高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

謝瓚

【摘要】當(dāng)前，現(xiàn)代化城市的建設(shè)發(fā)展，使得高層建筑工程的建設(shè)數(shù)量逐漸提升，而在高層建筑的施工建設(shè)過程中，鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用比較常見，這一結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用，能夠提高建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時還能夠使建筑內(nèi)部空間得以擴(kuò)大。因此，相關(guān)建筑企業(yè)要加強(qiáng)對鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的重視，在對其進(jìn)行設(shè)計時，要結(jié)合實際情況，以及高層建筑的施工建設(shè)要求，對其進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，使其能夠與高層建筑的整體結(jié)構(gòu)相輔相成。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;鋼筋混凝土;剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

對于鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)而言，其自身是高層建筑結(jié)構(gòu)體系中的重要組成部分，而且具有較高的實用性與經(jīng)濟(jì)性，在高層建筑工程的施工建設(shè)過程中的應(yīng)用較為廣泛。不過，在具體的設(shè)計之中，還存在一定的問題，其中就包括材料、技術(shù)等方面的問題，導(dǎo)致整個高層建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生質(zhì)量問題。面對這種情況，相關(guān)設(shè)計人員就要對鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的了解與掌握，同時也要明確高層建筑的具體建設(shè)要求及實際建設(shè)情況，以此對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行不斷完善，保障其自身的質(zhì)量，使其在高層建筑的整體結(jié)構(gòu)中發(fā)揮出重要作用。

1、長墻肢的設(shè)計要點

設(shè)計人員在對墻肢延性進(jìn)行設(shè)計時，需要對高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的特點予以充分考慮，尤其是高細(xì)比較大的剪力墻，不僅要具備良好的延性，還需要具備抗彎性這一性能，這樣則能夠降低脆性剪切破壞問題的出現(xiàn)幾率。不過，在大多數(shù)高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，相關(guān)設(shè)計人員為了能夠使設(shè)計出來的剪力墻結(jié)構(gòu)達(dá)到相應(yīng)的墻肢承載力標(biāo)準(zhǔn)要求，在墻肢截面的高度與寬度比超出2，設(shè)計人員就可以使用開洞這樣方式，對長墻肢進(jìn)行分段處理，使其形成比較均勻的墻段。另外，若是高層建筑的墻體橫截面相對較小，則容易產(chǎn)生彎曲問題，進(jìn)而引發(fā)裂縫現(xiàn)象，這樣則會降低高層建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，甚至?xí)a(chǎn)生安全隱患，面對這種情況，設(shè)計人員可以增加適量的箍筋，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，提高剪力墻的安全性[1]。

2、墻肢連梁設(shè)計要點

對于連梁而言，其自身是建筑工程施工常見的一種耗能構(gòu)件，主要作用就是連接墻體。在高層建筑結(jié)構(gòu)中，若是剪力墻的設(shè)計與實際標(biāo)準(zhǔn)要求不相符，就會降低高層建筑自身的抗震性能，而且還會對其承載能力產(chǎn)生不良影響。因此，在對高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，相關(guān)設(shè)計人員需要對連梁的剛度予以合理設(shè)置，并且要確保梁體在出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象之前，連梁不會產(chǎn)生破損問題。在設(shè)計剪力墻的過程中，設(shè)計人員還要對人為活動的影響予以充分考慮，若是不考慮實際情況，就盲目增加箍筋數(shù)量，就會有較大可能出現(xiàn)剪切破壞的情況。因此，設(shè)計人員在對連梁的截面抗剪切性能進(jìn)行計算時，如果發(fā)現(xiàn)其截面比值在2.5以上，就需要增加一定的系數(shù)，借此提高鋼筋混凝土剪力墻的可靠性[2]。

3、合理優(yōu)化剪力墻設(shè)計

其一，設(shè)計人員要對高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)予以深入分析，并且要先選擇規(guī)則結(jié)構(gòu)，并結(jié)合實際情況，采用合理的技術(shù)手段，使剪力墻結(jié)構(gòu)的垂直度達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計要求。在門窗位置，設(shè)計人員可以采用列布置方式，促使應(yīng)力能夠呈現(xiàn)出均勻的分散狀態(tài)，促使剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能夠得以提升。另外，在洞口這一位置，相關(guān)設(shè)計人員還要對墻肢的剛度差予以合理控制，若是洞口需要重合設(shè)置，設(shè)計人員還需要在墻體內(nèi)部安裝相應(yīng)的框架結(jié)構(gòu);

其二，在鋼筋混凝土剪力墻這一結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)部，具有較大的剛度以及承載能力，但是其平面外部的剛度及承載能力都相對較小，因此，相關(guān)設(shè)計人員在對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，需要對平面外部的彎矩控制力度予以加強(qiáng)，借此提升剪力墻結(jié)構(gòu)自身的安全性。若是剪力墻結(jié)構(gòu)的布置缺乏合理性，也會導(dǎo)致高層建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有所降低，進(jìn)而影響到整個高層建筑的建設(shè)質(zhì)量，所以，在設(shè)計剪力墻時，設(shè)計人員要保證剪力墻的連續(xù)性，以免剪力墻的剛度產(chǎn)生比較大的變化。此外，設(shè)計人員還需要結(jié)合剪力墻的高度，對其厚度進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，并且還要對混凝土材料的強(qiáng)度予以適當(dāng)提升，促使剪力墻的抗震性得以增強(qiáng)[3];

其三，在具體的設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計人員要根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)的特點，對設(shè)計方案進(jìn)行多角度、多方面的分析，對于高層建筑墻體的厚度要予以明確。若是剪力墻相對較長，設(shè)計人員則可以在具體施工要求的基礎(chǔ)上，對洞口位置進(jìn)行合理設(shè)置，同時還要對結(jié)構(gòu)長度進(jìn)行科學(xué)的劃分，并在不同的剪力墻段之間，使用弱梁對其進(jìn)行有效連接;

其四，設(shè)計人員還要采用雙向設(shè)置模式，對剪力墻進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，使其能夠形成穩(wěn)定性較高的空間結(jié)構(gòu)，相關(guān)設(shè)計人員還要明確剪力墻的受力方向，據(jù)此對建立向本身的側(cè)向剛度予以合理調(diào)整，使其自身的抗震性有所提升。由于剪力墻本身的承載力較大，所以設(shè)計人員要對其進(jìn)行分散設(shè)置，對其空間進(jìn)行不斷拓展，通過這種方式減輕墻體結(jié)構(gòu)本身的重力，增強(qiáng)其側(cè)向剛度，防止失穩(wěn)現(xiàn)象產(chǎn)生。

4、剪力墻設(shè)計的計算要點

其一，在設(shè)計剪力墻的過程中，設(shè)計人員需要對建筑的最大層間位移與墻體高度之間的比值進(jìn)行準(zhǔn)確科學(xué)的計算，并且要對剪力墻的彎曲變形、扭曲變形等予以充分考慮，并注意提升剪力墻結(jié)構(gòu)自身的垂直方向剛度。而且在設(shè)計方案之中，設(shè)計人員需要確保剪力墻的側(cè)向剛度控制位移，與設(shè)計要求相符合。

其二，設(shè)計人員要對連梁過限進(jìn)行精確計算以及合理調(diào)整。通過相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求能夠明確，高層建筑剪力墻的長度要在8米及以下，若是剪力墻的長度在8米以上，設(shè)計人員就需要使用弱梁對剪力墻進(jìn)行分割，若是連梁的高度比超出5，則要設(shè)置相應(yīng)的框架梁。設(shè)計人員要保證連梁的設(shè)計值比實際值大，這樣則能夠降低裂縫問題的出現(xiàn)幾率，并且也能夠降低地震對高層建筑的不良影響;

其三，對剪力系數(shù)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。根據(jù)對剪力墻結(jié)構(gòu)特點的分析，可以得出短肢剪力墻本身能夠承受的傾覆力矩，不能大于整個結(jié)構(gòu)總體力矩的40%，而且還要結(jié)合實際情況，對剪力墻的數(shù)量予以適當(dāng)?shù)臏p少，使得高層建筑的測量剛度能夠達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計要求。另外，設(shè)計人員也可以通過采用減少剪力墻結(jié)合的自重這一方式，增強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)自身的抗震性，這樣既能夠確保剪力墻設(shè)計方案的合理性與科學(xué)性，也能夠保障整個高層建筑的建設(shè)質(zhì)量與安全[4]。

總結(jié)：

鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計，及其在高層建筑施工中的科學(xué)應(yīng)用，能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，為高層建筑的整體質(zhì)量奠定了良好的保障基礎(chǔ)，因此，相關(guān)建筑企業(yè)要提高對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的重視程度，并且要請專業(yè)的設(shè)計人員，根據(jù)高層建筑的實際建設(shè)需求，對剪力墻結(jié)構(gòu)予以合理設(shè)計，確保設(shè)計方案的科學(xué)性，確保工程施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐金鑫.高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J].科學(xué)與財富，2020，000（008）：233.

[2]鄒映富.高層建筑鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的思考[J].工程技術(shù)與發(fā)展，2019，001（007）：P.51-51.

[3]張亨通.高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的思考[J].智能城市，2019，v.5（17）：65-66.

[4]閻曉斌.高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計解析[J].中國住宅設(shè)施，2019，No.198（11）：58-59.