建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用

文/趙梁家 大連市建筑設計研究院有限公司沈陽分公司 遼寧沈陽 110000

目前，在我國建筑行業發展過程中，為了給人們營造良好的生存環境及工作環境，為社會和經濟發展做出貢獻，需要建筑設計單位加大對建筑結構設計的研究力度。目的是提高建筑結構的質量，提高建筑結構穩固性。隨著社會發展，城市空地減少，高層、超高層建筑及超長使用年限的建筑已成為城市的未來趨勢。因此，在現有的建筑結構設計中，應融入剪力墻結構設計，這樣一來，所設計的剪力墻結構就有較高的承載力，可以承擔建筑結構產生的豎向力和水平力，從而提高建筑結構的安全穩固性，發揮剪力墻結構在建筑結構中的保護作用。

1、建筑工程剪力墻結構設計綜述

剪力墻結構在現代建筑工程中發揮重要作用，主要是用來承載豎向和水平荷載力的墻體，隨著地震、臺風等自然災害的頻發，剪力墻的優勢也突顯出來，既可以抵抗風荷載，又可以增強對地震抵抗力，從整體上提高了建筑結構的強度和剛性，保證建筑在遭受外力作用的時候結構不會受到較大破壞，確保建筑工程結構足夠的穩固。建筑剪力墻結構設計分為兩類，一種是平面剪力墻，另外一種是筒體剪力墻，平面剪力墻就是在建筑結構的關鍵部位用鋼筋混凝土澆筑剪力墻，這也就意味著墻體是鋼筋混凝土框架，建筑結構穩固性會增強，外力作用下不會受到過大的影響，抗倒塌的能力非常強大。平面剪力墻結構設計的過程中，最好采取現澆剪力墻的方法，或者是通過梁和柱子一起澆筑的方法，這樣做的目的是提高剪力墻結構的整體性。筒體剪力墻被廣泛的使用在高層建筑中，在懸吊結構中也使用的比較多，是利用間隔墻圍成的，必須采取現澆的方式，最終形成鋼筋混凝土結構墻，這種墻體的可以承受的水平荷載更強。剪力墻分為很多種，根據結構所使用的材料可以將其分為鋼筋混凝土剪力墻、鋼板剪力墻，在這兩種剪力墻中使用最為普遍的是鋼筋混凝土剪力墻。

2、剪力墻結構設計在建筑中的應用

2.1 注意剪力墻截面厚度

在建筑結構設計中對剪力墻厚度的設計，是保證人們日后住房的關鍵。建筑結構設計中規定了剪力墻最小厚度，如在沒有抗震設計的時候，剪力墻的最小厚度不應該小于層高或者1/25，還應該大于出房屋層高的16mm。在抗震設計的時候，剪力墻底部加強區在抗震等級時不能小于1/20，還應等于或大于160mm。這是為了保證剪力墻平面外的剛度和穩定性，當剪力墻在平面外與墻肢相交時，可視為剪力墻的支撐，更加有利于保證剪力墻的平面外剛度和穩定性，因此，剪力墻結構設計在建筑過程應用時一定要注意剪力墻截面厚度的設計。

2.2 注意對剪力墻約束邊緣構件的處理

剪力墻邊緣構件雖然不起眼，但是對建筑的影響很大。剪力墻的邊緣構件一般分為兩類，一種是約束邊緣構件，另一種是無約束邊緣構件，兩種類型相比起來，當無約束邊緣矩形截面的極限承載力降低約百分之四十時，就會降低地震能量消耗，從而影響到房屋墻板的穩定性。因此，設計師在剪力墻構件的設計和選擇中，需要嚴格研究不同類型和等級剪力墻的相關軸壓比，選擇相應的邊緣構件，減少在建筑過程中對剪力墻邊緣構件的處理。設計師在對剪力墻結構進行設計時，一定要結合建筑工程實際的相關情況，針對建筑結構中的要點進行設計，從而建造出更加優質的住房，滿足人們對房屋審美的追求。

2.3 連梁的合理設計

在剪力墻結構中，要充分對連梁進行合理設計，通過多個墻肢建立的聯系關系，保證剪力墻結構受到外部水平荷載作用時，墻肢不會出現扭曲的情況。另外在連梁設計中，增加連梁裝置的使用，目的是提高墻肢受到水平荷載作用力后，能夠使墻體具有穩定的狀態，保證剪力墻結構不受破壞。因此在剪力墻結構中，使用連梁結構不僅提高剪力墻結構承擔荷載能力，同時作為剪力墻結構重要的組成部分，需要加大對連梁設計的投入力度。在進行連梁設計中，對連梁參數根據設計要求進行調整，目的是增加結構具有的跨度能力。在現代建筑結構發展過程中，需要不斷提高建筑結構具有的承載能力和抗震能力，不僅要對剪力墻結構寬度和高度進行設計控制，而且要擴大連梁橫截面面積，使連梁裝置在剪力墻結構中具有的作用不斷提高。

2.4 對剪力墻外形和尺寸的把握

在建筑規模不斷擴大、功能不斷增加過程中，需要對剪力墻外形和尺寸進行充分的設計，并把握最佳外形和尺寸的大小，這樣不僅能夠促進剪力墻結構在建筑結構中發揮出自身的作用，同時，還可以保證剪力墻結構設計符合建筑結構使用要求。剪力墻結構在建筑結構中，通常為建筑結構產生的豎向力和水平力起到支撐作用，并按照荷載承載能力和剛度要求需要設計人員在進行剪力墻外形和尺寸設計中，要充分考慮剪力墻墻肢截面高度。同時在設計內容中，需要加入大開間剪力墻，目的是讓在不同位置產生的荷載有相同的荷載傳遞效果。結合剪力墻結構實際施工過程，在現有的施工方案中，應當根據設計內容，按照T形或者L形進行剪力墻結構進行施工，不僅能夠提高剪力墻側向剛度能力，同時，還能夠降低墻體產生的重力作用。

結語：

由此可見，剪力墻結構設計是建筑結構設計中的重要組成部分，它在建筑結構設計中的應用滿足了人們對生活質量的追求以及對美的追求，由于人們生活水平的不斷提高，人們對建筑結構設計的要求也越來越高，剪力墻結構設計的出現，無疑解決了建筑結構設計中的一個大難題，更加促進了建筑行業在社會經濟市場中的發展進程。