剪力墻結構設計在現代建筑結構設計中的應用

孫成剛

【摘要】 由于社會一直在發展，城市建筑的數量也在不斷的增多，同時建筑風格也變得更加豐富。與此同時，人們也對住宅建筑的需求也發生了改變，由開始較為基本的住宿功能變為對人性化以及美觀的需要。在對建筑進行應用時，剪力墻結構能夠在很大程度上提升對住宅建筑內部的結構調整。而且剪力墻的結構設計，大多被用在了當代建筑的結構設計之中，表現出了十分高的價值。文章由剪力墻的結構設計概念開始出發，對它的應用進一步加深分析，便于以后進行參考。

【關鍵詞】 剪力墻 結構設計 現代建筑結構設計

一、剪力墻結構的概念

關于剪力墻的結構，一般是指的使用鋼筋混凝的土板去替代那些比較傳統框架里面的梁柱手段，使用墻去承擔荷載的負重，能夠更加有效地起到控制的效用。鋼筋混凝土板梁能夠承載住豎向的壓力和橫向結構的剪力，他們共同被稱作是剪力墻結構。由于當代社會的高層建筑和超高層的商業建筑都在不停地增多，這使得剪力墻的結構技術能夠獲得更為廣泛的應用。剪力墻的結構也能夠更加符合當代社會的發展趨勢，在整個設計之中可以有效地適應建筑的創新需求、安全和人性化的需求，進一步去展現出整個結構的個性和新穎。這使得剪力墻的結構設計變成了當代建筑結構設計里面最為關鍵的部分。

對于剪力墻來說，它在整個建筑結構里面，最為關鍵的作用就是要去承擔各種各樣的荷載，可以用在支撐該建筑自身的上層結構上面，一般被叫做擋風墻、抗震墻或者是結構墻。而對豎向的荷載，主要是指重力，而水平的荷載主要針對的是結構應力。對于剪力墻的設計一旦將其施工成型，就不能夠進行隨便的破壞或者是拆除，確保不會對上層結構產生較大的影響，或者是由于受力不均勻，而產生坍塌的危險。同時要對剪力墻的設計和施工的難度、造價等等充分地結合到一起，進一步對設計的案例作出總結。

二、對剪力墻的特性進行分析

對于剪力墻結構設計的合理性，不能只是通過那些鋼量來獲得更加高的剛度，進一步保證了其整體性的良好。在這種優勢的基礎之上，當下的剪力墻結構就被廣泛地應用到了高層建筑之中。在大多數住宅建筑的風格日漸多樣化的發展過程里面，由于室內存在較多的不均勻分布，使得分隔墻可以在整個住宅建筑里面被應用地更加多，故而建設的單位一般多采用將承重墻和分隔墻都使用當場澆注混凝土這一結構來設計，進一步體現出了較具經濟性的要求，與此同時也能夠達到業主的需求。但是剪力墻的結構也有著一定的缺點。在整個剪力墻的結構里面若是使用較多的混凝土，就會對建筑結構造成較多的重量，一旦出現地震等一些災害，就會因為抗接的剛度大，會造成上層結構十分不穩定的狀況，繼而會給在高層生活的人們造成很大的威脅。因此在對剪力墻進行結構設計時，一定要將其結構的優勢有效地發揮出來，進一步規避那些缺點，抑或通過一些相關的措施進行補充，進而有效地化解該缺陷。

三、剪力墻結構設計的應用

（1）對剪力墻進行布置

剪力墻一直都是整個高層建筑之中結構的主體框架，因此在對其進行平面的布置之時一定要盡量地確保其均勻和對稱，而且要保證墻面結構剛度的中心能夠和質量的重心相互吻合，進一步減輕由于兩側受力的不均勻致使得導扭矩問題。若是剪力墻的布置較為不均勻，就會使得該建筑的主體可能發生沉降不均勻的狀況。對于內外的剪力墻則一定要將其拉通、對直。在對剪力墻的結構進行設計之時一定要好好地計算它的應力，而且也一定要好好考慮進行施工的難易程度，同時要在能夠達到業主的需求的同時，去減少該項目的成本，這也是結構設計里面一定要考慮的因素。最終對于剪力墻的肢截面也必須要盡量地將其簡單化、規則化，確保其適應性更加強，進一步獲得業主的認可。

上圖即為：剪力墻布置圖

（2）對剪力墻的大墻進行肢處理

剪力墻自身的剛度是非常大的，與此同時也將留存很大的延伸性，這在很大程度上是由于施工的材料無法規避而造成的。因此在進行剪力墻的結構設計時，往往很容易造成彎曲破壞的狀態，也很容易在經過一段時間的使用之后出現應力的積累，進而形成了一定的脆性破壞。因此在整個設計的過程之中，一定要確保剪力墻能夠達到承載的要求，在此基礎之上，再采取一定的分層間隔設計，確保較為均勻且獨立的剪力墻，這樣對提升墻體自身的結構承載能力十分有效。

（3）結構設計里面墻體的配筋

從整體的建筑結構安全以及整個工程的經濟性來看，是否可以保證剪力墻的配筋效用十分重要，因此剪力墻的面積就會特別大，使得全部建筑的規模都要用到這個剪力墻。因此剪力墻的配筋一般會將更多的豎向鋼筋放置到內側里面，進而將橫向鋼筋放置在外介。故而對剪力墻配筋的需求一定要達到最小配筋率的要求，若是使用雙向的鋼筋網片就能夠在一定程度上減少墻體配筋。墻體的配盤變少，就能夠給那些較大規模的高層建筑工程造價產生一定的積極的效用，進一步被建設單位所認可。

四、 在剪力墻的結構設計里面一定要注意的關鍵問題

在對剪力墻的結構進行設計時一定要注意的一些問題：

（1）對剪力墻高度和寬度的比例控制好，一旦剪力墻的結構中高度過高，也會使得我們平時所講的層高過大。在一部分通透型的建筑里面剪力墻的寬度也是很大的，為了能夠減少重力點，只能在厚度的問題上不斷地減弱，這在它的形式上就會造成向框架和柱子的結構靠攏。和柱子的結構不一樣的是，這二者往往會在厚度的問題上出現較為明顯的不相同，一旦剪力墻的高寬比例太低，就要依照柱子的結構去設計。剪力墻是平面的結構，要得不僅僅是承載水平的應力以及彎矩力，還需要能夠承擔的起豎向的壓力，故而必須要達到彈性的要求。

（2）在對剪力墻的設計進行計算時，要將重力和橫向延的展力結構進行分析并加以計算。在一部分的剪力墻里面會有門洞等，所以更加要對它采取精準地計算，有效地規避在某些地方出現的應力弱點，避免出現影響使用的狀況，出現施工之后的裂縫等問題。

五、 結語

對剪力墻的結構設計技術進行應用，可以在很大程度上提升了建筑工程自身的質量，進一步去減少生產的成本。使其在未來，對剪力墻的結構進行設計時可以有效地規避出現的劣勢問題，利用對技術的運用進行完整精細的計算，進一步提升剪力墻結構設計的技術水準，推進我國的建筑工程質量進一步去提升。

參考文獻

[1]秦瑩，剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J]，科技致富向導，2013，29：309.

[2]王燕.剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J]，科技與企業，2014，02：173.

[3]祁瑞，剪力墻設計的幾個問題[J]，中小企業管理與科技，2012（02）：11～12.

[4]趙海峰，鋼筋混凝土剪力墻設計中需注意的問題[J]，內蒙古石油化工，2011（07）：78～79.