建筑工程結構設計中的剪力墻設計探討

宋子文

摘? ? 要：隨著人類數量的不斷增加地球壓力也不斷升高，這也是建筑領域近年來飛速發展的重要原因，在這個過程中不僅是建筑結構發生了變化，人們的結構設計水平也有顯著提高。在結構設計中剪力墻是其中的一個局部，剪力墻的構建水平，通常會影響到修建的整體水平，所以，此文主要針對在工事建筑中的抗震墻進行研究和分析，并希望能夠對建筑工程的結構設計提供力所能及的幫忙。

關鍵詞：剪力墻設計;結構設計;建筑工事

1? 引言

本文主要介紹了剪力墻的功能，在修建的工程建設中，結構設計相當于整個項目基礎的結構框架，是整體的一個前提，及其在不同的建筑中如何設計展開探討，尤其是在超高層建筑中剪力墻的設計更是對建筑本身的穩定能力、抗震能力和抗風能力起到了很直接的用處。此文還對針對剪力墻給出了簡單的概括描述，并且對在剪力墻設計過程中易出現的問題進行了分析，并對其提了相應的建議。希望能夠為國家的建筑工事的剪力墻構建的發展作出些許貢獻。

2? 抗震墻的基礎結構和功能及短肢抗震墻的基本情況介紹

（1）剪力墻又稱為抗震墻，是因為在建筑物中不但承受建筑物本身帶來的垂直壓力，同時還承受風力或地動引起的震力。（2）又因為剪力墻不但有分隔的作用還能夠保護建筑，所以墻體的分布不但要滿足建筑物在水平構造要求，還需要滿足其在空間結構的分布情況。（3）相對于普通墻體結構，剪力墻構造不但有相似的承重能力，還有更好的抗側力功能和穩定功能，還有較好的立體性作用，所以常用于高層的建筑物或者普通建筑。（4）抗震墻結構一般適用住宿小區、旅館等單體空間比較小的建筑，抗震墻的缺點就是建筑平面布置相對固定，通常情況下要求空間大的建筑不方便用剪力墻，另外墻體自身的重量相對較大，靈活性也就差，其優點是側向穩定性大，在水平負載力作用下位移量小。

短肢抗震墻體結構型式的特點有以下幾種：①綜合構筑水平面和間隔墻的位置來確定垂直墻體的分布，并且基本上不和建筑物的其他墻的功能產生沖突。②墻的數量可視情況而定，肢長可按要求符合要求的情況下隨意設置，主要是滿足抗側力的要要求來設計，還能夠經過改變墻的長度和安情況任意調整受力中心的位置;③相對于其他剪力墻不但能夠靈活布置，還有更多的選擇方案，并且設計規劃相對簡單;④墻于與墻之間的連接支柱，可以隨著墻肢共同布置在間隔墻垂直平面內;⑤可以利用抗震墻的中心，確定構建主要的抗側力構件的形狀，用來滿足建筑所需要的抗側能力的需求。

2? 剪力力墻的設計概述

在整個建筑工程中的結構設計過程中剪力墻的設計是相對獨立的，由于剪力墻的優勢是相對于普通墻體能夠承受更大強度的力，所以在設計方面和普通墻體也有幾點不同之處：首先，對作用于剪力墻上的垂直或是水平方向的力進行較為精準的測量，通過數據進行對墻體的整體受力計算，用于保證剪力墻受到的力在承受的范圍之內;其次，對墻體的側面和正面進行精準計算，并對斜截面的承受能力進行較為準確的分析和驗證。只有經過科學的計算，才能將剪力墻的負載水平最大程度的展示出來。下面簡單介紹短肢抗震墻的設計要求：（1）因為短肢抗震墻結構的抗側能力相對與普通剪力墻結構其承受側立的能力小了很多，設計時需要按要求布置多個長墻，用于加強建筑物的剛度。（2）建筑水平面外邊部的短肢剪力墻結構是抗震薄弱部位，當發生劇烈晃動時，就會增強原有的變形，使其墻肢發生裂痕甚至斷裂，對于這種情況就需要加大其抗震構造的內部措施，例如可以增加鋼筋和鋼筋之間的配筋分布率。（3）在超高或是高層層建筑中若是短肢抗震墻結構承受的壓力過大的情況下，一般情況下出現全體構造發生彎曲的情況，底邊和外部的墻肢受較大的垂直負載和回旋力的情況下會出映出外圍周邊墻體裂開的情況，對次就需要對外部墻肢增加大橫向寬度和配筋布置，用來增強墻體的延伸能力和抗震的能力。（4）為了使受力中央與建筑物的形心盡量接近，墻肢之間需要盡可能的平勻散布，在必要時可以加長肢墻來改變受力中心。

3? 剪力墻設計中的常見問題

剪力墻的設計在高層建筑中能夠更好的顯示出來（一般為大于20層的建筑物），隨著剪力墻的發展其好處越來越明顯，其在小于20層的（低層）建筑中也有越來越多的應用。

3.1? 高層建筑建筑物出現的常見問題

在構筑工程的結構設計中，基本上都會有部分施工人員會忽視高層建筑和低層建筑的差別。例如：在建筑工程大于20層的高層建筑過程中運用短肢剪力墻設計方法，出現這種情況就會造成建筑物底部穩定系數不達標，從而導致建筑物整體出現問題。需要注意的是（建筑在超過20層以后，在抗震墻的設計過程中，其剪力系數需要達到10以上）。

3.2? 低層建筑物剪力墻設計中常見的基本問題

在低層建筑物的建造過程中，使用剪力墻設計后卻采用傳統的墻體建造方式，這樣一來，剪力墻的剪力墻應有的能力不但會無法展示出來，而且還會耗費更多的建筑成本。所以在這里使用短肢剪力墻的設計可以節約成本，還能將建筑物的結構定點，及其結構底部穩定性控制在可控范圍之內。

4? 建筑工程中剪力墻的設計和分析

4.1? 選用合理的設計方法

在建筑工程的結構設計之中剪力墻的設計方案是全體設計方案的前提，只有運用正確且合理的設計技術才能設計出良好抗震墻方案，并且只有好的方案才能展現剪力墻的利用價值。又因為剪力墻自身的受力狀態一般在彎道處，所以在對剪力墻的設計過程中就優先考慮能不能把它設計成寬細狀，這樣可以保持剪力墻有較好的延展性。

4.2? 剪力墻的位置布置要合理

剪力墻不僅需要好的設計，還需要好的合理的分布。只有將剪力墻的重量中心和剛度中心結合布置在一起，這樣不僅能夠增強建筑物的穩定性還能減少剪力墻自身受到破壞的幾率。然后，在布置過程中還需要考慮到剪力墻的最大特性，將其側向受力能力發揮出來，這樣也有助于建筑物抵抗自然災害的能力。

4.3? 剪力墻的核心——延伸性

在剪力墻的設計中還需要將剪力墻的延伸性好好地發揮出來，剪力墻抗震的能力大部分源于自身的延伸性，這樣不經能保證建筑的安全還能保證其有更長的壽命。對于這一點，可以采用自身連貫性來支持抗震墻的承受功能，從而合理的保證抗震墻的利用率和合理性。

4.4? 提高剪力墻的強度和周期性

剪力墻直立鋼筋、水平鋼筋的配筋分布狀況況，需要符合下面的要求：三級及其以下地震，抗震墻的直立和水平鋼筋配筋分布率大于0.25%是基本;四級及以上剪力墻配筋分布一般需要超過0.20%;鋼筋之的間距要求小于300mm，直徑要在8mm以上。有些抗震墻結構的抗震墻底邊需要增強穩定性，直立和水平之間鋼筋配筋分布率均要求超過0.3%，鋼筋之間的距離要求不超過200mm。這樣的設計可以提高建筑物的抗震能力。

4.5? 建筑用料的科學運用

剪力墻的能否起到作用不但受制于，墻體的設計和布置方法，還和所用材料有著很大的關系，隨著我國高層建筑的飛速發展，各種混凝土的的強度也逐漸提高，應用的范圍也逐步提高，其中各種材料和運輸中需要骨料的添加都需要進行嚴格的計算。

5? 結束語

伴隨社會的發展人類所需要的的建筑也會越來越多，但受制土地面積的不可增加，建筑物向上發展的趨勢是世界發展的必然事件，所以剪力墻的的發展也是大勢所趨，為世界建筑的發展和中國特色建筑的延伸做出貢獻，是當下我們學習這個學科的終極目標。

參考文獻：

[1] 邱鵬.建筑工程設計中的剪力墻設計探討[J].房地產導刊，2015（13）.

[2]李汗珠.建筑工程設計中的剪力墻設計分析[J].江西建材，2015（2）.