建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與具體運(yùn)用,建筑結(jié)構(gòu)論文

建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與具體運(yùn)用,建筑結(jié)構(gòu)論文摘要：建筑設(shè)計(jì)的剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)用,使建筑設(shè)計(jì)延展性及使用效能得以大幅提升,根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)條件,積極進(jìn)行剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)分析對(duì)提高建筑設(shè)計(jì)效能具有重要意義。本文將根據(jù)建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建筑剪力墻構(gòu)造應(yīng)用概念及相關(guān)技術(shù)內(nèi)容逐一分析,以此為當(dāng)代建筑工程設(shè)計(jì)更為科學(xué)的運(yùn)用剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)保障建筑質(zhì)量提供部分參考性建議。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：建筑;設(shè)計(jì);剪力墻;構(gòu)造;研究;Abstract：Thedesignandapplicationofshearwallstructureforarchitecturaldesignhasgreatlyimprovedtheductilityandperformanceofbuildingdesign.Accordingtotheexistingtechnicalconditions,activedesignanalysisofshearwallstructureisofgreatsignificancetoimprovetheefficiencyofbuildingdesign.Inthispaper,accordingtothebuildingstructuredesignstandards,theapplicationconceptandrelatedtechnicalcontentofthebuildingshearwallstructurewillbeanalyzedonebyone,whichwillprovidesomereferencesuggestionsforthemodernscientificengineeringdesigntousetheshearwallstructuredesigntoensurethebuildingquality.Keyword：architecture;design;shearwall;structure;research;0、引言現(xiàn)今,高層建筑建設(shè)應(yīng)用逐步成為當(dāng)代建筑建設(shè)發(fā)展的主要方向,為更好地適應(yīng)建筑市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境,提高高層建筑質(zhì)量,做好建筑設(shè)計(jì)構(gòu)造分析研究尤為必要,尤其是針對(duì)剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)探究,是解決當(dāng)代高層建筑設(shè)計(jì)構(gòu)造穩(wěn)定性及安全性等有關(guān)問(wèn)題的有效途徑。1、建筑設(shè)計(jì)剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)概念剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)概念的提出有效解決傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑構(gòu)造強(qiáng)度缺乏及延展性不高問(wèn)題,使建筑工程技術(shù)應(yīng)用從傳統(tǒng)的技術(shù)工業(yè)建設(shè)轉(zhuǎn)向當(dāng)代機(jī)械建設(shè)。剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)是建筑混凝土工程技術(shù)應(yīng)用的主要內(nèi)容,相比于其余種類鋼筋混凝土施工技術(shù)應(yīng)用,剪力墻構(gòu)造穩(wěn)定性更高層次、抗震性更好,在實(shí)際建筑建設(shè)方面具有高安全性及多功能性的基本特點(diǎn)。早期階段的剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)由于基礎(chǔ)構(gòu)造較為單一,且工程技術(shù)并不成熟,相關(guān)的構(gòu)造建筑材料主要以各類規(guī)格鋼筋梁架為主,因而運(yùn)用并不廣泛,在通過(guò)后續(xù)階段的技術(shù)完善及構(gòu)造優(yōu)化經(jīng)過(guò)中,剪力墻構(gòu)造技術(shù)應(yīng)用牽涉內(nèi)容逐步增加,環(huán)境適應(yīng)性加強(qiáng),尤其在高層建筑建設(shè)方面優(yōu)勢(shì)明顯,所以被當(dāng)代建筑工程建設(shè)廣泛運(yùn)用于大型建筑工程建設(shè)方面。隨著當(dāng)代建筑建設(shè)對(duì)建筑實(shí)用性及構(gòu)造美觀度認(rèn)知標(biāo)準(zhǔn)的提升,高強(qiáng)度的墻體構(gòu)造支撐成為將來(lái)階段建筑基礎(chǔ)支撐構(gòu)造設(shè)計(jì)的主要方向,其高密度的平面墻體不僅具備良好的抗壓性,同時(shí)具有一定的韌性,進(jìn)一步躲避自然因素環(huán)境干擾及人為環(huán)境因素干擾等相關(guān)建筑使用安全性風(fēng)險(xiǎn),使當(dāng)代建筑建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益顯著提升。2、建筑設(shè)計(jì)剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)原則與特點(diǎn)2.1、剪力墻構(gòu)造高度及寬度控制原則剪力墻構(gòu)造高度及寬度的控制,直接影響后續(xù)階段剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)使用效益。剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)主要采用空間梁構(gòu)造支撐作為基礎(chǔ)模板,所以綜合寬度相對(duì)較小,受力方向主要以鋼筋構(gòu)造做載體向梁柱構(gòu)造傳導(dǎo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)上層構(gòu)造壓力的平衡分布。受建筑設(shè)計(jì)使用環(huán)境影響,剪力墻外墻體長(zhǎng)度及厚度值計(jì)算基數(shù)應(yīng)小于3,如比值基數(shù)大于3,則需要采用雙向受壓構(gòu)造設(shè)計(jì)方案,以知足剪力墻構(gòu)造也建筑設(shè)計(jì)的構(gòu)造應(yīng)力、韌性、強(qiáng)度及延展性等相關(guān)需求。2.2、剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)工程一致性原則當(dāng)代剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)主要運(yùn)用于高層建筑方面,繼而需要考慮到墻體水平及垂直方向作用力,及其基礎(chǔ)構(gòu)造承載力等,在保障剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)方案符合建筑總體設(shè)計(jì)使用要求后,應(yīng)綜合多方面的建筑設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù),對(duì)剪力墻構(gòu)造進(jìn)行做出一定的調(diào)整,通過(guò)斜截面受剪承載力數(shù)據(jù)計(jì)算,分析墻體構(gòu)造壓力承載密度,如實(shí)際計(jì)算構(gòu)造壓力數(shù)值較大,則剪力墻設(shè)計(jì)所需承受的負(fù)荷較高,此時(shí)剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)與工程構(gòu)造設(shè)計(jì)一致性難以保障,應(yīng)在計(jì)算出局部受壓承載力后對(duì)剪力墻設(shè)計(jì)方案進(jìn)行逐項(xiàng)優(yōu)化,以此保障剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)符合工程建設(shè)總體需求。2.3、剪力墻構(gòu)造平面剛度及承載力較高傳統(tǒng)的鋼筋混凝土墻體構(gòu)造設(shè)計(jì)平面構(gòu)造剛度收到建筑材料、建筑施工技術(shù)及建筑工程管理等多項(xiàng)內(nèi)容限制,而當(dāng)代剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)則可有效的提高平面剛度,通過(guò)對(duì)梁柱銜接方案等及鋼梁設(shè)計(jì)方案優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)對(duì)總體承載力的提高,以此構(gòu)成良好的應(yīng)力及拉伸力,使墻體構(gòu)造整體性更高層次。剪力墻平面剛度及承載力固然較高,但在實(shí)際的設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)施工階段,必須注意做好剪力墻及平面外梁的連接控制,由于剪力墻材料特殊性較高,在連接經(jīng)過(guò)中若操作不規(guī)范及連接處理不到位,極易造成墻肢外彎問(wèn)題,進(jìn)而使剪力墻構(gòu)造綜合承載能力遭到實(shí)際影響。必要時(shí)可采用其余方案進(jìn)行技術(shù)處理,如需要進(jìn)行連接處理,則應(yīng)采用一定的保衛(wèi)措施,以免出現(xiàn)以上問(wèn)題,進(jìn)而提升剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)用有效性。3、建筑設(shè)計(jì)剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)用處徑3.1、剪力墻墻肢長(zhǎng)度確實(shí)定與設(shè)計(jì)墻肢長(zhǎng)度主要指剪力墻整體界面高度,通過(guò)高度數(shù)據(jù)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)剪力墻構(gòu)造穩(wěn)定性的有效協(xié)調(diào)。在外觀方面,剪力墻構(gòu)造主體同樣需要依靠墻肢長(zhǎng)度確實(shí)定設(shè)計(jì)保障支撐強(qiáng)度,所以建筑剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)方面,仍重視對(duì)剪力墻肢長(zhǎng)度數(shù)據(jù)計(jì)算與設(shè)計(jì)。通常情況下,如在建筑設(shè)計(jì)方面未提出特殊的建筑設(shè)計(jì)要求,則應(yīng)將剪力墻墻肢長(zhǎng)度控制在8米以內(nèi),特殊情況下可將相關(guān)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)值做一定的調(diào)整。剪力墻構(gòu)造延展性參數(shù)也是墻肢長(zhǎng)度設(shè)計(jì)的主要衡量標(biāo)準(zhǔn),需在結(jié)合寬度比例及高度比例基礎(chǔ)上,對(duì)各項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行開洞比擬,并采取彎矩約束比擬小的弱連梁的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)而解決墻體構(gòu)造穩(wěn)定性缺乏及平面剛度較低問(wèn)題。3.2、剪力墻構(gòu)造厚度控制當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)需要符合綜合性抗震標(biāo)準(zhǔn),不同地區(qū)的建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)差異化明顯,要根據(jù)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)環(huán)境、自然氣候及建筑設(shè)計(jì)要求等,結(jié)合剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)內(nèi)容選擇最佳厚度融入剪力墻構(gòu)造施工方案。剪力墻設(shè)計(jì)抗震效能主要來(lái)源于界面尺寸,一般情況下需要采取墻體底部加厚方式方法提高墻面強(qiáng)度。如建筑基礎(chǔ)數(shù)值不產(chǎn)生變動(dòng),則正常情況下底部厚度控制在200毫米下面,而其余部位構(gòu)造厚度,則不應(yīng)低于150毫米以免因厚度缺乏,產(chǎn)生構(gòu)造承載力不佳及建筑剪力墻構(gòu)造重心偏移等相關(guān)問(wèn)題。剪力墻獨(dú)立構(gòu)造設(shè)計(jì)方面,墻體底部厚度不得超過(guò)180毫米,其目的在于充分發(fā)揮獨(dú)立剪力墻底部構(gòu)造剛性優(yōu)勢(shì),過(guò)薄的底部構(gòu)造厚度設(shè)計(jì),難以有效發(fā)揮剪力墻底部承壓構(gòu)造效用,而過(guò)厚的設(shè)計(jì)方案,則使底部構(gòu)造壓強(qiáng)增加,導(dǎo)致剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)整體性受損,在建筑設(shè)計(jì)方面,應(yīng)將基礎(chǔ)數(shù)值控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),以提升建筑使用安全效益。3.3、剪力墻構(gòu)造基礎(chǔ)尺寸設(shè)置剪力墻構(gòu)造尺寸設(shè)置應(yīng)注意對(duì)構(gòu)造豎直方向及水平方向的剛度荷載壓力分布分析,盡可能將剪力墻肢截面高度基數(shù)控制在墻體厚度基數(shù)的8倍以上,保障雙間合并布置開間空間設(shè)計(jì)符合剪力墻基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),若在實(shí)際操作經(jīng)過(guò)中,沒有能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案,則無(wú)法知足剪力墻豎向荷載傳遞需求。如建筑設(shè)計(jì)方案對(duì)建筑對(duì)基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)計(jì)有特殊要求,則應(yīng)盡可能的避免采取開間布置設(shè)計(jì)方式。當(dāng)代剪力墻形狀設(shè)計(jì)為有效適應(yīng)多種階段使用及施工操作環(huán)境,均采用L形及T形構(gòu)造設(shè)計(jì),該布局有利于提高側(cè)向剛度,降低剪力墻構(gòu)造本身實(shí)際重量,從技術(shù)及成本兩個(gè)方面均具有綜合性實(shí)踐優(yōu)勢(shì)。另一方面剪力墻設(shè)計(jì)要求構(gòu)造長(zhǎng)度不宜過(guò)短,若實(shí)際長(zhǎng)度為到達(dá)建筑使用標(biāo)準(zhǔn),則可能出現(xiàn)配筋問(wèn)題,進(jìn)而影響建筑質(zhì)量,對(duì)此需將實(shí)際長(zhǎng)度控制在1米以上,使墻端暗柱配筋與構(gòu)造配筋更為接近,以便運(yùn)用剪力墻構(gòu)造尺寸的控制,確保剪力墻構(gòu)造壓力分布合理性。3.4、剪力墻構(gòu)造連梁方案選擇剪力墻構(gòu)造梁柱是剪力墻的重要構(gòu)造支撐,在連柱方案選擇方面,應(yīng)考慮到各墻肢之間壓力荷載變化問(wèn)題,在極端環(huán)境下,需進(jìn)行墻肢構(gòu)造扭曲控制實(shí)驗(yàn),通過(guò)合理選擇連梁方案及連梁裝置,保證各墻肢水平符合受力均勻,改善墻體受力基礎(chǔ)布局,使剪力墻基礎(chǔ)支撐構(gòu)件構(gòu)成穩(wěn)定框架的經(jīng)過(guò)中,可有效解決墻肢受力不均問(wèn)題,提升墻體構(gòu)造綜合耐久性。剪力墻構(gòu)造連梁設(shè)計(jì)方案選擇,應(yīng)參考剛度及高度數(shù)據(jù),適當(dāng)?shù)貙?duì)連梁進(jìn)行折減,以此增加構(gòu)造跨度,使剪力墻抗震效益到達(dá)更高層次標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步緩解外力緩解對(duì)于剪力墻內(nèi)部構(gòu)造的實(shí)際影響,必要時(shí)可運(yùn)用增加連梁截面方式方法,讓梁體裝置在有限范圍內(nèi)發(fā)揮最大效用。3.5、剪力墻構(gòu)造鋼筋配置剪力墻構(gòu)造鋼筋配置設(shè)計(jì)首先要綜合剪力墻主體墻面厚度數(shù)據(jù)。如墻體實(shí)際厚度小于14厘米,則才鋼筋配置方面應(yīng)選用雙排筋設(shè)計(jì)方案,若墻體厚度到達(dá)40厘米以上,則要采用三排布局方面,通常70厘米以上的剪力墻墻體設(shè)計(jì),需采用四排鋼筋配置設(shè)計(jì),以免鋼筋配置平衡強(qiáng)度缺乏,導(dǎo)致剪力墻受力失衡,進(jìn)而使后續(xù)階段剪力墻墻面出現(xiàn)列橫及內(nèi)部鋼筋彎曲問(wèn)題。不同的建筑抗震等級(jí)設(shè)計(jì),所選用的鋼筋配置方案不盡一樣,尤其要注重對(duì)剪力墻豎向及水平鋼筋布置配筋率的控制,實(shí)際數(shù)值要到達(dá)0.2%左右,鋼筋直徑需要在保障剪力墻基礎(chǔ)承載力的基礎(chǔ)上,盡可能的選擇大直徑鋼筋材料。例如在鋼筋配置方面,選用8毫米直徑鋼筋,實(shí)際間距控制要大于30厘米,避免鋼筋構(gòu)造間的相互干擾,針對(duì)抗震部位設(shè)計(jì)鋼筋配筋率應(yīng)到達(dá)0.3%-0.4%階段,必要時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行增加。3.6、剪力墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件的選用與使用規(guī)劃剪力墻邊緣構(gòu)件的選擇主要參考下面兩個(gè)方面問(wèn)題,首先是構(gòu)件使用質(zhì)量問(wèn)題,應(yīng)有構(gòu)件供給商提供相關(guān)的專業(yè)生產(chǎn)資質(zhì),并檢查相關(guān)的成本質(zhì)量能否符合本工程剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)使用標(biāo)準(zhǔn)。其次要解決構(gòu)件使用兼容性及功能性問(wèn)題,在不損失構(gòu)件使用效益的前提下,盡可能的實(shí)用性強(qiáng)的構(gòu)件設(shè)備。剪力墻邊緣構(gòu)件的使用規(guī)劃設(shè)計(jì),要參照(高層建筑混凝土構(gòu)造技術(shù)規(guī)程〕和(建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范〕等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求合理布局,保障建筑剪力墻構(gòu)造抗震性能。4、結(jié)束語(yǔ)綜上所述,建筑設(shè)計(jì)中剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)內(nèi)容牽涉廣泛,設(shè)計(jì)項(xiàng)目必需要與建筑使用要求相符,并積極的與建筑承建管理人員及施工技術(shù)人員等做好實(shí)際溝