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

李紅瑞　王軍星

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)科技的迅猛發(fā)展和人們生活水平的不斷上升，住宅建筑的設(shè)計(jì)也越來(lái)越美觀、科學(xué)化和人性化，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)被開(kāi)發(fā)和逐漸在建筑設(shè)計(jì)中普及。鑒于此，本文將對(duì)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)用進(jìn)行分析，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做出相關(guān)介紹，并提出可行性建議意見(jiàn)。

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

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在當(dāng)前土地資源越來(lái)越珍貴、人口總數(shù)越來(lái)越大、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的城市，高層建筑已成為城市建筑設(shè)計(jì)的首選。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同于其他建筑設(shè)計(jì)，其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的持久性、耐用性都有更高的要求，而剪力墻結(jié)構(gòu)正好滿足高層建筑的墻體結(jié)構(gòu)要求，因此剪力墻機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在高層建筑設(shè)計(jì)中被廣泛采用，這也是由剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)用性和耐久性所決定的。鑒于此，，筆者將在下文中對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑優(yōu)勢(shì)做出詳細(xì)介紹。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)概述

剪力墻結(jié)構(gòu)能夠在建筑墻體設(shè)計(jì)領(lǐng)域被廣泛采用，尤其是高層建筑中更是墻體設(shè)計(jì)的首選之一，這都是由其墻體結(jié)構(gòu)的特殊性所決定的。在進(jìn)行現(xiàn)代高層建筑的剪力墻施工時(shí)，普遍是利用滑模技術(shù)以及模板技術(shù)進(jìn)行墻體結(jié)構(gòu)施工的，能夠極大的提高建筑墻體施工的效率和質(zhì)量。另外，在進(jìn)行現(xiàn)澆剪力墻的施工環(huán)節(jié)時(shí)，大模板技術(shù)受到很多人的歡迎，只是因?yàn)槠浼僮骱?jiǎn)易快捷、有很好的抗震能力、設(shè)備技術(shù)水平高、施工效率高、整體性強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)于一身。這些剪力墻結(jié)構(gòu)的施工都決定了，剪力墻結(jié)構(gòu)的高效性、科學(xué)性以及安全性，其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠極大的提高建筑的質(zhì)量和施工的效率，也正因如此，剪力墻結(jié)構(gòu)才會(huì)被眾多建筑設(shè)計(jì)所青睞。

1.1 剪力墻結(jié)構(gòu)概念。剪力墻結(jié)構(gòu)的主要施工技術(shù)原理就是利用現(xiàn)代技術(shù)化的墻體模板即鋼筋混凝土板來(lái)承受建筑墻體受到的各種內(nèi)載壓力，從而更好的進(jìn)行承載壓力的分擔(dān)將墻體所受到的壓力進(jìn)行有效的控制，這比傳統(tǒng)的墻體中使用的梁柱載壓更安全、更有效。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)墻體在載壓原理上是將承載的豎向和水平方向的壓力進(jìn)行分擔(dān)、削剪，因此從此結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分析則被稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@種剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的載壓性和較高的堅(jiān)固性，因此在建筑設(shè)計(jì)中，尤其是高層建筑的墻體設(shè)計(jì)中被廣泛采用。

1.2 特點(diǎn)。剪力墻當(dāng)然也有許多別名，不過(guò)都是從其墻體作用或者結(jié)構(gòu)原理上分析命名的，例如結(jié)構(gòu)墻、擋風(fēng)墻以及抗震墻等，從這些別名中也可以看出剪力墻結(jié)構(gòu)在整體建筑結(jié)構(gòu)中的作用，抗震、擋風(fēng)、載壓以及支撐。這種剪力墻結(jié)構(gòu)在廣泛利用到建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的同時(shí)也有其不可避免的缺陷，如因此采用模板墻和鋼筋混凝土板進(jìn)行載壓，墻體雖然整體性較強(qiáng)，但是載壓的方式單一，無(wú)法被拆除和破壞，在需要進(jìn)行其他墻體方面的結(jié)構(gòu)完善時(shí)，這種整體性和無(wú)法被破壞無(wú)疑是一大阻礙。而且，這種剪力墻對(duì)小型的建筑項(xiàng)目不太適用，因?yàn)樗脑靸r(jià)過(guò)高、鋼筋混凝土板的施工技術(shù)難度較高、各項(xiàng)資源消耗較大。這些缺點(diǎn)和不足也是今后剪力墻機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及建筑行業(yè)所需要共同研究和面對(duì)的課題之一。

1.3 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。剪力墻在建筑行業(yè)中被廣泛利用更多的是因其良好的抗風(fēng)、抗震性能，剪力墻結(jié)構(gòu)能夠很好的將地震帶來(lái)的能量進(jìn)行吸收和轉(zhuǎn)移，有效的避免了整體墻體結(jié)構(gòu)的破壞。在這一重要結(jié)構(gòu)原理利用上，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要遵循以下幾項(xiàng)設(shè)計(jì)原則：（1）剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土板和模板往往高度和寬度較大，而整體厚度較小，極易形成柱子機(jī)構(gòu)的幾何受力特征，因此，必須精準(zhǔn)控制剪力墻的寬度和高度比例。剪力墻機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮墻體結(jié)構(gòu)的合理性和科學(xué)性，條件合理時(shí)可以參照柱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。另外，剪力墻要在充分考慮1墻體整體性和剛度以及墻體載壓性、抗震性的基礎(chǔ)上考慮和提升墻體的彈性、延伸性要求。（2）我們?cè)谠O(shè)計(jì)墻的時(shí)候，計(jì)算時(shí)要考慮到墻在重力和橫向延展力的結(jié)構(gòu)下來(lái)進(jìn)行分析計(jì)算的。 我們?cè)卺槍?duì)剪力墻承載能力的計(jì)算中，計(jì)算帶翼墻的寬度按照門(mén)窗與洞口之間的翼緣寬度以及剪力墻之間的距離的最小值來(lái)取值，通常都是墻肢總高度的十分之一。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣勢(shì)

在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，剪力墻因其整體性強(qiáng)、堅(jiān)固性好以及節(jié)省鋼筋資源等優(yōu)勢(shì)被廣泛肯定和采用，然而這些優(yōu)勢(shì)卻并非不可替代，隨著建筑物室內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的越發(fā)創(chuàng)新性以及室內(nèi)分隔墻的增多，在不利用剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況下將載壓墻體和分隔墻以現(xiàn)混凝土澆筑方式進(jìn)行進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也能夠起到剪力墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性特點(diǎn)，而且還能將室內(nèi)結(jié)構(gòu)有效而美觀的進(jìn)行劃分。另外，剪力墻機(jī)構(gòu)雖然對(duì)鋼筋資源能夠有效節(jié)約，但是卻大量消耗混凝土資源，在資源消耗的同時(shí)大大增加了墻體本身的自重，難以破壞和變形，在地震等災(zāi)害發(fā)生時(shí)，極易發(fā)生墻體整體坍塌或脫落的現(xiàn)象，存在一定的安全隱患。

3 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

3.1 剪力墻合理定位。剪力墻的平面布置應(yīng)本著盡可能均勻、對(duì)稱的原則，盡量使墻面結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心完全重合，從而減少扭矩。 而內(nèi)外剪力墻應(yīng)盡量拉通、對(duì)直。 剪力墻肢截面宜簡(jiǎn)單、規(guī)則。

3.2 剪力墻中大墻肢處理。通常情況下剪力墻在設(shè)計(jì)中極容易形成高狀結(jié)構(gòu)的剪力墻，且極容易呈現(xiàn)出彎曲破壞形式和剪力墻結(jié)構(gòu)體系模式，這樣一來(lái)，極容易出現(xiàn)脆性破壞現(xiàn)象。因此，在設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于墻體長(zhǎng)度較長(zhǎng)的剪力墻設(shè)計(jì)在滿足其承載力要求的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行分層間隔設(shè)計(jì)，將其分割成為小而均勻的獨(dú)立情斷，這對(duì)于提高墻體結(jié)構(gòu)的承載力十分有效。 除此以外，在墻段長(zhǎng)度較小時(shí)其受彎產(chǎn)生的裂縫寬度較小，可以充分發(fā)揮墻體配筋的支撐作用。

3.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體配筋。控制剪力墻配筋有利于結(jié)構(gòu)安全及工程的經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)閷?duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)而言，剪力墻面廣量大。 剪力墻墻體配筋通常是把豎向鋼筋放在內(nèi)側(cè)，而把水平鋼筋放在外側(cè)，配筋必須滿足計(jì)算及規(guī)范提議的最小配筋率。 若采用了雙向鋼筋網(wǎng)片，迎水面保護(hù)層厚度至少可取值為30mm，大大節(jié)省了墻體配筋。

結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)濟(jì)、科技不斷發(fā)展、人們對(duì)建筑要求越來(lái)越高的大背景下，建筑行業(yè)在發(fā)展上更需要考慮創(chuàng)新和新技術(shù)的應(yīng)用來(lái)適應(yīng)這個(gè)大背景。在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用時(shí)，可以引用外國(guó)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和人才以及先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，在保證建筑物質(zhì)量和安全性的基礎(chǔ)上對(duì)新技術(shù)進(jìn)行利用和試驗(yàn)，并不斷的總結(jié)和研究，只有這樣才能保證建筑行業(yè)在未來(lái)的發(fā)展中能夠有更大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]王春偉.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題分析[J].黑龍江科技信息 ，2011 （23）.