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

田大發(fā)

摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，建筑行業(yè)有了突飛猛進的進步。剪力墻結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代建筑中的常用結(jié)構(gòu)，不僅自身性質(zhì)優(yōu)越，而且能夠縮短施工周期，延長建筑使用年限。但剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有一定限制，在設(shè)計過程中，需要結(jié)合實際情況選擇合適的剪力墻結(jié)構(gòu)類型，充分發(fā)揮其功能作用。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；剪力墻結(jié)構(gòu)；設(shè)計應(yīng)用

引言

在建筑工程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分重要的內(nèi)容，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中主要承擔(dān)著各種作用力的作用，它對建筑結(jié)構(gòu)的完全穩(wěn)定有著直接的關(guān)系，同時也是保護建筑工程內(nèi)人員和財產(chǎn)安全的必要的措施。因此，為了更好的實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的性能，建筑企業(yè)必須要把握剪力墻設(shè)計的原則，進而合理有效的應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，來提高建筑工程的質(zhì)量。

一、概述

（一）剪力墻分類

剪力墻的分類比較多，按照剪力墻的結(jié)構(gòu)性特征以及開洞的大小等，可以分為四個基本類型。第一是截面墻或者是實體墻開洞的面積比較小，或者是完全不開洞，此種剪力墻的主要變形狀況為曲型，并且其整體的外觀結(jié)構(gòu)與懸壁墻非常的類型，而在整個剪力墻的高度方面則沒有彎點，不會與其他的結(jié)構(gòu)構(gòu)造出現(xiàn)沖突。第二種是整體開口比較小的剪力墻類型，此種剪力墻開口比較小，但是整個墻體的開洞面積超過了15%，同時，此種類型的剪力墻主要變形的特征為彎曲類型，在整個墻面和墻肢的高度之上并沒有反彎點的存在。第三種類型是多肢剪力墻，多肢剪力墻一般來講開洞的面積比較大，并且其開洞的洞口有規(guī)律的分布在墻體表面之上，雖然多肢類型的剪力墻與小開口的剪力墻存在一定差別，但是此兩種類型在受力特點方面比較類似。最后是框架式的剪力墻類型，框架類型的剪力墻結(jié)構(gòu)尺寸比較大，并且洞口的尺寸也較大，墻肢線與連梁線之間的剛度非常相似，同時，框架式的剪力墻類型變形方式為剪切型，并且受力的特征與墻體框架結(jié)構(gòu)非常的接近，在許多房屋建筑的樓層當(dāng)中，框架式的剪力墻結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)反彎點。

（二）剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

剪力墻結(jié)構(gòu)是指用含有鋼筋的混凝土板來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的框架式梁柱，并對建筑的水平力起到一定的控制性作用，保證建筑的穩(wěn)定性。剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢有很多，包括以下幾方面：第一，穩(wěn)定性較高。剪力墻結(jié)構(gòu)通常會使用含有鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的框架式梁柱相比較，這種結(jié)構(gòu)方式的整體性能較好，能夠起到良好的支撐效果，對提高建筑的穩(wěn)定性有著極強的作用。第二，經(jīng)濟性較強。由于剪力墻結(jié)構(gòu)中會更多地使用到鋼筋混凝土，因此，不需要填充更多的鋼材料，降低了鋼材料的使用量，節(jié)省了一定的成本，使得建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益更好。第三，美觀性較好。剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較強，可以根據(jù)實際情況做出適當(dāng)調(diào)節(jié)，因此，其應(yīng)用的范圍較為廣泛，能夠滿足不同人們對建筑美觀性的需求。第四，連續(xù)性較好。剪力墻結(jié)構(gòu)除了要保證建筑的穩(wěn)定性之外，還起到了一定的分隔作用，劃分建筑的不同區(qū)域，因此，剪力墻結(jié)構(gòu)在區(qū)分建筑不同區(qū)域的同時也起到了一定的連續(xù)性作用。第五，規(guī)則性。通常情況下每個建筑內(nèi)部都會被分成不同的區(qū)域，每個區(qū)域的作用也會存在著一定的差異性。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員通常會更加傾向于使用剪力墻來加強建筑空間的規(guī)則性，因為剪力墻設(shè)計不僅簡單且規(guī)則性較強，也便于后期的維護。

二、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

（一）控制剪力墻的高度和寬度

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)具有著重要的作用，它對建筑物起著一種支撐作用，同時它也能夠?qū)Ω鞣N荷載都能夠起到一定的抵擋作用，不僅支撐作用好，還具有不錯的抗震能力。剪力墻主要包括墻肢和連梁，而在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中一定要控制好剪力墻的高度和寬度，剪力墻的結(jié)構(gòu)形狀類似于板狀物，高度比較高而厚度比較小，由于它要對各種荷載進行承受，因此，在對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，就要嚴(yán)格把握好其高度和厚度的比例，對于比值在3之內(nèi)，進而再參考柱體結(jié)構(gòu)原則進行設(shè)計，對于比值在3-5之間的，要根據(jù)雙向受壓結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則來進行，從而來滿足其性能要求。

（二）避免剪力墻與平面外梁相連

剪力墻的結(jié)構(gòu)主要是承載平面內(nèi)的承載力，而對于平面外的承載力一般都是比較小的，因此，在剪力墻的結(jié)構(gòu)中，如果和平面外梁相連則很容易就會造成墻肢向外彎曲的情況，為了避免外墻向外彎曲，在對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候就要特別注意不要和平面外梁相連，而如果剪力墻不能避免和平面外梁相連的時候，在對剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中就還要涉及相應(yīng)的保護措施，這樣當(dāng)兩者相連發(fā)生問題的時候，也能夠很好的進行處理和解決。

（三）全面分析剪力墻所承載的作用力

剪力墻的作用主要是對建筑物中的各種荷載進行承受，因此，在對剪力墻結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的時候，還要對其所承受的各種作用力進行全面的分析，從而來保證剪力墻結(jié)構(gòu)的性能符合使用的標(biāo)準(zhǔn)。在對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，首先要對墻體所承受的水平和垂直方向上的作用力要進行準(zhǔn)確的分析，并進行相應(yīng)的安全性判斷和驗證，然后，對于墻體的斜截面的承載力也要進行分析和判斷，并驗證它的穩(wěn)定性，同時，對于墻體所集中承受壓力的極限也應(yīng)該進行分析，保證剪力墻的結(jié)構(gòu)合理性和穩(wěn)定性。

三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

（一）剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的平面布置

在平面布置中，剪力墻應(yīng)該盡可能避免單面出現(xiàn)墻，盡量保證對稱的原則，同時使得墻面結(jié)構(gòu)的各中心重合。例如，剛度中心、質(zhì)量中心以及密度中心都應(yīng)該彼此重合。剪力墻的平面布置最主要的是要利用剪力墻的抗側(cè)力剛度和承載力來保證建筑的簡單規(guī)則以及合理布局。

（二）邊緣構(gòu)件的約束處理

一般來說，在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，無約束邊緣構(gòu)件的處理要比之有約束邊緣構(gòu)件的處理的負載能力低40%左右，同樣，抗震能力的效果也要低20%左右。因此，在建筑工程的施工項目中，要根據(jù)實際情況選擇合適的邊緣構(gòu)件，并對其進行相應(yīng)的處理，最大限度的增強剪力墻的抗側(cè)力剛度以及抗震力，使整個建筑能夠更加穩(wěn)定。

結(jié)語

總之，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是非常重要的，已經(jīng)成為建筑中不可缺少的一部分。因此，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)要意識到剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，并在此基礎(chǔ)上加強剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑中的使用，同時根據(jù)實際情況對剪力墻結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，以此來提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性能。

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