剪力墻結(jié)構(gòu)關(guān)鍵因素在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用探析

韓金平

摘 要：對(duì)于建筑物自身安全問(wèn)題而言，剪力墻能夠?qū)ζ溆行Ы鉀Q，而這主要是由于剪力墻的抗震性能更好。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中剪力墻結(jié)構(gòu)需要對(duì)其關(guān)鍵因素加以關(guān)注，基于此，本文作者對(duì)建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中有效進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用這一方面內(nèi)容，并結(jié)合多年工程實(shí)踐展開(kāi)探討，旨在為行業(yè)內(nèi)應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);剪力墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前言

在建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)當(dāng)中，可以說(shuō)剪力墻這種結(jié)構(gòu)類型是目前較為常見(jiàn)的類型，由于其自身在平面內(nèi)具有較大的抗側(cè)剛度、抗震性能好，因此在結(jié)構(gòu)抗震中有著很重要的作用。另外，由于剪力墻自身結(jié)構(gòu)形式具備一定程度特殊性，其所涉及因素較多，針對(duì)這一點(diǎn)，需根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求進(jìn)行落實(shí)，才能夠令其合理化設(shè)計(jì)這一目標(biāo)得以切實(shí)實(shí)現(xiàn)。

1.剪力墻結(jié)構(gòu)概述

剪力墻泛指在建筑物當(dāng)中用于承受風(fēng)力荷載與地震作用而引發(fā)出來(lái)承受水平荷載的一種墻體，其結(jié)構(gòu)體系在某種程度上來(lái)說(shuō)，使建筑結(jié)構(gòu)兼顧性能與穩(wěn)定性，增強(qiáng)了建筑安全穩(wěn)定性。因此，在這一前提下，設(shè)計(jì)師對(duì)其應(yīng)用和拓展予以更大重視，比如可以采取一些優(yōu)化措施，通過(guò)對(duì)鋼筋砼等材料的合理有效使用，促使其結(jié)構(gòu)的整體堅(jiān)固性得到加強(qiáng)，進(jìn)一步讓建筑使用功能所提出的需求得到充分實(shí)線?，F(xiàn)階段，大部分建筑結(jié)構(gòu)對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)體系提出了更為嚴(yán)格的要求，通過(guò)建筑自身用途要求不難看出，在對(duì)構(gòu)建方案形成深入了解后，還需與結(jié)構(gòu)組合方案相匹配，并將框架體系與其結(jié)構(gòu)模型作為基礎(chǔ)，這一方式對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)墻板自身承受能力提出一定要求，并且墻板重力大部分是源自于垂直與水平方向[1]。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，相關(guān)單位要明確掌握結(jié)構(gòu)受力，并嚴(yán)格遵守結(jié)構(gòu)流程與相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，剪力墻結(jié)構(gòu)自身關(guān)鍵影響因素對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)水平方向結(jié)構(gòu)屬性等方面控制有著最為直接的作用。在通常情況下，剪力墻結(jié)構(gòu)自身具備一定抗震性，因此其能夠在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中得以廣泛應(yīng)用[2]。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)與種類

2.1優(yōu)勢(shì)

穩(wěn)定性是剪力墻結(jié)構(gòu)自身最大優(yōu)勢(shì)之一，在剪力墻構(gòu)成材料當(dāng)中，鋼筋混凝土占據(jù)最大比例，這一材料自身強(qiáng)度較大，并配有縱筋和橫向鋼筋，大大提高了剪力墻的抗壓與抗剪強(qiáng)度，并增加了抗震延性，因此剪力墻與其他結(jié)構(gòu)體系相比較能夠承受更大的水平力。剪力墻也被稱之為抗震墻，其對(duì)于建筑而言如同人體骨骼一般，是整個(gè)建筑核心所在，其責(zé)任是支撐建筑，承受各種作用力。另外，高層建筑也在剪力墻使用范圍之內(nèi)，因其自身抗震能力與結(jié)構(gòu)能夠滿足高層建筑重量要求，而正是因?yàn)槿绱?，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在我國(guó)是應(yīng)用較為廣泛的抗震結(jié)構(gòu)體系之一。

2.2分類

剪力墻結(jié)構(gòu)可分為三種類型，分別為小開(kāi)口剪力墻結(jié)構(gòu)、多肢剪力墻結(jié)構(gòu)、有墻式剪力墻結(jié)構(gòu)。其中，在小開(kāi)口剪力墻結(jié)構(gòu)中，顧名思義，是在墻壁上開(kāi)一個(gè)小型開(kāi)口，雖然開(kāi)口相對(duì)單體較小，但是其面積疊加下來(lái)卻不小，這一類型剪力墻結(jié)構(gòu)極易發(fā)生剪切變形。通常小開(kāi)口剪力墻結(jié)構(gòu)皆是剪切變形，雖然此類結(jié)構(gòu)極易變形，但是自應(yīng)用之日起，至今為止尚未發(fā)生反彎這一現(xiàn)象。其次，多肢剪力墻結(jié)構(gòu)通常會(huì)以分布成列形式加以顯現(xiàn)，并且因其洞口面積較大，類似多肽化合物，因此也比稱之為多肽剪力墻結(jié)構(gòu)。最后，有壁式剪力墻結(jié)構(gòu)也會(huì)開(kāi)面積較大的洞口，并其墻肢線自身剛度與剪力墻剛度并無(wú)過(guò)大差異，這一剪力墻結(jié)構(gòu)與其他類型結(jié)構(gòu)相比較，其相對(duì)更容易出現(xiàn)變形與反彎現(xiàn)象。

3.剪力墻結(jié)構(gòu)關(guān)鍵因素在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用

3.1約束邊緣構(gòu)件作用

為能夠促使剪力墻自身因素得到充分發(fā)揮，對(duì)邊緣構(gòu)件加以約束不失為一種有效方式，這一方式主要是由兩種方法組合而成，分別為無(wú)約束邊緣構(gòu)件與有約束邊緣構(gòu)件，兩種方式任何一種都是無(wú)可或缺的存在，同時(shí)也各自帶有弊端。通過(guò)各種比較結(jié)果來(lái)看，無(wú)約束邊緣構(gòu)件相對(duì)表現(xiàn)要更好，所能夠承受力度也要更大。但是在穩(wěn)定性這一方面，有約束邊緣構(gòu)件卻表現(xiàn)更好，因此，在應(yīng)用此方式使應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)自身實(shí)際情況為選擇基準(zhǔn)。

3.2控制墻體配筋

鋼材消耗巨大是剪力墻另一個(gè)關(guān)鍵因素，而在生產(chǎn)鋼材過(guò)程當(dāng)中又要消耗更多人力物力，因此，需對(duì)如何將剪力墻自身鋼材料使用量降至最低的同時(shí)保證其質(zhì)量這一問(wèn)題深入思考，從而促使資源與成本能夠得到大幅度節(jié)約。針對(duì)這一問(wèn)題，可通過(guò)對(duì)墻體配筋量進(jìn)行有效管控促使鋼材料使用量減少，在通常情況下的方法為在確定所需最小配筋率后，通過(guò)對(duì)鋼筋進(jìn)行合理布置，令其水平朝向外側(cè)鋪設(shè)，豎直則朝向內(nèi)部進(jìn)行分布，把大直徑的放在受力較大的端部，并加約束箍筋。

3.3應(yīng)用短肢剪力墻

根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3—2010）一文明確規(guī)定：“截面厚度不大于300mm，且各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的是短肢剪力墻?！痹诂F(xiàn)階段日常審圖當(dāng)中，短肢剪力墻應(yīng)用范圍逐漸正大，而這主要是由于其自身肢厚度與長(zhǎng)肢剪力墻相比較要小，這一微弱的改良優(yōu)勢(shì)能夠令其在部分小型住宅小區(qū)空間排布方面有所顯現(xiàn)，并且對(duì)于布局與日后房屋建筑設(shè)計(jì)而言也會(huì)方便許多。由此不難看出，靈活性便是短肢剪力墻最為明顯優(yōu)勢(shì)，但是與其他類型剪力墻相比較，其也擁有一些劣勢(shì)，最為明顯的便是其自身作用力承受能力受到削弱。除此之外，短肢剪力墻對(duì)于結(jié)構(gòu)受力并不會(huì)做成過(guò)大反映，但是在高層建筑當(dāng)中短肢剪力墻卻很少得到應(yīng)用。如若需要在建筑當(dāng)中需要多個(gè)短肢剪力墻這一情況時(shí)，便需將建筑整體布局設(shè)計(jì)為一個(gè)筒狀，這一形狀是應(yīng)用剪力墻作為荷載方式，其能夠?qū)⒅T多短肢剪力墻相互連接成一個(gè)整體，促使其組合成為一個(gè)具備更強(qiáng)受力的剪力墻體。

4 結(jié)語(yǔ)：

綜合上文所述，建筑結(jié)構(gòu)自身關(guān)鍵因素便是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量?jī)?yōu)劣。通過(guò)以上對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些研究和應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，剪力墻結(jié)構(gòu)的自身優(yōu)勢(shì)顯著，目前適用范圍也非常廣泛，因此在建筑行業(yè)當(dāng)中有良好的發(fā)展勢(shì)頭。但是，在目前來(lái)說(shuō)，剪力墻自身結(jié)構(gòu)的完整功能尚未得到最大程度的應(yīng)用和發(fā)揮，對(duì)于建筑質(zhì)量的提升還有很多的發(fā)展空間，若想全面將其剪力墻關(guān)鍵因素合理應(yīng)用，就需要相關(guān)工作人員更加深入了解和掌握其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和自身關(guān)鍵因素，設(shè)計(jì)時(shí)加以精密計(jì)算，從而在促使剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用取得突破性成就。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊如意.淺談剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].河南建材，2018，000（002）：32-33.

[2]于毅.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].綠色環(huán)保建材，2018，No.134（04）：109.