建筑工程設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

朱凱

摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的當(dāng)下，人口基數(shù)不斷增加，土地資源日益匱乏，建筑工程項(xiàng)目中高層建筑的比例逐漸提升，同時(shí)人們的建筑工程質(zhì)量安全意識(shí)也逐步提升，基于此，建筑工程設(shè)計(jì)人員必須不斷提升自身的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，全面提升建筑工程的質(zhì)量安全，以滿足建筑使用者的需求。本文就此展開了論述，以供參閱。

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

引言

建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分重要，而其中的剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更是重中之重。我國(guó)建筑行業(yè)的企業(yè)和部門必須重視起來(lái)剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，發(fā)現(xiàn)目前我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，然后加以解決。在進(jìn)行剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮設(shè)計(jì)的可操作性和實(shí)際性，還有施工方式對(duì)設(shè)計(jì)可能造成的影響。而在施工時(shí)，需按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)施行，同時(shí)，對(duì)于設(shè)計(jì)中不符合實(shí)際的地方，應(yīng)及時(shí)反饋調(diào)整。目前我國(guó)的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中還存在一些問題，嚴(yán)重影響建筑工程的質(zhì)量和安全，因此必須對(duì)其進(jìn)行分析和改進(jìn)。

1剪力墻結(jié)構(gòu)概述

在建筑工程結(jié)構(gòu)中，剪力墻結(jié)構(gòu)指的是由剪力墻組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。剪力墻承擔(dān)上部豎向荷載的同時(shí)也能對(duì)水平作用力起到極好的抵抗，并且其也可以對(duì)建筑空間進(jìn)行分割。在剪力墻結(jié)構(gòu)中，對(duì)于豎向荷載、風(fēng)荷載和水平地震的主要受力構(gòu)件就是剪力墻，可以提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低因荷載力和地震所造成的安全事故發(fā)生率，為人們的人身生命財(cái)產(chǎn)提供安全保障。通常來(lái)說(shuō)，剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)模都較大，而在實(shí)際建筑物中的厚度卻很薄，其承受力和結(jié)構(gòu)形狀都與形狀板極為相似，另外其受力程度和柱子的承受力也較為相似。剪力墻在建筑物中占比多少可以形成不同的結(jié)構(gòu)形式，有剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)等。剪力墻在不同結(jié)構(gòu)形式中承擔(dān)的作用也略有不同。因此，在建筑工程設(shè)計(jì)中，要根據(jù)建筑工程的實(shí)際需求，做好剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，制定出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，最大程度的提升建筑工程的安全穩(wěn)定性及整體強(qiáng)度。

2建筑工程設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1平面布置設(shè)計(jì)

在對(duì)剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同墻型之間的不同特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，依據(jù)不同的受力特征、墻體中內(nèi)力分布的不同狀態(tài)以及其破壞形態(tài)，合理的進(jìn)行平面布置及配筋設(shè)計(jì)同時(shí)采取合理的構(gòu)造措施。剪力墻所承擔(dān)的豎向和水平的作用力主要來(lái)自于建筑物的自重、使用活荷載、風(fēng)及地震作用。實(shí)現(xiàn)剪力墻“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震標(biāo)準(zhǔn)。①在剪力墻的荷載功能中，無(wú)論是水平方向的還是豎向的荷載都是由鋼筋混凝土墻板承受的，所以要沿著建筑物平面兩個(gè)主軸方向進(jìn)行剪力墻的布局，在豎向集中荷載作用下，剪力墻應(yīng)該在內(nèi)部設(shè)置暗柱，并且標(biāo)注好暗柱與縱向的鋼筋之間的連接方式，沒有暗柱的時(shí)候這應(yīng)該對(duì)局部的受壓能力進(jìn)行測(cè)算。②剪力墻的平面設(shè)計(jì)要講究對(duì)稱性，這樣的目的是為了將剪力墻的剛度中心同自重中心保持在同一個(gè)位置，同時(shí)也可以降低剪力墻的扭矩。③在溫度或者收縮力較大的地方，剪力墻內(nèi)分布的鋼筋應(yīng)有計(jì)算性的進(jìn)行加強(qiáng)，在進(jìn)行以抗震為主要功能的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量豐富平面布置的形式，提高抗震效果。

2.2配筋設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)配筋時(shí)需要依照剪力墻厚度來(lái)科學(xué)設(shè)計(jì)，在200毫米墻厚時(shí)，配筋應(yīng)當(dāng)設(shè)置成雙排雙向，如果是400毫米到700毫米厚度時(shí)，配筋應(yīng)當(dāng)設(shè)置成三排;超過700毫米的墻厚時(shí)，配筋應(yīng)當(dāng)設(shè)置成四排，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)合理布置受力主筋，成排布置。剪力墻在不同結(jié)構(gòu)形式不同抗震等級(jí)時(shí)所要求的配筋率以及鋼筋直徑、鋼筋間距要求均有不同。必須根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)。

2.3邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)

無(wú)邊緣構(gòu)件的剪力墻相比于有邊緣構(gòu)件剪力墻，它的承載力會(huì)較低，能夠消耗的地震能量就更小，所以說(shuō)，在對(duì)剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要根據(jù)墻體軸壓比的大小，選擇合理的邊緣構(gòu)件。約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件是兩種最常用到的邊緣構(gòu)件，在剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在剪力墻兩端及洞口兩側(cè)設(shè)置邊緣構(gòu)件，在抗震等級(jí)為一二三級(jí)剪力墻底層墻肢底截面的軸壓比大于規(guī)范要求的限值時(shí)，以及部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻，應(yīng)在底部加強(qiáng)部位及相鄰的上一層設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，在除了這些部位的其它剪力墻位置應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。

2.4連梁設(shè)計(jì)

在進(jìn)行連梁的設(shè)計(jì)時(shí)，需要重視連梁超筋的問題，結(jié)合具體的情況和影響因素，能夠從幾個(gè)方面著手進(jìn)行控制和管理。第一，在進(jìn)行連梁設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)建筑工程的實(shí)際要求和特點(diǎn)，適量的增加連梁的跨高比，可以從增加連梁中部洞口的寬或高來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用布置貫穿縫的方法做到。第二，洞口的豎向中心線需要維持在一條水平直線之上，假如在實(shí)際的建筑工程施工時(shí)，無(wú)法做到此項(xiàng)要求，就需要運(yùn)用有效的對(duì)策進(jìn)行改進(jìn)。第三，針對(duì)那些墻肢太長(zhǎng)的剪力墻，能夠在剪力墻的中部布置結(jié)構(gòu)洞，實(shí)現(xiàn)問題的解決。第四，進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)的工作人員在實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí)，需要從整體的角度去進(jìn)行設(shè)計(jì)，確認(rèn)清楚剪力墻的分布、數(shù)量和墻肢情況，以此防止連梁超筋問題的出現(xiàn)。如果以上對(duì)策還不能較好的解決連梁超筋問題，可以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，把連梁的剛度和相關(guān)折減系數(shù)相乘，但折減系數(shù)需要大于或等于0.55。連梁的剛度有所折減，就顯示著允許連梁在水平力的影響下形成開裂，從而進(jìn)入彈塑性狀況。還可以對(duì)中間層或上下層的連梁彎矩進(jìn)行設(shè)計(jì)，把數(shù)值實(shí)施平衡性的處理，進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，幅度需要達(dá)到調(diào)整之前的百分之二十。

2.5剪力墻強(qiáng)度及性能設(shè)計(jì)

為促進(jìn)建筑工程剪力墻結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)久使用，需要針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及性能進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，使其能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，避免在剪力墻結(jié)構(gòu)使用中出現(xiàn)質(zhì)量問題。在實(shí)際的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要對(duì)可能影響剪力墻強(qiáng)度及性能的因素進(jìn)行深入分析，便于采取科學(xué)合理的防范對(duì)策，使剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用價(jià)值得以充分體現(xiàn)。由于剪力墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及性能受到配筋率的影響，需要嚴(yán)格控制好剪力墻縱向配筋率和橫向配筋率，將配筋率控制在2%以上，以此提高剪力墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性。除了要保證剪力墻的配筋率達(dá)到要求，還要控制好剪力墻的邊緣部分，依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)邊緣部分的剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而保證剪力墻整體的質(zhì)量，為建筑工程的長(zhǎng)久使用奠定良好基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為提高建筑工程剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，需要充分把握好相關(guān)的設(shè)計(jì)原則，做到合理選擇設(shè)計(jì)方法、合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)布局、做好剪力墻延伸性處理、增強(qiáng)剪力墻強(qiáng)度及性能、加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員培訓(xùn)管理，通過各種措施提高剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，為建筑行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

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