土木工程剪力墙结构毕业设计问题

土木工程剪力墙结构毕业设计问题

摘要:毕业设计是土木工程专业教学的主要环节,也是实现专业培养目标的重要阶段。剪力墙结构设计是目前土木工程专业要求较高的课题,文章根据指导土木工程毕业设计的教学实践,从一般剪力墙和短肢剪力墙的区别、剪力墙边缘构件的设置要求和剪力墙开洞处理等方面分析总结了土木工程专业剪力墙结构毕业设计的一些常见问题。

关键词:土木工程;毕业设计;剪力墙结构;常见问题

土木工程专业是一门实践性和操作性很强的学科,毕业设计是实现专业培养目标的一个重要环节,毕业设计和毕业实习这一实践环节,是培养学生综合运用大学四年所学的基本知识和操作技能的一个良好契机。混凝土剪力墙结构设计是土木工程专业培养学生创新精神和实践能力的训练的重要方式,能够有效提高学生独立工作的能力和创新能力。在剪力墙结构毕业设计过程中,以下几点要特别重视。

1一般剪力墙和短肢剪力墙的判断

规范规定一般剪力墙和短肢剪力墙的主要区别在于墙肢截面的高宽比。但完全按照剪力墙墙肢截面的高宽比来区别一般剪力墙和短肢剪力墙是不全面的,实际工程中应考虑墙的高宽比、层高和墙厚等因素来综合确定。依据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)(以下简称《高层建筑规程》)规定,各类墙肢的截面高宽比hw/bw>8时为一般剪力墙;bw≤300mm且4<hw/bw≤8时为短肢剪力墙;hw/bw≤4时为柱形墙肢。其中hw为剪力墙的截面高度,即剪力墙的长度;bw为剪力墙的厚度。判断是否为短肢剪力墙的基本依据是墙肢的高宽比,同时应注意互为翼墙的概念,有效翼墙可提高剪力墙墙肢的稳定性能。在剪力墙结构中允许设置少量的短肢剪力墙,设置少量的短肢剪力墙并不影响原结构体系的判别。但对短肢剪力墙的全部竖向钢筋的最小配筋率和短肢剪力墙的最小截面厚度应加以限制,对短肢剪力墙较多的剪力墙结构,除应采取加强措施以外,还应控制房屋的最大适用高度。

2剪力墙边缘构件的设置要求

对于考虑抗震设计的多高层剪力墙结构,当抗震等级为一、二级时,其底部加强部位及相邻的上一层,应按《高层建筑规程》规定,在剪力墙墙肢的两端和洞口设置边缘约束构件。剪力墙约束边缘构件沿墙肢方向的长度lc和箍筋配箍特征值λv宜符合规定。约束边缘构件的箍筋配置分为阴影区和非阴影区两部分,应在阴影区内设置封闭箍筋,封闭箍筋的长短边之比不宜大于3,箍筋的无支长度不应大于300mm,大于300mm时,可补充拉索。剪力墙构造边缘构件的配筋应符合要求,如表2所示。

3剪力墙开洞处理要求

(1)墙长超过8m的剪力墙,由于其单片墙的刚度很大,延性较差,应对超长墙肢进行开洞处理,墙肢之间设置适当刚度的连梁,以保证其他墙肢的安全。(2)为使结构的侧向刚度均匀,减少结构的扭转,需对剪力墙进行开洞处理。(3)门窗洞顶设备专业需要大量穿越管线时,宜适当减少并统一连梁高度,在门窗顶设置过梁,连梁与过梁之间留出专门洞口供设备管线穿行。当结构侧向刚度足够时,可对连梁的截面高度进行适当归并。洞顶设过梁,过梁与连梁之间可用填充砌体进行封堵。(4)实际工程中,应注意剪力墙布置及剪力墙墙肢的均匀性要求,避免平面布置不均匀引起的竖向承载力及侧向刚度的突变。对具有不规则洞口的剪力墙,首先应进行剪力墙开洞的规则化处理。(5)在剪力墙结构中,一般结构的侧向刚度较大而延性较差,有条件时应通过调整剪力墙的连梁并由连梁来耗能,改善剪力墙结构的延性。但连梁的刚度也不是越小越好,过小的连梁刚度,减弱了连梁的耗能能力,使剪力墙结构成为全部为独立墙肢加弱连梁的壁式框架结构,这样的结构虽然剪力墙较多,但受力特性接近框架结构,当房屋高度较大时,对抗震不利。

4结束语

盐城工学院土木工程专业结合专业评估工作,近几年在全面提高毕业设计质量方面做了一些有益的探索。为使学生的设计成果更接近于工程实际,有条件的院校可以聘请工程技术人员和校内教师一起指导毕业设计;也可以建立指导教师小组制,根据专业方向及领域共同指导学生,这有利于毕业设计水平的提高。

参考文献:

[1]邱林.普通高等教育土建、环境与安全类专业教学与研究[M].北京:机械工业出版社,2007.

[2]童乐为,罗烈,刘沈如,等.土木工程专业毕业设计教学创新体系建设探讨[J].高等建筑教育,2010,19(2):111-114.

作者:潘永灿 单位:盐城工学院土木工程学院