裝配式建筑結構設計中的剪力墻結構設計研究

雷兵 王金金

同圓設計集團有限公司 山東濟南 250101

在現代化的建筑領域，預制裝配式剪力墻結構是一種比較新型的現代建筑結構模式，和傳統意義上的混凝土建筑方式有很大不同，呈現出更為顯著的應用優勢。這種建筑結構所采取的是組裝式的方法，相對來說更加節能降耗，且在具體的應用過程中不會產生固體廢棄垃圾，對空氣和環境不會造成污染。與此同時，該建筑方式能進一步有效推進住宅產業化發展，充分體現出建筑的節能性和環保性。

1 裝配式建筑結構與剪力墻結構概述

1.1 裝配式建筑結構概述

為實現對裝配式建筑結構的科學應用，需要了解其在設計過程中的相關要點。通過對設計理念、設計工作機制等不同要素的引入及整合利用方面的深入思考，有利于增強裝配式建筑結構設計的效果，拓寬其科學設計工作思路。結合建筑企業長效發展要求及裝配式建筑建設狀況，加強其結構狀況分析，嚴格把控與之相關的設計方案形成過程，可使這類建筑處于良好的建設及應用狀況，滿足裝配式建筑結構性能可靠性的要求[1]。

1.2 剪力墻結構概述

剪力墻結構分為實體墻、整體小開口剪力墻、雙肢或多肢剪力墻及壁式框架剪力墻。其中，有開洞或沒開洞的墻體結構為實體墻，應用過程中可為建筑結構類型的豐富及應用效果增強等提供支持；整體小開口剪力墻在應用中的變形主要為彎曲型，應用中基本不存在反彎點，能為現代建筑結構穩定性提高及應用效果增強等提供有效保障；開洞較大的往往采用雙肢或多肢剪力墻，可使建筑實踐中的結構施工及應用質量更加可靠；壁式框架剪力墻在形成中也有較大的開洞，但其受力特點與其他剪力墻存在差異：樓層處的彎矩圖會發生突變現象，存在彎點。

通過對這些不同類型剪力墻基本內容的了解，需要加深對其科學設計的重視程度，促使裝配式建筑結構設計內涵更加豐富，獲取應用價值良好的設計方案，并實現對質量可靠的剪力墻結構的科學應用。

2 裝配式建筑結構設計中剪力墻結構設計要點分析

2.1 注重剪力墻的合理布置

為使剪力墻結構設計更具合理性、科學性，則需要設計人員對其合理布置進行充分考慮。在此期間應做到如下內容。

（1）采用勻稱布置、分散規整的方式，完成剪力墻布置工作，并對墻面長度是否符合實際要求、平面布局是否合理等加以思考，使剪力墻結構設計效果更加顯著，并為裝配式建筑結構性能優化及應用質量提高提供專業支持。

（2）布置剪力墻的過程中需控制好間距，并通過對裝配式建筑實際情況的考慮，確定剪力墻結構類型，促使其設計質量更加可靠，實現對該類結構的高效利用。同時，對布置好的剪力墻的應用狀況是否良好進行科學分析，借助設計人員的專業優勢，不斷完善其結構設計方案，從而增強剪力墻結構在裝配式建筑實踐中的應用效果[2]。

2.2 疊合板設計

疊合板一般至少要設置4 個吊點，當疊合板跨度太大時，可以適當增設吊點。注意預制疊合板的板厚不能小于60mm，后澆混凝土的厚度不小于預制疊合板的厚度。疊合板中的桁架筋布置距板邊應大于150mm，間距不應大于600mm，構件深化設計時，桁架筋的間距及鋼筋直徑需經過剛度計算確定，不能直接按照最大值布置。桁架筋不建議置于2 排底筋的上部，如果桁架筋埋深較淺，則無法發揮布置桁架筋的作用，且容易被拔出，桁架筋應沿預制疊合板的長杜方向布置。疊合板拆分時，注意需嵌入進梁、墻內10mm，且應伸出鋼筋至梁、墻中線，起到防止疊合板邊緣開裂的作用。屋面板建議采用現澆，保證結構的整體性。

2.3 重視連梁設計

剪力墻結構應用中的連梁性能是否可靠，關系著建筑抗震效果，體現著裝配式建筑應用中的抗震設計水平。因此，在完善剪力墻結構設計方案的過程中，應提高對其連梁設計的關注度。在此期間，應積極開展連梁在強剪及弱彎等方面的驗算分析工作，切忌人為增加連梁縱筋，應滿足其截面科學控制方面的要求，從而為剪力墻結構設計質量提高及應用狀況改善等打下基礎；根據設計要求及連梁的功能特性等，設計人員在實踐中應控制好其跨高比，并在專業資料及信息技術的支持下，提高連梁截面抗剪計算準確性，充分發揮其在剪力墻結構性能優化及設計效果增強中的實際作用，滿足相應設計方案利用價值最大化要求。同時，設計人員應提高對剪力墻結構設計中連梁設計重要性的正確認識，促使與之相關的設計工作落實到位，增強連梁設計專業性及應用效果等。

2.4 墻體厚度設計及連梁鋼筋配置

剪力墻肢厚度設計通常有著明確的規范條例加以約束，比如對于短肢剪力墻而言，要求底部加強部位應在20cm 已以內，其他部位應在18cm 以上。與此同時，在實際設計過程中為避免剪力墻剛度發生突變問題，剪力墻厚度在具體變化方面，應將變化范圍空白紙5 至10cm 左右，且要保證剪力墻厚度變化的均勻性。在連梁鋼筋配置方面，一般都與剪力墻設計而言，要求配筋率在0.2%以上，如果抗震要求在三級以內，要求剪力墻配筋率在0.25%以上，在確定具體連梁配筋率時，還需要結合工程結構實際靈活調整。通常而言，在實際設計時，通過適當增加剪力墻配筋率，更有助于提高剪力墻的整體穩定性[3]。

3 結語

綜上所述，不同設計要點的明確及措施的科學使用，有利于提高剪力墻結構設計工作的效率及質量，滿足裝配式建筑結構的科學設計要求，逐漸實現其設計目標，實現相應設計方案利用價值最大化。因此，未來在加強裝配式建筑結構設計、提升剪力墻結構應用水平的過程中，應給予其結構設計更多的考慮，并將具體的設計工作落實到位，從而為剪力墻結構施工計劃的高效實施提供科學指導，并為裝配式建筑建設事業的長效發展打下堅實的基礎。