建筑工程結構設計中的剪力墻結構設計應用分析

朱雨

摘要：國內經濟結構的優化調整，對于建筑行業的要求也是隨之提高。剪力墻憑借著良好抗震、抗風以及承受重力荷載的功能作用，對于優化建筑結構設計具有積極輔助作用。鑒于此，本文重點對建筑工程領域中的剪力墻結構設計進行了分析研究，對其剪力墻的結構設計原則進行了闡述，并且對現實生活的應用設計進行了深入探討。

關鍵詞：剪力墻結構設計;建筑結構設計;建筑工程

前言

在建筑工程領域，剪力墻設計的靈活應用較大程度解決了當前高層建筑抗震、抗風難題。在建筑結構設計階段，剪力墻作為主要的承擔橫向力作用，并且對外整個建筑結構起到更好的支撐穩定作用，以確保建筑安全。同時，剪力墻能夠有效保護現場施工的工作人員，并能有效保護好財產設備。故而，要穩固建筑結構性能，建筑企業應該高度重視建筑結構設計，并在其中合理應用剪力墻結構，繼而確保整個建筑質量能夠顯著提升。

1 剪力墻結構概述

在建筑設計應用中，主要用作抗側向水平力、抗震的結構，也常被之為抗風墻和抗震墻。剪力墻的作用主要是為了更好的鞏固建筑的穩定作用，減小水平位移，對于側拉力緩沖較為明顯。按照施工的方法差異，可將其分為現澆框架、水泥預制等結構類型。剪力墻作為一種特殊建筑結構，實際用鋼量不高，但可以更好的起到減小建筑側向位移，并且起到較好的抗震功用。剪力墻通常用于高層建筑物，在高層建筑物內常常使用剪力墻結構。

2 建筑結構設計中剪力墻結構設計的原則

2.1 平面內搭接

梁柱的最佳取代結構就是剪力墻。在對承載力進行設計階段，要將梁和柱的功能進行科學統籌。設計階段，要將剪力墻進行有序排列，通常是將其按照順軸方向進行放置。同時，在垂直方向布置剪力墻時也要保證其連續性，不能降低其剛性，倘若在剪力墻結構施工開洞，要保證施工結果符合設計規范要求。再者，在設計、應用剪力墻時，要將其功能納入考慮范疇之內，不能將其過多應用到工程建筑中，應該將剪力墻應用在較為關鍵位置，以發揮其主要作用。剪力墻發揮最為顯著的功能之一就是抵抗建筑的橫向力，倘若豎向承受重力過大，將直接影響到實際效果。故而，在設計階段，要將剪力墻的特點作用充分考慮到，并且對其進行合理設計、應用。

2.2對墻體進行受力分析

剪力墻在建筑結構中應用較為廣泛，發揮作用明顯，主要是由于墻面在整體結構中承載著各種作用力。故而，進行剪力墻設計階段，要根據建筑的現實需求，尤其是在承受彎矩階段，可以將實體剪力墻應用其中。但在進行抗側拉力階段，可以應用另外設計方式，以更好的發揮出剪力墻的作用。

2.3 調整超限

（1）進行剪力墻的設計，主要是參考樓層間所承受的剪承載力進行決策。比如最初建筑設計階段，為提升建筑抗震性能，就會刻意控制建筑總體重量。設計剪力墻時，只能在確保不影響建筑重量要求的前提下進行應用，以避免側面拉力的作用影響。同時，為了控制建筑成本，通常會嚴控使用剪力墻。

（2）調整樓層高度避免位移問題發生。地震現象會使得建筑在水平方向產生位移，嚴重影響到建筑安全。故而，設計使用剪力墻時，應避免承受過多豎向作用力，要充分發揮其抗橫向力的作用功能。設計階段，要嚴控樓層之間高度，這將有利于減少樓層間的橫向位移。

（3）設計階段，超出規范標準以外的都是不符規定的設計方案。對剪力墻進行設計時，要保證剪力墻連續梁跨高比不小于2.5，倘若無法達到該要求，都是不符合規范要求，跨度過小或者過大都會影響到建筑安全。比如跨度過大將會提高剪力墻的重力作用，易于引發剪力墻出現墻體突變，留下風險隱患。在該種情況條件下，通常會設計使用框架式剪力墻，但當超限時，就要調整剪力墻的設計方式，以滿足建筑的功能需求，以規避剪力墻發生剛度突變現象。

3 建筑結構設計中剪力墻結構的應用

3.1剪力墻截面的厚度

在對剪力墻結構進行設計階段，要嚴格依據國家現行的規范要求對剪力墻橫截面厚度進行把控。再者，剪力墻的主體結構是參考國家有關規范來計算截面厚度。比如在設計剪力墻底部橫截面積時，短肢剪力墻厚度控制在0.2m以上。同時，去除底部外，其他部位的厚度也要控制在0.18m以上，只有設計時剪力墻保證足夠的厚度，才能保證其性能需求。

3.2剪力墻體平面布置

剪力墻設計階段，首先要進行剪力墻體平面布置，并且依據規范要求的設計原則，將剪力墻中心能夠更好的契合墻體的實際剛度，繼而保證功能要求符合規范要求，以實現墻體保持良好平衡作用。另外，在對墻體平面進行設計時，要充分考慮到主軸方向進行排列，通常情況下會選擇多方向或者雙方向進行安排，該種安排方式能夠使得墻體能夠達到預期平衡功效。當剪力墻的安全性能達到規定標準要求后，要充分考慮到剪力墻的現場施工，要制定更切合實際的管控措施降低施工成本，比如降低其側抗拉力剛度等方式。另外，采用該種方法在降低施工成本的同時，也能夠有效控制墻體重量。

3.3 連梁鋼筋的配置

鋼筋作為剪力墻構造的主要原材料，主要是由于鋼筋的抗拉、抗壓、屈服強度等性能具備較好優勢性能，將其應用在剪力墻的結構設計中，能夠使得剪力墻的抗震和承載能力有質的飛躍。再者，在剪力墻結構設計階段，最為關鍵環節之一就是對于梁的設計，這將影響著剪力墻的穩定作用以及安全性能。

3.4 墻身鋼筋的配置

墻身作為剪力墻結構的主體區域，承擔著建筑結構多種作用力。故而，配置墻身鋼筋時，要按照國家規范和標準要求，在對設計剪力結構設計時要科學校驗鋼筋配比。另外，在驗算鋼筋配比階段，要對剪力墻水平、垂直方向的承載力進行科學計算、分析。比如剪力墻的抗震性能優化，要求鋼筋配置達到不低于三級的標準，相應的墻身配筋率在垂直和水平方向要達到0.25%以上，并且鋼筋間距在垂直和水平方向上要控制到300mm，相應的直徑控制到8mm以上。

4結束語

剪力墻的優化設計對于整個建筑工程結構設計作用明顯，將直接影響到整個建筑框架的安全穩定性。故而，在對剪力墻結構設計階段，要嚴格按照國家規范和標準要進行設計，并且結合建筑現場施工的實際需求，對其進行優化設計，以發揮出剪力墻的最大效能，對于提升工程質量、安全和節省造價作用意義明顯。

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（作者單位：南京中核能源工程有限公司）