張洪華
(江蘇仁禾中衡集團 鹽城市鹽工建筑設計研究院有限公司,江蘇 鹽城 224000)
做好建筑工程結構設計工作,對于保證項目質量有著重要的作用,在技術的不斷更新發展過程中,剪力墻結構設計逐漸得到應用和發展,剪力墻結構設計的科學性、合理性和規范性是保證項目質量的關鍵。下面本文就重點對剪力墻結構設計問題進行分析。
在建筑物當中能夠豎向承載重量、豎向荷載以及水平地震作用的構件被稱之為剪力墻。在進行剪力墻結構設計的時候,需要滿足建筑物的平面設計要求,同時也要滿足其結構設計規范。
剪力墻結構具有較強的優勢,其抗側力能力強,側向剛度大,尤其在高層建筑物中應用廣泛。但設計中其劣勢也不能忽視,建筑物的設計間距受到限制,所以不適用于大空間的公共建筑設計中。
在進行剪力墻結構設計時,要最大限度發揮其優點,降低其缺點造成的不利影響,即要盡量的將不同方向的剪力墻進行連接,且需要沿著主軸的方向多向布置。進行抗震設計的時候,需要保證兩個方向的側向剛度相同,結構設計力求簡單并要沿著各個方向均勻分布。
建筑結構設計中,剪力墻結構設計應用較為廣泛,下面本文就對相關的設計問題進行分析論述。
第一,恰當選擇設計方法。并不是所有的建筑結構都適宜用剪力墻結構,因此,在設計之前,需要對建筑結構的設計要求和施工地區的實際情況進行調查研究,進而選擇最佳的設計方法。剪力墻結構設計人員在進行方案設計之前,需要深入到施工現場進行實地考察,綜合各項要求選擇最佳的設計方案,保證建筑結構的穩定性。因為剪力墻結構經常處于受彎的狀態之下,使剪力墻結構具有較強的延展性,設計時要綜合這一特點將剪力墻的形狀設置成為寬細的形狀。如果剪力墻較長,就會出現低寬剪力墻,無法保證建筑物抗震等級,這時設計者就要通過科學的計算保證剪力墻結構受力的均勻性。
第二,科學設計剪力墻結構,并做好細節處理。剪力墻結構的設計要做到科學規范合理,這樣才能夠發揮其優勢。在剪力墻結構水平方向設計時,要保證平面的對稱性,并將剪力墻的重量及剛度核心設計在一起,這樣可以有效的防止剪力墻結構產生扭矩,并提升結構的抗震性能。
同時,在進行剪力墻結構設計時,最好避免出現單項形式的設計,要發揮剪力墻的側向剛度優勢。
在細節處理方面設計工作要到位,例如在延伸性處理上,要靜心細心。延伸性的處理是剪力墻結構設計的核心工作,因為剪力墻結構本身具有較大的延伸性,所以設計過程和施工過程中也需要保證該結構具有同等的延伸性。在細節處理中,要保證剪力墻結構的完整性,滿足建筑結構的承載力要求,可利用均勻、對稱且上下連貫的設計方式,提升剪力墻的支撐效果。
再如,對于剪力墻結構的性能和強度提升上,設計人員也需要引起注意。通常情況下,在非抗震設計以及四級抗震設計的過程中,剪力墻的水平和豎向分布筋的配筋率需要保證在0.2%以上,在一到三級抗震要求設計時,配筋率需要在0.25%以上,這樣才能確保抗震性能。在設計時,還需要根據施工具體需求科學確定性能及強度要求。
第三,做好剪力墻連梁設計工作。剪力墻結構的連梁設計可以有效提升整個結構的剛度等級,保證結構的穩定性和安全性,同時可以將建筑物側移的情況降到最低。設計時,設計人員要綜合考慮多方因素,要保證設計方案的可行性,能夠滿足施工要求。在梁內力和結構抗側力剛度設計的時候,需要結合剪力墻的墻肢剛度,如果說連梁的跨高比較小的話,就會在反復的荷載作用之下出現斜裂縫,出現剪切破壞。為了有效避免這一情況的發生,設計時可以擴大連梁的跨高比,提升連梁的可延性。同時,需要做好內力分析,連梁的剛力進行折減計算。
第四,剪力墻結構設計中的其他要點分析。在剪力墻結構設計時,要做好墻體配筋的設計工作。設計者可以在滿足結構最小配筋量要求的基礎之上,將建筑墻體配筋設計成為水平鋼筋外側以及豎向鋼筋內測。如,在設計迎水面保護層配筋設置時,就可以采用雙向的鋼筋網片,這樣可以降低配筋的使用量,提升經濟效益,同時也能夠降低鋼筋厚度。
在短肢墻設計時,各個橫截面的高度和厚度比要控制在4到8之間,橫截面的厚度需要控制在300毫米以下。短肢墻具有肢厚小的特點,更有利于節省空間。但因為短肢墻的承載能力有限,因此在實際應用時還需要綜合考量。
隨著技術的應用,建筑工程項目結構設計過程中,越來越多的現代設計技術得到了應用和推廣,有效保障了建筑物的穩定性,保證其性能的更好發揮,其中,剪力墻結構時建筑結構設計中應用最為廣泛的設計手段。上文中對剪力墻結構的相關問題進行了分析,指出了其在建筑結構設計中的合理應用,希望能夠為今后的相關設計工作提供借鑒,更好的發揮剪力墻結構的優勢,保證建筑物結構的安全性。