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

馮波

【摘要】隨著時代發(fā)展，我國的經(jīng)濟實力也在不斷的提高，因此建筑事業(yè)也得到了發(fā)展，為了適應(yīng)新時代人們的要求，在建筑工程的質(zhì)量、適用性等方面上人們也有了越來越多的要求，為了適應(yīng)要求，在建筑結(jié)構(gòu)上的研究得到了重大的突破和進步。其中剪力墻結(jié)構(gòu)被人們熟識并經(jīng)常使用。本文針對當(dāng)前的建筑工程中剪力墻的概念、原理、作用進行研究討論，并對其發(fā)展前景進行了簡要論述。

【關(guān)鍵詞】剪力墻結(jié)構(gòu)；建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用

1、剪力墻的概念、分類及應(yīng)用

1.1剪力墻的概念

剪力墻是指，在建筑工程中，主要用來承受負載和發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害或天氣災(zāi)害時起到荷載目的的墻體，又被稱作抗風(fēng)墻或抗震墻、結(jié)構(gòu)墻。

剪力墻按照所應(yīng)用在的建筑結(jié)構(gòu)的不同分為兩種，平面剪力墻和筒體剪力墻。平面剪力墻主要被用來增加結(jié)構(gòu)的負載能力、抗倒塌能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，這種剪力墻結(jié)構(gòu)一般被用在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、升板結(jié)構(gòu)或無梁樓蓋體系中，在這些結(jié)構(gòu)中的一些特定部位可以預(yù)制或現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻，這能起到減少工時、方便建筑建造的作用，在現(xiàn)澆或預(yù)制剪力墻時能夠與周邊建筑結(jié)構(gòu)整體一氣建成，能起到整體性好、結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的作用；筒體剪力墻主要被用來增加水平荷載能力，這種剪力墻結(jié)構(gòu)一般被用在高層建筑、懸吊結(jié)構(gòu)中，例如在電梯間。樓梯間或其他輔助作用結(jié)構(gòu)的間隔墻都是使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的墻體，這種結(jié)構(gòu)增加了墻體的剛度，使結(jié)構(gòu)整體在水平方向上的承受荷載能力變強。

剪力墻按照受力所承受的力方向特點可以分為承重墻和剪力墻，承重墻主要是用來承受垂直水平面方向上的力，一般都是指物理的重力對強的負載，而剪力墻則是在水平方向上承受力的墻。

1.2剪力墻的作用

剪力墻結(jié)構(gòu)能很好的承受建筑給墻體帶來的壓力，事實上，剪力墻的主要作用就是負載建筑在豎直或水平方向上產(chǎn)生的壓力或重力。相比于框架結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)有著更好地整體簡潔性、空間作用和抗側(cè)力能力，在建筑工程上，對建造更高的建筑起著重要作用；剪力墻有良好的抗側(cè)力能力，因此其側(cè)向剛度大，在水平荷載條件下的側(cè)移就變得很小，但是這樣也很容易造成剪力墻建設(shè)時在空間布置上就會產(chǎn)生一定限制，剪力墻的密度變小。而這種結(jié)構(gòu)本身的重量也比較大，靈活性差；在無梁樓蓋體系中，剪力墻結(jié)構(gòu)可以不設(shè)梁，所以對空間的利用率效果更好，能節(jié)約層高，已便建設(shè)更高的樓層。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑工程中的應(yīng)用

2.1找出剪力墻合理設(shè)計的位置

在設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)之前，應(yīng)對剪力墻的建設(shè)方案有個大體的了解認識，首先在剪力墻的布置之前，要避免在設(shè)計圖中出現(xiàn)單向有墻的情況出現(xiàn)，而且應(yīng)該盡量考慮沿著建筑主軸或其他方向展開多方面的設(shè)計，這個過程中應(yīng)該注意以下幾點：首先布置剪力墻時之前要注意考察建筑中是否有弧形、圓形或正多邊形的平面結(jié)構(gòu)，如是存在這類平面結(jié)構(gòu)可以沿著環(huán)向或者徑向方向上布置剪力墻。其次，在對剪力墻進行布置的時候，因為墻有雙面，在對兩面墻面的平面進行結(jié)果設(shè)計時，就可以沿著剪力墻自身的三個軸線方向進行剪力墻的布置。最后在設(shè)計一般的形狀或矩形等的平面結(jié)構(gòu)時，要根據(jù)剪力墻自身的兩條軸線的方向?qū)袅M行設(shè)計分析。

綜上所述，在剪力墻設(shè)計過程中，剪力墻結(jié)構(gòu)在平面設(shè)計時應(yīng)該時刻注意保持著對稱美，保持著對稱、均勻的原則下，要保證剪力墻的墻面結(jié)構(gòu)質(zhì)量，例如結(jié)構(gòu)在質(zhì)量和剛度上的中心的應(yīng)盡可能的保證重合，這樣能有效的減少墻體變形、扭曲的現(xiàn)象。因而對剪力墻的設(shè)計時應(yīng)該注意把軸線方向?qū)ㄖ挠绊憽?/p>

2.2剪力墻建設(shè)時墻肢的處理

墻肢是指，兩根連梁之間的墻，要注意不要將連梁與在墻體上開小洞的事混為一談，更不要誤認為任何洞邊之間的連接都是墻肢。而在實施剪力墻施工時，由于在剪力墻的施工過程中結(jié)構(gòu)本身就要求著延伸性，因此，在結(jié)構(gòu)施工和設(shè)計過程中也需要考慮與剪力墻相應(yīng)的延展特性，考慮延展特性對工程的影響以及提高剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性和降低施工人員的工作力度有著重要影響，一般來說在剪力墻設(shè)計過程中經(jīng)常會出現(xiàn)剪力墻呈現(xiàn)高狀結(jié)構(gòu)、彎曲破壞心事和剪力墻結(jié)構(gòu)體系模式，這些現(xiàn)象和容易造成建筑脆弱易被破壞的現(xiàn)象。

2.3剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體配件結(jié)構(gòu)

對剪力墻結(jié)構(gòu)而言，其主要目的是為了負載承重，墻體配件主要是指鋼筋，剪力墻的主要目的和墻體噢誒吉安看起來毫無關(guān)系，事實上，二者有很大的聯(lián)系。對剪力墻結(jié)構(gòu)而言，剪力墻有很多面而且受力大小、種類也非常多。將豎直方向的鋼筋放在內(nèi)側(cè)，水平方向的鋼筋放在外側(cè)，而采取一定的措施，如采用雙向鋼筋網(wǎng)片能起到節(jié)約墻體鋼筋的使用。因此，可見剪力墻的鋼筋合理使用能有效的提高工程的經(jīng)濟效益和安全性。

3、剪力墻設(shè)計的基本原則

剪力墻的自身重量是很大的，因此為了減輕整個建筑的重量，并且為了減少地質(zhì)災(zāi)害對建筑的影響和損害，在設(shè)計和建造過程中應(yīng)該合理使用剪力墻，控制剪力墻的數(shù)量，合理安排剪力墻的建設(shè)位置和密度，用這種方式減少建筑重量也需要滿足一定要求，在地震發(fā)生時，剪力墻所受的地震力矩不能超過總力矩的百分之四十以內(nèi)。同時，在建筑建設(shè)時也可以采用大開間剪力墻的設(shè)計方式，這種設(shè)計方式能在保證最小剪力系數(shù)維持在可行范圍內(nèi)的同時，既能保證剪力墻剛度不會受到影響，也能減少建筑工程的造價，以獲得最好的經(jīng)濟效益。

剪力墻能起到負載建筑重量的作用，但是并不代表其本身的重量就不算在建筑重量之內(nèi)，恰恰相反，剪力墻本身重量就很大，剪力墻在分擔(dān)了建筑重力壓力的同時，其本身的重量也是壓力之一，如若剪力墻建造數(shù)量過多，那么不僅無法對建筑產(chǎn)生“分擔(dān)壓力”的作用，反而會“增添壓力”，而且剪力墻的豎向構(gòu)件的數(shù)量也同樣會導(dǎo)致剪力墻的比重偏差變得更嚴重，這種影響甚至?xí)尳ㄖ冃芜^大，超出了應(yīng)有的控制范圍，所以應(yīng)該對目前正在施工的建筑工程采取科學(xué)技術(shù)化的方式，由此達到建設(shè)高品質(zhì)的建筑的目的。

4、總結(jié)

由于時代和經(jīng)濟貿(mào)易的發(fā)展，人們對于建筑的要求也逐漸變高，人口增長和城市化的進程的加快，為了讓建筑更能貼合人心、適應(yīng)社會發(fā)展需要，建筑在功能、外觀、材料上也逐漸走向了多元化發(fā)展的發(fā)展之路上。剪力墻結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)增強了建筑的安全性和視覺美觀性，但是剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用過程中很容易產(chǎn)生設(shè)計不合理、也可能發(fā)生實際情況考察和推算存在誤差的問題，這些造成了建筑會出現(xiàn)安全隱患的問題。因此，在剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用在建筑中時，要考慮多方面的因素，才能建設(shè)出高品質(zhì)的建筑。

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