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)

文/劉喜平　廣西萬華建設(shè)工程咨詢有限公司　廣西南寧　530021

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)

文/劉喜平廣西萬華建設(shè)工程咨詢有限公司廣西南寧530021

近年來，隨著我國居民生活水平的不斷提升，人們對于建筑也提出了更高的要求。為有效滿足我國居民的相關(guān)需求，越來越多的建筑單位選擇將剪力墻結(jié)構(gòu)融入到建筑中，引起了人們的關(guān)心與重視。通過對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單的描述，了解其主要特點(diǎn)及其在建筑工程中的重要性。在此基礎(chǔ)上，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行一系列的討論。

建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻結(jié)構(gòu)；應(yīng)用；優(yōu)化

1、引言

本文主要針對建筑結(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)，進(jìn)行一系列的研究分析。借此平臺，與各位相關(guān)研究人員進(jìn)行交流討論。

2、簡述剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻結(jié)構(gòu)是指通過利用鋼筋混凝土墻板來對框架結(jié)構(gòu)中的梁柱進(jìn)行替代，以使其能夠承擔(dān)各種負(fù)荷所引發(fā)的內(nèi)力，實(shí)現(xiàn)對剪力墻結(jié)構(gòu)的水平力進(jìn)行有效控制。通常情況下，建筑工程中剪力墻的高度一般與整個(gè)建筑物等高，其寬度根據(jù)整個(gè)建筑物的實(shí)際布局而定，大概處于幾米與幾十米之間，而其厚度則較薄。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)在其墻身平面內(nèi)的抗側(cè)移剛度較大，而其墻身平面外剛度則很小?，F(xiàn)階段，剪力墻結(jié)構(gòu)一般具有以下特點(diǎn)【1】：1.承擔(dān)豎向荷載，抵抗水平荷載。2.由于剪力墻是由墻與樓板共同組成的，因此，無法將剪力墻進(jìn)行有效地拆除，不利于用戶對空間的改造工作。3.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)主要采用寬度較小的剪力墻，解決了用戶無法對空間進(jìn)行改造的難題，增加了一定程度的靈活性。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們開始注重自身的生活質(zhì)量，對建筑工程也提出了更高的要求。為滿足我國居民對于高品質(zhì)生產(chǎn)生活用房的需求，越來越多的建筑單位在對建筑物進(jìn)行施工的過程中，選擇將剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在其中，以為我國居民提供更加優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)生活用房。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

目前，我國剪力墻結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面【2】：1.壁式框架。壁式框架作為剪力墻結(jié)構(gòu)的一種，具有洞口較大、墻肢剛度較弱、連梁剛度較強(qiáng)、厚度較小等一系列特點(diǎn)。因此，建筑工程相關(guān)人員在對其進(jìn)行設(shè)置時(shí)，方式比較靈活，既可以將其單獨(dú)設(shè)置，又可以通過利用其他一些墻體對其進(jìn)行設(shè)置。2.整體剪力墻。整體剪力墻是整個(gè)建筑的主體結(jié)構(gòu)，由于其一般沒有洞口或者只有極少數(shù)洞口，因此，具有支撐建筑的功能。3.聯(lián)肢墻。聯(lián)肢墻與整體剪力墻有所不同，其往往會有一列或者多列的洞口存在，且洞口的尺寸較大，但是其連梁具有較大的剛度。由于剪力墻結(jié)構(gòu)的形式多種多樣，因此，建筑工程相關(guān)人員在對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行利用的過程中，應(yīng)根據(jù)所建造建筑的實(shí)際情況，選用最適合自身的剪力墻結(jié)構(gòu)。1.建筑工程相關(guān)人員在建造層數(shù)較少的建筑時(shí)，可以采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，在加大建筑物延性的基礎(chǔ)上，降低建筑成本，增加企業(yè)收益。2.在建造層數(shù)較大的建筑時(shí)，由于其對于剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度與抗剪程度均有比較嚴(yán)格的要求，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于自身?xiàng)l件的限制，已不再能夠滿足建筑工程的相關(guān)需求。此時(shí)，可以選用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，以保證整個(gè)建筑處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。

4、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1對剪力墻結(jié)構(gòu)的高寬厚比例進(jìn)行優(yōu)化

通常情況下，剪力墻結(jié)構(gòu)的長度、寬度以及厚度具有很大程度的差別。建筑工程相關(guān)人員在對建筑物剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造的過程中，為保證其發(fā)揮最大的作用，承擔(dān)更大的負(fù)荷，需要依據(jù)相關(guān)條文規(guī)定對其進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。其主要包括以下兩個(gè)方面【3】：1.剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度。根據(jù)相關(guān)條文規(guī)范，我們可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)為一級或者二級抗震等級時(shí)，其底部加強(qiáng)厚度不得小于200mm，其它各個(gè)地方的厚度則必須在160mm以上。同時(shí)，整個(gè)建筑工程的高度不應(yīng)小于剪力墻底部加強(qiáng)厚度的16倍。2.剪力墻高度與寬度。通常情況下，剪力墻的高度與建筑物的高度相同，不應(yīng)超過8米。為了提高整個(gè)建筑物的延性，可使所設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)高度與寬度之比大于2?？偠灾ㄖこ滔嚓P(guān)人員在對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)在遵循相關(guān)規(guī)定的前提基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑物的實(shí)際情況，對建筑物整個(gè)剪力墻結(jié)構(gòu)的高度、寬度、厚度進(jìn)行充分的研究與考慮，對三者之間的比例進(jìn)行優(yōu)化。

4.2對影響剪力墻結(jié)構(gòu)的其它因素進(jìn)行優(yōu)化

除了剪力墻自身的比例會對其造成一定程度的影響之外，剪力墻結(jié)構(gòu)的其它因素也會在不同程度上影響其功能的發(fā)揮。針對這一現(xiàn)象，建筑工程相關(guān)人員在對其進(jìn)行建造的過程中，應(yīng)依據(jù)以下原則【4】：1.對建筑物各個(gè)樓層之間的最小剪力系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。采用這一措施，能夠在保證剪力墻結(jié)構(gòu)功能的前提下，降低整個(gè)建筑物的重量。因此，建筑工程相關(guān)人員在建造剪力墻結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)在不違反相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，減少其使用數(shù)量。2.對剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁超限進(jìn)行調(diào)整。我國建筑行業(yè)對剪力墻結(jié)構(gòu)連梁的跨高比值具有一定的要求，應(yīng)大于2.5。其主要原因是：如果比值小于2.5，就會出現(xiàn)墻體的彎矩或者剪力值超過有關(guān)技術(shù)規(guī)定的現(xiàn)象。但是，我國建筑工程相關(guān)人員在對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造時(shí)，其剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁跨高比值往往會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了2.5，甚至高達(dá)5或者6，致使其剪力或者彎矩出現(xiàn)異常，超出相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。針對這一現(xiàn)象，建筑工程相關(guān)人員可對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，以對建筑工程中的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

結(jié)語：

綜上所述，剪力墻結(jié)構(gòu)由于其自身所具有的一系列優(yōu)點(diǎn)，受到了我國建筑行業(yè)相關(guān)人員的廣泛關(guān)注與高度重視，紛紛將其應(yīng)用于我國建筑工程之中，發(fā)揮著極其重要的作用?，F(xiàn)階段，我國剪力墻結(jié)構(gòu)主要包括壁式框架、整體剪力墻、聯(lián)肢墻等。建筑工程相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)建筑物的實(shí)際情況，選用合適的剪力墻結(jié)構(gòu)。此外，建筑工程相關(guān)人員在對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造的過程中，還可以采用包括對剪力墻結(jié)構(gòu)的高寬厚比例進(jìn)行優(yōu)化以及對影響剪力墻結(jié)構(gòu)的其它因素進(jìn)行優(yōu)化等在內(nèi)的一系列措施對其進(jìn)行優(yōu)化，以使其功能作用得到充分發(fā)揮。

［1］譚紅衛(wèi).談建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］.山西建筑，2014，（5）：60-61.

［2］陳威宇.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］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（11）：232.

［3］劉強(qiáng).淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］.建筑與規(guī)劃設(shè)計(jì)，2014，（2）：44-45.

［4］彭輝.淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］.低碳世界，2016，（7）：154-155.