高層剪力墻結構的優化設計

【摘要】現階段，各種新型的建筑結構逐漸的涌現出來，目前剪力墻結構是高層住宅中使用最多的建筑結構，并得到了人們的高度重視，主要原因在于相對于傳統的框架結構，這種結構具有施工工藝簡單，并且強度、抗震性等都有很大的優勢特征，只要能夠對剪力墻結構進行優化設計，就能夠有效提升高層住宅的品質。本文主要對高層剪力墻結構的優化設計進行了詳細的分析和研究。

【關鍵詞】高層住宅；剪力墻結構；優化設計

一、前言

近年來，隨著大量農村人口涌入城市，城市住宅的需求量變得越來越大，這就給我國的建筑行業帶來了很大的發展空間，這樣就促使建筑工程規模的不斷擴大，數量也在不斷的增多，越來越多的高層住宅被修建了起來，在很大程度上解決了城市土地緊張和住宅供不應求的矛盾。不過對于高層住宅，對抗震能力和經濟效益方面提出了更高的要求，這就需要在建設的時候對剪力墻結構進行合理的應用，從而推動建筑行業的不斷快速發展。

二、剪力墻結構簡介

1、剪力墻的結構特征

在建筑工程施工中，剪力墻結構主要是使用混凝土墻板作為梁柱的體系，并且利用剪力墻承受工程的水平荷載和豎向荷載，并且這種結構具有剛度大、空間整體性能好的特征。不過由于下部剪力墻結構具有很高的抗拉，并且墻體之間位置移動空間比較小，這樣伴隨著外部荷載的不斷增加，剪力墻位置移動也會不斷的增加，從而結構就會出現不斷向外收縮的趨勢。

2、剪力墻結構的施工優勢

在建筑工程施工中，由于剪力墻結構是一種綜合性的結構，并且其在使用的過程中具有比較靈活的整體結構空間，容易滿足人們人性化、多樣化的生活需要和要求，這樣就為現代建筑的發展提供了非常有利的保障。

三、對于剪力墻結構的優化設計

在本工程進行施工的時候，其結構主要是以異形結構為主，并且施工的總面積為13250㎡，并且結構的工程量比較大，例如：鋼筋的使用總量為640t，混凝土使用量大約是2800 t，這樣就使得工程的施工工序比較復雜。

1、模板工程施工優化設計

在本工程施工的時候，要想確?；炷两Y構的外部質量符合設計的具體要求，一定要對柱、墻、板、梁模板的型號進行合理的選擇，并且還要不斷的優化其細節部分。同時對于梁板和墻體模板都要使用厚度在18mm的全新膠合模板，并且還要根據建筑工程的樓層高度的實際分布情況進行拼接；對于次龍骨一定要使用100 mm×50 mm的方木，對于主龍骨一定要使用100 mm×100 mm的方木，并且還要采用門式架支撐系統嚴格的按照縱向成隊，橫向成排的順序對支撐結構進行有序的排列。再次支撐體系的上層和下層結構一定要對應清楚，并且對后澆帶處頂板模板一定要單獨的支撐。最后在施工的過程中，一定要加強梁柱節點的施工，因為這是整個模板施工的關鍵，并且因為混凝土強度等級存在著一定的差異，在柱子入梁側500 mm的地方要使用25 mm的鋼筋沿梁，這樣就可以起到豎向加固的作用。

2、鋼筋的優化

鋼筋型號：各構件的受力主筋采用性價比較高的HRB400鋼；梁箍筋，剪力墻分布鋼筋及構造邊緣構件箍筋，采用HPB335鋼；剪力墻約束邊緣構件箍筋采用HRB400鋼。對梁進行配筋時，按計算出的鋼筋面積配置。主梁縱筋盡量采用直徑14、16、18；次梁縱筋盡量采用直徑14，保證縱筋在支座錨固長度，對梁高不大于300的二級次梁，計算時直接設為鉸接，配筋時上部縱筋采用架立鋼筋2根12。對樓板進行配筋時，除個別大板塊按計算配筋外，其余小板塊均按構造配筋。

3、結構轉換層施工的優化設計

（1）支模系統的構成

其一，模板的構成，要想確保梁底模板強度與設計的具體要求相符合，在本工程施工中，要采用的膠合板厚度要為20mm，并且將其作為梁底模板。

其二，對于梁側模板，要才用厚度是20mm的厚膠合板，在建筑工程中，梁底模板作為其重要的組成部分對工程的安全起著非常重要的作用。同時對于大梁底模板使用組合門式鋼架，可以將其作為模板的豎向支撐，并且應該使用100mm×50mm的方木，這樣就可以將模塊托起來。此外，還應該在沿梁的方向位置布置門架，并且門架之間要距離要控制在500mm。

（2）對支撐系統進行整體加固

本建筑工程在施工的時候，由于所產生的沖擊荷載和振動荷載都非常大，并且豎向支撐是以門架疊加組成為主，這樣就不能夠保證架柱在同一條直線上，針對這樣的現狀，就要采用有關的對策，從而就能夠大大增強系統的穩定性。與此同時還要在三樓的柱內和剪力墻內預先埋設一個鋼錨桿，并且和支撐系統的水平桿連接在一起，以及加強對每一個門架平面外部和內部的連接，從而就可以形成一個比較穩定的空間承載系統。

4、混凝土工程施工的優化設計

在混凝土施工的時候，本工程主要是采用的商品混凝土，并且使用泵來進行運輸。同時在進行混凝土澆筑的時候，必須要采用分層澆筑的方法，并且每層的澆筑厚度要控制在500mm，隨后還要對其進行振搗密實，對于沿梁高度不可以設置施工縫。再次，在進行混凝土澆筑的時候，一定要沿著建筑物向后退的方法進行澆筑施工，應該先采用很高強度等級的混凝土澆筑柱頭，隨后對梁板混凝土進行澆筑，這樣就能夠有效的避免等級比較低的混凝土流入柱頭，從而影響混凝土的施工質量。最后在施工第三個小時之后，要安排專門的人們對其進行灑水養護，并且在一天之后要松動梁側模板和支撐以及對側面進行養護處理。還要一點需要注意的就是養護的時間一定要在7天以上。

四、結束語

通過結構優化設計來降低工程造價是控制工程投資的一個有效途徑，建筑結構設計的首要任務是滿足建筑功能的需求，實現建筑物適用、安全、美觀、經濟的目標。結構造價在建筑工程中所占的比重很大，通過精心設計所帶來的經濟效益是十分可觀的。因此，作為建筑設計人員，一定要不斷的吸取工作經驗，從而保證剪力墻設計施工質量的合理性，以促進建筑行業更好地發展。

參考文獻

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