簡析建筑剪力墻結構工程的設計要點

孫懷遠

青海華博建筑規劃設計有限公司

簡析建筑剪力墻結構工程的設計要點

孫懷遠

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建筑剪力墻結構工程建設的主要目的是防止建筑結構遭到剪切破壞，并且建筑工程剪力墻結構不僅具有抗側剛度大，能有效的減少側移，而且具有較好的抗震性能等優點，因此對建筑剪力墻結構工程設計進行分析具有重要意義?；诖?，本文概述了剪力墻，簡述了建筑剪力墻結構工程設計的基本要求，對建筑剪力墻結構工程設計要點進行了簡要分析。

剪力墻；建筑結構工程；設計要求；設計要點

建筑剪力墻結構工程設計時，為了保證建筑及其構筑物的堅固性，剪力墻的建筑材料一般選用鋼筋混凝土。并且由于剪力墻結構具有抗側剛度大、用鋼量小以及抗震性能強等優點，目前已經在建筑結構設計中得到了廣泛應用。以下就建筑剪力墻結構工程設計要點進行了探討分析。

一、剪力墻的概述

剪力墻主要是指用來承受風荷載或者地震作用引起的水平荷載的墻體，其具有抗側剛度大，能有效的減少側移，且具有較好的抗震性能等優點。其又被稱為抗風墻、抗震墻或者結構墻，主要是指豎向的鋼筋混凝土墻板，建筑物的水平方向仍然是用鋼筋混凝土的大樓板搭載墻上。由于剪力墻結構不僅在性能上具有良好的抗震性，而且具有非常好的剛度，因此在建筑結構設計中得到了較為廣泛的應用。

二、建筑剪力墻結構工程設計的基本要求

結合筆者實踐工作經驗，認為建筑剪力墻結構工程設計的基本要求主要表現為：(1)樓層之間最小剪力系數的要求。在剪力墻結構的設計過程中，建筑物樓層之間應該遵循調整最小剪力系數的原則。首先，在施工的過程當中，為了降低房屋及構筑物的自身重量，進一步增強建筑物的抗震能力，應該在短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結構總底部地震傾覆力矩40%以內的前提之下，盡量控制剪力墻的數量。其次，在遵循上一前提的基礎之上，對剪力墻進行大開間處理，使得剪力墻結構的側向剛度變得更好。這樣，建筑樓層之間的最小剪力系數將得到有效的控制，工程造價因此減少，有效地降低了建筑工程的成本。(2)樓層之間最大位移和樓層高之間比例進行調整的要求。建筑剪力墻結構工程設計的重點主要集中在對樓層之間的扭轉變形和剪切變形的處理上。建筑物的剪切變形處理是用豎向構件的數量進行控制的。因此，一旦豎向構件的數量過多，剪力墻的剪重比例勢必變得偏大。這種不合理的剪力墻結構設計將直接導致建筑樓層之間的扭轉變形，且變形的程度較大。在這種情況之下，剪力墻結構同樣難以滿足建筑物樓層之間發生位移的需要。因此，在剪力墻結構的設計中，建筑物樓層之間的位移不能僅僅依靠豎向構件的剛度進行調整，還應該盡可能地減少樓層之間的扭轉變形，這就需要注意調整樓層之間最大位移和樓層高之間的比例。(3)剪力墻連梁超限進行調整的要求。剪力墻的跨高比小于2.5，可能會出現剪力和彎矩超過相應的規定限度的現象。因此，剪力墻結構設計還應該遵循剪力墻結構的連梁跨高比大于2.5的原則。應該注意的是，剪力墻的連梁跨高比也不是越大越好，例如：在保證剪力墻連梁剛度不發生變化的前提下，當剪力墻的連梁跨高比在5～6之間的時候，剪力墻的剪力或者彎矩就會出現超出規定限值的現象，勢必導致剪力墻結構出現異常。所以，在剪力墻的連梁跨度比超過5時，應該采用框架梁的方式進行剪力墻結構設計。總之在剪力墻結構的設計過程中，必須對剪力墻連梁的超限情況進行調整。

三、建筑剪力墻結構工程設計要點的分析

1、合理布置平面。建筑剪力墻結構工程設計過程中，由于全部豎向荷載和水平力都是由鋼筋混凝土墻來承受的，因此剪力墻應該沿著平面主要軸線的方向進行布置。并且在剪力墻的平面布置中，為了使剪力墻的質量中心與其剛度中心保持一致，剪力墻的平面應該盡量講究對稱，這樣還可以起到降低剪力墻扭矩的作用。另外，我們還應該注意到，對于以抗震為主要目的的剪力墻結構，在對其進行設計的時候應該避免使用單向的平面布置形式，否則將大大影響剪力墻結構的抗震效果。

2、基礎方案設計要點的分析。基礎方案設計是建筑剪力墻結構工程設計的基礎，因此需要相關設計人員積極深入實際、展開考察、調查和研究，特別是要積極預防和處理可能會發生的質量問題。具體的考察項目應該包括工程所在地的地質條件、水文狀況等等，同時要對設計技術標準、臨近工程項目的布局狀況等實行妥善、科學的規劃，只有這樣才能確保所設計出的基礎方案能夠積極發揮有效作用。相關設計工作者要本著不斷修改、更新與完善的原則，在已制定設計的基礎方案上進行完善，這樣才能確保其質量。

3、暗柱鋼筋的合理配置。建筑剪力墻結構工程設計過程中，依據相關規范規定，一、二、三級剪力墻加強部位都必須設置暗柱、端柱。這主要是為了滿足抗震的要求，因為設置暗柱、端柱等邊緣構件的剪力墻在地震作用下可以消耗大量的地震波能量，其邊緣構件抗拉能力強，相應的結構整體穩定性也有很大程度的提高。

4、科學設計承重構件。建筑基礎方案設計確定后，相關設計人員需要依據有關制度、指標以及規范等來加強對承重構件的設計，從而有效保證建筑主體結構質量，確保其穩定性、安全度。例如：要重點加強剪力墻承重構件的優化設計，集中把握剪力墻墻體自身的配筋率，根據我國當前制定并實施的一些指標中已經明確規定：通常的剪力墻抗震有三個等級，水平方向、豎直方向的配筋率至少要在0.25%以上，同以往對比起來，當前的配筋率安排水平得到了顯著提高，甚至正在接近國際化水平，因此，要想確保剪力墻設計質量，相關設計者就需要重點把握基礎方案設計，承重構件的設計等等，要在遵循國家相關規定標準的基礎上注重一些科學指標以及工藝參數的正確選擇與完美結合。

結束語

當前建筑剪力墻結構被廣泛應用于多層和高層鋼筋混凝土建筑中。在建筑剪力墻結構工程設計過程當中，施工單位會采用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平方向的各類荷載，從而有效地控制建筑結構產生的水平力，因此必須加強對建筑剪力墻結構工程設計要點進行分析。

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