淺析剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

劉 東

社會不斷發展進步，城市范圍內的空地面積不斷減小，未來城市建筑的發展方向是高層和超高層建筑，此外，還要延長建筑物的使用年限。增強建筑物的承載力非常關鍵。

1 建筑結構設計中的剪力墻結構設計

1.1 抗震能力強，穩定性高

剪力墻結構的主要材料是鋼筋混凝土，這主要由剪力墻在結構中所發揮的作用來決定的，能有效替代原有的梁柱式框架結構，為建筑物結構中載荷支撐力的有效發揮提供支持，也實現對受力點的良好控制。在建筑結構中，剪力墻成功發揮自身作用，實現了均勻分布建筑結構載荷力的目標，此時垂直方向上的壓力就會有所減輕。在建筑結構中，所設計的剪力墻結構抗震能力比較強，建筑工程的安全穩定性也會有所提高。

1.2 與其他結構形成良好的受力體系

對剪力墻結構的特點有更好的把握，才能保證剪力墻結構在建筑結構中發揮更為明顯的作用。將剪力墻結構應用在建筑結構中，目的是提高建筑結構的支撐能力，使得建筑結構有較好的抗震性能和穩定性能。對于建筑結構來說，剪力墻所起到的作用是增強建筑結構承擔載荷的能力，與建筑物內的其他結構形成良好的受力體系。運用簡單的方式施工，能減少所使用的施工材料。以普通住宅建筑為例，多層砌體的住宅每平方米使用的鋼筋是30kg，砼的用量是0.3 到0.33立方米。多層框架鋼筋的用量是每平方米38 到42kg，砼的用量是每平方米0.33 到0.35 立方米。

2 剪力墻設計需要注意的細節問題

在設計剪力墻結構時，要特別注意科學控制強肢的截面厚度，應按照規范要求進行。比如說短肢剪力墻，要保證墻體厚度不小于0.2 米，體現出一定的階段性變化，有效避免剪力墻發生剛度突變的不良情況，就要實現對墻體階段性變化的有效控制。當墻體的剛性和混凝土澆筑發生變化時，可采取分開樓層設置的方式有效應對。所設計的剪力墻結構要與標準規范相符合，避免對建筑的整體質量產生不利影響。

3 剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

3.1 剪力墻結構的應用要符合標準要求

對關鍵部位的各項建設要求加以明確，達到剪力墻平面布局對應平衡的良好狀態。也就是說在一個平衡面內，要保證剪力墻重量的重心和剛度的重心是相同的。應用這種設計模式，在面對地震時，剪力墻會表現出更好的抗側拉力效果。就一般的建筑設計而言，如果剪力墻的結構比較長，可切一些洞口，按照科學而又合理的順序切割并排列剪力墻，以規范要求為依據，保證剪力墻結構墻面和截面之間的比例等于或者是大于2。確保剪力墻結構上的洞是一個對稱的排列，假如開洞沒有秩序可言，剪力墻的抗拉能力就會明顯弱化，在地震時起到的作用也是微乎其微。優化剪力墻的抗震效果，可對剪力墻展開雙向設計活動。假如在剪力墻上開洞，形成的墻比較矮，就可以對這種墻實施鋼筋加密處理的措施，從而有效提高剪力墻的抗震作用。在設計剪力墻的過程中，一味加大剪力墻的抗側拉能力是不科學的，這會導致剪力墻結構的自重力加大，減弱結構本身的抗震性能。以公式為重要依據設計剪力墻結構的規模和數量，確保施工質量符合標準要求。

在建筑結構中應用剪力墻結構，要體現一定的穩定能力，嚴格按照剛度和延展性的控制原則，使剪力墻結構的應用能力獲得最大限度的增強。在設計剪力墻結構的剛度哈延展性時，應該把外梁和剪力墻結構良好連接起來。

3.2 謹慎對待平面內的搭接工作

從實際的應用情況來看，剪力墻結構需要起到梁柱的作用，因此在設計剪力墻結構的過程中，要保證同時兼顧梁和柱的功能，此外還要保證所構建的剪力墻結構呈現一定規律性，確保排列的方向是順著主軸方向的。在垂直方向上布置剪力墻，要體現一定的連續性，防止剛性弱化。如果在剪力墻上開洞，則要保證與設計規范相符合。不管是在設計還是應用剪力墻的過程中，都應該將剪力墻的功能考慮在內。剪力墻的應用不宜過多，在關鍵位置上使用才能充分發揮剪力墻的作用。實際應用時，不能出現梁、柱與剪力墻連在一起的情況，這種設計會使剪力墻結構力矩分散。在某些情況下如果必須這樣設計，可適當加大剪力墻承載力，從而實現局部平衡的目標。

3.3 科學處理超限問題

設計剪力墻，需要將樓層間受剪承載力考慮在內。比如說在設計建筑物的初期，要保證對建筑物的抗震性有充分考慮，從而有效降低建筑物的自重。所設計的剪力墻結構，不應增加建筑物的重量壓力，有效緩解側面壓力對建筑物的破壞作用。在滿足設計標準的前提下，減少剪力墻的使用，降低經濟成本投入。要想有效減少位移，就需要科學調整樓層的高度。如果發生地震，建筑物所產生的位移主要體現在水平方向上，這會對建筑物產生比較大危害。由此可見應切實降低剪力墻在豎直方向上的壓力，充分凸顯剪力墻抗橫向力的抗震作用。實現對樓層間高度的有效控制，盡量縮短建筑橫向位移的距離。從實際情況來看，當設計超出規定標準，就意味著該設計是不合理的。保證剪力墻連續梁的跨高比大于2.5，無論是超出了整個比例，還是沒有達到這個標準，設計都是不合理的。這是因為不管跨度過大，還是跨度過小，都會對建筑物的性能產生不利影響。跨度過大，不能起到優化建筑物承重能力的效果，此時建筑物的安全隱患就會加大，此時設計框架式剪力墻強結構可以有效解決。

4 結語

綜上所述，在建筑結構中應用剪力墻結構要保證與其他的結構形成良好的受力體系，并謹慎對待平面內的搭接工作，實現對超限問題的科學處理。