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探討高層建築剪力牆體結構設計

發布於2020-10-28 16:13:32 | 來源:【河南絲瓜影視實業有限公司】

當前,我國的經濟發展水平顯著提高,城市中的高層建築數量明顯增多,與普通建築相比,高層建築的質量要求更為嚴格。而在高層建築結構設計中,應采取有效措施不斷完善剪力牆設計。隻有不斷提高高層建築剪力牆設計的質量,方可加強結構安全性。
高層建築剪力牆設計十分關鍵,其對高層建築的質量和性能有著較大影響。因此,在高層建築剪力牆設計中,應當采取有效措施提高結構的安全穩定性,充分滿足人們對高層建築的性能要求。
1 高層建築剪力牆結構設計的原則
1.1 整體性原則
高層建築剪力牆設計中,應以整體的角度來考慮牆體的位置和高度。通常,牆體縱向高度設計不得低於建築物的總高度,若剪力牆的縱向發生了方向上的變化,則需及時調整剪力牆的厚度和混凝土類型,有效控製牆肢的數量,加大牆體的抗側強度
1.2 拉通對直原則
設計高層建築剪力牆結構時,需確保建築物上下層的門、窗等位置在一條垂線上,進而明確連接梁與牆肢的受力。抗震結構設計中,要防止發生疊合與錯洞剪力牆的問題,若出現上述問題,則牆體洞口位置的抗震能力會顯著下降,若出現地震災害就會影響建築物的安全穩定性。
1.3 控製平麵外彎矩
在高層建築剪力牆結構設計中,應嚴格控製剪力牆平麵外彎矩。控製剪力牆平麵外彎矩時,需通過適度增加壁柱與垂直牆肢的方式達到建築工程預期的目的。另外還應對小麵積的樓麵梁采用剛接或半剛接的方式,有效控製牆肢的平麵外彎矩。
2 高層建築剪力牆結構設計中的問題
2.1 剪力牆設計方案不合理
設計單位在項目設計中應從多個角度進行探究,仔細分析結構框架設計,從而有效提高建築物的質量和性能。高層建築剪力牆結構設計具有較強的複雜性,且其涉及到的內容也相對較多,且剪力牆的功能性較強。又因為使用的結構形式有所不同,故而牆體設計相對較難,在剪力牆結構設計中,設計人員並不了解高層建築項目的實際情況,且對建築物的功能也缺乏全麵了解,這使得設計方案與項目要求之間存在較大差異,最終拖慢工程進度。
2.2 缺乏牆體平麵形狀優化措施
建立牆體設計工作中,應嚴格按照設計規範的內容完成設計方案編製工作,同時對水平地震作用下的內力進行適度的調整。不僅如此,還需對結構中較為薄弱的位置采取科學有效的加強措施。但是在實際工程建設中,技術人員並未結合工程要求改進牆體的平麵形狀,且未結合實際采取處理措施,這樣不僅會提高工程的施工成本,還會拖慢工程進度,最終影響建築單位的經濟效益。
2.3 剪力牆平麵布置不科學
剪力牆設計中,部分單位片麵關注經濟效益,在方案設計中沒有科學分析剪力牆的平麵布置,這使得平麵布置與牆體實際情況存在著較大的差異,而且對工程後續材料的應用也產生了較大的影響,不僅降低了結構的剛度,還增大了牆體的裂縫問題,削弱了結構的承載力,最終無法充分發揮出剪力牆的積極作用,影響了高層建築的經濟效益,阻礙了企業的建設與發展。
3 完善高層建築剪力牆結構設計的措施
3.1 優選設計方案
如今,剪力牆結構設計存在較多的問題,建築企業需不斷深化技術人員的安全意識,並采取科學的優化措施積極改變當前的現狀。設計單位需要充分保證建築結構的安全,同時還應科學選擇高層建築的結構形式。此外,全麵考慮建築工程的造價,從而選擇最優的設計方案。在框架剪力牆設計中,注意利用短肢剪力牆提高結構的剛度,且嚴格控製用量,以此增強牆體的穩定性和安全性。
3.2 完善牆體平麵形狀
設計人員在工程設計中必須高度關注概念設計,保證概念設計與設計方案的協調和一致。在平麵與豎向布置時,注意全麵結合建築結構的基本特點。一方麵要滿足結構的適用性和美觀性,從而明確牆體的平麵形狀;另一方麵還應科學分析牆體的薄弱處,最大程度的簡化結構平麵,使其成為規則化平麵。另外,在牆體平麵形狀優化設計中,要保證剛度均勻分布,並嚴格控製平麵的長度,突出部分的長度也必須做到科學合理。
在建築的型體上,應當確保結構的勻稱性,防止外挑和內收的長度超出正常範圍,且剪力牆結構的側向剛度也要處於平衡狀態,避免發生突變問題。在選擇結構形式時,注意參照牆體結構實際情況,考慮結構的整體性能,避免設計中采用不規則的結構形式,進而完善剪力牆的性能,增強牆體的安全性,讓工程如期高質量竣工。
3.3 科學布置剪力牆平麵
為了有效改善剪力牆結構設計的綜合水平,設計人員必須高度重視剪力牆平麵設置。在平麵設置中,牆體設置一方麵要滿足建築物的使用功能,另一方麵還需沿周邊均勻布設剪力牆。在布置剪力牆時,科學確定剪力牆的位置,並在建築物電梯間、樓梯及平麵形狀較大的區域設置剪力牆結構,且要求剪力牆的間距處於合理的範圍,以此有效發揮剪力牆結構的功能。
此外,在布置剪力牆時,應當根據實際情況設置剪力牆,一般應沿主軸的方向設置剪力牆,且在布置剪力牆時一般不采用單向布置的方式,這樣才能有效減少短肢剪力牆的數量,確保後續工作的順利進行,進而提高項目建建設的整體水平,推動企業後續的建設和發展。
4 結束語
綜上所述,高層建築在人們的生活中較為常見,在高層建築設計和建設的過程中,剪力牆設計十分重要,為此,設計人員需要結合設計的具體要求,對剪力牆結構的整體結構和局部設計予以統籌和協調,進而確定合理的剪力牆設計方案,完善平麵形態設計,同時也要結合工程實際來完成剪力牆的平麵設置,進而不斷完善剪力牆的使用性能,增強建築結構的穩定性及安全性,最終促進企業進入行業發展的新階段。

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