建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解析

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摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會進(jìn)步速度的提升，我國的城市化建設(shè)速度越來越快。在這個過程中，我國的建筑工程行業(yè)得到了飛速的發(fā)展。在人們對建筑工程質(zhì)量要求越來越高的如今，剪力墻結(jié)構(gòu)由于其較強(qiáng)的抗震能力和剛度，被廣泛應(yīng)用于建筑施工之中。本文通過對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡述，對剪力墻設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，最終結(jié)合剪力墻結(jié)構(gòu)的布置要求與特點(diǎn)，對其在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

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

近年來，在建筑行業(yè)發(fā)展過程中，剪力墻結(jié)構(gòu)被越來越多地應(yīng)用在了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中。由于剪力墻結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的剛性、強(qiáng)度以及抗震性能，所以可以很好地滿足各種不同風(fēng)格建筑的需求。尤其是在如今高層建筑越來越多的環(huán)境下，剪力墻結(jié)構(gòu)更是發(fā)揮著不可替代的作用。因此，為了更好地發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的作用，對剪力墻設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和提升剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1剪力墻結(jié)構(gòu)的簡述

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，用于承受震動、風(fēng)荷載等水平荷載的墻體就被稱為剪力墻。在日常建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，剪力墻也被人們稱為抗震墻或者抗風(fēng)墻。通過良好的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以在很大程度上降低由于剪切作用力而引起的建筑本體受損。在目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剪力墻結(jié)構(gòu)通常是應(yīng)用鋼筋混凝土墻板來構(gòu)建的，并且對建筑結(jié)構(gòu)荷載有著很好的控制作用。

2剪力墻設(shè)計(jì)

2.1剪力墻設(shè)計(jì)理念

剪力墻作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中具有特殊作用的結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)概念也與其他墻面不同。由于剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中發(fā)揮著承受風(fēng)荷載以及震動等水平荷載的作用，因此其對工程強(qiáng)度的要求更高。在這樣的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員還需要在剪力墻的設(shè)計(jì)過程中對其水平、垂直方向上的作用力進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而對其正截面的承載能力進(jìn)行精確的計(jì)算，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，才可以更好地保證剪力墻的荷載能力能夠充分滿足建筑結(jié)構(gòu)的需求。

2.2剪力墻設(shè)計(jì)特點(diǎn)

剪力墻由于其功能的特殊性，使得其在設(shè)計(jì)過程中也存在著自身的特點(diǎn)。例如在剪力墻開洞的過程中，應(yīng)該將其控制為成列布置的形式，同時(shí)還應(yīng)該注意上下之間的對稱性，這樣才可以形成明確的墻肢以及連梁，并且保證各個墻肢的剛度趨于一致。此外，剪力墻的受力特點(diǎn)是可以在連梁位置突變，而且在整個墻肢高度方面不存在反彎點(diǎn)。因此，在進(jìn)行剪力墻的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要重點(diǎn)關(guān)注剪力墻的寬度以及高度等要素，并且以此為基礎(chǔ)來分類對其進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.3剪力墻設(shè)計(jì)原則

剪力墻的設(shè)計(jì)理念以及特點(diǎn)都非常鮮明，因此其設(shè)計(jì)原則也非常明確。由于剪力墻結(jié)構(gòu)主要有墻肢以及連梁兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)成，而且在建筑中，墻肢和連梁所起到的抗震性能和剛度都有明顯的區(qū)別。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要詳細(xì)了解建筑工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際需求，并以此為依據(jù)來進(jìn)行選擇。在這個基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該在設(shè)計(jì)的過程中盡量發(fā)揮出剪力墻自身的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，通過合理的安排和設(shè)計(jì)來提升整個建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

3剪力墻結(jié)構(gòu)布置的要點(diǎn)

3.1剪力墻布置要求

在建筑工程施工的過程中，剪力墻是非常重要的一個環(huán)節(jié)，由于其承擔(dān)著荷載力傳導(dǎo)、抗風(fēng)抗震等一系列作用，因此其布置是否合理對整個建筑的安全性和穩(wěn)定性有著非常大的影響。除了上述作用外，剪力墻還是作為建筑隔離墻的存在。為此，在進(jìn)行剪力墻的布置過程中，應(yīng)該遵循順主軸進(jìn)行的原則，并且將其寬度和高度相應(yīng)增大，讓其厚度處于相對較小的狀態(tài)。

3.2剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

由前文中對于剪力墻的作用描述可以看出，剪力墻的結(jié)構(gòu)對其規(guī)整性以及整體的承載能力有著較高的要求，同時(shí)其自身還具有變形較小、剛度較大的特點(diǎn)。正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，使得剪力墻被廣泛應(yīng)用在了高層建筑，尤其是高層住宅類建筑之中。另外，為了彌補(bǔ)剪力墻結(jié)構(gòu)中的自重較大、空間要求較高等不足，設(shè)計(jì)人員進(jìn)場采用將剪力墻結(jié)構(gòu)分為承載豎向作用力和承載水平作用力的兩個結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

4.1剪力墻平面布置

剪力墻的平面布置是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的一個環(huán)節(jié)，因此，在進(jìn)行剪力墻平面布置的過程中，工作人員應(yīng)該盡量防止出現(xiàn)單向有墻的不對稱情況，可以沿著主軸以及其他方向來進(jìn)行雙向或者多向的剪力墻布置。在此基礎(chǔ)上，工作人員還應(yīng)該注意剪力墻抗側(cè)力剛度的承載情況，盡量避免出現(xiàn)太大的抗側(cè)力剛度。對于剪力墻布置的數(shù)量而言，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)建筑工程的實(shí)際情況進(jìn)行分析和計(jì)算，并且在剪力墻過多的時(shí)候通過減少數(shù)量或者合理開孔等方式來降低剪力墻的剛度。

4.2約束邊緣構(gòu)件處理

在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，其有無約束邊緣構(gòu)件對剪力墻的承載能力影響是非常巨大的。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該針對實(shí)際情況來選用對應(yīng)的約束邊緣構(gòu)件，通過對剪力墻進(jìn)行科學(xué)的分級對待，最大限度地發(fā)揮剪力墻的作用，從而提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和穩(wěn)定性。

4.3剪力墻墻身鋼筋

剪力墻的墻身鋼筋是決定其抗震能力和承載能力的關(guān)鍵所在，因此，針對不停級別的剪力墻抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該合理地對其分部配筋率進(jìn)行調(diào)整。通常情況下，如果剪力墻屬于四級抗震設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該保證其水平方向以及豎直方向的配筋率達(dá)到0.20%以上，而對于低于四級抗震設(shè)計(jì)的一、二、三級抗震設(shè)計(jì)，則其配筋率應(yīng)該在0.25%以下。

4.4剪力墻連梁問題

連梁同樣是剪力墻中非常重要的一部分，合理的連梁設(shè)計(jì)可以對墻體變形等情況進(jìn)行很好的約束。因此，在進(jìn)行剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，連梁問題需要設(shè)計(jì)人員重點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注。面對墻段較長的情況，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該及時(shí)采用科學(xué)的方法對其進(jìn)行調(diào)整，從而更好地保證整個剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

5結(jié)束語

在我國社會不斷發(fā)展的過程中，建筑行業(yè)對我國社會進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著非常重要的意義。為了更好地提升建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。只有保證剪力墻設(shè)計(jì)的合理性，才能為我國的建筑行業(yè)發(fā)展提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬鵬.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[J].住宅與房地產(chǎn),2018(31):89

作者:孫海榮 單位:甘肅省平?jīng)鍪幸?guī)劃建筑勘測設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司