闡述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)的運用

周志遠

(山西省晉城煤業(yè)集團勘察設(shè)計院有限公司，048006)

闡述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)的運用

周志遠

(山西省晉城煤業(yè)集團勘察設(shè)計院有限公司，048006)

在建筑工程中，由于剪力墻結(jié)構(gòu)具有抗震、抗風(fēng)的特點，并且還能夠有效的保證建筑的安全，以及還可以提供更大的空間進行建筑平面的布置，所以這種結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)的運用進行了詳細的分析。

建筑工程 剪力墻結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計

一、前言

新時期，建筑行業(yè)有了突飛猛進的進步，盡管如此，但是要想更好的提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用安全，在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)該采用剪力墻結(jié)構(gòu)，主要是因為剪力墻結(jié)構(gòu)具有強度大、鋼筋用量少、抗震等特點，這樣就可以有效的預(yù)防自然災(zāi)害，也可以防止自身荷載對建筑物造成的嚴重破壞，從而就能夠促進我國社會不斷的向前進步和發(fā)展。

二、建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的基本概念

在建筑工程中，剪力墻結(jié)構(gòu)主要是采用鋼筋混凝土墻體板塊來替換傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，這樣就可以很大程度的制約建筑結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的水平力，也能夠承受建筑物產(chǎn)生的負載量，用鋼筋混凝土的墻體板塊來替代。同時由于剪力墻結(jié)構(gòu)可以獲取很好的經(jīng)濟效益，所以被廣泛的應(yīng)用于建筑工程中，從而就大大的節(jié)省了成本。此外，倘若一個建筑物要承受很多個剪力墻，就要將其與筒體一起使用，這樣大大的承受了建筑物水平上的荷載作用。

三、建筑工程剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則

1、樓層間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則

在建筑工程中，進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要嚴格的遵守樓層之間剪力系數(shù)達到最小的基本原則。同時要想減少因為房屋重量太大造成的房屋抗震性削弱，或者在地震來臨的時候，減少造成的傷亡事故，設(shè)計方在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，應(yīng)該應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)，并且還要在短肢剪力墻承受第一振型底部地震傾覆力矩，以及其占據(jù)比例不能夠超過結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的40%。此外，還要將樓層之間的剪力系數(shù)調(diào)整到最小，并且還要適量的減少剪力墻的數(shù)量。

2、樓層間最大位移與層高之比原則

在對剪力墻結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中，一定要遵循樓層之間最大位移與樓層高比例的原則，并且還要隨時的關(guān)注樓層間最大位移與樓層高度之間的比例，隨后根據(jù)具體的情況對其進行合理的調(diào)整。對于剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計，與一般的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有很大的不同，所以設(shè)計的關(guān)鍵應(yīng)該放在樓層間的扭轉(zhuǎn)和剪切變形。同時由于豎向構(gòu)件可以很好的控制樓層間扭轉(zhuǎn)變形情況，所以作為設(shè)計方要合理的調(diào)整樓層間的最大位移和樓層高之間的比例，以及隨時的對其進行監(jiān)測，這樣就可以減少扭轉(zhuǎn)變形的程度，提高建筑的安全性能以及堅固程度。

四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用

1、剪力墻墻肢長度的確定

在建筑工程中，所謂的墻肢的長度主要是指整個剪力墻的截面高度，這一參數(shù)的確定可以在很大程度確保剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時也能夠起到協(xié)調(diào)外觀的作用。通常情況下，剪力墻墻肢長度需要控制在八米以內(nèi)，而在剪力墻結(jié)構(gòu)之中為了進一步的確保墻體構(gòu)造的延伸性，還可以將寬度和高度比例相差較大的部分采取彎曲設(shè)計的形式設(shè)計成延伸性的剪力墻，這樣就可以對墻體起到很好的保護作用。在實際的設(shè)計過程中，部分建筑的墻體長度比較大，所以為了進一步的確保剪力墻的墻體寬度和高度之間的比值，需要采取開洞的方式，將墻體分隔成為連續(xù)的、均勻的、長度比較小的連續(xù)肢墻，針對其開洞的設(shè)計應(yīng)當(dāng)采取彎矩約束比較小的弱連梁的設(shè)計形式，從而來增強墻體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和剛性。

2、確定剪力墻設(shè)置的厚度

在進行墻面厚度設(shè)置的時候，要根據(jù)整個建筑的抗震等級來對其進行設(shè)計，8度地震區(qū)剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級至少應(yīng)為二級；按高規(guī)7.2.1條要求剪力墻底部加強部位墻厚，一、二級抗震等級時不宜小于200mm，且不小于層高的1/16，其他部位不小于160mm；墻端柱或翼墻的一字形獨立剪刀墻，底部加強不應(yīng)小于220mm，其他部位不應(yīng)小于180mm。

3、連梁設(shè)計

在剪力墻結(jié)構(gòu)中，連梁是進行墻肢與墻肢連接的梁，它對于整個建筑物具有非常重要的作用。所以倘若剪力墻受到水平荷載的作用，墻肢就會出現(xiàn)扭曲的情況。由于連梁裝置能夠很好的平衡墻肢的水平負荷力，也能夠很好的改善墻肢受力情況，就一定要重點的關(guān)注墻肢之間的連梁，這樣對整個剪力墻結(jié)構(gòu)都有非常重要的影響和作用。同時在進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，連梁設(shè)計是非常重要的組成部分，那么就一定要對其進行合理的設(shè)計，不然就會帶來非常嚴重的影響。在進行連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員一定嚴格的按照有關(guān)的規(guī)定，適當(dāng)?shù)臏p少連梁結(jié)構(gòu)剛度和高度，并且還要適當(dāng)?shù)脑黾悠淇缍龋@樣就能夠很大程度的降低結(jié)構(gòu)的剛度，也能夠不斷的完善抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的體系，從而有效的緩解地震對剪力墻結(jié)構(gòu)的影響。

4、配筋設(shè)計

首先要根據(jù)剪力墻的厚度來對配筋進行設(shè)計，倘若墻厚小于40cm時，就需要采用雙排配筋；倘若剪力墻的厚度在40cm ～ 70cm之間，就需要采用三排布置配筋；倘若剪力墻的厚度在70cm以上，就需要采用四排配筋，與此同時還要均勻的布置受力主筋，并且將其布置成排。然后在進行在抗震設(shè)計、非抗震設(shè)計的時候，剪力墻的豎向與水平上的筋配筋率要控制在0.20%以下，并且鋼筋的直徑要控制在8mm以下，以及其間距要控制在30cm以下。針對一部分采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑，在對其進行抗震設(shè)計的時候，一定要加強部分部位的配筋率，其配筋率要控制在0.3%以上，鋼筋的直徑要控制在8mm以上，以及其間隔距離要控制在20cm以下；在進行非抗震設(shè)計的時候，配筋率應(yīng)該控制在0.25%以上。

5、邊緣構(gòu)件設(shè)計

對于剪力墻結(jié)構(gòu)中的邊緣構(gòu)件，可以將其分為構(gòu)造邊緣和約束邊緣兩種構(gòu)造，因為這兩種構(gòu)造的設(shè)計方法有很大的不同，所以一定要科學(xué)合理的對邊緣構(gòu)造進行設(shè)計，從而才能確保剪力墻結(jié)構(gòu)的合理性。對于一、二、三級抗震設(shè)計的剪力墻底層墻肢的軸壓比大于限值要求，以及部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻，應(yīng)在底部加強部位及其上一層的墻肢端部應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件；對于一、二、三級除抗震設(shè)計加強剪力墻的其他部位和非抗震設(shè)計的剪力墻端部均應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。約束邊緣構(gòu)件主要是由暗柱、端柱、翼墻等組合而成的，其混凝土用箍筋約束，有比較大的變形能力。因此，對于約束邊緣構(gòu)件中的暗柱，剪力墻里的暗置部件截面范圍都是用陰影填充表示出的，陰影填充范圍表示暗柱的截面尺寸，其陰影部分必須采用箍筋，陰影范圍之外可以采用箍筋或拉筋，但約束邊緣構(gòu)件的邊界處應(yīng)為箍筋。至于對于構(gòu)造邊緣構(gòu)件來說，由于其相比于約束邊緣構(gòu)件對混凝土的約束較差。所以，對于構(gòu)造邊緣構(gòu)件，在底部加強部位及抗震墻轉(zhuǎn)角處宜用箍筋，構(gòu)造邊緣構(gòu)件的邊界處應(yīng)為箍筋，箍筋范圍內(nèi)的其他部位用拉筋即可。

五、結(jié)束語

當(dāng)今社會，伴隨著生活水平和質(zhì)量的不斷提高，人們對居住建筑的要求越來越高，所以在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，不僅要保證建筑物的安全性，還要不斷的進行思考和探究。首先需要對剪力墻所具備的優(yōu)缺點有一個清楚地認識，這樣才能思考出如何更好的加強剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的綜合利用率，同時還要結(jié)合我國的現(xiàn)狀，借鑒外國先進的設(shè)計理念和技術(shù)進行設(shè)計，只有這樣才能夠最大程度的提高設(shè)計水平，從而獲取最大的效益。

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1007-6344（2015）11-0148-01