙的计算宽度一般都是按以下情况来取最小值 力墙结构 , 接近 , 以便于使其具有一定的空间工作性能。剪力墙的抗侧刚度和承载力一 的; 门 窗洞 口之 间 的翼缘 宽度 ; 剪力 墙 之间 的距 离 ; 墙肢 总 高 的十分 之一 。 般都 比较 大 , 为 了充 分地 利用 剪 力墙 , 减 轻该 结构 的重 量 , 剪力 墙 的布 置不 宜 二、 剪 力墙 的特点分 类 过于 紧密 , 应使 其结 构具 有适 度 的侧 向刚 度 。 较长的剪力墙要开设洞口, 并将其分成长度相等的几段墙 面, 墙段之间 抗 侧 刚度大 , 侧移 小 ; 结 果后 自重 大 , 吸收地 震 能量 大 ; 室 内墙 面平 整 ; 施 每个 独立 墙 段的 总高 度与 截 面高度 的 比例 应 当不 小 于或 工 程序 较 为复杂 , 造价 相 对较 高 。 然 后剪 力墙 的 开洞 与否 或开 洞尺 寸大 小 , 还 宜采 用 弱连梁 连 接 , 等于2 , 避免剪力墙产生脆性的剪切破坏 。抗震结构设计时 , 还应注意避免在 可 以分 之 为 以下几 类 : 的小墙肢,而当 ( 1 ) 整 体小 开 口剪 力墙 : 开 洞 面 积> 1 5 %但 仍然 较 小 的墙 。受 力特 点 是 : 弯 洞口与墙边或洞 口之间形成墙肢截面高度和厚度之 比小于4 小墙肢截面的高度小于墙厚度得4 倍时,就应按照框架柱的设计箍筋按照框 矩 图在 连 梁处 突变 , 在整 个墙 胺 高度上 没 有发 生反 弯 点。
建筑结构设计中剪力墙设计的应用分析
在 现代建 筑 中剪 力墙 结构 得 到了 广泛 的应 用 , 剪 力墙结 构在 抗 震方 面 和
在 建筑 设计 中进 行剪 力 墙 的设 计 要遵 循一 定 的设 计 原则 , 而且 在 进行 设
刚度 方 面有 独特 的优 势 。在 运用 剪力 墙结 构时 有 几项 特别 注 意 的事 项 , 设 计 计 的 时候一 定要 严 格满 足这 些要 求 。剪 力墙在 设 计 的时 候 , 不 仅仅 要 承担 水 人 员 在建 筑 的设计 中 , 应对 这 些 事项 进 行合 理 的 处 理 , 确 保 建筑 结 构设 计 的 平 面 的受 力 , 同 时要 承受 竖 向的压 力 。 剪 力墙 作 为一个 平 面的 构件 , 在弯矩 和
合理 性 。
剪 力 的综 合作 用 下是 要 承受 很 大 的作 用力 的 , 而 且在 水 平 力 的作 用 下 , 使 得 剪 力墙 的强度 一定 要满 足要 求 , 同时要 具有 一定 的延性 。剪力 墙 在 用 的时 候 是要 承 受一个 平 面 内最 大的 刚度 和承 载力 的 , 这 样就 使得 平 面外 的刚度 和
1剪 力墙结 构 的概 述
1 . 1剪 力墙 结 构 的 内涵
承载力 相 对是 较小 的 。 同时在 剪力 墙 和平 面外 的梁 相连 接 的 时候 , 一 定会 造 剪力墙结构是指将原来建筑物中的框架结构用钢筋混凝土的墙板代替 , 成墙 肢 在平 面外 出现弯 矩 的 情况 ,这样 就 一 定要 采 取相 应 的 措施 来 进行 防 保 证剪 力墙 在平 面 外也 可 以是非 常安 全 的。 以承 担建 筑 物产 生 的各 种荷 载 作 用 ,能 够有 效 地 制 约建 筑 结构 产 生 的水 平 范 , 2 1 建 筑物 楼层 之 间进行 调 整 最小 剪力 系数 的原 则 力, 换句话说, 也 就 是用 钢筋 混 凝 土墙 板 来代 替 之 前 建筑 物 中 承担 竖 向 和水 为 了 降低 建筑 结构 自身 的重 量 , 增 加建 筑 承受 地 震 的能 力 , 在 建筑 设 计 平 方 向荷 载作 用 的墙体 Ⅲ 。 因为 剪力 墙结 构具 有很 好 的经 济性 , 为 了最大 可能 应该尽可能少的设计剪力墙 , 这就需要短肢类型的剪力墙 所承受 的节省 高 层建 筑 的资金 成本 投 入 , 剪 力墙结 构 在我 国 高层 建 筑 中的应 用 非常 的过程 中, 普遍 , 如果一个建筑物中的剪力墙过多的话 , 就会将简体和剪力墙放在一起 的位于第一振型底部的地震倾覆力矩不能超过剪力墙结构承受总的底部地 顷 覆力矩的4 o %f 3 ] 。 这时, 可以通过将剪力墙墙体进行大开洞的处理 , 以使 使用 , 已承 受建 筑物 水 平方 向上 的荷 载作 用 。虽然 剪 力墙 在 我 国高 层建 筑 中 震{ 这 样就 可 以保证 建筑 物楼 层 之间 的最 的使用频繁 , 但是高层建筑物中的墙体也不能全部都使用剪力墙结构 , 会损 剪力墙 结 构能 够拥 有很 强 的侧 向刚 度 。 小剪 力 系数大 于规 定要 求 中 的数值 , 从 而达到 降低 建筑 工 程 资金 成 本投 入 的 坏建 筑物 的 质量 , 从 而 影响 建筑 物 的使 用寿 命 。 在对 剪力 墙结 构 抗震 能力 的设计 过程 中 , 要 非 常注 意剪 力 墙墙 体 所 承受 目的。 的地 震 倾 覆力 矩要 大 于结 构 承受 的地震 倾 覆力 矩 1 / 2 ,而地 震 倾覆 力 矩是 位 于第 一振 型 的底 部 。如果 剪力 墙 墙体 的数 量较 少 时 , 可 以适 当的减 轻 剪 力墙 墙体 承 受 的倾覆 力矩 , 但是 要 把减 轻 的倾覆 力 矩控 制在 1 5 — 4 0 %这 个范 围 内。
建筑工程中剪力墙的作用以及原理
建筑工程中剪力墙的作用以及原理
剪力墙是建筑工程中一种重要的结构构件,其作用主要是为了增强建筑的抗震能力。
在地震发生时,剪力墙能够承担建筑物上下、左右、前后方向上的剪力,将地震能量分散并转化为其他形式的能量,从而保护建筑物的结构不受破坏。
剪力墙的原理是利用墙体的自身刚度和稳定性来抵抗地震力的作用。
墙体的厚度通常较大,而高度相对较小,这种结构形式使得墙体能够承受较大的剪力,从而有效地吸收和分散地震力。
同时,墙体的纵向和横向钢筋配筋能够增加墙体的强度和刚度,进一步提高剪力墙的抗震性能。
剪力墙通常位于建筑物的外围或内部,可以是单层或多层的墙体。
在建筑结构设计中,工程师会根据建筑物的类型、高度、地震区域等因素来确定剪力墙的布置位置和尺寸。
剪力墙的布置要求尽量均匀地分布在建筑物各个方向上,以实现全方位的抗震效果。
剪力墙的施工材料通常选用混凝土或砖石等,这些材料具有较高的抗压和抗剪强度。
同时,墙体的连接部分也需要采用合适的钢筋连接方式,以确保墙体的整体稳定性。
剪力墙在建筑工程中的作用不可忽视。
它通过吸收和分散地震力,保护建筑物的结构不受破坏,提高了建筑物的抗震能力。
剪力墙的原理是利用墙体的自身刚度和稳定性,通过合理的布置和施工,使
其发挥最大的抗震效果。
在建筑设计和施工过程中,对剪力墙的位置、尺寸和材料等方面要进行科学合理的选择和配置,以确保建筑物的安全性和稳定性。
建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析 何波
建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析何波摘要:剪力墙结构之所以能够在建筑结构设计中得到非常广泛的应用,还是要从结构体系上的很多优势说起。
剪力墙结构整体性好,侧向刚度大,承载力高,弹塑性变形能力大,具有良好的抗震性。
从历次地震中的结果来看,剪力墙结构的震害比框架结构轻得多,由于变形能力不足或承载力不足而导致倒塌的剪力墙结构极少。
当然,并不是所有的建筑结构都要用到剪力墙结构,设计者需要严格按照建筑设计要求和特点,进行剪力墙结构的应用分析和规划,才能确保其良好的应用效果。
关键词:建筑结构设计;剪力墙;结构设计引言剪力墙结构的稳定性非常好,能够提高建筑的安全性能和抗震性能,保证建筑的质量。
剪力墙结构能够更好地满足建筑发展的需求,是建筑结构中较为基础、常见的结构,科学合理的设计不仅能缩短施工的工期,同时也能够延长建筑的使用年限。
虽然剪力墙结构的应用十分广泛,但是设计人员需要根据实际情况来设计最为合适的剪力墙结构,最大程度上发挥其作用。
1剪力墙结构设计的原则1.1控制剪力墙的高度和宽度建筑结构设计中剪力墙结构具有着重要的作用,它对建筑物起着一种支撑作用,同时它也能够对各种荷载都能够起到一定的抵挡作用,不仅支撑作用好,还具有不错的抗震能力。
剪力墙主要包括墙肢和连梁,而在剪力墙结构的设计中一定要控制好剪力墙的高度和宽度,剪力墙的结构形状类似于板状物,高度比较高而厚度比较小,由于它要对各种荷载进行承受,因此,在对剪力墙结构的设计中,就要严格把握好其高度和厚度的比例,对于比值在3之内,进而再参考柱体结构原则进行设计,对于比值在3-5之间的,要根据双向受压结构的设计原则来进行,从而来满足其性能要求。
1.2避免剪力墙与平面外梁相连剪力墙的结构主要是承载平面内的承载力,而对于平面外的承载力一般都是比较小的,因此,在剪力墙的结构中,如果和平面外梁相连则很容易就会造成墙肢向外弯曲的情况,为了避免外墙向外弯曲,在对剪力墙结构设计的时候就要特别注意不要和平面外梁相连,而如果剪力墙不能避免和平面外梁相连的时候,在对剪力墙的结构设计中就还要涉及相应的保护措施,这样当两者相连发生问题的时候,也能够很好的进行处理和解决。
剪力墙在建筑行业中的重要性及应用技术
剪力墙在建筑行业中的重要性及应用技术引言剪力墙是一种在建筑结构中起到抗水平荷载作用的重要构件。
它通过阻止结构中的水平位移,并将荷载逐渐传递到地基,提供了建筑物的稳定性和安全性。
本文将探讨剪力墙在建筑行业中的重要性,以及一些常见的应用技术。
剪力墙的重要性剪力墙作为一种抗震结构形式,在建筑行业中具有重要的作用。
它能够有效地分散和消化地震产生的荷载,减小地震对建筑物的破坏。
与传统的框架结构相比,剪力墙还能够提供更好的刚度和稳定性,使建筑物在强烈地震中不易倒塌。
另外,剪力墙也能够改善建筑物的抗风性能。
在高层建筑中,风力是常见的荷载之一。
通过合理的布置剪力墙,可以有效地减小建筑物受风荷载时的变形和振动,提高建筑物的稳定性和舒适性。
剪力墙的应用技术1. 剪力墙的布置剪力墙的布置是确保其良好工作性能的关键。
根据结构设计要求和建筑物的平面布局,剪力墙的位置和数量需要进行合理的确定。
通常,在建筑物的外周和核心区域都会设置剪力墙,以提供更好的抗震和抗风性能。
2. 剪力墙的结构形式剪力墙的结构形式多种多样,常见的包括实体剪力墙、空腔剪力墙和筒状剪力墙等。
实体剪力墙是一种直接将墙体设置为实心的形式,具有较高的刚度和稳定性。
空腔剪力墙则是在实体剪力墙内部设置空心的结构,既能满足抗震要求,又能减小建筑物的自重。
3. 剪力墙材料的选择剪力墙常用的材料包括钢筋混凝土、预应力混凝土和钢材等。
钢筋混凝土剪力墙是最常见的形式,通过在混凝土墙体中加入钢筋,提高了其抗剪承载力和延性。
预应力混凝土剪力墙则通过在施工前对墙体进行预应力处理,增加了其抗震能力。
钢制剪力墙则具有较高的延性和便于翻修的特点。
4. 剪力墙的局部加固在现有结构中,有时需要对剪力墙进行局部加固,以满足新的设计要求或修复已有的损伤。
常见的加固方式包括在墙体表面贴加复合材料或喷涂耐碱玻璃纤维,以增加墙体的抗剪承载能力和延性。
剪力墙在建筑行业中扮演着重要的角色,通过控制结构的水平位移,在地震和风荷载下提供了建筑物的稳定性和安全性。
建筑结构设计中剪力墙结构的应用
建筑结构设计中剪力墙结构的应用作者:闫欣景鹏翀来源:《科学导报·科学工程与电力》2019年第19期【摘 ;要】剪力墙应用于建筑的结构设计能够提高建筑整体结构刚度以及抗震性能。
借助剪力墙的结构分析帮助设计科学安全的剪力墙类型,使剪力墙的结构作用充分发挥。
【关键词】建筑设计;结构设计;剪力墙;结构应用引言剪力墙能够保障建筑质量,其结构应用于建筑中提供足够的安全保障。
本文主要以剪力墙结构为对象,介绍了其特点及结构,并对其在结构设计中的应用原则及方式加以说明,以期对未来行业发展有一定借鉴。
1简述剪力墙1.1剪力墙的结构特点以及类别剪力墙根据是否开洞来对剪力墙进行类型划分,共分为四种,即实体墙与小开口的剪力墙和框架壁墙以及双肢多肢的剪力墙。
剪力墙具有稳定的结构特性,可以有效提升建筑结构的质量安全,但是在施工中由于涉及诸多复杂环节,因此相较于其他结构其施工成本偏高。
下面简单叙述不同剪力墙所具备的特征:首先整体剪力墙。
这一类剪力墙指洞口没有或者洞口数量较少且一定的剪力墙;其次框架剪力墙。
这一类剪力墙通常开洞尺寸较大,同时墙肢,连梁部位十分明显,墙肢偏宽以及连梁的高度较高。
由于墙肢及连梁的相交部位形成节点,同时节点尺寸较大,会形成弯曲刚度很大的一处刚性区域;此外水平荷载作用下不计剪切变形以及梁柱的节点刚域,选择D值法进行内力分析;第三联肢剪力墙。
这一类剪力墙通常洞口布置成列,剪力墙存在明确的墙肢以及连梁,墙壁所有洞口分布均呈直线;最后小开口剪力墙。
这一类剪力墙的洞口沿竖向布置成列,同时整体墙体的洞口总面积占墙面积的15%以上,然而洞口占比依旧很小。
由于水平荷载作用使得剪力墙出现整体的弯曲变形,与此同时墙肢出现局部变形,值得注意的是局部变形这一过程中墙肢变形绕着截面的中心轴出现,此外对应处局部弯曲的应力以及墙肢造成的整体墙体弯曲应力也会相应出现。
安全问题是建筑进行剪力墙的结构设计时最重要的问题。
然而建筑进行剪力墙的结构设计时被资金与设计技术水平等因素影响,使得结构设计的质量难以完全满足建筑要求。
建筑工程中剪力墙的作用以及原理
建筑工程中剪力墙的作用以及原理
在建筑工程中,剪力墙是一种结构构件,其作用是承担建筑物
在水平方向上的抗侧向荷载,以及抵抗地震和风力等外部力量的作用。
剪力墙的原理是利用墙体的刚度和强度来抵抗水平荷载,从而
确保建筑物的稳定性和安全性。
剪力墙的作用可以从多个角度来解释。
首先,剪力墙可以通过
其刚性和强度来抵抗建筑物在水平方向上的受力,包括风力和地震力。
当外部水平荷载作用在建筑物上时,剪力墙可以有效地传递这
些荷载,并通过其抗弯和抗剪的能力来减小结构的挠度,从而保证
建筑物的整体稳定性。
其次,剪力墙还可以提供建筑物的纵向和横向连接,增强建筑
结构的整体刚性。
这种连接作用可以有效地减小建筑物在水平方向
上的位移和变形,从而保证建筑物在外部荷载作用下的整体稳定性。
此外,剪力墙还可以作为建筑结构的承重墙,承担部分垂直荷载,从而减小其他结构构件的受力,提高整体结构的承载能力。
剪力墙的原理是基于结构力学的基本原理。
通过合理设计和布
置剪力墙,可以将水平荷载通过墙体的抗弯和抗剪能力转移到地基,从而保证建筑物的整体稳定性和安全性。
剪力墙通常采用混凝土或
钢筋混凝土结构,其设计和施工需要严格按照相关的建筑设计规范
和标准进行,以确保其在实际工程中发挥预期的作用。
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解析建筑结构设计中剪力墙结构的应用摘要:剪力墙在现代化建筑结构设计当中是一个重要的组成部分,而对于设计者来讲,需要明确的是剪力墙的基本类型和不同的性质,并且对于剪力墙结构的厚度长度的选取也应当根据建筑实际状况来进行确定。
文章将针对这一方面的内容展开论述,详细的分析了剪力墙结构设计在建筑设计当中的实际应用,旨在促进剪力墙应用水准的提升,保证最佳的房屋建筑结构设计效果。
关键词:剪力墙结构;建筑结构;应用分析随着城市人口数量不断增多,住宅建筑与商业建筑数量呈现出快速的扩张趋势。
高层建筑的数量已经非常多,甚至出现了近34层的高层住宅建筑。
高层建筑可以有效利用土地面积,但其对建筑的结构要求了相对高一些。
如何在高层建筑中进行结构设计成为工程项目的工作重点。
通过结构设计要不断提高建筑结构的实用性与耐久性。
另外现代人们还对建筑提出了美观、和谐等要求,剪力墙结构是建筑工程中觉的一种结构,目前已经在大型建筑结构中得以应用,充分体现了整体性、耐久性方面的优势。
一、剪力墙结构设计原则剪力墙结构主要由墙肢、连梁两种结构组成,具有良好的抗震性能和较高的刚度,其在建筑结构中的主要作用是抵挡各种荷载特别是风荷载,是建筑物的主要支撑结构。
为了使剪力墙结构在建筑结构中的优势充分发挥出来,必须对其进行合理设计和安排。
在设计过程中,应遵循以下原则:(1)控制剪力墙的高度和宽度。
对于剪力墙结构而言,其高度和宽度较大,厚度较小,在外形上类似于板状,而受力形态却趋向于柱子结构,所以应根据外形墙体长度和厚度比值进行设计,当比值小于3时,可按照柱体结构要求设计,当比值在3~5之间时,则按照双向受压结构设计,以更好满足弹性、非弹性以及延伸性等要求。
(2)剪力墙结构的平面内刚度和实际承载力较大,平面外的则较小,连接剪力墙和平面外梁时容易使墙肢外弯,基于此,在设计时应尽量避免将两者相连,如果必须连接,则要采取一定的保护措施。
(3)设计剪力墙结构时,必须充分考虑墙体水平、垂直方向上的作用力以及墙体整体结构作用力,同时,计算正截面承载力,并按照斜截面受剪承载力进行分析和验算。
若墙体所受负荷作用比较集中且大,应计算出局部受压承载力。
二、剪力墙概念及分类(一)、剪力墙概念由于剪力墙的宽度尺寸以及高度等都比较大,但是其厚度却相对较小,所以这样的形态特征就进一步的决定了剪力墙的受力形态以及几何特征。
剪力墙的几何特征与木板比较类似,但是其强度却比木板要高得多,受力的形态与梁柱较为相似。
所以,在房屋建筑的剪力墙结构之中,墙体应当是一个平面的结构,墙体在平面作用力以及竖向压力等两个外部作用的情况之下维持稳定,承受双重的力量。
由于存在地震等严重的地质灾害影响,针对剪力墙的结构设计仅仅满足建筑的刚度需求和强度需求是远远不够的,还应当针对剪力墙在非弹性状态之下的能量消耗进行细致的分析,针对剪力墙反复弹性循环情况之下结构控制的核心要点进行细致的判定,力求剪力墙结构可以满足建筑结构设计的基本标准,并且满足裂开而不倒塌的功能性指标,提升建筑的稳定性。
(二)、剪力墙分类剪力墙的分类比较多,按照剪力墙的结构性特征以及开洞的大小等,可以分为四个基本类型。
第一是截面墙或者是实体墙开洞的面积比较小,或者是完全不开洞,此种剪力墙的主要变形状况为曲型,并且其整体的外观结构与悬壁墙非常的类型,而在整个剪力墙的高度方面则没有弯点,不会与其他的结构构造出现冲突。
第二种是整体开口比较小的剪力墙类型,此种剪力墙开口比较小,但是整个墙体的开洞面积超过了15%,同时,此种类型的剪力墙主要变形的特征为弯曲类型,在整个墙面和墙肢的高度之上并没有反弯点的存在。
第三种类型是多肢剪力墙,多肢剪力墙一般来讲开洞的面积比较大,并且其开洞的洞口有规律的分布在墙体表面之上,虽然多肢类型的剪力墙与小开口的剪力墙存在一定差别,但是此两种类型在受力特点方面比较类似。
最后是框架式的剪力墙类型,框架类型的剪力墙结构尺寸比较大,并且洞口的尺寸也较大,墙肢线与连梁线之间的刚度非常相似,同时,框架式的剪力墙类型变形方式为剪切型,并且受力的特征与墙体框架结构非常的接近,在许多房屋建筑的楼层当中,框架式的剪力墙结构会出现反弯点。
三、剪力墙结构设计在建筑结构中的应用由此可见,在建筑工程施工中,剪力墙结构有着许多的优点,它可以使得建筑结构各方面性能得到有效的提升,因此得到了人们的广泛应用,下面我们就对剪力墙结构在建筑工程中的实际应用情况进行介绍。
(一)剪力墙肢种类和具体结构设置剪力墙墙肢的分类主要是根据墙肢厚度和高度比来划分的,主要有两类:短肢剪力墙和一般剪力墙。
如果剪力墙高度超过其厚度的7倍时,就是一般剪力墙,如果剪力墙高厚比值在5-8之间时,就是短肢剪力墙。
此外,剪力墙还可以根据其墙面开口大小的状况来分为整面剪力墙、整体小开口剪力墙、连肢剪力墙以及壁式框架等这几种。
一些高层建筑大多爱用剪力墙结构,尤其是那些建筑都需要较大的空间工作能力,因此,其剪力墙结构的设置就需要设计成双向的,从而形成新的开工建设结构,在抗震区域的建筑物中的剪力墙结构就更要如此设计。
(二)、剪力墙的具体结构布置剪力墙结构在高层建筑中的应用非常广泛。
一般而言,高层建筑需要具备良好的空间工作性能,所以其剪力墙结构的设置应双向布置,这样才能在施工过程中形成完整的结构空间,进而提高建筑物抗震性能,特别是在抗震区域,剪力墙双向墙体的刚度应接近,平面分布要均匀平衡,剪力墙刚度中心与建筑物的中心位置要合理,这样才能确保剪力墙稳定性,使其具备较高承载力。
对于截面较小的楼面梁的设计,可采用半刚接或铰接的形式,这样有利于避免剪力墙出现平面外弯。
此外,实践经验表明,约束性的截面剪力墙比无约束性的截面剪力墙的极限承载力大,抗震消耗能量也高,墙面稳定性好,这就要求我们在进行剪力墙结构设计的时候考虑结构的实际使用效果和承载力,以此决定是采用约束性还是无约束性的边缘结构。
(二)、剪力墙大墙肢处理应用剪力墙本身的刚度非常大,同时也存在着一定的延伸性,这主要是因为施工材料无可避免的形成的。
正因为如此,在进行剪力墙结构设计时同样需要考虑到延展特性,从实际出发,结构设计对整体性的作用将会更加科学。
在剪力墙的结构设计中,极易出现弯曲破坏形式,容易在投入使用后经过一段时间的应力积累,造成脆性破坏。
所以在设计过程中,要对剪力墙在满足承载要求的基础上,进行分层间隔设计,均匀独立的剪力墙对于提高墙体的结构承载力非常有效。
长度较小的剪力墙在受弯时造成的裂缝宽度较小,可以发挥配筋的作用。
(三)、剪力墙结构长、厚度及配筋根据上面所说的剪力墙结构设计原则,剪力墙结构的厚度及配筋也有相关的规定和标准。
根据建筑抗震相关资料的要求规定,剪力墙结构的厚度和长度也要根据抗震等级系数来调整。
据相关规定,为了保证剪力墙结构的稳定性、抗震性以及钢性,剪力墙结构厚度的最小值为200mm,而且其高厚比要小于1/6。
也就是说,居住建筑物的剪力墙结构厚度一般要小于200mm,其高厚比也要符合要求。
如果一些高层建筑物的剪力墙结构厚度和长度出现比值不均,在不满足条件的情况下,就要采取L、T形截面剪力墙代替“一字形”剪力墙,并增加其翼缘长度或者采取其他方式,使得剪力墙结构满足其设计构造原则和要求。
对于一般剪力墙结构中的水平和垂直风险上的配筋比值而言都要大于1/400,部分剪力墙底部加强部位的配筋比值也要大于3/1000,其他特殊情况下的剪力墙结构的配筋比也要根据实际情况来调整。
(四)、剪力墙连梁结构设计剪力墙肢之间相连接的梁体就是剪力墙的连梁,而剪力墙的连梁装置能够均衡墙肢的水平负荷力,并能够对剪力墙肢起到一定的约束和稳定的作用,因此,剪力墙之间的连梁装置对剪力墙的整体结构有着非常重要的作用。
对于剪力墙的连梁结构来说,其结构的高度和截面大小受到很多因素的影响,一旦设计出现失误,或者不合理的地方,就会影响整个剪力墙的结构设计。
四、剪力墙结构设计中需要注意的问题剪力墙结构的应用主要是需要其提供对上层建筑的可靠支撑,从而加强建筑的坚固性。
剪力墙结构在发生地震时,能够有效增强建筑结构的抗震性,尽量减少破坏。
业主对于剪力墙的破坏非常困难,从侧面提高了整体建筑的使用寿命。
在建筑结构设计中进行剪力墙结构设计时需要注意几个问题。
首先要控制好剪力墙的高度与宽度的比例,剪力墙的结构高度较高,也就是我们平时所称的层高较大,在一些通透型建筑中剪力墙的宽度也非常大,为了减轻重点,只得在厚度方面不断降低,也就在形式上向框架、柱子结构靠拢。
与柱子结构不同的是,二者在厚度方面存在明显不同,如果剪力墙的高宽比例过低时,可以按照柱子结构进行设计。
剪力墙是一个平面结构,不但需要承载水平应力与弯矩力,还要承担竖向压力,所以需要满足弹性要求。
其次,在进行剪力墙设计计算时,要把重力与横向延展力结构进行分析计算。
在一些剪力墙中有门洞等情况时,更需要对其进行精确计算,避免在某处产生应力弱点,影响使用,产生施工后的裂缝问题。
结束语:总而言之,为了满足人们对工作、居住环境的高要求,我们在确保建筑结构安全的前提下,还应从设计层面下功夫,而剪力墙结构的合理设计和安排对于建筑整体结构的设计而言就显得非常重要,其关系到建筑整体结构的稳定性、耐久性和实用性,关系着工程效益的发挥,所以,在建筑结构设计中应用剪力墙结构时,我们必须遵循设计原则,根据建筑结构特点和设计要求合理布置剪力墙结构,使剪力墙结构的价值得以充分发挥,为建筑物整体质量和安全奠定坚实基础。
参考文献:[1] 潘鹏,邓开来,石苑苑,苗启松,李文峰,王涛.低配筋剪力墙单边抗震加固试验研究[J].工程抗震与加固改造,2013(02).[2] 王燕.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技与企业,2014,02∶173.。