建筑工程設(shè)計中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

[摘要]我國的基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)在近年得到了快速發(fā)展，建筑工程也隨著經(jīng)濟的回暖而迎來發(fā)展的大好良機。隨著建筑工程的遍地開花，有關(guān)建筑工程的設(shè)計工作也受到了更多關(guān)注。目前業(yè)內(nèi)對剪力墻結(jié)構(gòu)的運用還是相當(dāng)普遍的，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于在維持建筑物的穩(wěn)定的同時，還能夠提升該工程的建筑質(zhì)量。很明顯，剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計對于整個建筑工程有著非同一般的意義。本文將主要介紹關(guān)于剪力墻結(jié)構(gòu)的一些基礎(chǔ)知識、常見問題以及解決思路。

[關(guān)鍵詞]建筑工程；剪力墻結(jié)構(gòu)

引言：

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國的城市化進程也在逐步加快，社會大眾對城市建設(shè)有了迫切需求，同時對于建筑工程也提出了更高的要求。剪力墻結(jié)構(gòu)正是在這種形勢下應(yīng)運而生，很好地滿足了人們對建筑物的質(zhì)量要求，也具有較強的功能性，不僅能夠很好地抗震，材料的用量也很省。由于剪力墻結(jié)構(gòu)的眾多優(yōu)勢，在市場上占有穩(wěn)定的一席之地，下面本文將對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計展開分析。

1、剪力墻結(jié)構(gòu)概述

剪力墻是指在建筑工程中用于承受地震、風(fēng)荷載等作用引起的水平荷載墻體，由于其良好的抗震性能，它有時也會被稱為抗震墻。剪力墻的主要作用在于分散建筑在實施剪切操作時承受的破壞。剪力墻通常都是由鋼筋混凝土筑成，用來分散建筑物垂直方向和水平方向承受的壓力。在實際施工過程中，施工方通常以鋼筋混凝土墻板來起到梁柱的作用，以此來控制建筑荷載。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題

目前，我國許多高度在二十層以下的建筑仍沿用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，這種墻體普遍采用的是構(gòu)造配筋的配筋方式，此外，相關(guān)的計算數(shù)據(jù)也比剪力墻結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)要小。這些因素都限制了現(xiàn)澆剪力墻的抗震抗壓性能，使其不能發(fā)揮它實際擁有的承載力。另外，這種結(jié)構(gòu)所耗費的工程成本也是一筆不小的費用。

對于二十層以上、比較高層的建筑物來說，短肢剪力墻是比較普遍的墻體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的沿用對建筑物來說有許多不利之處，由于沒有視具體情況而采用區(qū)別的剪力墻結(jié)構(gòu)，首先，它的底部剪力系數(shù)就不符合工程建設(shè)的要求。

在工程建設(shè)中，施工者往往會依據(jù)項目的不同而在選擇結(jié)構(gòu)時區(qū)別對待。綜合各墻體的優(yōu)缺點，一般的處理方法是，在剪力墻的上部的結(jié)構(gòu)選擇上主要采用短肢剪力墻，在底部的結(jié)構(gòu)選擇上，則將框架支撐剪力墻和全落地剪力墻結(jié)合在一起，以更好地發(fā)揮兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。一般情況下，這種結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定安全的，但是一旦遇到自然災(zāi)害，這種結(jié)構(gòu)的缺點便會暴露無遺，那就是：抗壓力的脆弱。因為上部和下部的抗壓力是有很大差別的，上部墻體比底部墻體的剛度大，在遇到外界壓力時，底部會比上部更早變形，在底部變形達到一定程度后，墻體上部自然也不能保持在原來的形態(tài)。

3、重要設(shè)計思路

3.1平面布置

在平面布置的過程當(dāng)中，應(yīng)該避免單向有墻這種情況，剪力墻要想合理分擔(dān)壓力，就要沿著多個方向進行布置。但同時，剪力墻的抗側(cè)能力不宜過強，因為這樣可能會削減它的承載力，二者往往很難同時都做到最大化，主要是看業(yè)主對于建筑功能的側(cè)重，但是仍要以承載力為設(shè)計重點。為了協(xié)調(diào)承載力和抗側(cè)力，一般的做法是適當(dāng)擴大剪力墻之間的距離，從而將抗側(cè)力限定在一個安全合適的范圍。

3.2墻身鋼筋設(shè)計

一般情況下，對于抗震系數(shù)較低的設(shè)計或者是非抗震設(shè)計來說，業(yè)內(nèi)對剪力墻在垂直以及水平兩個方向的分布筋有著具體要求，就是配筋率要不能低于五分之一。對于抗震層級較高的設(shè)計來說，相關(guān)方面的配筋率則不能高于四分之一。

3.3連梁問題

在水平作用力的推動下，剪力墻的墻肢往往會有變形的現(xiàn)象，經(jīng)過一系列連鎖反應(yīng)，就會催動連梁，從而產(chǎn)生內(nèi)力。連梁產(chǎn)生的內(nèi)力可以有效抵消導(dǎo)致墻肢發(fā)生變形的內(nèi)力，從而降低墻肢的變形程度。因此，僅從這一點來說，連梁對于整個墻體的安全來說，具有十分重要的意義，因此需要被格外重視。連梁中最普遍的問題在于連梁超筋，實際上就是剪壓比達不到相關(guān)標(biāo)準的具體表現(xiàn)?？梢杂幸韵陆鉀Q思路：第一種方法就是，調(diào)整剪力墻中連梁的彎矩剪力塑形；第二種方法，可以根據(jù)實際情況相應(yīng)降低連梁截面的高度；第三種方法，在連梁的破壞不會對垂直方向的承載力產(chǎn)生太大影響時，可以考慮棄用該連續(xù)，以地震作用的過程來展開思考，計算獨立墻肢的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

4、關(guān)于設(shè)計的幾點要求

4.1平面結(jié)構(gòu)的要求

施工者在考慮平面結(jié)構(gòu)的布置時，要重點考慮結(jié)構(gòu)的整體性，同時還要盡量做到結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全、外形美觀。對于外形不太規(guī)則的結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)濕度伸縮縫的寬度，從而將整個墻體形成一個和諧的整體，使抗扭效果可以更好地發(fā)揮。同時，考慮到地震的作用原理，為保證墻體的抗震承受能力，在墻體的結(jié)構(gòu)剛度中心和墻體方面的質(zhì)量中心位置偏差比較大的時候，在設(shè)計時要盡量使二者的位置趨于一致。

4.2垂直結(jié)構(gòu)的要求

墻體垂直構(gòu)件的工作原理是特殊的，在發(fā)揮作用時，難免會給垂直剛度帶來一定的不利影響，而這個影響在地震來臨之時就成了整個建筑的薄弱點。所以，施工者要控制好剪力墻轉(zhuǎn)換層的垂直剛度。并且，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)要設(shè)計的盡量去繁就簡，以免出現(xiàn)轉(zhuǎn)換不連續(xù)的現(xiàn)象。由于中間支柱點所承受的垂直壓力較大，因而盡量不要在這些結(jié)構(gòu)上設(shè)置門洞，同時還要加固轉(zhuǎn)換層底部的剛度。轉(zhuǎn)換層是影響剪力墻上下傳力結(jié)構(gòu)工作方式的重要構(gòu)件，因而，原本應(yīng)安裝在上部的垂直抗力構(gòu)件，也應(yīng)該作出調(diào)整，轉(zhuǎn)移到層體的主結(jié)構(gòu)上，從而有利于連續(xù)轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)。

結(jié)語：

總而言之，人們對建筑工程的要求會越來越高，建筑行業(yè)也會隨著時代的發(fā)展而逐漸走向更加成熟的境地。隨著業(yè)內(nèi)技術(shù)水平的進步，剪力墻結(jié)構(gòu)的運用也會更加熟練。剪力墻的作用之大，應(yīng)用之廣，必須要引起人們的注意，因為剪力墻的設(shè)計是否合乎標(biāo)準，是關(guān)乎建筑安全的首要大事，是保障建筑使用者生命財產(chǎn)安全的頭等大事。在對剪力墻進行設(shè)計時，必須要綜合考慮建筑物的構(gòu)造特點和周圍的環(huán)境特點，再結(jié)合業(yè)主的具體要求，同時考慮到工程總成本和施工預(yù)算費用，再制定詳細而有有所側(cè)重的施工方案。只有在設(shè)計時處處謹慎，才能夠擔(dān)當(dāng)起建筑安全的重大責(zé)任。