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探讨高层建筑剪力墙体结构设计

发布于2020-10-28 16:13:32 | 来源:【河南铭苇实业有限公司】

当前,我国的经济发展水平显著提高,城市中的高层建筑数量明显增多,与普通建筑相比,高层建筑的质量要求更为严格。而在高层建筑结构设计中,应采取有效措施不断完善剪力墙设计。只有不断提高高层建筑剪力墙设计的质量,方可加强结构安全性。
高层建筑剪力墙设计十分关键,其对高层建筑的质量和性能有着较大影响。因此,在高层建筑剪力墙设计中,应当采取有效措施提高结构的安全稳定性,充分满足人们对高层建筑的性能要求。
1 高层建筑剪力墙结构设计的原则
1.1 整体性原则
高层建筑剪力墙设计中,应以整体的角度来考虑墙体的位置和高度。通常,墙体纵向高度设计不得低于建筑物的总高度,若剪力墙的纵向发生了方向上的变化,则需及时调整剪力墙的厚度和混凝土类型,有效控制墙肢的数量,加大墙体的抗侧强度
1.2 拉通对直原则
设计高层建筑剪力墙结构时,需确保建筑物上下层的门、窗等位置在一条垂线上,进而明确连接梁与墙肢的受力。抗震结构设计中,要防止发生叠合与错洞剪力墙的问题,若出现上述问题,则墙体洞口位置的抗震能力会显著下降,若出现地震灾害就会影响建筑物的安全稳定性。
1.3 控制平面外弯矩
在高层建筑剪力墙结构设计中,应严格控制剪力墙平面外弯矩。控制剪力墙平面外弯矩时,需通过适度增加壁柱与垂直墙肢的方式达到建筑工程预期的目的。另外还应对小面积的楼面梁采用刚接或半刚接的方式,有效控制墙肢的平面外弯矩。
2 高层建筑剪力墙结构设计中的问题
2.1 剪力墙设计方案不合理
设计单位在项目设计中应从多个角度进行探究,仔细分析结构框架设计,从而有效提高建筑物的质量和性能。高层建筑剪力墙结构设计具有较强的复杂性,且其涉及到的内容也相对较多,且剪力墙的功能性较强。又因为使用的结构形式有所不同,故而墙体设计相对较难,在剪力墙结构设计中,设计人员并不了解高层建筑项目的实际情况,且对建筑物的功能也缺乏全面了解,这使得设计方案与项目要求之间存在较大差异,最终拖慢工程进度。
2.2 缺乏墙体平面形状优化措施
建立墙体设计工作中,应严格按照设计规范的内容完成设计方案编制工作,同时对水平地震作用下的内力进行适度的调整。不仅如此,還需对结构中较为薄弱的位置采取科学有效的加强措施。但是在实际工程建设中,技术人员并未结合工程要求改进墙体的平面形状,且未结合实际采取处理措施,这样不仅会提高工程的施工成本,还会拖慢工程进度,最终影响建筑单位的经济效益。
2.3 剪力墙平面布置不科学
剪力墙设计中,部分单位片面关注经济效益,在方案设计中没有科学分析剪力墙的平面布置,这使得平面布置与墙体实际情况存在着较大的差异,而且对工程后续材料的应用也产生了较大的影响,不仅降低了结构的刚度,还增大了墙体的裂缝问题,削弱了结构的承载力,最终无法充分发挥出剪力墙的积极作用,影响了高层建筑的经济效益,阻碍了企业的建设与发展。
3 完善高层建筑剪力墙结构设计的措施
3.1 优选设计方案
如今,剪力墙结构设计存在较多的问题,建筑企业需不断深化技术人员的安全意识,并采取科学的优化措施积极改变当前的现状。设计单位需要充分保证建筑结构的安全,同时还应科学选择高层建筑的结构形式。此外,全面考虑建筑工程的造价,从而选择最优的设计方案。在框架剪力墙设计中,注意利用短肢剪力墙提高结构的刚度,且严格控制用量,以此增强墙体的稳定性和安全性。
3.2 完善墙体平面形状
设计人员在工程设计中必须高度关注概念设计,保证概念设计与设计方案的协调和一致。在平面与竖向布置时,注意全面结合建筑结构的基本特点。一方面要满足结构的适用性和美观性,从而明确墙体的平面形状;另一方面还应科学分析墙体的薄弱处,最大程度的简化结构平面,使其成为规则化平面。另外,在墙体平面形状优化设计中,要保证刚度均匀分布,并严格控制平面的长度,突出部分的长度也必须做到科学合理。
在建筑的型体上,应当确保结构的匀称性,防止外挑和内收的长度超出正常范围,且剪力墙结构的侧向刚度也要处于平衡状态,避免发生突变问题。在选择结构形式时,注意参照墙体结构实际情况,考虑结构的整体性能,避免设计中采用不规则的结构形式,进而完善剪力墙的性能,增强墙体的安全性,让工程如期高质量竣工。
3.3 科学布置剪力墙平面
为了有效改善剪力墙结构设计的综合水平,设计人员必须高度重视剪力墙平面设置。在平面设置中,墙体设置一方面要满足建筑物的使用功能,另一方面还需沿周边均匀布设剪力墙。在布置剪力墙时,科学确定剪力墙的位置,并在建筑物电梯间、楼梯及平面形状较大的区域设置剪力墙结构,且要求剪力墙的间距处于合理的范围,以此有效发挥剪力墙结构的功能。
此外,在布置剪力墙时,应当根据实际情况设置剪力墙,一般应沿主轴的方向设置剪力墙,且在布置剪力墙时一般不采用单向布置的方式,这样才能有效减少短肢剪力墙的数量,确保后续工作的顺利进行,进而提高项目建建设的整体水平,推动企业后续的建设和发展。
4 结束语
综上所述,高层建筑在人们的生活中较为常见,在高层建筑设计和建设的过程中,剪力墙设计十分重要,为此,设计人员需要结合设计的具体要求,对剪力墙结构的整体结构和局部设计予以统筹和协调,进而确定合理的剪力墙设计方案,完善平面形态设计,同时也要结合工程实际来完成剪力墙的平面设置,进而不断完善剪力墙的使用性能,增强建筑结构的稳定性及安全性,最终促进企业进入行业发展的新阶段。

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