建筑結構設計中剪力墻結構設計的實施探索

唐秀松

（博維規劃建筑設計有限公司，廣東佛山 528100）

0 前言

隨著我國城市化進程的加快，建筑工程行業迎來了巨大的發展契機，各類工程項目施工建設正在如火如荼地進行。人們綜合素養的逐步提高使得民眾對于建筑施工質量安全問題越來越關注，怎樣更好地提高建筑結構的穩定性、合理性和安全性一直以來都是建筑施工單位研究的重點和難點。在現階段的建筑結構設計中融入剪力墻結構能夠有效提高建筑的安全穩定性，使得相關人員在使用或居住過程中能夠放心、舒心。

1 剪力墻機構設計簡述

剪力墻結構主要是由一些橫向的剪力墻、縱向的剪力墻以及空間結構梁板所構成，剪力墻結構主要受到水平負荷與豎向負荷兩種力的作用，其中豎向性的負荷力主要是由梁板所傳來的恒載和活載等所產生的重力作用，另外還包括一些地震發生時的豎向作用力以及建筑墻身的自重等；而水平性的負荷力則主要是一些地震發生時的水平作用力以及風力的荷載等。在進行剪力墻結構設計時，還需要對其內力以及變形實施有效的分析，內容主要包括了對正常使用中極限狀態承以及載力的極限狀態的分析等，在極限承載狀態下的分析中，要求其剪力墻要完美適用于各種工況狀態，保證結構的穩定安全；而在正常的使用中，還要求剪力墻結構發生的變形要在規定的標準范圍內，在滿足設計的要求基礎上，剪力墻結構還要滿足長期穩定的耐用性[1]。剪力墻的墻肢長度和壁厚范圍有著其顯著的自身特點，若高度與墻段比的厚度小于等于4的話，要按照框架柱結構進行設計，若墻肢截面的高度和厚度比超過8，就使用一般性的剪力墻，若墻肢截面的高度和厚度比于4～8間，就使用短肢的剪力墻類型，這也為剪力墻結構設計基本性原則。

2 剪力墻結構設計的要點

2.1 控制剪力墻的數量

設計剪力墻結構主要是為了承載建筑的部分負荷以及應對地震、強風等的災害影響，但是，并不是剪力墻設計建設的越多，建筑結構就會越穩定安全，抗災害能力就越強，這是不對的。實際上，在建筑工程的施工建設過程中，必須要把剪力墻等的結構設計控制在一定范圍內，從而減低建筑自身結構的重力負荷，只有這樣才能夠科學合理地發揮剪力墻結構的作用，增強建筑結構的安全穩定，使得建筑抗災能力更強。在實際的建筑施工建設過程中，剪力墻結構的設計也大多嚴格控制數量，而且對于其結構位置的設計也主要遵循對稱、均勻的設計原則進行[2]。

2.2 剪力墻平面布置要點

剪力墻結構的平面布置有許多要點，主要的是注意建筑負荷力的方向和主要作用點，然后有選擇性地進行剪力墻結構的設計布置，使得建筑結構更為穩定牢固。在剪力墻結構設計中，重力負載和水平力都是由堅硬的鋼筋混凝土等材質作為支撐的，因此，就需要嚴格按照水平面的方向來進行相關設計布置和操作。其次，剪力墻結構設計還應當遵循對稱均勻的原則，使墻面的質量中心與剛度中心相重合，從而防止墻體結構的扭曲，起到強有力的支撐作用。最后，還要注意剪力墻結構的抗震強度，綜合多方面因素影響，盡可能避免使用單向平面設計布置，增強剪力墻結構的穩定性。

3 建筑設計中剪力墻結構設計的實際應用

3.1 平面設置的合理性

在建筑結構的設計環節，剪力墻結構設計應當協調配合平面結構設置，使得建筑結構更為合理穩定。在進行剪力墻結構設計過程中，要以建筑主軸為中心點，合理地像周圍進行展開布置，嚴格遵循均勻對稱的分布原則，保障結構的穩定性和合理性。只有對稱均勻的剪力墻結構才能使得建筑物剛度中心與質量中心保持高度的一致，從而有效地規避剪力墻結構扭曲變形等問題的出現，發揮出良好的結構承載和抗壓作用。

3.2 剪力墻截面厚度控制

想要取得良好的剪力墻結構設計效果，還需要嚴謹認真地進行剪力墻厚度的計算，有效控制剪力墻厚度在合理范圍內。之所以要嚴格要求控制剪力墻的截面厚度，其實就是為了更好地保障剪力墻的平面剛度和穩定性，剪力墻截面的最小厚度根據位層高度的不同具體數值要求也不盡相同，按照國家制定的規定標準，在非抗震類的建筑機構設計中，剪力墻最小的截面厚度應該小于層高的1/25，但仍需要保持在160mm的最低厚度之上。關于剪力墻截面的結構和厚度，都有國家出臺的嚴格的標準要求，在進行剪力墻結構設計時，必須要全面充分地了解這部分知識，并且嚴格遵守，規范設計[3]。

3.3 剪力墻連梁超筋的處理

現階段，主要有三種方案進行剪力墻連梁超筋現象的處理。首先是盡可能縮小建筑物連梁的高度、截面積；其次是要對剪力墻結構設計中抗震方面的連梁彎矩和監理進行改動，使其能夠起到減緩地震波動的影響；最后是連梁超筋現象較為明顯時候，根據連梁破壞對承受豎向，可取連梁截面的最大剪壓比限制確定剪力，然后按照強剪弱彎的要求，針對性地配置縱向鋼筋。如果不能保證在大震時連梁的延時性要求，相關設計人員就有必要重新計算整個結構，重新優化調整剪力墻結構布置，使連梁的承載力在要求范圍內。

4 完善建筑結構設計中剪力墻結構設計的措施

4.1 優化剪力墻結構設計

剪力墻節后設計是進行施工建設的必要前提，對于工程建設的安全性和實用性有著十分重要的影響。因此，在進行建筑的施工建設時，剪力墻要根據建筑主體進行結構的設計，并且在施工建設進行的過程中，根據現場實際進行適當的優化改進，更好地發揮剪力墻的功能效用。比如在進行剪力墻結構設計時，使用改善建筑地基性質的方法來減少剪力墻的設計數量，降低施工建設成本，同時還需要根據當地實際的地理環境特性來選擇合理適用的建筑施工方案，從而使得建筑的功用性能更進一步的提高，滿足建筑設計規范，達到建筑的經濟效益和生態效益的最大化[4]。

4.2 重視連接點處的選擇設置和施工質量

建筑連接點處的位置設計和質量標準對于整個建筑物的穩定性和安全性有著十分重要的決定性作用。這就要求設計人員充分考慮剪力墻結構設計中應用材料的特性，采取科學合理的搭配使用盡可能地降低材料自身原因帶來的不良影響。現階段，人們對于建筑的建設質量要求越來越高，建筑的安全穩定性以及使用舒適性是決定民眾對于建筑工程項目滿意與否的關鍵，所以，設計人員需要不斷提升自身設計水平，增強建筑物主體連接點處施工建設強度，提高其穩固性和安全性，確保建筑結構的合理牢固。

5 結語

剪力墻的融入應用對于建筑物的結構穩定和質量安全都有著十分顯著的提升作用，因此在進行建筑結構設計時，有必要將剪力墻結構設計作為重點添加進去。相關設計人員要足夠重視剪力墻結構設計，與時俱進對剪力墻結構設計進行改進革新，使其能夠不斷發展進步，更好地滿足人們對于建筑物安全穩定性能的要求。