卓振偉

摘要：剪力墻結(jié)構(gòu)作為一種良好的建筑結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)非常多，應(yīng)用也越來越廣泛，鑒于此，本文討論了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻；應(yīng)用

前言

剪力墻結(jié)構(gòu)的主要作用就是承擔(dān)由于地震或者風(fēng)荷載造成的水平荷載，剪力墻結(jié)構(gòu)大大提升了建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量以及美觀程度，因此其目前已經(jīng)應(yīng)用在越來越多的建筑中。

1 建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的概述

1.1 剪力墻結(jié)構(gòu)的簡述

通過采用鋼筋混凝土板進(jìn)行搭建，可以承受縱、橫、斜向帶來的荷載，能夠有效阻擋較大的沖擊力，接受的破壞力大，有效防止結(jié)構(gòu)剪切破壞的堅(jiān)固墻體，其又被稱為抗風(fēng)強(qiáng)、抗震墻或是結(jié)構(gòu)墻。剪力墻又包括平面剪力墻與筒體剪力墻，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、升板結(jié)構(gòu)、無梁樓蓋中所應(yīng)用的就是平面剪力墻，它的作用主要表現(xiàn)為增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、剛強(qiáng)度與抗倒塌；在高層的建筑樓或是懸掛結(jié)構(gòu)的建筑通常會應(yīng)用筒體剪力墻結(jié)構(gòu)，相對平面剪力墻來說，其所受的水平荷載更大。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

從眾多的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)中分析，結(jié)構(gòu)大部分都包含有剪力墻的結(jié)構(gòu)，由于其總體性能優(yōu)秀，才會應(yīng)用到建筑建設(shè)中，在應(yīng)用的同時設(shè)計(jì)方應(yīng)當(dāng)依照剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的定性要求進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，才能保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，才可以體現(xiàn)建筑物的質(zhì)量與藝術(shù)風(fēng)格。首先，剪力墻的高度往往比寬度要大好幾倍乃至幾十倍，相比起來會非常明顯，墻體可以作為擋板或者是支撐的一部分，它主要會受到水平力和縱向力的作用，另外還有彎矩力，要考慮到其寬度與高度的比例，結(jié)合到建筑物體的覆蓋范圍和加蓋高度所產(chǎn)生的荷載，需要滿足墻體的彈性以及非彈性的相關(guān)要求，或者是墻體延伸程度是否可以足夠的控制；其次對剪力墻的橫縱荷載力的估算，對翼墻與剪力墻距離的取值必須要根據(jù)門窗與洞口的翼緣寬度來計(jì)算準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確理的剪力墻結(jié)構(gòu)。

2 建筑工程剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2.1 注重超限的調(diào)整

在對剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)確保其連梁跨高比可在2.5之上，從而防止剪力超出要求或者是彎矩過大等問題發(fā)生。若是連梁結(jié)構(gòu)的跨高不小于5，則一定要根據(jù)框架梁的標(biāo)準(zhǔn)要求開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，同時避免折減框架梁的剛度。另外若是框架梁結(jié)構(gòu)的跨高比維持在5～6左右，需要合理的折減該結(jié)構(gòu)的剛度，從而避免發(fā)生剪力超限或者是彎矩超出等問題。通過科學(xué)的調(diào)整已經(jīng)優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁超限，能夠有效降低建筑項(xiàng)目的成本造價(jià)。

2.2 注重平面內(nèi)的搭接

由于剪力墻結(jié)構(gòu)所具有的特殊性，這就使得在同一平面剪力墻結(jié)構(gòu)所需要承擔(dān)的承載力以及剛度相對較大，同時導(dǎo)致平面外的承載力以及剛度逐漸減弱。若是直接連接有平面外的梁體結(jié)構(gòu)以及剪力墻，則會導(dǎo)致墻肢平面外彎矩逐漸提升。然而大多建筑設(shè)計(jì)，均會忽視墻的平面外剛度以及承載力大小的驗(yàn)算，從而導(dǎo)致墻體受力情況出現(xiàn)計(jì)算不足這一情況，導(dǎo)致安全隱患、問題出現(xiàn)。所以在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作業(yè)的過程匯總，需要有效的防止平面外的連接情況，若是不能夠避免，則需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求使用有效的加固手段，從而提升剪力墻平面外的穩(wěn)固性以及安全性。

2.3 注重墻體受力情況

在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時，設(shè)計(jì)人員必須深入的探究墻體結(jié)構(gòu)的具體受力情況。這是由于墻體屬于平面構(gòu)件，所以其不僅需要承受彎矩以及水平方向的剪力，同時還需要承受豎向壓力。所以在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時，一定要深入的探究剪力墻的具體受力情況，從而一方面保證墻體的強(qiáng)度；另一方面提升墻體的實(shí)際使用效果。

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

3.1 剪力墻結(jié)構(gòu)的定位

平面的布置控制工作沒有做好，導(dǎo)致平面不夠均勻或者對稱不接近標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，就會使得剪力墻的結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度與力作用就重合偏差大，容易導(dǎo)致彎矩現(xiàn)象，墻體扭矩的狀況，因此，剪力墻的定位需要按照估算好的數(shù)值，劃線定位，保持平面的均勻與對稱在標(biāo)準(zhǔn)范圍，同時，內(nèi)外墻體需要直通，墻體直截面保持簡且有規(guī)則。

3.2 剪力墻的平面布置

在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)的過程中，需要科學(xué)開展其平面布置工作，一般需遵循對稱原則，使得墻面結(jié)構(gòu)的重心以及剛度可以充分、完美結(jié)合，從而將減少誤差問題的發(fā)生，使得剪力墻結(jié)構(gòu)所受到的各種作用力能夠達(dá)到平衡狀態(tài)。在開展設(shè)計(jì)工作時，還應(yīng)當(dāng)沿著主軸方向，同時順著雙重或者是多重方向開展剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置、設(shè)計(jì)工作。為了保證剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作的有效性以及科學(xué)性，需要減少單向墻設(shè)計(jì)的出現(xiàn)。另外為了提升建筑工程項(xiàng)目的安全性能與其建設(shè)質(zhì)量，同時降低施工作業(yè)成本，還應(yīng)當(dāng)減弱墻體側(cè)抗力所具有的剛度，這是由于若是其剛度提升或者是過大，可能會導(dǎo)致墻體重力逐漸的提升，導(dǎo)致剪力墻結(jié)構(gòu)所具有的框架以及支撐作用得不到充分發(fā)揮。在開展剪力墻結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)工作時，一般需使用如下公式，也就是T=（0.05-0.06）n，其中n指的是建筑物所具有的樓層數(shù)。

3.3 剪力墻直截面厚度

由于剪力墻結(jié)構(gòu)被廣泛長期應(yīng)用的情況，建筑業(yè)結(jié)合建筑物建設(shè)的要求，對其作出了有關(guān)規(guī)范，按照標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)范圍來設(shè)計(jì)剪力墻的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建規(guī)范性的建筑墻體，按照標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)不但可以減少材料的浪費(fèi)，而且還可以保持墻體的穩(wěn)定性與堅(jiān)硬度，剪力墻的底部厚度不可以小于0.2m，底部以上的部位不可以小于0.18，整體保持均勻。

3.4 剪力墻的設(shè)計(jì)長度

在確定墻肢長度時，通常來說剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢截面所具有的高度相當(dāng)于其墻肢的長度。一般來說，剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢長度需要維持在8m以內(nèi)。另外在開展剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作業(yè)時，應(yīng)當(dāng)使剪力墻結(jié)構(gòu)具有一定的延性，從而防止脆性出現(xiàn)剪切破壞情況。對于高剪力墻結(jié)構(gòu)，同時其高寬比超過2，則設(shè)計(jì)人員可以將其設(shè)置為具有彎曲破壞情況的延性剪力墻結(jié)構(gòu)。另外由于部分墻體長度相對較高，所以為了使得墻體的高寬比值能夠維持在2以上，可通過開設(shè)洞口等手段，使得長墻形成長度相對較小，同時均勻布設(shè)的連肢墻，同時將其洞口設(shè)置為約束彎矩比相對較小的弱連梁結(jié)構(gòu)。

3.5 剪力墻連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通常應(yīng)當(dāng)對連梁結(jié)構(gòu)剛度施以適當(dāng)?shù)恼蹨p處理。因?yàn)檫B梁結(jié)構(gòu)所具有的跨高比相對較小，同時和連梁結(jié)構(gòu)所相連的墻肢結(jié)構(gòu)存在大剛度等情況，導(dǎo)致連梁結(jié)構(gòu)由于受到水平力的作用，進(jìn)而在出現(xiàn)屈服情況時發(fā)生梁端開裂情況。所以在開展剪力墻整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算工作中，應(yīng)當(dāng)對連梁結(jié)構(gòu)剛度施以折減處理。然而相關(guān)規(guī)定中說明，若是建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件都選擇彈性剛度大小來參與整體分析，然而在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)工作時，會導(dǎo)致剪力墻結(jié)構(gòu)所具有的連梁剛度不超過墻肢剛度，進(jìn)而導(dǎo)致剪力墻結(jié)構(gòu)需要承擔(dān)過大的剪力以及彎矩，從而導(dǎo)致配筋設(shè)計(jì)的難度大大提升。所以在忽視剪力墻結(jié)構(gòu)所具有的豎向荷載的情況下，可以通過減少剛度，來使得內(nèi)力可以被轉(zhuǎn)移到剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體上。一般可以在設(shè)防烈度低的情況下，適當(dāng)降低折減，比如說在6、7度的情況下，取0.7，同時在設(shè)防裂度高的情況下，適當(dāng)多折減，比如說在8、9度的情況下，選擇取0.5，然而折減系數(shù)仍握標(biāo)準(zhǔn)，自覺提高節(jié)能的意識，需要在0.5以上，從而使連梁結(jié)構(gòu)具有承受豎向荷載的作用。

3.6 剪力墻邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)

剪力墻是有各種建筑材料和構(gòu)件來構(gòu)建的，如果缺少某部分的構(gòu)件或者是材料的話，就會為建筑整體埋下了安全隱患。邊緣構(gòu)件是剪力墻不可劃缺的組成部件，它起到延伸、加固、連接的作用，防止剪力墻在水平的方向發(fā)生位移，促進(jìn)剪力墻整體的抗剪切破壞力的提升，構(gòu)件一般是端柱、暗柱。因此，在設(shè)計(jì)到邊緣構(gòu)件是應(yīng)當(dāng)考慮到實(shí)際的情況。

3.7 剪力墻的鋼筋布置

在四級抗震的數(shù)據(jù)指標(biāo)上，剪力墻的水平與垂直面鋼筋的配比率不可以低于0.2%，四級以上的鋼筋配比率不可以低于0.25%，確保墻體的抗震能力與剛硬程度。

3.8 剪力墻的整體設(shè)計(jì)

為了保證剪力墻在建筑上起到標(biāo)準(zhǔn)性或者更優(yōu)越的作用，在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時應(yīng)從剪力墻的抗震性能考慮，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣饛?qiáng)度、故障爆炸力度、較強(qiáng)的物體碰撞力來分析；其次是剪力墻的持久性，荷載的承受壽命；恰當(dāng)?shù)膱?jiān)硬度，堅(jiān)硬度要和抗震性能結(jié)合，推算更好的數(shù)據(jù)，進(jìn)行構(gòu)建；最后考慮的是剪力墻的藝術(shù)性質(zhì)，人們除了追求物質(zhì)的情況下，最后會考慮到精神享受，具有一定設(shè)計(jì)意義的剪力墻結(jié)構(gòu)，會比普通的剪力墻又更大的消費(fèi)市場。

4 結(jié)語

在建筑工程之中，剪力墻結(jié)構(gòu)得以廣泛應(yīng)用，剪力墻結(jié)構(gòu)是時代建筑物崛起的關(guān)鍵技術(shù)，其抗震性以及抗側(cè)剛度都比較強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時，必須全面考慮，以確保建筑良好的功能以及安全。