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)用研究

巴曉偉

（山東百偉建設(shè)工程管理有限公司 山東煙臺(tái) 264000）

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要謹(jǐn)遵設(shè)計(jì)原則，筆者利用自己所學(xué)以及工作經(jīng)驗(yàn)就剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用進(jìn)行研究，充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的功能。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)的介紹

1.1 什么是剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻結(jié)構(gòu)指的是由大量構(gòu)件組成的墻體，可以承擔(dān)水平作用力的結(jié)構(gòu)，能夠降低建筑結(jié)構(gòu)遭受剪切力的破壞，組成墻體的主要材料為鋼筋混凝土，施工的過程中將梁柱使用鋼筋混凝土能夠有效承接水平方向的作用力，剪力墻應(yīng)為提升了建筑的穩(wěn)定性，以此被廣泛應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)中。但是在實(shí)際施工中，因?yàn)槭┕ゎA(yù)算等因素的影響，剪力墻的厚度會(huì)降低。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)的類型

根據(jù)所受到的力不同，使用剪力墻的類型也不同。剪力墻的結(jié)構(gòu)類型主要有以下四種：①整體性剪力墻，這種剪力墻洞口的數(shù)量不多甚至沒有洞口，如果要開洞口要控制洞口的面積在墻體整體面積的1/6，而且對(duì)洞口長(zhǎng)邊尺寸的距離也規(guī)定，還要注意減少剪力墻的反彎作用；②壁式框架剪力墻墻體上的開洞尺寸較大，產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)區(qū)，形成較大的剛性區(qū)域；③洞口成列布置的聯(lián)肢墻體剪力墻，該結(jié)構(gòu)的剪力墻穩(wěn)定性更高；④整體小開口剪力墻，其開口豎向成列分布，洞口在整體面積中所占的比重依然不大。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 穩(wěn)定性強(qiáng)

剪力墻結(jié)構(gòu)作為建筑物的荷載結(jié)構(gòu)，必須要具備足夠的穩(wěn)定性才能使得建筑更加的牢固。社會(huì)發(fā)展使得建筑的數(shù)量越來越多，而且為了節(jié)約土地資源，為生產(chǎn)生活提供更多的場(chǎng)所，建筑的高度也持續(xù)增加，越高的建筑對(duì)穩(wěn)定性的要求越高。剪力墻被應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)中，大大提升了建筑的穩(wěn)定性，對(duì)保障人們的居住質(zhì)量有重要意義。

2.2 安全性高

安全是我們從事一切活動(dòng)的前提，因此各行各業(yè)都非常重視安全問題。建筑行業(yè)的安全問題尤為重要，建筑穩(wěn)定性強(qiáng)，遭受自然災(zāi)害影響就小。剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)將會(huì)提升建筑的安全性，尤其是在當(dāng)前建筑性能更加完善的現(xiàn)在，不能過于追求建筑科技性，降低安全要求。建筑建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)必須按照建筑行業(yè)的規(guī)定展開工作，確保建筑的安全性。

2.3 提升建筑抗震能力

剪力墻結(jié)構(gòu)的主要作用就是利用自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)抗震能力，提升建筑的穩(wěn)定性。近年來我國地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，尤其是地震災(zāi)害，地震的不可預(yù)測(cè)性以及強(qiáng)大的破壞力更是威脅著人們的安全健康，剪力墻結(jié)構(gòu)的作用就是其高強(qiáng)度的承載力，降低地震對(duì)建筑的影響，維護(hù)人們穩(wěn)定的生活。

3 剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

3.1 合理的高度以及寬度

剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要按照嚴(yán)格的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，為了確保其發(fā)揮最好的性能會(huì)根據(jù)其實(shí)際的需求對(duì)其高度以及寬度進(jìn)行的調(diào)整。恰當(dāng)?shù)母叨瓤梢愿玫闹谓ㄖ约俺休d各方面的作用力。剪力墻的高度較高，但是其厚度較小，為了讓剪力墻盡可能的承擔(dān)更大的負(fù)荷就需要進(jìn)行高度與厚度比的計(jì)算，而且在設(shè)計(jì)中需要注意雙向受壓的影響。

3.2 連梁調(diào)整的原則

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)連梁也有很高的要求，根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)如果連梁的跨度比在5以下，就會(huì)導(dǎo)致總彎矩中產(chǎn)生的載重比例小，水平方向上就會(huì)產(chǎn)生反彎，導(dǎo)致剪切裂縫的出現(xiàn)，當(dāng)連梁跨度比高于5時(shí)，連梁承載力與一般框架梁相同。因此需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際的情況確定連梁的跨度比。

3.3 系數(shù)調(diào)整原則

剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要利用實(shí)際的數(shù)據(jù)，通過公式計(jì)算得出。計(jì)算中的系數(shù)調(diào)整顯得尤為重要，基本的系數(shù)調(diào)整原則為建筑結(jié)構(gòu)中樓層最小地震剪力小于樓層水平地震剪力。設(shè)計(jì)人員可以降低建筑自身的重量，以提升建筑的抗震能力。

3.4 因地制宜原則

建筑建設(shè)必須要遵循因地制宜的原則，根據(jù)實(shí)際情況的地質(zhì)條件等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而且設(shè)計(jì)中還需要控制構(gòu)件的數(shù)量，過多的構(gòu)件將會(huì)對(duì)建筑樓層間出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)以及剪切變形，因此需要根據(jù)實(shí)際的需求豎向構(gòu)件的數(shù)量，過重的構(gòu)件會(huì)影響建筑的整體重量，導(dǎo)致剪力比重失調(diào)，降低建筑的抗震能力。

4 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1 平面安排

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首要對(duì)墻體的平面進(jìn)行設(shè)計(jì)，要將剪力墻的中心與墻體的剛度相契合，從而保證建筑的墻體達(dá)到最大的平衡能力。設(shè)計(jì)往往會(huì)沿著主軸進(jìn)行多方向、雙方向的安排，進(jìn)行設(shè)置后就會(huì)達(dá)到較強(qiáng)的平衡能力。剪切墻結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)還需要順應(yīng)當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展的核心觀念，綠色生產(chǎn)，因此在材料的選擇上要秉持最優(yōu)原則，這也會(huì)提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 大墻肢的處理

建筑結(jié)構(gòu)各體系在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮其性能，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意其延性。通常情況下，結(jié)構(gòu)的高度、寬度比在3以上時(shí)會(huì)達(dá)到最高的延性，彎曲能力較強(qiáng)，提升建筑的荷載能力。如果高寬比在3以上就需要在墻體上開洞形成上文中提到的不同類型剪力墻結(jié)構(gòu)，減少裂縫的出現(xiàn)。當(dāng)大墻肢的比例在8以上時(shí)，要把承載力計(jì)算在大墻肢上，但會(huì)造成小墻肢承載力增加產(chǎn)生較大的損害出現(xiàn)裂縫。

4.3 墻體截面的厚度

建筑行業(yè)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的墻截面有固定的標(biāo)準(zhǔn)，不同類型的墻截面的厚度不一，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格按照歸家的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證建筑性能達(dá)到最高。就短肢剪力墻來說，其底部橫截面面積要在20cm以上，其他部位的厚度也要在18cm以上。

4.4 鋼筋的配置

剪力墻的墻體在此結(jié)構(gòu)中最為重要，起到主要的承載作用。墻體承載力較高離不開混凝土鋼筋的支撐，按照國家設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)定選擇鋼筋，并且需要對(duì)鋼筋配比進(jìn)行驗(yàn)算。一般情況下，在一到三級(jí)的抗震中，垂直于水平的墻身配置率要大于25%，水平與垂直鋼筋之間的間距要30cm左右。

5 設(shè)計(jì)重點(diǎn)注意的問題

5.1 數(shù)量合理

建筑建設(shè)過程中需要根據(jù)實(shí)際的需要設(shè)計(jì)很多不同的剪力墻結(jié)構(gòu)，但這并不意味著剪力墻越多建筑的抗震能力越強(qiáng)，要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用不同類型的剪力墻提升建筑整體的性能。

5.2 持續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

建筑工程建設(shè)的過程中會(huì)受到很多其他因素的影響，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)具體的情況制定合理的設(shè)計(jì)施工方案。部分建筑設(shè)計(jì)人員在施工前并沒有進(jìn)行實(shí)地?cái)?shù)據(jù)的勘察，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出現(xiàn)誤差，降低了剪力墻的性能。

6 結(jié)束語

生活條件的改善提升了人們的生活中質(zhì)量，性能單一的建筑已然不能使用社會(huì)發(fā)展的需求。在注重建筑性能提高的同時(shí)也要將建筑的穩(wěn)定性作為發(fā)展的重點(diǎn)，在穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上增加現(xiàn)代化技術(shù)，使得建筑更加符合滿足人們的需求。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑穩(wěn)定性發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，所以施工部門要根據(jù)國家建筑建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)貼合需求的結(jié)構(gòu)。本文對(duì)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)用研究還存在很大的不足，日后還會(huì)繼續(xù)進(jìn)行研究、分析。