剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究

常希孟

摘 要 剪力墻結(jié)構(gòu)建設(shè)方便、節(jié)省建材、成本低廉，其強度高、防震防風(fēng)能力好，是基于以往的墻體結(jié)構(gòu)上逐步升級與改進的，在現(xiàn)代化建筑物設(shè)計中占有顯著優(yōu)勢，其安全程度也獲得了建筑單位的廣泛認同，在建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃中需要結(jié)合建筑的具體狀況來決定是否應(yīng)用剪力墻項目，從而設(shè)計出科學(xué)的剪力墻結(jié)構(gòu)施工方案。

關(guān)鍵詞 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;應(yīng)用

1 剪力墻結(jié)構(gòu)概述

剪力墻結(jié)構(gòu)指的是含有鋼筋的混凝土板的梁柱，并能夠承受墻體重力等平衡荷載壓力，還能夠有效控制水平力的墻體。剪力墻還被稱為結(jié)構(gòu)墻、抗風(fēng)墻等，可以防止建筑物在遭受壓力時受到剪切破壞，極大程度地提升建筑物的安全性能。又因為剪力墻所需的原料少、節(jié)約原料、工序簡單，但能夠具有很強的抗震性能，因此具有很強的使用價值和應(yīng)用前景，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也變得越來越廣泛，在高層建筑中的應(yīng)用更加普遍。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

2.1 對墻體進行受力分析

針對剪力墻的設(shè)計，需要對其投入使用之后的受力情況進行分析，對各種受力強度和受力方向進行全面考慮之后才能確定剪力墻的設(shè)計強度。剪力墻是種平面構(gòu)件，在對其受力情況進行分析之后可以發(fā)現(xiàn)，它不僅需要承擔(dān)墻體的豎向壓力，還需要承擔(dān)來自水平方向的剪力和彎矩力，這就要求墻體需要具備一定的強度，方能承擔(dān)兩個方向的作用力?？梢?，在對剪力墻結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，需要保證受力情況分析的準確性和墻體質(zhì)量，這樣才能確保建筑整體的使用性能。

2.2 剪力墻在建筑平面中結(jié)構(gòu)選型

首先，應(yīng)優(yōu)先滿足建筑設(shè)計的功能布局，實現(xiàn)建筑本身的價值，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計工種所必須堅持的原則，其次應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)選型及抗震概念進行設(shè)計。在當今多數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中按結(jié)構(gòu)體系來分，鋼筋混凝土高層純住宅由于建筑平面功能簡單且上下各層建筑平面布局均一致，一般多采用落地剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu);底部帶有商業(yè)的商住兩用樓為適應(yīng)下部設(shè)置大空間，公共設(shè)施多采用部分框支剪力墻結(jié)構(gòu);而酒店及寫字樓等辦公高層多采用筒體結(jié)構(gòu)。

2.3 延性設(shè)計要則

墻體延性功能設(shè)計中，需提高材料的重點墻體部位的延性功能。實際設(shè)計過程中，則需合理分配關(guān)鍵構(gòu)件的分布功能，綜合性分析縱向墻體的承載要求，有利于防治墻體發(fā)生倒塌的情況。同時，在某些底面面積較大的墻體設(shè)計中，則需根據(jù)主體建筑的層高需求進行綜合調(diào)配，并確保裙房構(gòu)件延性功能能夠控制墻體變形的發(fā)生概率[1]。

3 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑過程中的應(yīng)用優(yōu)化

3.1 剪力墻截面尺寸要符合工程要求

為使剪力墻結(jié)構(gòu)滿足工程建設(shè)的需求，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)合理。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員必須要考慮剪力墻的承壓能力和具體承壓方式，明確剪力墻水平方向和豎直方向承壓能力不同而需要不同強度的情況，在設(shè)計中要確保剪力墻的截面高度大于墻體厚度，數(shù)據(jù)應(yīng)符合工程標準，以確保剪力墻有足夠的承載能力。同時，也應(yīng)保證剪力墻的穩(wěn)定性，這要求剪力墻結(jié)構(gòu)擁有穩(wěn)定性外形，如T形或L形。這種剪力墻外形能有效保證剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提升剪力墻墻體強度，確保整個工程質(zhì)量。

3.2 科學(xué)合理的開展平面布置工作

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作進行的過程中，最好是沿著主軸或者是其他方向開展雙向或者多向布置工作;當布置剪力墻平面的過程中，一定是需要遵循勻稱這一項原則，爭取讓墻面結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量中心相互融合起來，為了有效控制剪力墻扭矩衍生出的對直拉通設(shè)計方案，在內(nèi)剪力墻當中展現(xiàn)出的適應(yīng)性并不是很強，但是在外剪力墻展現(xiàn)出的適應(yīng)性比較強。除去上文中所說的問題之外，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作進行的過程中，抗側(cè)力剛度設(shè)計不應(yīng)當太大。為了能夠?qū)袅箓?cè)力剛度及承載力做出保證，應(yīng)當在對側(cè)向剛度做出保證的前提條件之下，盡可能提升各個剪力墻之間的距離。

3.3 墻肢截面厚度

在當前，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，是有相關(guān)規(guī)定的。特別是對墻體厚度施工，有明確要求。比如在短肢剪力墻，相關(guān)條例就有規(guī)定其底部加強部位是不能夠低于0.2m，而其他相關(guān)部位則必須大于0.18m。因而對于剪力墻的厚度，需要按照階段變化。只有這樣才能夠在一定程度上避免剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生剛度突變。另外，剪力墻的階段變化范圍也是需要控制在標準范圍內(nèi)，即50～100mm。并保證其是處于均勻連續(xù)變化狀態(tài)的。在具體工程建設(shè)中，如果混凝土等級與實際強度的改變是同時發(fā)生的，作為設(shè)計者，要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中對這兩者的樓層進行分開[2]。由此可見，剪力墻結(jié)構(gòu)墻體厚度所具有的規(guī)范性，不僅能夠更好的保證建筑墻體的剛性和穩(wěn)定性，還會對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性產(chǎn)生直接影響。因而設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要能夠注重這方面，合理的設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)，確保墻肢截面厚度的合理性。以此滿足相關(guān)標準和要求，提高企業(yè)發(fā)展需求。

3.4 加強對剪力墻邊緣構(gòu)件的優(yōu)化

進行建筑工程剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員還需要加強對剪力墻邊緣構(gòu)件的優(yōu)化，在設(shè)計過程中，可以采用2種方法進行優(yōu)化，分別是約束構(gòu)造邊緣構(gòu)件和約束邊緣構(gòu)造，設(shè)計方法雖然有所不同，但是最終都能有效保證墻體邊緣構(gòu)件的合理性。進行邊緣構(gòu)件優(yōu)化時，設(shè)計人員需要結(jié)合相關(guān)施工規(guī)范明確剪力墻的墻肢長度，進行邊緣構(gòu)件優(yōu)化主要是針對剪力墻中的翼墻、暗柱以及端柱進行的，因此，在施工過程中，施工人員可以適當增加端柱和暗柱的截面尺寸以及配筋數(shù)量，從而更好地保證剪力墻的質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段我國的剪力墻結(jié)構(gòu)工程在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用已經(jīng)取得一定成果，因此相關(guān)設(shè)計人員在設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)適應(yīng)注意遵循相應(yīng)的設(shè)計原則，根據(jù)實際情況以及工程要求來設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)，以保證剪力墻結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、合理性、經(jīng)濟性，在有效保證施工質(zhì)量的同時降低企業(yè)的施工成本，使得剪力墻結(jié)構(gòu)可以在建筑工程中充分發(fā)揮職能，提高人居環(huán)境的舒適度，促使企業(yè)經(jīng)濟效益最大化。

參考文獻

[1] 李南生.淺析房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用[J].低碳世界，2018，（8）：254-255.

[2] 王巖.剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].課程教育研究，2016，（3）：165-166.