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

蔡望

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，建筑工程已經(jīng)成為了我們國(guó)家目前非常重視的問題之一?，F(xiàn)如今人們的生活水平越來(lái)越高，對(duì)于物質(zhì)方面也提出了更高的要求。特別是建筑物結(jié)構(gòu)方面，其種類也變得越來(lái)越豐富。為此，工程人員一方面需要在其外觀設(shè)計(jì)方面予以創(chuàng)新，另一方面還要確保整個(gè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。為了達(dá)到這一效果，越來(lái)越多的工程選擇應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)。本篇文章將闡述剪力墻結(jié)構(gòu)的主要種類，探討其設(shè)計(jì)的相關(guān)原則，并對(duì)于具體應(yīng)用方面提出一些合理的見解。

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

引言：現(xiàn)如今我們國(guó)家的城市化推進(jìn)速度越來(lái)越快，高層建筑的應(yīng)用率也隨之不斷提高，從而解決了原本人口過(guò)多，用地面積緊張的基本問題。在目前工程施工中，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是工程項(xiàng)目的重點(diǎn)內(nèi)容之一，同時(shí)也是確保建筑結(jié)構(gòu)實(shí)用性價(jià)值的關(guān)鍵。為此，工程人員需要合理應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)，將其作用充分發(fā)揮出來(lái)。

1、剪力墻的結(jié)構(gòu)種類

根據(jù)剪力墻本身墻體是否進(jìn)行開洞以及洞口具體尺寸的不同，通常能夠?qū)⑵浞殖伤姆N，分別是實(shí)體墻、小開口的剪力墻、多肢剪力墻以及框架式剪力墻。這其中，只有實(shí)體墻不需要開洞，其他三種剪力墻都需要進(jìn)行開洞，之后再根據(jù)具體開洞尺寸對(duì)其進(jìn)行分類[1]。

1.1實(shí)體墻

所謂實(shí)體墻，通常主要是指墻體中沒有開洞，或者墻體雖然已經(jīng)開洞，但是整體開洞的面積低于全部面積的15%。這種類型的剪力墻通常以曲型為主，彎矩圖的位置不但不會(huì)出現(xiàn)反彎，同時(shí)也不會(huì)有突變的情況出現(xiàn)，沒有異常情況存在，因此墻體的整體承受能力相對(duì)較強(qiáng)。

1.2小開口的剪力墻

小開口的剪力墻的墻體上需要開洞，但是其開口的面積不大，通常都會(huì)低于整體墻面全部面積的15%。這種類型的剪力墻通常也以彎曲型為主，彎矩圖的位置上不會(huì)有產(chǎn)生反彎的情況發(fā)生，然而卻有一定概率出現(xiàn)突變[2]。

1.3多肢剪力墻

所謂多肢剪力墻，其主要是指在墻體的中心進(jìn)行開洞，且開洞的整體面積相對(duì)較大，亦或者所有洞口全部以列狀的形式進(jìn)行分布。這種類型的剪力墻，其彎矩圖位置并不會(huì)有任何情況出現(xiàn)，整體受力特點(diǎn)基本上與小開口的剪力墻十分接近。

1.4框架式剪力墻

所謂框架式剪力墻，主要是指墻體中的開洞尺寸相對(duì)較大，且墻肢線位置的剛度和墻體連梁的剛度相對(duì)比較接近的剪力墻。這種類型的剪力墻可以完全變形成剪切性剪力墻，整體受力特點(diǎn)基本上與框架結(jié)構(gòu)十分接近。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原則

2.1最小系數(shù)的調(diào)整原則

在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循最小系數(shù)的基本原則。首先，在實(shí)際施工的時(shí)候，為了能夠盡可能減少建筑物本身的重量，以此提升其抗震能力，需要在其所能承受的振型底部?jī)A覆力矩占據(jù)整體力矩45%以上的時(shí)候，對(duì)其展開控制。其次，在以上一步的基礎(chǔ)上，對(duì)剪力墻進(jìn)行開洞處理，促使其剛度能夠滿足規(guī)定的要求。如此一來(lái)，最小系數(shù)便能夠得到有效控制，進(jìn)而縮減施工成本。

2.2最大位移和樓層比例的調(diào)整原則

通常情況下，在針對(duì)普通建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，重點(diǎn)一般需要放在樓層之間的變形方面。眾所周知，建筑物的剪切變形一般需要通過(guò)抗側(cè)力構(gòu)件的具體數(shù)量進(jìn)行控制。所以，一旦構(gòu)件的數(shù)量過(guò)多，剪重的比例就會(huì)隨之增大。如此便會(huì)造成扭轉(zhuǎn)變形出現(xiàn)，導(dǎo)致剪力墻結(jié)構(gòu)很難展開位移。為此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，各個(gè)樓層之間的位移不能單純利用構(gòu)件本身的剛度進(jìn)行調(diào)整，還需要盡可能考慮整體剛度，減少扭轉(zhuǎn)變形。

3、剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑建構(gòu)中的應(yīng)用

3.1剪力墻的合理定位

在進(jìn)行剪力墻布置的時(shí)候，需要遵循均勻和對(duì)稱的基本原則，盡可能使墻面本身結(jié)構(gòu)的剛度中心可以與自身質(zhì)量中心全面重合，以此減少扭矩。而內(nèi)外剪力墻則需要盡可能做到拉通和對(duì)直。至于墻肢截面，需要遵循簡(jiǎn)單性以及規(guī)則性原則。

3.2剪力墻中大墻肢的處理

剪力墻在實(shí)際施工的過(guò)程中，由于墻體結(jié)構(gòu)本身對(duì)于延伸性方面有著一定的要求。所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工以及設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須將延展特性的因素考慮進(jìn)來(lái)，以此可以確保剪力墻結(jié)構(gòu)自身質(zhì)量以及工作力度能夠滿足規(guī)定的要求。一般而言，剪力墻在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候，很容易形成彎曲破壞的形式以及全新的體系模式，從而導(dǎo)致脆性破壞情況發(fā)生的概率不斷提高。所以，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，在確保墻體自身長(zhǎng)度能夠滿足原本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，可以對(duì)其采取分層間隔的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，將整個(gè)墻體分成多個(gè)獨(dú)立墻段，每個(gè)墻段的厚度和高度均要保持統(tǒng)一，以此能夠有效提升墻體本身的承載力。不僅如此，當(dāng)墻段實(shí)際長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的時(shí)候，其由于受彎所造成的裂縫寬度相對(duì)較小，從而將墻體配筋本身的支撐作用全部發(fā)揮出來(lái)。為了盡可能防止這種情況出現(xiàn)，如果墻肢的高度超過(guò)了9米，一般可以采用兩種方法進(jìn)行處理。其一是開施工洞，工程人員在施工的過(guò)程中，在墻體中間留出洞口，完工之后，將其砌填，從而將原本長(zhǎng)肢墻分成多個(gè)短墻肢。其二是開計(jì)算洞，主要是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)開小于800的小洞口，因此在實(shí)際施工的時(shí)候，墻體仍然為混凝土墻。依靠這種方式，可以有效增強(qiáng)其他小墻肢本身的配筋能力[3]。

3.3墻體的配筋

對(duì)剪力墻本身的配筋工作進(jìn)行合理控制，能夠有效提升墻體結(jié)構(gòu)的安全性以及工程施工的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于其結(jié)構(gòu)方面而言，剪力墻本身面廣量大。采取配筋工作，只是將豎向的鋼筋全部放在內(nèi)側(cè)位置，而又將水平擺放的鋼筋全部放在外側(cè)。如果施工的過(guò)程中應(yīng)用雙形型的網(wǎng)片，必須確保水面保護(hù)層的實(shí)際厚度不能低于40毫米，從而可以有效節(jié)約資源的投入。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，剪力墻本身具有較強(qiáng)的抗震性以及剛度，因此在當(dāng)前施工工程中得到了廣泛應(yīng)用。為了對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以此提升其質(zhì)量，工程人員必須對(duì)基礎(chǔ)理論有所理解，從而不斷創(chuàng)新技術(shù)，促使我國(guó)建筑事業(yè)持續(xù)進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉勛達(dá)，馮振鵬.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[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2017（5）：234-234.

[2]慶彥營(yíng).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[J].中華民居（下旬刊），2015（8）：247-247.

[3]李紅瑞，王軍星.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[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（22）：104-104.