淺談剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

姚維加 / 浙江經(jīng)建建筑設計有限公司

淺談剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

姚維加 / 浙江經(jīng)建建筑設計有限公司

隨著建筑行業(yè)的不斷進步，出現(xiàn)的問題也越來越多，人們對建筑的要求不再僅僅只限于居住，同時還要在很多功能上提出嚴格要求，為此，近幾年中，建筑物的內(nèi)部結構不斷發(fā)生著變化，并且在設計過程中，加入了很多創(chuàng)新模式，極大的滿足了人們在精神上的需求。而隨著建筑模式的不斷創(chuàng)新，剪力墻結構設計也在建筑行業(yè)中體現(xiàn)出了自己的作用，而且在應用的過程中實現(xiàn)了不斷的改進。

建筑；模式；剪力墻結構設計；應用

前言

在目前，很多建筑在結構的設計上都加入了剪力墻技術，剪力墻結構設計通過自身優(yōu)勢，對建筑物的抗震性有良好的提升作用，同時也提高了建筑整體牢固性，促進了建筑質(zhì)量的提升，特別是在如今高層建筑普及的今天，由于樓層的加高，對建筑質(zhì)量要求提升了不止一個檔次，建筑人員在施工當中一定學會利用各種技術，來解決建筑當中遇到的實際問題，確保設計的合理性。

1.剪力墻結構遵循的原則

在建筑結構中應用剪力墻結構技術，必須按照一定的原則來進行，在設計過程中也要嚴格按照相關設計要求。在剪力墻結構設計時，最重要的就是墻寬和墻高問題，在實際建筑中會經(jīng)常遇到一種情況，就是建筑物中的墻面比較大，但在厚度上卻很單薄，這樣的墻面在壓力承受方面很小，這種情況不適合加裝剪力墻。另外在建筑設計當中，一定要將剪力墻和其它支柱做好區(qū)分，對于建筑中的墻面來說，肢長和厚度上有具體比例，當自身比例小于3的時候，必須加裝一部分支撐，比如可以加裝一個支柱，而當這個比例大于3的時候，就可以進行安裝剪力墻結構。在剪力墻的設計過程中，要幫助墻面承擔水平方向所受到的壓力，還要承受上下產(chǎn)生的綜合壓力，作為一個平面結構，剪力墻在實際應用中要承受巨大壓力，所以對自身質(zhì)量有著嚴格要求，另外，由于水平方向作用力的影響，要保證剪力墻在設計過程中保持一定的張力，否則很容易出現(xiàn)墻面裂縫現(xiàn)現(xiàn)象。

另外，剪力墻在和平面外的梁連接過程中，一定會對剪力墻自身產(chǎn)生彎矩現(xiàn)象，工作人員必須采取一定措施進行防護，保證剪力墻的平面安全。另外，剪力墻在設計時需要進行精準的設計計算，保證在各種作用力的壓迫下，實現(xiàn)自身形狀不變，且不受到損傷，還要對建筑物墻的寬度和剪力墻之間的距離進行細致分析，這樣才可以更好提升建筑物的質(zhì)量效果。

2.剪力墻的具體分類

在建筑物內(nèi)應用剪力墻結構設計，是因為剪力墻可以在以后人們生活中對建筑起到一個良好保護作用，對墻體側移起到良好防護作用，提別是在地震頻發(fā)地帶，剪力墻的使用更加普遍，它可以為建筑物提供良好的抗震效果，為保護人們生命安全做出積極貢獻。剪力墻在分類過程中，主要是會根據(jù)剪力墻自身的開洞大小來進行劃分的，根據(jù)開洞的大小，可將剪力墻分為小開口剪力墻，實體墻。壁式框架和多肢剪力墻。

小開口剪力墻就是根據(jù)剪力墻開口小來命名的，這種剪力墻在受力過程中表現(xiàn)出連接位置的穩(wěn)定性，保證能與建筑墻進行很好的連接。實體的剪力墻是沒有開洞的，這種剪力墻在受力時及其穩(wěn)定，不會出現(xiàn)突然變化現(xiàn)象，也不會出現(xiàn)彎曲點。壁式框架指的就是剪力墻開口略大，增強了受力時的突變性，而且還容易出現(xiàn)彎曲點，但是這種墻也存在特殊應用。多肢剪力墻一個剪力墻上出現(xiàn)了多個開洞，受力上要比壁式框架穩(wěn)定的多。

3.剪力墻結構設計在布置上的應用原則

在進行剪力墻的設計時，一定要按照剪力墻設計的規(guī)定方向進行，也就是沿著主軸進行雙向或者多向布置，在不同方向中的剪力墻應該盡量保證連接在一起，保證在承受外力時更加穩(wěn)定堅固。另外，在進行設計過程中，一定要避免剪力墻直接進行直接對直。在抗震效果的設計上，要保證兩個方向或者多個方向單位剪力墻在自身剛度上基本一致，在設計上盡量保持簡單。在高層建筑的剪力墻設計上，不能將剪力墻進行單一方向鋪設，如果進行相同方向的鋪設，在地震來臨時，只能保護墻體一個方向的受力情況，在地震過程中，墻體受力來源于各個方向的振動。另外，在剪力墻的設計過程中，一定要做到數(shù)量適度，并不是剪力墻數(shù)量越多，其效果越好，相反，可能還會起到負面作用，在建筑物當中，要根據(jù)整體建筑結構，保證剪力墻數(shù)量適度而且均勻即可。

剪力墻在布置上也有一定要求，在豎直方向中，一定要做到從下往上布置的連續(xù)性，放置自身發(fā)生剛度突變。還有一定要提高注意，在高層建筑中，剪力墻的自身肢體截面，要遵循一種規(guī)則簡易原則，保證所有剪力墻在剛度上均勻分布，在剪力墻的開洞出也要形成明確的連接橋梁，在建筑當中，剪力墻的整體布局要有互相適應的側向剛度適中，一旦發(fā)生剛度過大現(xiàn)象，就會對建筑墻體造成巨大壓力，而且還會在地震時，墻體提前倒塌現(xiàn)象。

4.剪力墻結構設計在建筑結構設計中的具體應用

4.1 墻截面厚度

建筑行業(yè)中的建筑結構設計中，對剪力墻的厚度進行了嚴格規(guī)范，而且具體規(guī)定出了最小值，對于短肢剪力墻來說，底部加強部位不能小于0.2米，對于其他部位來說，也不能小于0.18m，只有這樣，才能保證剪力墻的整體穩(wěn)定性和剛度，從而將整個建筑質(zhì)量水平提高。

4.2 在連梁鋼筋中的應用

一般的高層建筑中，連梁是一個不可缺少的重要組成部分，不但可以增強整體結構的剛度，也對延展性有所提高，所以在剪力墻的結構設計中，要對連梁進行具體的承受壓力程度進行計算，確保連梁的安全穩(wěn)固，從而確保這個空間的穩(wěn)定程度。因此在配筋工程中，必須嚴格按照相關規(guī)定進行，工作人員不能憑借主觀臆斷，這對整個建筑工程都有影響。

4.3 邊緣構件設計

在剪力墻結構進行設計過程中，邊緣構件設計非常重要，它可以增加剪力墻整體的延伸性能，并對水平位移起到更好防護作用，提高剪力墻整體穩(wěn)定性，剪力墻的邊緣構件主要包括端柱，暗柱等，可以通過實際情況，對邊緣構建進行細致設計。

5.剪力墻結構設計的優(yōu)化措施

在整個剪力墻設計中，由于是通過主軸箱兩向或者多個方向進行延伸，所以會形成巨大的空間結構，而在剪力墻實現(xiàn)抗震作用過程中，應該避免出現(xiàn)剪力墻在空間布置上要具有一定的空間結構。剪力墻的剛度和承受力一般都比較巨大，為了 讓剪力墻充分體現(xiàn)出抗力效果，還要避免整體空間結構的重量，剪力墻排列不可過于緊密，另外如果剪力墻出現(xiàn)自身較長現(xiàn)象時，一定要進行開洞處理，而且在洞口與洞口之間的距離應該保持相同，在每個開洞口間的墻段也要用連梁連接，而且每個墻段的高度和橫截面高度的比例不得小于2，避免發(fā)生墻體斷裂現(xiàn)象。

另外，在連梁朝向上也要做出積極調(diào)整，連梁的跨高比值也不能小于5，對于不符合規(guī)定的連梁進行去除折減，如果不進行折減，跨高比在5到6之間時，很容易導致剪力和彎矩超出限度。

6.總結

綜上所述，在建設結構體系中，剪力墻結構設計得到了深入應用，這些新技術的加入，讓建筑改變了人們的生活，在滿足人們生活的同時，也為人類提供了很多樂趣和更安全的居住環(huán)境，為了進行更好的建筑設計，在未來的發(fā)展中建筑人員還要繼續(xù)進行創(chuàng)新，在建筑結構設計上應用更多新技術，這樣，才能讓建筑行業(yè)隨著人類文明的進步而不斷向前發(fā)展。

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[2]黃建華.剪力墻結構在建筑結構設計中的應用分析[J].低碳世界,2016,(23):161-162.

[3]吳建文.剪力墻結構在建筑結構設計中的應用分析[J].建材與裝飾,2015,(50):61-62.