淺議剪力墻結構設計

【摘 要】 本文簡單的介紹了一下當前剪力墻結構設計中剪力墻的受力特點及該結構形式的好處。結合自己個人在設計過程中的經驗總結，提出一些剪力墻結構設計中應注意的問題。供借鑒參考。

【關鍵詞】 剪力墻；連梁；結構布置

我國目前已建成的高層剪力墻建筑中，高層住宅占絕大多數剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱，能承擔各類荷載引起的內力，并能有效控制結構的水平力。

1 剪力墻結構布置

剪力墻的平面布置宜簡單、規則，宜沿兩個主軸方向或者其他方向雙向布置，兩個方向的側向剛度不宜相差過大。抗震設計時，不應采用僅單向有剪力墻的結構布置。剪力墻布置對結構的抗側剛度有很大影響，剪力墻的結構布置除應滿足規范規程規定的相關要求外，結合相應工程經驗覺得應注意其下問題。剪力墻的布置滿足周邊均勻布置。應該了解所運用的設計軟件的性能，通曉軟件對于L形，T形、十字形等其他兩個方向均有剪力墻的時候軟件是如何計算另一方向的墻肢的剛度。剪刀梯中間墻體是否布置為剪力墻，如果布置為剪力墻應與周邊的的梁板可靠連接，參與整體結構計算。如設計為填充墻，應滿足相應構造要求，增加構造柱及圈梁，保證地震時的逃生通道的安全可靠。

剪力墻的布置應符合面積滿足剛度要求，不能僅僅為了經濟忽略安全保障；剛度中心和幾何中心盡量符合。盡量利用山墻、電梯井、樓梯井周圍墻體作為剪力墻盡量滿足建筑功能要求。剪力墻在平面上應該結合建筑平面主軸方向布置。剪力墻的布置不能僅靠指標來把握，在滿足規范規程規定的指標基礎上，還需考慮結構概念設計滿足結構延性構造的要求。

剪力墻豎向布置避免變截面和變材料強度同樓層變化，避免剛度突變，剪力墻結構應盡量避免豎向剛度突變，墻體沿豎向宜貫通全高，墻厚度沿豎向宜逐漸減薄，在同一結構單元內宜避免錯層及局部夾層。剪力墻沿高度不連續，將造成結構沿高度剛度突變，所以應要求剪力墻自上到下連續布置。允許沿高度改變墻厚和混凝土等級，或減少部分墻肢，使抗側剛度沿高度逐漸減小。門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁。宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設置。

2 設計中應注意的問題

開間比較大的客廳現澆板板厚除滿足常用計算要求外，還應注意舒適度的問題，控制樓蓋豎向自振頻率滿足規范要求。臥室和客廳的梁應結合建筑的功能布置，避免壓頭梁。避免梁位于門洞上。保持建筑美觀。洗手間的荷載應該考慮浴缸等設施的重量。

剪力墻中的連梁應為兩端與剪力墻在平面內相連的梁，當結構所在地區風荷載比較大或者風控時，連梁的剛度折減系數不宜過小，不要小于0.9。設計中如梁和墻不位于同一個平面時候，可能為剛接或者半剛接，但是梁的鋼筋錨固都應該符合錨固長度要求端部箍筋加密，當梁端彎矩較大時，應驗算與之相連剪力墻的平面外的軸心受壓承載力是否滿足要求。

住宅剪力墻結構中電梯四周墻體如設計為混凝土墻體時，應注意呼梯盒預留洞口不應提前考慮。當電梯底坑底部作為其他功能性房間使用時，需要根據電梯廠家提供的土建資料，驗算電梯底坑的沖擊荷載及電梯底坑板厚度是否滿足設備安裝構造要求。地下室頂板應考慮適當的施工荷載，但是此施工荷載可結合頂板覆土工序考慮。

3 施工中應注意的問題

剪力墻的施工過程中需要注意一下幾點問題

①.剪力墻結構剛度大，受溫差影響大，混凝土的收縮、徐變產生的變形大，墻體對樓面、屋面產生的約束也大；當結構發生收縮變形時比其他結構易出現裂縫。一些未超長的剪力墻結構產生墻體或樓面裂縫，其主要原因就在此。②.剪力墻結構多用于商品住房和公寓，使用狀況復雜，一旦私人購買的房子出現裂縫，雖然沒有安全問題，但處理起來問題多，難度大，社會影響大。③.混凝土結構受溫度或收縮徐變的影響與眾多因素有關；而體型龐大的剪力墻房屋往往形狀復雜，混凝土收縮大，約束應力積聚也大，施工工藝及管理也難控制，環境影響使用變化難于判斷，因此更難于解決混凝土收縮變形時，在受約束條件下引起拉應力而保證不出現裂縫。 ④.目前混凝土的收縮量不斷增大，已由80年代的一般收縮量300？ε上升到400？ε以上，因此使混凝土用量大的剪力墻產生裂縫的因素在增大。 ⑤.目前隨著市場形勢的變化，大部分工程要趕工加班，質量難保證，為趕工混凝土中水泥用量普遍增大，使混凝土收縮量增大，加上由于混凝土強度的提高，使彈性模量增加將引起更大的約束拉應力產生，使結構出現裂縫的因素增多。⑥.普遍使用商品混凝土泵送施工，為了泵送，增大水泥用量，減少了中粗骨料含量和骨料粒徑，加上泵送混凝土配合比和施工送料時的不良因素影響等都加大了結構收縮量，增加產生裂縫的因素。

混凝土豎向構件的澆筑避免當層高很大時，應注意一層一次澆筑時的振搗密實的保障措施。

混凝土澆筑高度應保持混凝土不發生離析，必要時應設置串通、溜槽、溜管等裝置。施工中剪力墻頂面的浮漿出現時候應注意處理，防止后期出現頂面水泥過多在后期產生混凝土裂縫。廚房衛生間的排煙排氣洞口與設備管的預留洞口同時位于角部時應注意，防止現澆板角部削弱。施工中的塔吊塔架如利用結構的主體作為支撐受力點時，應與設計溝通驗算是否滿足受力要求。

4 總結

總之，在剪力墻結構設計過程中，應綜合考慮安全適用、技術先進、經濟合理、方便施工，注意節能、節水、節地、節材和環境保護“四節一環”要求。注意各專業的合理溝通交流，在滿足規范規定要求的前提下，能夠設計出符合人們使用要求的建筑。

參考文獻

[1] JGJ 3-2010 高層建筑混凝土結構技術規程[M].北京：中國建筑工業出版社，2011，第77頁

[2] 高層建筑結構設計[M].霍達主編，北京：高等教育出版社 2004，第88頁