羅德俊
【摘要】近年來我國的經(jīng)濟規(guī)模得以不斷擴大,并促使建筑行業(yè)得到了更進一步的發(fā)展。而剪力墻結(jié)構(gòu)因為其自身的良好抗震性能以及抗側(cè)剛度,使得其在現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文主要就剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用情況進行了深入的分析。
【關(guān)鍵詞】剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提升,使得人們的生活質(zhì)量也得到了一定程度的提高,對于建筑物的性能也提出了更高的要求。在這一形式下,建筑的功能以及復(fù)雜程度均得到了進一步的提升,并導(dǎo)致了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計模式難以充分滿足人們的使用需求。而剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,則能夠在保障建筑物良好使用性能的基礎(chǔ)上,使得其抗側(cè)剛度得到進一步的提升,因此在現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)中具備有非常實用的應(yīng)用價值。
一、剪力墻架構(gòu)介紹
(一)剪力墻結(jié)構(gòu)簡析
一般情況下剪力墻主要指的是建筑中用來承擔(dān)風(fēng)荷載以及地震造成的水平負荷的建筑墻體,其作用在于有效預(yù)防建筑構(gòu)架受到水平作用時造成剪切性質(zhì)的損失,并使得房屋建筑的穩(wěn)定性跟可靠性得到進一步的提升?,F(xiàn)階段在進行剪力墻的設(shè)計施工過程中,多采取鋼筋混凝土作為施工材料,來保障其具備有良好的負荷能力。因為剪力墻結(jié)構(gòu)具備有顯著的經(jīng)濟效果,在實際的建筑施工過程中能夠有效降低建筑成本,因此在現(xiàn)階段的建筑施工中得到了廣泛的應(yīng)用。
(二)具體分類
在目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中有以下幾種類型的剪力墻。①聯(lián)肢剪力墻:該剪力墻結(jié)構(gòu)主要是針對一些大開口、多墻體的剪力墻來說的,當剪力墻出現(xiàn)了多個截面之后,并存在有結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布無規(guī)律的問題時,也就需要對其進行適當?shù)膲χB接處理,來保障該剪力墻的負荷性能。②實體墻:在墻體的洞口小于14%范圍或者墻體完整的情況下,其荷載承受能力相對比較差,但是并不會影響到整體建筑的穩(wěn)定性,在這一情況下就需要應(yīng)用實體剪力墻來進行設(shè)計,這樣才能夠保障具體施工過程中不會出現(xiàn)異常,并使得墻體的安全系數(shù)得到進一步的提升。③小開口整體剪力墻:在墻體的洞口面積大于全部面積14%的情況下,其正應(yīng)力會直接移動在洞口的兩側(cè)位置,并會導(dǎo)致反彎現(xiàn)象的發(fā)生。④壁式框架:當墻體的洞口過大時,會導(dǎo)致墻體的完整性出現(xiàn)較大的破壞,這也就要求剪力墻逐漸朝著框架結(jié)構(gòu)進行轉(zhuǎn)變,在轉(zhuǎn)變過程中其梁柱銜接位置保持一定,也就是壁式框架。
二、剪力墻結(jié)構(gòu)的具體表現(xiàn)形式
①無洞單肢剪力墻:該類型的剪力墻結(jié)構(gòu)實際上是一種豎向懸臂構(gòu)建,其在立面上不存在有任何的洞口,在受到了水平壓力之后,其墻肢截面的正應(yīng)力呈現(xiàn)出直線分布的形式,因此可以通過材料力學(xué)來對該剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和受到水平壓力之后的變形情況進行有效的計算。②整體墻或者小開口整體墻:該類型剪力墻結(jié)構(gòu)與第一種基本保持一致,其正應(yīng)力也是呈現(xiàn)為直線分布的情況。但是當墻體的開口稍大的情況下還會導(dǎo)致墻體的局部出現(xiàn)一定程度的彎曲情況,但是只需要將墻肢的應(yīng)力控制在整體彎曲應(yīng)力的15%以內(nèi),也就能夠保障該剪力墻的具體應(yīng)用性能。在應(yīng)力的計算過程中依舊是通過材料力學(xué)方式來進行,并根據(jù)該建筑物的實際建設(shè)情況進行合理的修正。③聯(lián)肢墻:聯(lián)肢墻主要是由許多的受彎構(gòu)件連接在一起后所構(gòu)成的,在該建筑墻體上面包含有比較多的洞口,并呈現(xiàn)出豎向排列的模式。這些洞口可以通過窗戶、門以及走道的形式來表現(xiàn)。而在實際設(shè)計過程之中,還需要通過這些洞口來進行一整片墻的區(qū)分工作,而這些借助于連梁跟樓板所進行連接的墻肢也被稱作是聯(lián)肢墻。
三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用
(一)進行大墻肢的有效處理
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,其剪力墻結(jié)構(gòu)必須具備有一定的有延性,當該墻墻面高度與寬度的比值大于3時,就會成為延性很高以及易彎曲的墻體,但是在該墻墻面高度與寬度的比值小于3的情況下,對于脆性剪切破壞的預(yù)防能力也會得到大幅度的降低。在這種情況下,也就可以在長墻上面進行開洞分割處理,并將長墻均勻分割成一些合理獨立的墻段,從而使得受彎裂縫出現(xiàn)的可能性得到大幅度的降低,并使得整個墻體的整體性能得到有效增強。此外在房屋建筑的建設(shè)過程之中,多是將主要的承載力放置在大墻肢上面,這樣在出現(xiàn)了地震等水平振動之后,大墻肢首先會因為負荷過大而遭受到破壞,小墻肢則會因為自身配筋不足而出現(xiàn)了一定程度的損害情況,從而使得整個墻面都受到一定程度的破壞。為了有效解決這一問題,就需要在進行剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中,對于超過了8m的墻肢結(jié)構(gòu)采取以下兩點措施來進行處理。①開施工洞:也就是具體施工過程中首先在墻體上面開一些洞口,然后在施工完成之后填好洞,從而使得大墻肢分為多個小墻肢,來有效降低負荷對于墻體造成的破壞。②開計算洞:即在結(jié)構(gòu)計算中進行計算洞的合理設(shè)置,在具體施工過程中進行混凝土墻的合理設(shè)置,從而使得該建筑物中小墻肢的配筋性能得到進一步的提升。
(二)進行剪力墻的開洞處理
為了充分滿足建筑功能的實際需求,在必要情況下還需要對剪力墻進行開洞處理,比如在電梯井道的位置就需要進行電梯口通道的預(yù)留,但是在開洞之后還會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度出現(xiàn)變化,并導(dǎo)致目標剪力墻的剛度得到了一定程度的降低。因此在具體的開洞過程之中,也就要求相關(guān)建筑設(shè)計人員能夠有意識的對結(jié)構(gòu)剛度的中心位置進行調(diào)整,并保障其盡量與行心進行從何,這樣才能夠使得結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)得到有效的降低。此外因為單片墻具備有非常大的剛度,因此在地震發(fā)生之后因其承載力不足,從而直接影響到整體建筑物的安全性能。這也就需要相關(guān)設(shè)計人員對超長的墻肢進行開洞處理,并需要在墻肢處進行適當剛度的連梁的合理設(shè)置。
結(jié)束語:
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中通過剪力墻的合理布置,一方面能夠充分滿足現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展需求,另一方面還能夠使得使用質(zhì)量得到有效的提升,從而獲得良好的施工效應(yīng)。因此我國相關(guān)的建筑設(shè)計人員就需要加強對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的重視力度,并積極提升自身的專業(yè)水平,來使得剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用效果得到更進一步的提升。
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