建筑結構設計中剪力墻結構設計的運用探討

摘要：當前，在高層建筑物的不斷增多下，建筑結構的樣式、結構安全性、功能性被提出了更高的要求。在這種環境下，剪力墻結構的運用優勢便得到了充分的彰顯。為了滿足人們對于建筑物的功能要求，提高建筑物的整體質量，就需要對剪力墻的設計原則、注意事項進行分析，并提高剪力墻結構的技術水平，為高層建筑物創新發展提供基礎保障。本文探討了建筑結構設計中剪力墻結構設計的運用。

關鍵詞：建筑結構設計；剪力墻結構設計；運用

剪力墻結構工程在建筑結構中的應用已經取得很大成效，因此在剪力墻結構的設計中，要遵循設計的基本原則，根據實際情況設計相應的結構，達到每項設計的規范要求，確保剪力墻結構設計的可行性、經濟性，進而減少施工項目施工成本，使剪力墻結構在建筑工程中的應用發揮出最大效果，為使用者增添便利性與舒適性。

1、剪力墻結構種類

當前，多數建筑施工企業在建設剪力墻結構的時候，為了滿足建筑工程的功能要求與使用需求，會在墻體上面設計一個洞口，然而，這樣會降低剪力墻結構的承載能力，影響建筑的質量。因此，下文針對此類事宜對剪力墻結構進行了分類，主要包括：

1.1實體類剪力墻結構。就是剪力墻結構上沒有洞口，承載能力較強，具有良好的穩定優勢，不會出現質量問題。

1.2小開口整體剪力墻結構。就是在剪力墻結構上面設有洞口，并且洞口面積超過整體剪力墻結構的15%，導致剪力墻結構抗載能力受到影響，連梁出現了反彎現象。

1.3聯肢剪力墻結構。就是在剪力墻上面有較大的洞口，或是剪力墻結構的整體性遭到破壞，導致剪力墻結構的截面應力降低，無法提高承載能力，不能達到良好的使用效果。

1.4壁式框架剪力墻結構。此類剪力墻結構的洞口很大，剪力墻的整體性受到破壞，除了梁柱之外的交接處出現了變形現象之外，剪力墻也接近于框架內力分布，難以提高剪力墻的使用效果。

2、建筑結構設計中剪力墻結構設計的運用

2.1合理的平面布置

剪力墻結構設計中，最好沿主軸或其他方向進行雙向或多向布置；在布置剪力墻平面的過程中，必須遵循勻稱原則，最大可能的使墻面結構的剛度和質量兩者中心重合，為減少剪力墻扭矩發生的對直拉通設計不但適用于內剪力墻，同樣適用于外剪力墻；且設計中的抗側力剛度設計不宜過大。此外，為了充分發揮剪力墻抗側力剛度和承載力，應在確保其側向剛度合理的情況下，適度加大剪力墻的設置間距。

2.2對剪力墻進行合理定位

在對剪力墻展開平面設計時，需要盡力將基本原則去對稱以及均衡，并且需要盡力讓剪力墻面結構的實際質量中心和硬度可以實現有效重合，這樣扭矩便會得到有效的縮小。同時需要盡量將剪力墻的外部和內部實現拉通以及對知，需要保證其肢截面具備有一定的規則性以及簡潔性。特別是針對現階段使用最多的整體剪力墻形式，一定需要給予截面的應力分布以及規則性一定的重視。通常狀態下，如果在墻上進行門窗等洞口的開發工作，開洞的面積不高于15%的墻面總體面積，而且孔洞到墻邊的長度比孔洞的長邊長，那么可以暫時認為孔洞并不會對洞口造成影響，需要按照懸臂墻方式對墻受到的截面內力展開計算。

2.3對大墻肢展開處理

在展開建筑施工工作時，因為剪力墻結構本身就對延伸性具有一定的要求，因此在對結構進行施工以及對墻體進行設計時也一定需要對延展性進行考慮。通常情況下，人們在對剪力墻的結構進行設計時非常容易形成高狀結構的設計，同時也極易發生罔替彎曲結構，這樣就會導致墻體非常容易出現脆性破壞現象，因此，這就需要人們在對剪力墻進行設計時，針對墻體結構相對比較長的墻體，需要對其展開分層設計，將墻段分割成為均勻，小巧并且獨立的墻段，從而有效的將稱重能力提升，同時需要對承重要求進行考慮。另外，如果墻段的長度相對比較短，那么在彎曲時候出現的裂縫就會出現明確的變小現象，使剪力墻體配筋可以充分發揮出其作用。如果墻肢的長度大于8 米，可以采取以下兩種方法進行處理，其一，在展開施工時，對墻體進行留洞處理，等到竣工之時在對其進行填充工作，從而實現長墻肢對短墻肢的有效分割。其二，進行計算洞的打開工作，即在對結構進行計算時需要將洞考慮在內，在具體的施工時依據選擇混凝土墻進行施工，然后借助該種計算方式，使小墻肢的實際配筋功能得以提升。

2.4對墻體的配筋情況進行考慮

因為剪力墻結構的墻面相對比較廣并且量大，因此需要給予墻體配筋一定的重視，從而在保證施工安全性的同時也使經濟性得到保證。墻體配筋通常情況下是在內側進行縱向鋼筋的防治，在外側進行橫向鋼筋的防治，同時還需要保證最小配筋率可以滿足實際施工要求。如果選擇的是雙向鋼筋網片，那么在對迎水面進行保護時，保護層的厚度可以是30 毫米，這樣可以實現配筋量的有效減少。

2.5約束邊緣構件

在剪力墻結構之中，其邊緣構件主要是由約束邊緣以及構造邊緣構建構成。相比于由構造的剪力墻構件，由約束邊緣構件構成的剪力墻，其樓層間所具有的延性會出現較大的提高作用，同時結構的抗震能力會提高大約20%左右，矩形截面所具有的極限承載力可能會提高40%，同時還會導致剪力墻結構的墻板可靠性以及穩定性增加。對于一般設計，依據剪力墻結構墻肢所具有的軸壓比大小和等級確定邊緣構件等級和形式。

2.6剪力墻連梁結構設計

剪力墻肢之間相連接的梁體就是剪力墻的連梁，而剪力墻的連梁具有能夠均衡墻肢的水平受力，并能夠協調剪力墻肢變形，起到一定的約束和穩定的作用，因此，剪力墻之間的連梁設置對剪力墻的整體結構具有非常重要的作用。對于剪力墻的連梁來說，其連梁長度和截面大小受到諸多因素的影響，一旦設計出現失誤，或者不合理的地方，就會影響整個連肢墻的結構設計。因此，在設計剪力墻結構連梁時，其設計師要主要對剪力墻的連梁結構的剛度按照相關規定進行一定的折減，對于剪力墻結構連梁根據方案布置調整墻肢長度以達到調整連梁長度增加跨高比的目的，從而減少連梁吸收的剪力，緩解地震力下計算配筋超筋的影響。此外，設計師也要適當增加剪力墻結構厚度，進而增加連梁截面的寬度，使得剪力墻連梁結構裝置能夠發揮其最大的優勢和特點，保證其承載力和抗震力度。

綜上所述，在整個項目中，剪力墻結構設計起著重要的作用，要高度的關注。剪力墻結構設計的規范性，關系到項目的整體進度和建筑的安全性等各個方面。一個合格的建筑行業的工作者，應對這個行業有更深的認識，要不斷地學習，使得建筑行業越來越強大完善。

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