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高层建筑结构设计工作要点

摘要:由于人们的生活品质在不断提升,所以要求的居住条件越来越苛刻。为了解决土地紧缺问题,很多高层建筑物在不断涌现,并具备较多的功能。在高层建筑构造中,通过利用剪力墙可将建筑的最基本功能全部实现,还更优的达到人们对建筑的个性化、经济性及持久性等要求,可高效的保障建筑的质量,减少建筑项目的资金投入,所以要搞好高层建筑构造中剪力墙结构设计工作,保证剪力墙构造设计水平的提高。本文从剪力墙的定义开始,针对剪力墙的优缺点展开剖析,并深层面描述了高层建筑构造中剪力墙设计的关键点。

关键词:高层建筑;剪力墙;结构设计;要点

当前我国的发展迅速,各行业的技术水平都有了显著的提升,尤其是基础工程及建筑工程领域的相关技术,更是在房地产行业快速发展的过程中得到了有效的发展。当前建筑结构设计主要是向着节能和高效发展,剪力墙结构正在适合这样需求的建筑结构类型,因此剪力墙结构越来越多的用于高层建筑结构设计中,本文对此进行详细探讨。

1剪力墙结构设计的基本原则

1.1调整楼层最小剪力系数方面的原则。在剪力墙设计时要尽量少使用构件,其中最佳的设计预案就是布置大开间的剪力构造,让其侧向刚度构造能达到最优的状态。同时,要确保楼层间的剪力系数最小,不得越出有关标准要求的范围,短肢剪力墙承受的地震倾覆力矩以及和整体总底部承受的地震倾覆力比一定不得超出1∶4,这样不但能缩减构造自身的重量,还能缩减地震所带来的损坏,可节省成本。1.2调整楼层间最大位移与层高之比方面的原则。我们可通过竖向构件的数目来得出构造的剪切变形量,可是在大量的项目实践中,大多数构件还是不过关的,所以要对构件实施科学的布置,一旦布置不科学,就会产生扭转变形,那么楼层间的移动也难以达标。所以,对于高层建筑来讲,不能仅用楼层间的移动来确定竖向构件的刚度,同时还要尽量的缩减扭转变形。1.3调整剪力墙结构连续超限方面的原则。如果剪力墙构造有较小的连续跨高比,就会产生较大的弯矩与剪力,如此就会超出了有关标准限度,跨高比一般要大于2.5。遵照有关的标准,如果跨高比低于5时,不能折减连续梁,合理的选择跨高比可高效的防止剪力与弯矩过量。在构造设计中如果对上述内容进行有效合理的运用,在一定程度上就能缩减项目的资金投入。

2剪力墙的优点

将剪力墙构造设计加入至建筑构造设计中,这样不但会减少项目的用钢量,而且还会减少建筑项目的资金投入。相对应的剪力墙总体性能较优,具备极大的刚度,可承受住各种类型的荷载,尤其是对水平荷载更高效。而且在高层建筑构造中加入剪力墙构造设计,可把建筑里的隔离墙与承重墙高效的融合在一起,可保障建筑里空间的安全,还增强建筑的美观性。

3剪力墙的缺点

在框架构造中运用剪力墙会增加建筑的重量,这样不但会增加成本的投入,而降低其防震能力。虽然剪力墙结构能够减少钢筋方面的使用成本,但是其本身的结构会对延展性形成一定的约束,剪力墙的横向应力抵抗强度较强,但是剪力墙竖直方向的施工成本较高,因此在实际的使用过程中,还需要考虑到施工成本的问题以及施工的安全问题。

4剪力墙结构的要点

4.1合理配置剪力墙暗柱钢筋。依据相关标准,当设计一级、二级及三级剪力墙构造时,需要设置一定的暗柱与端柱,这些暗柱与端柱在一定限度上可消耗掉很多的地震波能量,同时还能增强剪力墙边缘抗拉能力,这对建筑的稳定性提升产生着相当巨大的作用。4.2合理布置剪力墙结构。首先,在筛选短肢剪力墙构造时要保持一个谨慎的态度,这主要是因为短肢剪力墙构造不但防震性能差,而且难以高效地保证建筑的稳固性,所以在筛选时要对各个层面的要素展开全面的考虑,在确保建筑灵活布置时,要高效地缩减建筑构造的重量。其次,小墙肢的存在会增加剪力墙结构的施工难度,因此在实际的施工过程中必须尽量避免小墙肢的存在和建设,从而降低施工的难度,并且也有助于降低施工的繁琐程度和成本。在使用剪力墙结构时必须合理的进行控制。最后,因为剪力墙刚度直接关联到防震性能及作业的时间,所以在科学布置剪力墙构造时要保证其总体刚度,这样在保证作业时间时,还能加强其抗震功能,获得较好的经济利润。而且在对剪力墙刚度展开控制时,还要高效地达到位移限制标准。4.3合理的控制剪力墙结构参数。必须充分的控制好剪力墙结构的各项参数,在施工过程中必须严格的落实设计参数和指标,在具体的进行施工时,要根据施工的实际情况及时的调整设计,针对现场施工出现的状况及时的进行调节有助于确保整体的设计效果。并且在施工的过程中分阶段进行施工效果的检测,根据前一阶段的施工效果修正下一阶段的施工方案,从而最终实现施工的质量控制。4.4剪力墙的连梁设计。在高层建筑中使用连梁来连接剪力墙,它两边固定于剪力墙上,由于剪力墙自身具备一定的强度及刚度,所以在连梁里会产生巨大的作用力。为了缩小连梁里内力,我们通常会利用刚度折减的办法来运算内力,这样可控制好折减值。在受到风力及地震力的作用下,会对连梁产生很大的内力,进而制约到连梁的结构性能。所以通常会加大剪力墙洞口宽度、在连梁中间开水平缝等办法来减小连梁内力,以便削弱各种应力对连梁的损坏,提升高层建筑构造的稳定性。

5结论

近几年来我国建筑业有了大跨步的进展,这也高效地促进了剪力墙构造的运用。现今高层建筑构造中使用最多的就是剪力墙构造,将其运用于建筑构造总体设计中,可增强建筑的总体及防震功能,更能突显出剪力墙构造的重要性。而且要加大剪力墙探究的力量,深入提升剪力墙构造设计水准,在达到人们对建筑要求的同时,保证建筑总体质量的全方位提升。

参考文献:

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作者:马金刚 单位:承德天一建筑设计院有限公司

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