剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析

陳賢平

【摘 ?要】剪力墻具有結(jié)構(gòu)剛度大、抗震性強(qiáng)等優(yōu)勢，這就讓剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的領(lǐng)域當(dāng)中得到了較高的人氣，尤其在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常使用剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是，在實(shí)際情況中，對于剪力墻處于的位置與建設(shè)的尺寸能否與實(shí)際情況保持一致就是我們在現(xiàn)階段還沒有進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定的問題，在此基礎(chǔ)上，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者需要根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就導(dǎo)致各種無法避免的問題出現(xiàn)。本文將對建筑結(jié)構(gòu)中使用的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，分析剪力墻結(jié)構(gòu)在工程建設(shè)中需要注意的問題，讓建筑的結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化與科學(xué)化發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;工程設(shè)計(jì);剪力墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是建筑工程開展的先決條件，是工程各項(xiàng)目中的重中之重，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)可以保障建筑的實(shí)用性、耐久性與安全性[1]。近幾年，群眾對建筑的結(jié)構(gòu)提出更高的要求，剪力墻結(jié)構(gòu)擁有非常突出的優(yōu)勢，這就讓剪力墻成為多高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建設(shè)的首選結(jié)構(gòu)之一，不僅可以有效提升建筑結(jié)構(gòu)的整體性，還可以提升建筑的耐久性，提升建設(shè)工程的實(shí)際價(jià)值。

一、了解剪力墻及其結(jié)構(gòu)

（一）了解剪力墻

剪力墻擁有承受風(fēng)或地震等自然情況下荷載的能力，是一種可以保障建筑物安全與剛度的墻體，剪力墻的優(yōu)勢在于擁有較好的剛度與抗震性[2]。在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，墻體擁有的長度與高度應(yīng)該是比較大的，寬度是比較小的，使用鋼筋混凝土進(jìn)行整體澆筑的方法。建筑的設(shè)計(jì)與施工為了滿足群眾對住房與辦公樓的安全穩(wěn)定經(jīng)常在建筑的設(shè)計(jì)與施工過程中使用剪力墻結(jié)構(gòu)，這樣做可以有效提高和優(yōu)化建筑物的施工質(zhì)量與建筑結(jié)構(gòu)。當(dāng)前，有非常多的建筑企業(yè)將剪力墻作為取代傳統(tǒng)梁柱使用在施工過程中，分析剪力墻的受力情況我們能看到與梁柱有很強(qiáng)的相似，但與之相比，剪力墻的穩(wěn)定性更強(qiáng)，還可以降低墻體的承受能力，讓建筑物的質(zhì)量與安全性得到有效保障。

（二）分析剪力墻的結(jié)構(gòu)

我們可以通過設(shè)置方向的不同對剪力墻的種類進(jìn)行分類，主要包括兩類墻體。首先就是平面剪力墻，這種墻體經(jīng)常被使用在框架結(jié)構(gòu)與無梁樓蓋的建筑工程中，在這種施工工程中使用剪力墻主要目的是提高建筑的抗震性，滿足建筑對剪力墻的剛度要求。在實(shí)際施工的過程中，我們經(jīng)常使用現(xiàn)澆或預(yù)先制作的鋼筋混凝土剪力墻，這種剪力墻的結(jié)構(gòu)可以與周圍的梁柱同步進(jìn)行澆筑工作，可以有效保障建筑的整體性。其次就是筒體剪力墻，這種墻體經(jīng)常被使用在懸吊結(jié)構(gòu)與高層建筑中，我們經(jīng)常使用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土墻體制作筒體剪力墻主，同平面剪力墻進(jìn)行比較，我們可以發(fā)展這種剪力墻的剛度與強(qiáng)度荷載更高。

其次就是整體小開口剪力墻，這種類型的墻體洞口的尺寸較大，會在墻肢的部位產(chǎn)生局部的彎矩。之后就是多肢剪力墻，這種類型的墻體開洞的尺寸會更大一些，開洞的位置經(jīng)常是均勻分布的，這種墻體結(jié)構(gòu)與整體小開口剪力墻相比并沒有較大的差別。最后就是壁式框架剪力墻，與以上三類剪力墻進(jìn)行比較，這種墻體的開洞尺寸是比較大的，整體結(jié)構(gòu)近似于框架結(jié)構(gòu)，具有較好的剛度與反彎點(diǎn)性能。

二、建筑工程設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）做好剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算

首先，我們要調(diào)整建筑物樓層之間的最小剪力系數(shù)。在建筑施工的過程之中，我們不僅要降低建筑物自身的重量，還要讓建筑承受地震的能力獲得提升，因此，我們要對剪力墻的使用數(shù)量進(jìn)行控制，要在不超過規(guī)定系數(shù)范圍之內(nèi)減少使用數(shù)量，這樣做有利于將樓層擁有的最小剪力系數(shù)控制在建筑設(shè)計(jì)的要求規(guī)范之內(nèi)。其次，有很多剪力墻使用的連梁跨度會超出比值到5，在這種情況下我們就要使用框架梁的施工方式做好連梁的建設(shè)工作，對于超出比值在5到6范圍之內(nèi)的情況時(shí)，保證墻體剛度不變就會讓剪力墻的剪力或彎矩產(chǎn)生異常，無法滿足設(shè)計(jì)的規(guī)定和要求。因此，在設(shè)計(jì)剪力墻的結(jié)構(gòu)時(shí)，我們一定要對剪力墻的連梁超限情況進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，讓建筑建設(shè)使用的資金成本得到有效控制。最后，我們要遵循建筑物樓層層高和層間最大位移之間的比例調(diào)整原則。

（二）合理使用剪力墻的結(jié)構(gòu)

首先，我們要對剪力墻的平面進(jìn)行布置。在平面布置工作中，我們要依據(jù)對稱和均勻的原則開展工作，讓墻面結(jié)構(gòu)的剛度與質(zhì)量中心可以重合，進(jìn)而保障出現(xiàn)扭矩較小的效果[3]。對與內(nèi)外剪力墻來說，我們就要進(jìn)行拉通和對直設(shè)計(jì)，在抗震設(shè)計(jì)的要求之下，我們要避免只使用單向有墻的剪力墻布置方式，另外，我們還要對剪力墻的抗側(cè)力剛度進(jìn)行控制，讓剪力墻的可利用空間與承載能力得到提升，我們還要留意剪力墻之間的距離不要過密。其次，對約束邊緣的構(gòu)件進(jìn)行處理。剪力墻使用的邊緣構(gòu)件主要分成兩種，分別是無約束和有約束邊緣，將這兩者進(jìn)行相比較，無約束邊緣使用的矩形截面積具有的極限承載力會降低40%左右，極限的樓層位移角會減少一倍，消耗的地震能量也會減少，對墻板穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

（三）對剪力墻的延伸性進(jìn)行處理

剪力墻擁有一定的延伸性，但延伸性太大會對剪力墻的結(jié)構(gòu)與耐久性產(chǎn)生不良影響。因此，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要注意這種情況，并叮囑施工人員在施工過程中保障剪力墻的延伸性處于標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，保障建筑的安全和穩(wěn)定不被影響。另外，在對剪力墻結(jié)構(gòu)延伸性進(jìn)行處理時(shí)，設(shè)計(jì)者要讓剪力墻擁有良好的承載力，防止延展性對建筑物造成破壞。通過對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)可以有效提升剪力墻的支撐能力，保障建筑物的安全性，讓建筑設(shè)計(jì)的可靠性獲得提升。

結(jié)束語：

綜上所述，在設(shè)計(jì)剪力墻的結(jié)構(gòu)時(shí)，我們一定要對各種可能造成影響的客觀因素進(jìn)行全面考慮，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過不斷總結(jié)積累工作經(jīng)驗(yàn)，不斷提高設(shè)計(jì)的效率和水平。通過不斷研究找到更加合理的剪力墻長度、寬度與厚度，讓設(shè)計(jì)可以呈現(xiàn)出最佳的效果。另外，設(shè)計(jì)人員在日常生活中要應(yīng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識，將專業(yè)知識與創(chuàng)新意識進(jìn)行結(jié)合才能保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全和先進(jìn)，減少工程使用的成本，進(jìn)而滿足現(xiàn)代建筑工程實(shí)際的建設(shè)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]江向東.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探析[J].房地產(chǎn)世界，2021（05）：77-79.

[2]劉明忠.剪力墻設(shè)計(jì)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，2019，1（11）：68-69.

[3]王芳芳.建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)計(jì)探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（04）：58.