淺談建筑工程設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

汪少舫

摘 要：現(xiàn)階段，剪力墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)，能夠滿足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了源源不斷的動(dòng)力。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，有效優(yōu)化了建筑物的各項(xiàng)性能，直接影響著施工質(zhì)量與效率，應(yīng)加強(qiáng)重視，提高剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平。與發(fā)達(dá)國家相比，我國在這方面的研究起步較晚，還存在較多問題急需解決，應(yīng)積極探索研究，盡量提高剪力墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度，為建筑企業(yè)的長久發(fā)展提供有效助力。

關(guān)鍵詞：建筑工程設(shè)計(jì)；剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；控制要點(diǎn)

1導(dǎo)言

現(xiàn)代化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與既往有很大的差別，要求也在不斷的增加。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在開展的過程中，需要堅(jiān)持優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)的綜合效用。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然是非常優(yōu)秀的方法、手段，但是在具體的踐行層面上，還是要進(jìn)行綜合性的考量，避免套用按照簡單的模式，這樣并不能取得較好的效果。

2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2.1樓層之間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則

針對建筑物的剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循建筑物各個(gè)樓層之間最小剪力系數(shù)的原則。在建筑物的施工過程中，為了降低建筑物的自身的重量，提高建筑物的抗震性能，要盡量降低剪力墻的建設(shè)數(shù)量，但要保證剪力墻底部的抗震結(jié)構(gòu)能夠抵抗地震來臨時(shí)40%的振力。在遵循上述原則的基礎(chǔ)上，在建設(shè)結(jié)構(gòu)的剪力墻設(shè)計(jì)上進(jìn)行大開間設(shè)計(jì)，增強(qiáng)剪力墻的剛度。通過這樣的方式可以將建筑物樓層之間的建立系數(shù)控制在最小，可以有效的減少建筑成本，提高建筑物的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2平面內(nèi)搭接

剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑施工中取代了傳統(tǒng)梁柱，受力更加均勻。該結(jié)構(gòu)在同一平面內(nèi)對自身剛度和承載力有著特殊要求。首先，剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布置方向需與主軸方向保持一致，嚴(yán)格控制對直與拉通問題，以免影響墻體的強(qiáng)度與剛度。在實(shí)際施工中，剪力墻應(yīng)盡量連接在一起，以此充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。其次，進(jìn)行垂直方向上的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照從下往上的形式進(jìn)行連續(xù)布置，保證剛度均勻分布，避免發(fā)生剛度突變。再次，根據(jù)設(shè)計(jì)需要與實(shí)際情況確定剪力墻結(jié)構(gòu)數(shù)量，密集的剪力墻結(jié)構(gòu)對抗側(cè)力剛度影響較大，一定程度上加大了墻體重力，不利于平衡建筑受力。最后，應(yīng)盡量避免面外的梁體與剪力墻連結(jié)，原因是平面外的剛度和承載力較小，容易出現(xiàn)彎矩突變問題。同時(shí)還可以按照施工標(biāo)準(zhǔn)加固剪力墻結(jié)構(gòu)，確保墻體內(nèi)外安全。

2.3對剪力墻連梁超限進(jìn)行調(diào)整的原則

進(jìn)行剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，如果跨高比例小于2.5，那么剪力墻的剪力和彎矩很可能會(huì)超過國標(biāo)規(guī)定的限度，所以，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要將剪力墻的連梁跨比增加到2.5以上，但同時(shí)這個(gè)比例也不是越高越好，要根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如：在保證剪力墻的剛度不變的情況下，當(dāng)連梁跨比為5的時(shí)候，剪力墻的彎矩或者剪力也會(huì)超過規(guī)定的限制，剪力墻的性能和結(jié)構(gòu)也必然會(huì)出現(xiàn)異常。所以說，在進(jìn)行剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要計(jì)算好連梁超限情況，保證工程質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上控制好工程造價(jià)。

3建筑工程設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)分析

3.1平面布置

進(jìn)行剪力墻平面布置時(shí)應(yīng)遵循對稱原則，統(tǒng)一安排剪力墻的質(zhì)量中心與剛度中心，使其完全重合，避免出現(xiàn)扭矩及類似現(xiàn)象。剪力墻結(jié)構(gòu)一般包括內(nèi)外兩層，需要保證內(nèi)外剪力墻拉通與對直，盡量控制不均衡的作用力，盡可能避免裂縫問題。隨著建筑物高度的增加，單向墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足支撐要求，應(yīng)沿著主軸方向雙向甚至是多項(xiàng)設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)。研究表明，剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)良，適合在地震頻發(fā)的地區(qū)推廣。進(jìn)行抗震功能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)逐漸淘汰單向墻的設(shè)計(jì)模式，提高剪力墻強(qiáng)度，從而充分發(fā)揮其抗震能力?？箓?cè)剛度與建筑質(zhì)量及施工成本密切相關(guān)，剛度過大，不僅增大了建筑成本，還會(huì)增加墻體自重，建筑物的各項(xiàng)性能也會(huì)隨之減弱，嚴(yán)重降低了安全性與經(jīng)濟(jì)性。抗側(cè)剛度設(shè)計(jì)需考慮多方因素的影響，確定具體數(shù)值時(shí)可根據(jù)相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行對比，判斷其是否合理。

3.2擬定健全的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展，正不斷的朝著多元化的方向來努力，其目的在于更好的改善固有的缺失和不足。從主觀的角度來分析，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能較多，并且具有較高的穩(wěn)定性，但是想要對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做出良好的應(yīng)用，還是應(yīng)該在設(shè)計(jì)方案上做出良好的擬定。第一，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開展之前，應(yīng)對建筑工程開展大量的勘查、調(diào)研，發(fā)掘一些隱藏的因素，要堅(jiān)持對各方面的工作進(jìn)行綜合性的布置，不能總是按照簡單的模式來操作，這樣肯定無法取得較好的效果。第二，對于剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，要做好相關(guān)的備案工作，在一些硬性條件變化或者是出現(xiàn)嚴(yán)重的外部災(zāi)害后，能夠及時(shí)的重建、修復(fù)，將損失降到最低。第三，針對設(shè)計(jì)的安全工作內(nèi)容，也要進(jìn)行良好的考慮，尤其是既往的一些反面案例，都要積極的做出改正，不能在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差現(xiàn)象。

3.3連梁設(shè)計(jì)優(yōu)化

連梁在剪力墻結(jié)構(gòu)中占據(jù)著非常重要的地位，連梁設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到剪力墻的抗震性能和承載能力，良好的連梁設(shè)計(jì)能夠最大程度上降低剪力墻結(jié)構(gòu)體系的延性。因此，在對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，需要對連梁的設(shè)計(jì)加以重視，通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來優(yōu)化連梁設(shè)計(jì)，比如：加強(qiáng)連梁抗剪能力，常見方法例如連梁箍筋的全長加密，設(shè)置斜交叉鋼筋。而通常當(dāng)與兩片剛度較大的剪力墻相連時(shí)，在計(jì)算過程中常出現(xiàn)連梁受剪力過大，抗剪驗(yàn)算超限的情況，此時(shí)可減小連梁的截面高度，以弱化連梁所分配的剪力，極端情況時(shí)可允許連梁開裂，畢竟剪力墻結(jié)構(gòu)主要抗力構(gòu)件為剪力墻，地震作用下少數(shù)連梁開裂，應(yīng)力釋放，更能保證結(jié)構(gòu)整體安全。

3.4剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算

計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性與合理性直接影響著剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果，建筑企業(yè)應(yīng)安排專業(yè)人員完成該項(xiàng)工作，并事先通過專業(yè)培訓(xùn)提高工作人員的專業(yè)水平與綜合素質(zhì)，進(jìn)而提升計(jì)算工作的質(zhì)量與效率。在計(jì)算過程中，工作人員不僅需要明確設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)全面了解實(shí)際的施工情況，只有進(jìn)行實(shí)地考察后獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)才能進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算。舉例來說，如果建筑物存在地下室，需要以指定層數(shù)為基數(shù)進(jìn)行計(jì)算，確保剪力墻結(jié)構(gòu)可以承受足夠的壓力。另外，建筑結(jié)構(gòu)整體的彎曲變形較小，在計(jì)算過程中可忽略樓間彎曲變形，以免增加計(jì)算量。隨著科技水平的不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸發(fā)展，工作人員需利用現(xiàn)代信息化技術(shù)（CAD技術(shù)或其他計(jì)算軟件）輔助完成計(jì)算內(nèi)容。傳統(tǒng)手工計(jì)算耗時(shí)長、效率低，還容易出現(xiàn)差錯(cuò)，信息化技術(shù)的應(yīng)用有效解決了這一問題，解放了人力，一定程度上節(jié)約了人力成本，還大大提高了計(jì)算準(zhǔn)確性，提升了剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性能。

4結(jié)論

總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是重要的一個(gè)部分，它對建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的作用，因此，在對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，就要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定來進(jìn)行，全面地對剪力墻的情況進(jìn)行分析，充分發(fā)揮其作用和性能，進(jìn)而提高建筑工程的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)吉隆.建筑工程設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].黑龍江科技信息，2017（02）：265.

[2]張可可.建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)分析[J].江西建材，2017（22）：28-29.

[3]馬鯤飛.建筑工程設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].江西建材，2014（24）：31.

[4]張磊.剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討[J].建材與裝飾，2016（36）：73-74.

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