剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

李紅瑞　王軍星

摘 要：隨著經濟科技的迅猛發展和人們生活水平的不斷上升，住宅建筑的設計也越來越美觀、科學化和人性化，剪力墻結構設計被開發和逐漸在建筑設計中普及。鑒于此，本文將對剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用進行分析，對剪力墻結構設計做出相關介紹，并提出可行性建議意見。

關鍵詞：剪力墻；結構設計；建筑結構

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A

在當前土地資源越來越珍貴、人口總數越來越大、市場競爭越來越激烈的城市，高層建筑已成為城市建筑設計的首選。高層建筑的結構設計不同于其他建筑設計，其對建筑結構的持久性、耐用性都有更高的要求，而剪力墻結構正好滿足高層建筑的墻體結構要求，因此剪力墻機構設計在高層建筑設計中被廣泛采用，這也是由剪力墻結構的實用性和耐久性所決定的。鑒于此，，筆者將在下文中對剪力墻結構的建筑優勢做出詳細介紹。

1 剪力墻結構概述

剪力墻結構能夠在建筑墻體設計領域被廣泛采用，尤其是高層建筑中更是墻體設計的首選之一，這都是由其墻體結構的特殊性所決定的。在進行現代高層建筑的剪力墻施工時，普遍是利用滑模技術以及模板技術進行墻體結構施工的，能夠極大的提高建筑墻體施工的效率和質量。另外，在進行現澆剪力墻的施工環節時，大模板技術受到很多人的歡迎，只是因為其集操作簡易快捷、有很好的抗震能力、設備技術水平高、施工效率高、整體性強等眾多優點于一身。這些剪力墻結構的施工都決定了，剪力墻結構的高效性、科學性以及安全性，其在建筑設計中的應用能夠極大的提高建筑的質量和施工的效率，也正因如此，剪力墻結構才會被眾多建筑設計所青睞。

1.1 剪力墻結構概念。剪力墻結構的主要施工技術原理就是利用現代技術化的墻體模板即鋼筋混凝土板來承受建筑墻體受到的各種內載壓力，從而更好的進行承載壓力的分擔將墻體所受到的壓力進行有效的控制，這比傳統的墻體中使用的梁柱載壓更安全、更有效。因為這種結構墻體在載壓原理上是將承載的豎向和水平方向的壓力進行分擔、削剪，因此從此結構原理進行分析則被稱為剪力墻結構。因為這種剪力墻結構具有良好的載壓性和較高的堅固性，因此在建筑設計中，尤其是高層建筑的墻體設計中被廣泛采用。

1.2 特點。剪力墻當然也有許多別名，不過都是從其墻體作用或者結構原理上分析命名的，例如結構墻、擋風墻以及抗震墻等，從這些別名中也可以看出剪力墻結構在整體建筑結構中的作用，抗震、擋風、載壓以及支撐。這種剪力墻結構在廣泛利用到建筑設計領域的同時也有其不可避免的缺陷，如因此采用模板墻和鋼筋混凝土板進行載壓，墻體雖然整體性較強，但是載壓的方式單一，無法被拆除和破壞，在需要進行其他墻體方面的結構完善時，這種整體性和無法被破壞無疑是一大阻礙。而且，這種剪力墻對小型的建筑項目不太適用，因為它的造價過高、鋼筋混凝土板的施工技術難度較高、各項資源消耗較大。這些缺點和不足也是今后剪力墻機構設計以及建筑行業所需要共同研究和面對的課題之一。

1.3 剪力墻結構設計原則。剪力墻在建筑行業中被廣泛利用更多的是因其良好的抗風、抗震性能，剪力墻結構能夠很好的將地震帶來的能量進行吸收和轉移，有效的避免了整體墻體結構的破壞。在這一重要結構原理利用上，剪力墻結構設計要遵循以下幾項設計原則：（1）剪力墻結構的鋼筋混凝土板和模板往往高度和寬度較大，而整體厚度較小，極易形成柱子機構的幾何受力特征，因此，必須精準控制剪力墻的寬度和高度比例。剪力墻機構在設計時，要充分考慮墻體結構的合理性和科學性，條件合理時可以參照柱體結構的設計要求。另外，剪力墻要在充分考慮1墻體整體性和剛度以及墻體載壓性、抗震性的基礎上考慮和提升墻體的彈性、延伸性要求。（2）我們在設計墻的時候，計算時要考慮到墻在重力和橫向延展力的結構下來進行分析計算的。 我們在針對剪力墻承載能力的計算中，計算帶翼墻的寬度按照門窗與洞口之間的翼緣寬度以及剪力墻之間的距離的最小值來取值，通常都是墻肢總高度的十分之一。

2 剪力墻結構的優劣勢

在現代建筑設計中，剪力墻因其整體性強、堅固性好以及節省鋼筋資源等優勢被廣泛肯定和采用，然而這些優勢卻并非不可替代，隨著建筑物室內結構設計的越發創新性以及室內分隔墻的增多，在不利用剪力墻結構設計的情況下將載壓墻體和分隔墻以現混凝土澆筑方式進行進行結構設計，也能夠起到剪力墻結構的經濟性和實用性特點，而且還能將室內結構有效而美觀的進行劃分。另外，剪力墻機構雖然對鋼筋資源能夠有效節約，但是卻大量消耗混凝土資源，在資源消耗的同時大大增加了墻體本身的自重，難以破壞和變形，在地震等災害發生時，極易發生墻體整體坍塌或脫落的現象，存在一定的安全隱患。

3 剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

3.1 剪力墻合理定位。剪力墻的平面布置應本著盡可能均勻、對稱的原則，盡量使墻面結構的剛度中心和質量中心完全重合，從而減少扭矩。 而內外剪力墻應盡量拉通、對直。 剪力墻肢截面宜簡單、規則。

3.2 剪力墻中大墻肢處理。通常情況下剪力墻在設計中極容易形成高狀結構的剪力墻，且極容易呈現出彎曲破壞形式和剪力墻結構體系模式，這樣一來，極容易出現脆性破壞現象。因此，在設計工作中，對于墻體長度較長的剪力墻設計在滿足其承載力要求的基礎上可以進行分層間隔設計，將其分割成為小而均勻的獨立情斷，這對于提高墻體結構的承載力十分有效。 除此以外，在墻段長度較小時其受彎產生的裂縫寬度較小，可以充分發揮墻體配筋的支撐作用。

3.3 剪力墻結構的墻體配筋。控制剪力墻配筋有利于結構安全及工程的經濟性，因為對于剪力墻結構而言，剪力墻面廣量大。 剪力墻墻體配筋通常是把豎向鋼筋放在內側，而把水平鋼筋放在外側，配筋必須滿足計算及規范提議的最小配筋率。 若采用了雙向鋼筋網片，迎水面保護層厚度至少可取值為30mm，大大節省了墻體配筋。

結語

在經濟、科技不斷發展、人們對建筑要求越來越高的大背景下，建筑行業在發展上更需要考慮創新和新技術的應用來適應這個大背景。在進行剪力墻結構設計的應用時，可以引用外國先進的技術設計經驗和人才以及先進的機械設備，在保證建筑物質量和安全性的基礎上對新技術進行利用和試驗，并不斷的總結和研究，只有這樣才能保證建筑行業在未來的發展中能夠有更大的發展空間。

參考文獻

[1]王春偉.高層建筑轉換層結構設計中的問題分析[J].黑龍江科技信息 ，2011 （23）.