装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计分析

装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计分析

薛宏杰

正鼎国际建筑设计有限公司三门峡分公司

河南三门峡472400

摘要：剪力墙结构设计对工程建筑来说是一项十分重要的工作，依托于剪力墙结构的基础状况，开展结构设计的基本思路探究、详细对策探究，使剪力墙结构得到健全和发展，从而促使工程建筑的优质化构建。基于此，本文就剪力墙结构设计在装配式建筑结构设计中的应用展开论述。

关键词：装配式；建筑结构；设计；剪力墙；结构设计

在现代的生产力可以生产制造出的工程材料中，建筑钢筋和混凝土因其具备低廉性、耐用性、工艺成熟稳定且建设出的工程建筑适用范围更强等竞争优势，被广泛运用于民用建筑中。在诸多混凝土所构成的结构件中，混凝土结构剪力墙具备抵御风或地震灾害等水平力的抗侧强度大、对工程建筑应用作用的影响小等竞争优势，在多高层建筑中被广泛运用。

一、装配式建筑剪力墙结构的竞争优势

1、构造功能水准高

装配式工程建筑剪力墙作业必须要在结构设计时应用高标号混凝土，并且搭配高级别、超性能建筑钢筋材料，构造强度大，建筑抗震等级效果更强。现阶段愈来愈多的住宅建筑采用大飘窗设计，设计中应加设对应的连梁，保证工程构造的整合性，因为其应力比较大，在计算时要做应力折减。装配式房屋构造的最外层为混凝土围护结构墙，同时加设XPS板弱化构造强度，使该构造具备较高的功能水准。

2、工业生产化水准高

通常状况下，装配式工程建筑剪力墙的壁厚均调节在0.2-0.3米范畴内，除异形构件外，构件侧边不出筋，合乎构件在智能化生产流水线中的成批作业，并且在构件的输送环节中就可以完成其安装。装配式工程建筑剪力墙体配筋可调节成统一化规格型号、促使墙体建筑钢筋可达到产业化批量生产。

3、节约资源，减低废弃物排放

因为装配式房屋需要的构件一般在厂家生产制造，不但减低了施工现场作业量，并且大大减少了作业环节中的噪音、烟尘和污水。按照相关资料，装配楼作业可合理减低建筑垃圾约75％，节约水资源约65％，节省木料约75％，减低耗能约65％。

4、缩减建设周期

装配式房屋需要的构件是在厂家中加工生产制造，减低施工过程中钢管架及模板的总数，从而减低作业成本费用，特别是繁杂构件的竞争优势更加显著，不但优化施工流程，还提高了构建有效率。根据统计，高层建筑可缩减1/3的施工期，多层和低层则可缩减50％以上。

5、减低安全风险

过去作业绝大多数是在室外操作、高处操作，具有很大的安全风险。装配式房屋的构件输送到施工现场后，由专业的安装团队从严遵循具体步骤开展装配，合理提高工程施工质量并减低安全风险。

6、减低全生命周期成本

装配式房屋绝大多数工程建筑构件在厂家生产制造，施工现场作业人少、工期较短、品质可预估、标准化水平高、保养便捷，全生命周期耗费少。

二、剪力墙结构设计原则

1、剪力墙位置选取原则

剪力墙的具体位置选择，要遵循对应、匀称、分离的原则，顺着建筑竖向及水平布局，还应布局在建筑的两端和样式变动多的具体位置，恒载荷大、处在端部楼电梯轿厢处要降低剪力墙的布局；剪力墙在平面设计方案中尽可能对称，若不能满足，则尽可能让品质核心与刚度核心相近；剪力墙上设计洞口时，其具体位置应尽可能处在横截面的中间，防止处在柱子处和墙端。

2、剪力墙间隔和壁厚明确原则

剪力墙的间隔和壁厚布置原则：剪力墙的最高间隔应设定在相关范畴内，在保证屋架侧面刚度的状况下，使水平载荷功能下楼盖平行面内的弯矩形变得到预防；剪力墙的壁厚选值原则包含利用周期比、位移角和最高层间偏移等各种指标值明确剪力墙壁厚原则；不一样的建筑抗震等级下的轴压比设定混凝土壁厚原则；能够满足稳定和构造性需求的原则；剪力墙壁厚选择还应能够满足《高层建筑规范》中的相关需求。

3、剪力墙的总数设计原则

剪力墙总数的设计必须适当，并非总数越多，效果越好，反倒有时候布局的总数的增加会使构造本身所承载的地震力扩大，耗费工程材料等。所以剪力墙的总数布局原则是在能够满足建筑侧面形变的限制值状况下，尽可能少的布局剪力墙，由此缓解构造本身的重量，防止剪力墙总数过量反倒承载能力欠佳的状况。

三、装配式建筑结构中剪力墙结构设计方法

1、标准参数

在设计中，必须开展标准技术参数的设定，通常状况下，装配式建筑构造剪力墙设计应算出振型数，由此掌握指数品质，保证设计能高于最开始设定标值，保证建筑结构设计规划的科学性。针对振型数选取，必须融合建筑结构类型开展明确，通常高层建筑必须在15以上。在技术参数的设定中，还需要算出墙身纵向构造筋最小配筋率，通常配筋的大小要依据具体最小配筋率当作参照，降低总体数值误差。假如根据现实最小配筋率展开算出，更易使最后受弯钢筋的标值产生变化。最后，在明确标准技术参数中还需要明确最低地震剪应力数。从装配式建筑结构设计实践性视角剖析，结构设计技术参数明确最低地震创建指数当作关键标准，由此达到抗震的作用，且最低地震剪应力数还被用作考量构造可靠性与抗压能力，低震级区高层建筑物底端最低创建指数低于设计规定。

2、平面构造

装配式建筑构造中的剪力墙结构设计必须加强平面构造设计，在实际操作中，要始终坚持统一性原则，保证简易且对称。平面构造设计中，假如建筑构造总长度和总宽均比较大且具备不规则的特征，必须设计适宜的温度建筑伸缩缝，保证构造科学性。例如，在设计中可以根据周围设计原则开展作业，达到提高构造总体抗扭曲能力目标，针对构造品质核心而言，要保证构造弯曲刚度核心与剪力墙恰当重叠。这样的设计方法可以保证在碰到地震等突发性灾难时，扭曲力对构造导致的干扰能被控制在恰当范围内。

3、纵向构造

通常状况下，装配式建筑构造的纵向弯曲刚度会遭受纵向支撑构件多次变换要素的干扰。所以，在剪力墙设计时，恰当增多剪力墙转换层垂直结构方法，可以保证剪力墙总体可靠性。针对弯曲刚度操控而言，要从剪力墙操控转换层的传力方式着手，保证从上至下的传力方向完全一致，以避免出现水平方向上的多级别变换方式，避免产生多次变换量问题。选取转换梁顶层的墙身部位和中心支柱部位开展空洞设计，可以提高剪力墙的总数承载作用。假如要保证多级别变换都平稳，则要选取一样的传力方法。在转换层主体构造内设定纵向抗侧力构件，能保证剪力墙的总体构造与性能指标，使其达到愈发平稳和坚固的设计效果。

4、墙体厚度设计及连梁钢筋配置

剪力墙肢壁厚设计通常具有清晰明确的标准条例进行制约，例如针对短肢剪力墙来讲，规定底端加强位置应在20cm以内，别的位置应在18cm以上。此外，在现实设计过程中为防止剪力墙刚度系数出现突然变化问题，剪力墙壁厚在现实变动层面，应将变动范畴空白纸5至10cm上下，且要确保剪力墙壁厚变动的匀称性。在连梁钢筋配置层面，通常都是和剪力墙设计来讲，规定最小配筋率在0.2%以上，假如抗震等级规定在三级内，要剪力墙最小配筋率在0.25%以上，在明确现实连梁最小配筋率时，还要融合工程构造现实灵便调节。通常来讲，在现实设计时，利用恰当提高剪力墙最小配筋率，更有利于提高剪力墙的总体稳定度。

结语：剪力墙结构是当代房屋建筑兴起的核心技术，有着关键技术可以推动建筑行业的进步，从而加速构建和谐社会的进步脚步运用环节中务必确保剪力端构造的可行性、延续性、合理性、科学性与科学性，保证剪力墙在房屋建筑中的有利位置。

参考文献

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