张洪华
(江苏仁禾中衡集团 盐城市盐工建筑设计研究院有限公司,江苏 盐城 224000)
做好建筑工程结构设计工作,对于保证项目质量有着重要的作用,在技术的不断更新发展过程中,剪力墙结构设计逐渐得到应用和发展,剪力墙结构设计的科学性、合理性和规范性是保证项目质量的关键。下面本文就重点对剪力墙结构设计问题进行分析。
在建筑物当中能够竖向承载重量、竖向荷载以及水平地震作用的构件被称之为剪力墙。在进行剪力墙结构设计的时候,需要满足建筑物的平面设计要求,同时也要满足其结构设计规范。
剪力墙结构具有较强的优势,其抗侧力能力强,侧向刚度大,尤其在高层建筑物中应用广泛。但设计中其劣势也不能忽视,建筑物的设计间距受到限制,所以不适用于大空间的公共建筑设计中。
在进行剪力墙结构设计时,要最大限度发挥其优点,降低其缺点造成的不利影响,即要尽量的将不同方向的剪力墙进行连接,且需要沿着主轴的方向多向布置。进行抗震设计的时候,需要保证两个方向的侧向刚度相同,结构设计力求简单并要沿着各个方向均匀分布。
建筑结构设计中,剪力墙结构设计应用较为广泛,下面本文就对相关的设计问题进行分析论述。
第一,恰当选择设计方法。并不是所有的建筑结构都适宜用剪力墙结构,因此,在设计之前,需要对建筑结构的设计要求和施工地区的实际情况进行调查研究,进而选择最佳的设计方法。剪力墙结构设计人员在进行方案设计之前,需要深入到施工现场进行实地考察,综合各项要求选择最佳的设计方案,保证建筑结构的稳定性。因为剪力墙结构经常处于受弯的状态之下,使剪力墙结构具有较强的延展性,设计时要综合这一特点将剪力墙的形状设置成为宽细的形状。如果剪力墙较长,就会出现低宽剪力墙,无法保证建筑物抗震等级,这时设计者就要通过科学的计算保证剪力墙结构受力的均匀性。
第二,科学设计剪力墙结构,并做好细节处理。剪力墙结构的设计要做到科学规范合理,这样才能够发挥其优势。在剪力墙结构水平方向设计时,要保证平面的对称性,并将剪力墙的重量及刚度核心设计在一起,这样可以有效的防止剪力墙结构产生扭矩,并提升结构的抗震性能。
同时,在进行剪力墙结构设计时,最好避免出现单项形式的设计,要发挥剪力墙的侧向刚度优势。
在细节处理方面设计工作要到位,例如在延伸性处理上,要静心细心。延伸性的处理是剪力墙结构设计的核心工作,因为剪力墙结构本身具有较大的延伸性,所以设计过程和施工过程中也需要保证该结构具有同等的延伸性。在细节处理中,要保证剪力墙结构的完整性,满足建筑结构的承载力要求,可利用均匀、对称且上下连贯的设计方式,提升剪力墙的支撑效果。
再如,对于剪力墙结构的性能和强度提升上,设计人员也需要引起注意。通常情况下,在非抗震设计以及四级抗震设计的过程中,剪力墙的水平和竖向分布筋的配筋率需要保证在0.2%以上,在一到三级抗震要求设计时,配筋率需要在0.25%以上,这样才能确保抗震性能。在设计时,还需要根据施工具体需求科学确定性能及强度要求。
第三,做好剪力墙连梁设计工作。剪力墙结构的连梁设计可以有效提升整个结构的刚度等级,保证结构的稳定性和安全性,同时可以将建筑物侧移的情况降到最低。设计时,设计人员要综合考虑多方因素,要保证设计方案的可行性,能够满足施工要求。在梁内力和结构抗侧力刚度设计的时候,需要结合剪力墙的墙肢刚度,如果说连梁的跨高比较小的话,就会在反复的荷载作用之下出现斜裂缝,出现剪切破坏。为了有效避免这一情况的发生,设计时可以扩大连梁的跨高比,提升连梁的可延性。同时,需要做好内力分析,连梁的刚力进行折减计算。
第四,剪力墙结构设计中的其他要点分析。在剪力墙结构设计时,要做好墙体配筋的设计工作。设计者可以在满足结构最小配筋量要求的基础之上,将建筑墙体配筋设计成为水平钢筋外侧以及竖向钢筋内测。如,在设计迎水面保护层配筋设置时,就可以采用双向的钢筋网片,这样可以降低配筋的使用量,提升经济效益,同时也能够降低钢筋厚度。
在短肢墙设计时,各个横截面的高度和厚度比要控制在4到8之间,横截面的厚度需要控制在300毫米以下。短肢墙具有肢厚小的特点,更有利于节省空间。但因为短肢墙的承载能力有限,因此在实际应用时还需要综合考量。
随着技术的应用,建筑工程项目结构设计过程中,越来越多的现代设计技术得到了应用和推广,有效保障了建筑物的稳定性,保证其性能的更好发挥,其中,剪力墙结构时建筑结构设计中应用最为广泛的设计手段。上文中对剪力墙结构的相关问题进行了分析,指出了其在建筑结构设计中的合理应用,希望能够为今后的相关设计工作提供借鉴,更好的发挥剪力墙结构的优势,保证建筑物结构的安全性。