(常德市天城規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)有限公司 湖南 常德 415000)

隨著建筑高度與體量的持續(xù)增大，越來(lái)越多的建筑采用剪力墻來(lái)承受水平荷載，水平荷載主要由風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生，剪力墻的合理布置，能防止結(jié)構(gòu)因水平荷載而發(fā)生剪切破壞，現(xiàn)實(shí)意義突出。但其對(duì)設(shè)計(jì)有著較高的要求，設(shè)計(jì)水平直接決定應(yīng)用效果，要引起足夠重視。

一、剪力墻介紹

剪力墻還可稱作結(jié)構(gòu)墻、抗風(fēng)墻與抗震墻，其作用在于承受由地震或風(fēng)荷載等造成的水平、豎向荷載，避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生剪切破壞。剪力墻主要分為兩種形式，即筒體剪力墻與平面剪力墻。其中，平面剪力墻經(jīng)常用在以下結(jié)構(gòu)體系：無(wú)梁樓蓋、框架與升板結(jié)構(gòu)。為了提高某一結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度，增強(qiáng)抗倒塌性能，可根據(jù)實(shí)際情況采取現(xiàn)澆或預(yù)制工藝形成剪力墻。采用現(xiàn)澆工藝的剪力墻一般和柱及周邊梁同時(shí)進(jìn)行澆筑，具有良好的整體性與可靠性。筒體剪力墻常用在以下結(jié)構(gòu)體系：懸吊與高聳結(jié)構(gòu)，此外高層建筑也正越來(lái)越多的采用這種剪力墻，它由建筑中的設(shè)備間、樓梯間等的間隔墻圍成，外壁都是采用現(xiàn)澆工藝而成的墻體，相較于平面剪力墻，筒體剪力墻具有更大的強(qiáng)度與剛度，能承受很大水平荷載[1]。

建筑墻體若按受力特征進(jìn)行分類，則可分為兩種，即剪力墻與承重墻，二者有本質(zhì)上的差別。其中，承重墻主要承受豎向荷載；而剪力墻主要承受水平荷載。對(duì)于抗震設(shè)防區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)，其水平荷載一般由地震產(chǎn)生，這也是剪力墻被稱為抗震墻的原因。按材料可將剪力墻分成以下幾種：一，鋼板剪力墻；二，鋼筋混凝土剪力墻；三，配筋砌塊剪力墻。在實(shí)際情況中，大多采用鋼筋混凝土剪力墻。

二、剪力墻分類與特點(diǎn)

(一)剪力墻分類

1.整體剪力墻

當(dāng)剪力墻墻體上沒(méi)有洞口，或洞口數(shù)量與大小都很小，達(dá)到可以忽略的程度時(shí)，即屬于整體剪力墻。規(guī)范中給出了更精確的整體剪力墻判別依據(jù)：如果墻體洞口總面積在其側(cè)面積15%以內(nèi)，同時(shí)洞口之間的凈距離和洞口到墻體邊緣的凈距離都超過(guò)洞口長(zhǎng)邊大小，則此墻屬于整體剪力墻。

2.小開(kāi)口整體剪力墻

當(dāng)墻體洞口略大于整體剪力墻時(shí)，由于在墻肢當(dāng)中已經(jīng)有局部產(chǎn)生彎矩，所以認(rèn)為這種墻體屬于小開(kāi)口整體剪力墻。

3.連肢剪力墻

當(dāng)墻體上存在數(shù)列洞口，同時(shí)洞口較大時(shí)，由于墻體受力可認(rèn)為是經(jīng)洞口連梁相連的多個(gè)墻肢，所以稱其為連肢剪力墻(連梁的凈跨和截面高度比不能超過(guò)5，而且連梁高度要在400mm以上)。

4.框支剪力墻

如果底層需布置大空間，由框架結(jié)構(gòu)為上部墻體提供支撐，則這種墻體即為框支剪力墻。要注意的是，在部分地區(qū)這種剪力墻是不能單獨(dú)設(shè)置的[2]。

(二)剪力墻特點(diǎn)

短肢剪力墻，即墻肢長(zhǎng)度在自身厚度4-8倍范圍內(nèi)的剪力墻，類型多樣，如L型、Z型、T型等，其特點(diǎn)主要有：充分考慮建筑平面，在間隔墻處對(duì)豎向構(gòu)件進(jìn)行布置，避免了使用功能之間產(chǎn)生沖突；墻體數(shù)量與肢長(zhǎng)可根據(jù)要求選定，即抗側(cè)力要求；布置靈活，有很多可選方案；用于連接墻體的梁，可根據(jù)墻肢具體位置設(shè)置在間隔墻的豎向平面中，具有隱蔽性。

三、剪力墻設(shè)計(jì)

(一)平面布置

剪力墻必須沿平面軸線進(jìn)行布置。當(dāng)平面為T型、矩形與L型時(shí)，應(yīng)沿保持正交關(guān)系的主軸進(jìn)行布置；當(dāng)平面為Y型、三角形時(shí)，可沿墻體的三個(gè)方向進(jìn)行布置；當(dāng)平面為弧形、正多邊形或圓形時(shí)，應(yīng)沿其環(huán)向進(jìn)行布置。對(duì)于單片剪力墻而言，其長(zhǎng)度不得太大：如果剪力墻長(zhǎng)度過(guò)大，則會(huì)縮短結(jié)構(gòu)周期，不利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性；剪力墻只有在受彎時(shí)才能充分發(fā)揮延性，所以墻體應(yīng)當(dāng)是高而細(xì)的，一旦長(zhǎng)度較大，剪力墻將變成低寬，抗剪力減弱，整體呈脆性，對(duì)抗震極為不利。因此，在剪力墻長(zhǎng)度較大時(shí)，需要借助連梁對(duì)其進(jìn)行分段，將每段高寬比控制在2以上，墻肢寬度不能超過(guò)8m，以此使墻肢受控于受彎承載力，并發(fā)揮豎向筋應(yīng)有作用。在進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算時(shí)，各墻段均按單獨(dú)剪力墻實(shí)施計(jì)算。設(shè)計(jì)初期就要確定剪力墻最佳數(shù)量，遵循合理、對(duì)稱和均勻的基本原則，當(dāng)開(kāi)間為6.0-7.0m時(shí)，屬于大開(kāi)間，優(yōu)于小開(kāi)間，因?yàn)榭梢詼p少材料消耗，并增加可用面積。

(二)豎向布置

建筑的剪力墻在豎向上應(yīng)做到連續(xù)，不能出現(xiàn)中斷。如果剪力墻豎向不連續(xù)，則會(huì)產(chǎn)生剛度突變，后果嚴(yán)重。如果建筑頂層不設(shè)置剪力墻，則其它部位上的剪力墻必須進(jìn)行構(gòu)造加強(qiáng)；如果建筑底層不設(shè)置剪力墻，則必須設(shè)置轉(zhuǎn)換層。為防止剛度突變的產(chǎn)生，墻厚需按階段變化，厚度減小的幅度不能超過(guò)50-100mm范圍，也不能太大，確保剛度變化的連續(xù)性與均勻性。此外還要注意，無(wú)論是剪力墻厚度變化還是混凝土強(qiáng)度變化，都要錯(cuò)開(kāi)樓層。當(dāng)剪力墻厚度發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)在墻體兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行內(nèi)收，電梯間的墻體與外墻除外。對(duì)于剪力墻的配筋率，在設(shè)計(jì)中應(yīng)按表1要求確定[3]。

表1 剪力墻配筋率要求

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析可以得出，剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位，是承擔(dān)水平荷載的主要結(jié)構(gòu)體系，其作用與重要性不亞于承重墻，在高層建筑和有地震設(shè)防要求的地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)做到橫向分段，豎向連續(xù)，以保證剪力墻發(fā)揮最大化作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]許曉冬.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析[J].黑龍江科技信息，2014(23):251.

[2]曹彬，李銘.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)分析[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013(22):65.

[3]趙宇.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].科技傳播，2012(17):45-46.