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

李冰松

（山西聚仁合人力資源管理有限公司，山西太原030013）

0 前言

從性能來(lái)講，設(shè)有剪力墻的建筑本身在穩(wěn)定性與安全性方面有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，并且能夠很好地應(yīng)對(duì)地震帶來(lái)的影響，以此來(lái)確保國(guó)民用戶的生命健康安全能夠得到較為有效的保障，而從空間利用率角度來(lái)看，剪力墻的存在幫助設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)的過(guò)程中并不需要考慮有關(guān)梁結(jié)構(gòu)與柱結(jié)構(gòu)的安裝，這樣不僅能夠方便用戶對(duì)整個(gè)內(nèi)部空間進(jìn)行合理利用，同時(shí)還能夠提高整個(gè)建筑的質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)促進(jìn)企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展這一重要目標(biāo)。

1 剪力墻的特征

在整個(gè)建筑主體結(jié)構(gòu)之中，剪力墻的存在無(wú)疑是十分重要的，與傳統(tǒng)房屋主體墻體結(jié)構(gòu)不同，剪力墻本身能夠?yàn)橛脩籼峁┹^為有效的安全保障。通過(guò)對(duì)剪力墻的應(yīng)用，整個(gè)建筑的穩(wěn)定性與安全性隨之得到極大的提升，尤其是對(duì)于一些長(zhǎng)期處于地殼運(yùn)動(dòng)地區(qū)的工程而言，剪力墻所能夠起到的作用可以說(shuō)是巨大且必要的，在面臨臺(tái)風(fēng)以及地震等自然威脅時(shí)，通過(guò)對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)的剪力墻應(yīng)用，能夠最大限度提升整個(gè)建筑本身的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，以此確保國(guó)民的生命健康安全能夠因此得到較為有效的保障[1]。此外，施工人員在進(jìn)行有關(guān)剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了要對(duì)整個(gè)墻體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析外同時(shí)還要確保整個(gè)墻體的各項(xiàng)參數(shù)都能夠滿足本次工程需要，比如說(shuō)整個(gè)建筑墻體的高度、寬度以及強(qiáng)度，與傳統(tǒng)墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般都要使用鋼筋混凝土澆筑施工方法，以此確保后續(xù)工作能夠順利進(jìn)行[2]。而從優(yōu)勢(shì)角度來(lái)看，剪力墻很適合當(dāng)前高層建筑對(duì)墻體的需求，既不需要梁柱結(jié)構(gòu)的存在同時(shí)自身的剛度還能滿足大部分建筑需求，并且不會(huì)對(duì)整個(gè)內(nèi)部空間使用率產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，但是剪力墻對(duì)于材料的消耗強(qiáng)度相對(duì)較高，并且很難對(duì)其進(jìn)行較為有效的拆除工作，往往會(huì)導(dǎo)致企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益無(wú)法得到有效提升。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

通常情況下，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行剪力墻的設(shè)計(jì)過(guò)程中往往需要嚴(yán)格遵守相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與原則，詳細(xì)情況如下所示：

（1）在進(jìn)行建筑施工的過(guò)程中，施工人員需要明確最大位移比，也就是整個(gè)建筑本身的樓層與總高度之間的比值，并以此為基礎(chǔ)，計(jì)算后續(xù)的比例。

（2）設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要將建筑結(jié)構(gòu)的變形考慮到其中，房屋結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)豎向構(gòu)件就會(huì)出現(xiàn)整個(gè)剪力墻變形的情況，因此，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)剪力墻的數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)的控制，以此避免扭曲變形情況的發(fā)生，同時(shí)也降低企業(yè)的不必要成本支出[3]。

（3）一般來(lái)說(shuō)，相關(guān)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要明確整個(gè)橋梁的標(biāo)準(zhǔn)與限制，在進(jìn)行連梁設(shè)計(jì)的過(guò)程中要確保不會(huì)超過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

（4）梁超限是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中所要重視的比例，通常情況下會(huì)將高跨比值設(shè)計(jì)到要大于2.5，這樣的剪力墻才能夠在剪力以及彎矩方面滿足工程施工要求。但是，就目前來(lái)看，很多施工單位在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中并沒(méi)有重視這一系數(shù)，導(dǎo)致整個(gè)工程的質(zhì)量無(wú)法得到較為有效的提升與保障，從而對(duì)國(guó)民的生命健康安全產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。

3 工程實(shí)例

本文以某市中心商業(yè)住宅區(qū)為例，為了滿足國(guó)民的建筑需求，本文所選用的房屋建筑本身更偏向于高層建筑。而整個(gè)房屋建筑本身可以分為地上以及地下兩大部分，地表之上共有26層樓層，并作為高檔住宅存在，而地下兩層則是以商業(yè)區(qū)域?yàn)槟康倪M(jìn)行施工建設(shè)，因而整體空間相對(duì)較大[4]。通過(guò)對(duì)房屋建筑的施工圖紙不難看出，整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)的主體高度設(shè)計(jì)為92.6m，能夠滿足國(guó)民的正常需求，而在抗震防烈度方面，該工程選用了較高的Ⅵ度。而在自然災(zāi)害預(yù)防的過(guò)程中施工單位將目標(biāo)放在了地震、臺(tái)風(fēng)以及暴雪這三部分，房屋建筑所能夠抵抗的最大地震加速度為0.05，而所能夠承受的風(fēng)壓與雪壓則都在0.5kN/m2之間。而在整個(gè)建筑框架之中，底層部分的框架結(jié)構(gòu)本身的抗震等級(jí)為二級(jí)，而剪力墻部分所具備的抗震等級(jí)也達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的三級(jí)，這些都是需要加強(qiáng)抗性的區(qū)域，而對(duì)于不需要加強(qiáng)抗性的區(qū)域則采用通用的四級(jí)，以此確保整個(gè)建筑的穩(wěn)定性能夠滿足本次工程施工需求以及社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)[5]。不僅如此，在進(jìn)行混凝土選擇的工程中結(jié)合施工單位自身的實(shí)際能力與建筑所用標(biāo)準(zhǔn)最終選擇強(qiáng)度為C40的混凝土來(lái)進(jìn)行整個(gè)建筑的混凝土灌澆工作。而在建筑工程施工的土地類別分析過(guò)程中可以推斷出該施工場(chǎng)地為II類，而在地基設(shè)計(jì)等級(jí)上則是選擇最適當(dāng)?shù)囊壹?jí)。

4 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用措施

4.1 墻面規(guī)劃

相關(guān)人員在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要將工作重心放在建筑本身之上，并明確整個(gè)建筑的主軸方向是否能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與需要，同時(shí)還要關(guān)注抗側(cè)力構(gòu)件的應(yīng)用方向，以此確保整個(gè)工程質(zhì)量能夠得到較為有效的提升?？拐鹦允羌袅Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心所在，因而在進(jìn)行抗震性的設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行震烈度的設(shè)計(jì)，這是因?yàn)橐坏┱麄€(gè)剪力墻的抗震烈度相對(duì)較大，那么其本身所具備的韌性便會(huì)隨之降低，反之，當(dāng)剪力墻的抗震烈度相對(duì)較小，其本身的韌性便會(huì)出現(xiàn)過(guò)高的情況，并且還會(huì)對(duì)用戶的生命健康安全產(chǎn)生較為嚴(yán)重的威脅[6]。正因如此，為了平衡韌性與抗震烈度，相關(guān)人員在進(jìn)行墻體設(shè)計(jì)的工程中需要明確其本身的數(shù)值范圍的合理性，在這一過(guò)程中嚴(yán)格遵守對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)自振周期的計(jì)算，此外，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中還要將整個(gè)剪力墻所需要的施工周期、選用什么材料進(jìn)行施工都要做好充足的準(zhǔn)備，做好工程造價(jià)管理工作，以此實(shí)現(xiàn)有效提升房屋設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的，以及確保施工單位成本支出相對(duì)合理的目的。

4.2 配筋設(shè)置

配筋設(shè)置工作是整個(gè)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中不可缺少的重要組成部分，由于剪力墻本身對(duì)于鋼筋材料的使用量相對(duì)較大，往往會(huì)對(duì)施工單位自身的成本支出產(chǎn)生一定程度的影響，因而在進(jìn)行配筋設(shè)置的過(guò)程中則需要相關(guān)人員正確規(guī)劃鋼筋的使用總量，并做好充足的備用準(zhǔn)備，以此確保其施工單位的經(jīng)濟(jì)效益能夠得到較為有效的保障。不僅如此，在進(jìn)行施工作業(yè)的過(guò)程中由于鋼筋本身會(huì)存在最小值，因而設(shè)計(jì)人員需要確保在進(jìn)行鋼筋設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠在符合最小值標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行鋼筋方面的墻體設(shè)計(jì)，能夠合理分配墻體的鋼筋使用情況，并且能夠根據(jù)實(shí)際情況來(lái)對(duì)鋼筋的參數(shù)進(jìn)行篩選與應(yīng)用，尤其是在鋼筋自身強(qiáng)度等級(jí)方面都需要施工人員對(duì)其進(jìn)行較為有效的調(diào)整與控制，降低工程所用的鋼筋使用總量，以此滿足簡(jiǎn)約材料，促進(jìn)施工單位經(jīng)濟(jì)效益長(zhǎng)久發(fā)展的目的。

4.3 長(zhǎng)寬設(shè)置

該項(xiàng)目的剪力墻肢板平面外布置有與之相交的剪力墻，設(shè)計(jì)者可將其看作是剪力墻的支撐，而在進(jìn)行這一方面的設(shè)計(jì)過(guò)程中，施工人員需要確保平臺(tái)本身的穩(wěn)定性能夠滿足相關(guān)需求，而在進(jìn)行剪力墻抗震等級(jí)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，施工人員需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，而根據(jù)我國(guó)社會(huì)建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則要采用三級(jí)以上的抗震等級(jí)才能夠確保整個(gè)剪力墻的剛度能夠滿足建筑施工需求。而在進(jìn)行底部厚度設(shè)計(jì)的過(guò)程中，施工人員需要確保整體的厚度不能低于1.6m，而當(dāng)建筑所采用的是一字型的剪力墻時(shí)設(shè)計(jì)人員需要明確其本身的獨(dú)立性，在不影響建筑本身厚度的情況下加以調(diào)整，而就當(dāng)前我國(guó)社會(huì)發(fā)展來(lái)看，房屋剪力墻的安全長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)在8m之下，一旦超過(guò)整個(gè)長(zhǎng)度就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑的穩(wěn)定性受到較為嚴(yán)重的影響，從而使墻體結(jié)構(gòu)受到較為影響而發(fā)生較為明顯的破壞。

4.4 平面結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行平面結(jié)構(gòu)的布局設(shè)計(jì)過(guò)程中，施工單位在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程前，需要先對(duì)整個(gè)建筑的實(shí)際情況進(jìn)行較為有效的分析，明確結(jié)構(gòu)本身存在的規(guī)律性，以此確保涉及的平面布設(shè)設(shè)計(jì)方案能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需要，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)平面的有效控制。而一旦這一過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑內(nèi)部墻體結(jié)構(gòu)的平面受力布局受到不利影響，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整的過(guò)程中自身也會(huì)發(fā)生較為明顯的變形現(xiàn)象。正因如此，為了確保整個(gè)方案設(shè)計(jì)工作自身的安全性與規(guī)范性能夠得到較為有效的保障，就要將內(nèi)墻與外墻進(jìn)行較為有效的連接，以此確保整個(gè)建筑的穩(wěn)定性能夠滿足本次工程施工需求。

5 結(jié)論

綜上所述，在不影響建筑工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的細(xì)節(jié)處理，以此確保施工單位在進(jìn)行工程施工作業(yè)的過(guò)程中自身的經(jīng)濟(jì)效益能夠得到較為有效的提升，從而對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)作用。