剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

楊潔

摘要：改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷提升，建筑行業(yè)發(fā)展勢頭良好，建筑企業(yè)為了保證建筑質(zhì)量與安全，在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)，顯著提升了房屋建筑的穩(wěn)定性與牢固性。剪力墻結(jié)構(gòu)具有抗震性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、抗側(cè)剛度大的優(yōu)勢，在保證建筑質(zhì)量的同時(shí)還能提高美觀性，促進(jìn)了建筑工程的健康發(fā)展。本文詳細(xì)論述了剪力墻結(jié)構(gòu)的特征與設(shè)計(jì)原則，并探討了該結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，希望能以此優(yōu)化設(shè)計(jì)效果，保障建筑安全。

關(guān)鍵詞：剪力墻結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；應(yīng)用分析

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對房屋建筑質(zhì)量的要求越來越高，為了保證建筑物的基本功能，提高穩(wěn)定性與安全性，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，建筑單位應(yīng)認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性與必要性。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪力墻能夠提高房屋質(zhì)量、降低施工成本，提高了建筑單位的經(jīng)濟(jì)競爭力與社會(huì)競爭力。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)概述

（一）剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對建筑物的整體性能有著至關(guān)重要的影響，為了確保設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在實(shí)際工作中遵循如下原則。首先，應(yīng)將剪力墻布置在建筑物主要軸線兩側(cè)，促使兩個(gè)方向上的抗側(cè)剛度盡量接近，確保自振周期保持一致。剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震能力與配體鋼筋密切相關(guān)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選擇型號(hào)與材質(zhì)合適的配筋。另外，還應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)中出現(xiàn)錯(cuò)洞剪力墻和疊合錯(cuò)洞墻，以免增加施工難度與危險(xiǎn)。其次，應(yīng)保證剪力墻沿豎向貫通建筑物全高，為了分散應(yīng)力，可逐漸減小抗側(cè)剛度，具體措施是摒棄部分墻肢，還可以適當(dāng)改變墻體厚度。現(xiàn)階段，高層建筑日益增多，應(yīng)選擇短肢剪力墻與一般剪力墻相結(jié)合的方式，以此增大墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性。最后，還應(yīng)科學(xué)控制剪力墻數(shù)量，在保證側(cè)向變形限值的基礎(chǔ)上考慮經(jīng)濟(jì)性，盡量減少剪力墻數(shù)量，以此降低建設(shè)成本，幫助建筑企業(yè)用最小的成本創(chuàng)造更大的利潤。

（二）剪力墻的種類與特征

在實(shí)際施工中，剪力墻結(jié)構(gòu)種類繁多，有效提高了房屋建筑的質(zhì)量與性能，其主要結(jié)構(gòu)包括實(shí)體墻、小開口剪力墻、雙肢剪力墻、多肢剪力墻、壁式框架墻等。不同種類的剪力墻有著自身特點(diǎn)與適用范圍，設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮各方因素后進(jìn)行選擇。剪力墻具有安全可靠的優(yōu)勢，能夠有效應(yīng)對各方應(yīng)力，為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。通過研究分析可知，剪力墻的特征主要可分為以下幾類。其一是抗震性能良好，在地震發(fā)生時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)能瞬間吸收地震能量，避免建筑物被破壞。其二是抗側(cè)位移剛度大，不易發(fā)生側(cè)向移動(dòng)。其三是保證墻面光滑平整，剪力墻施工中運(yùn)用了大量先進(jìn)技術(shù)，最大程度地提高了墻體美觀性，能夠滿足現(xiàn)代人對生活質(zhì)量的要求。其四是工序繁瑣，施工難度較大，一定程度上提高了造價(jià)成本，設(shè)計(jì)人員需要合理利用資源，提高剪力墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）剪力墻長度及厚度的選取

確定剪力墻厚度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，直接影響著后續(xù)工作的順利開展。基于房屋建筑的抗震規(guī)定，剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定厚度，并且建筑物樓層越高，厚度應(yīng)越大，以此保證其具有良好的抗震性能。進(jìn)行特殊類型的建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)確定科學(xué)的剪力墻墻肢軸壓比，這種方法能在保證整體穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上減小墻體厚度，節(jié)約施工材料。另外，剪力墻墻肢長度（墻體截面高度）也對設(shè)計(jì)效果有著重要影響，需要將其控制在8米以內(nèi)，這一標(biāo)準(zhǔn)需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙與施工情況進(jìn)行合理調(diào)整。值得注意的是，如果剪力墻的高度與長度相差過大，可選擇彎曲設(shè)計(jì)的方式保障墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、延伸性與協(xié)調(diào)性。

二、剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

（一）加強(qiáng)平面布置

進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)應(yīng)遵循對稱原則，保證墻體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心與剛度中心相吻合，盡量拉通和對直內(nèi)外剪力墻，避免出現(xiàn)扭矩與類似問題。隨著建筑物高度的增加，單向墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足支撐要求，應(yīng)讓剪力墻沿著主軸方向雙向甚至是多項(xiàng)設(shè)計(jì)。抗側(cè)剛度與建筑質(zhì)量及施工成本密切相關(guān)，剛度過大，不僅會(huì)增加建筑成本，還會(huì)增加墻體自重，建筑物的各項(xiàng)性能也會(huì)隨之減弱，嚴(yán)重降低了安全性與經(jīng)濟(jì)性。剪力墻側(cè)向剛度數(shù)值需要根據(jù)公式進(jìn)行精密計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，判斷其是否合理。

（二）科學(xué)處理連梁超筋

連梁超筋處理是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵步驟，需要注意如下事項(xiàng)。（1）折減連梁剛度。一般情況下，連梁的截面積較大，但跨度較小，對其剛度進(jìn)行折減能保證墻體質(zhì)量與強(qiáng)度。（2）增加連梁跨度。連梁剛度折減完成后一定程度上提高了墻體的整體承載力，但仍有可能出現(xiàn)坍塌問題，需要適當(dāng)增加連梁跨度，進(jìn)一步降低連梁剛度，提高其抗震能力。（3）增加連梁的截面寬度。連梁的受剪承載力與其寬度呈正比例關(guān)系，截面寬度增加后每部分連梁分擔(dān)的承載力變小，大大提高了建筑物安全性。（4）選用跨高較小的高連梁。該措施能盡量滿足整體剛度。

（三）提高剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算準(zhǔn)確性

準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果是優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提與基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)規(guī)范計(jì)算過程，確保計(jì)算科學(xué)合理，以免為后續(xù)施工埋下隱患。樓間彎曲變形是計(jì)算中的主要任務(wù)，由于建筑結(jié)構(gòu)整體的彎曲變形較小，可忽略這部分?jǐn)?shù)據(jù)，但需要盡量縮小剪力墻結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形，合理增加建筑的整體強(qiáng)度。計(jì)算人員的專業(yè)能力與綜合素質(zhì)是影響計(jì)算準(zhǔn)確性的核心因素，建筑單位應(yīng)安排專業(yè)人員完成該項(xiàng)工作，并定期開展專業(yè)培訓(xùn)，計(jì)算人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范限制，確保減重量在合理范圍內(nèi)浮動(dòng)。

三、總結(jié)

近年來，建筑行業(yè)的發(fā)展形勢越來越嚴(yán)峻，企業(yè)要想在激烈的市場競爭中占據(jù)有利地位就需不斷提高建筑質(zhì)量，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占有舉足輕重的地位，直接影響著建筑的安全性、美觀性與功能性。建筑單位應(yīng)提高重視，嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)計(jì)原則，加強(qiáng)平面布置，提高計(jì)算準(zhǔn)確性，并強(qiáng)化抗側(cè)剛度，從而全面提高剪力墻結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能，促進(jìn)建筑單位向著更好的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王俊飛.論剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].山西建筑，2016，42（5）：66-67.

[2]周文華.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].江西建材，2017，（7）：26-27.

[3]孫合平.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].建材與裝飾，2016，（33）：48-49.

（作者單位：沈陽市華域建筑設(shè)計(jì)有限公司）