土木工程剪力墻結構設計要點

武雪巍

（山西省建筑標準設計研究院，山西 太原 030000）

1 剪力墻結構設計原則

第一，設計人員需要對房屋結構變形情況進行考量，應明確剪切變形與房屋結構豎向構件之間的關聯，要對剪力墻數量進行合理設置，以防因布置過多而出現變形或位移問題；第二，連梁設計要與相關規范超限標準限制相符，保證連梁高跨比能夠超過1.5，以對墻體剪力設計值以及彎矩設計合理性進行保證。同時要對剪力墻進行合理布置，確保房屋最小剪重比能夠與規定要求相符，以對最終設計質量進行保障。

2 土木工程剪力墻結構設計要點

2.1 做好暗柱鋼筋配置

按照國家相關規定，在對一、二、三級剪力墻進行設計時，需要設置端柱與暗柱，以對地震波能量進行消耗，保證剪力墻結構整體抗震性能。設計人員要對剪力墻邊緣構件抗拉能力進行合理運用，以對建筑穩定性進行保證。例如本次建筑在進行建筑剪力墻結構設計時，就因為對科學對暗柱鋼筋進行了設計與運用，使得建筑各方向荷載抵抗能力都得到了切實增強，建筑抗震能力得到了切實提升。

2.2 做好連梁部分設計

連梁超筋處理是剪力墻結構設計重點，如果連梁出現剪切變形問題，就會對整體建筑堅固性與實用性產生直接影響，所以設計人員需要對該部分設計予以高度重視，要對連梁超筋問題進行合理設計。在具體設計過程中，設計人員一方面要明確，剪力墻最為重要的特點，就是具備一定的抗地震能力，所以在進行連梁彎矩與連梁剪力設計時，要對兩者可塑性與可調幅性進行保證；另一方面要在條件允許情況下，降低剪力墻連梁截面高度數值。因為連梁具有提升剪力墻剛度以及連接墻肢的作用，所以設計人員要做好連梁剛度調整與計算工作，要適當對連梁剛度進行折減，以對高層建筑結構抗震性能進行保障。在對連梁折減進行計算時，設計人員要按照建筑綜合情況，做好折減值控制，一般建議應將折減值控制在0.5 以上，且應保持在0.5-1.0 的范圍之內，以對其狀態進行保證。在實際進行調整時，很有可能會因為各方面因素的影響，而出現在對連梁剛度折減也無法調整到預期目標的情況，會造成剪力墻結構抗震性能不達標的問題。

2.3 做好厚度、長度設計

由于剪力墻墻肢長度與剪力墻結構延性有直接關聯，剪力墻如果保持在細、高狀態，其延性也會隨之提升，可以避免因結構脆性而出現剪切破壞問題，所以設計人員在進行剪力墻設計時，適宜將其程度設置在8 米之內。如果在特殊情況下，墻體長度需要超過8 米，此時設計人員可通過設置洞口的方式，將墻體整體長度細分為分布均勻且長度較短的連肢墻，且需要在洞口處設置小彎曲弱連梁。在對墻體厚度進行設計時，要按照建筑設計相關規定，按照建筑填充墻厚度，對其剪力墻厚度進行確定。

2.4 做好平面與結構布置

2.4.1 平面布置

平面設置工作與剪力墻后設計規則性、承載力與剛度分布、結構穩固性等，都有著直接關聯，如果設計不當很容易會出現承載力與剛度部分不均以及結構發生扭轉效應等方面的問題，墻體會出現不同程度的彎曲與變形。所以設計人員要對該部分設計予以高度關注，要按照設計要求與剪力墻設計整體規劃，做好剪力墻平面布置工作，保證房屋結構平面設計規則程度，確保整體布局合理性。此外還要對內外墻體連接設計進行優化，要對墻體截面規則性進行保證。

2.4.2 結構布置

由于剪力墻需要對側向壓力程度進行維持，所以需要實施連續性的豎向布置工作，要通過設計洞口的方式，完成相應布置工作，且在進行洞口布置時，要做好加固工作，以防出現墻體坍塌問題。在剪力墻延中軸線進行雙向均勻分布過程中，其質量中心與剛度中心會處于較近的距離，能夠起到對地震能量進行適當減小的目的，可以有效避免內部結構出現扭曲問題。此外，在進行剪力墻上部洞口設置時，可將其成列進行分布，以對連梁力量進行均衡分布，確保整體設計效果可以達到最優。

2.5 做好墻肢部分處理

在實施墻肢處理過程中，設計人員一方面要做好墻肢計算洞處理。計算洞主要用于剪力墻墻肢劃分與高度調整，在對計算洞實施計算過程中，設計人員要對小墻肢配筋能力進行增強；另一方面要做好施工洞設計。所謂施工洞就是在進行建筑剪力墻結構施工時，在墻體上所留下的洞，由于此部分洞口會對剪力墻性能產生不同程度的影響，所以在完成基礎施工之后，需要對其展開重新填充，且可將較長的墻肢均勻劃分成不同的短墻肢，以對剪力墻延性以及其他方面性能進行保證。

2.6 做好墻身部分設計

墻身設計在整體結構設計中有著極為關鍵的作用，其設計質量與建筑剪力墻結構抗震性能有著直接關聯，所以其也應是設計人員關注的要點。由于墻身結構抗震性能是依靠鋼筋產生的，所以設計人員要做好墻身鋼筋使用與搭配工作，要通過對結構正截面抗彎承載力以及斜截面抗剪承載力的計算，制定出鋼筋結構驗算標準。同時，設計人員要按照建筑防地震等級，對剪力墻結構中的配筋等級展開配置。例如，如果建筑抗震設計為II 級與III 級，在進行墻體設計時，要保證豎向以及水平向配筋率都能保持在0.3%以上；如果非抗震設計處于I 級、IV 級，則墻體雙向配筋率應保持在0.2%以上[5]。建議一般高層建筑剪力墻的墻身水平與豎向鋼筋直徑都能保持在0.8cm 以上，且鋼筋間距離能夠得到合理設置，能夠保持在30㎝左右。