建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

王均嶺

十堰市建筑設(shè)計(jì)研究院 湖北十堰 442000

在國家部門大力支持下，我國建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展。其中，剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，為建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量和建筑整體性能的提升提供了技術(shù)支持。剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大、承載力較強(qiáng)、并且抗震、抗風(fēng)性能好，在高層建筑中應(yīng)用越來越廣泛。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

1.1 穩(wěn)定性優(yōu)好

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出了穩(wěn)定性優(yōu)勢。當(dāng)前階段，社會經(jīng)濟(jì)得到了迅速發(fā)展，建筑數(shù)量也呈現(xiàn)出了急劇增長的態(tài)勢。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了盡可能節(jié)省土地資源，建筑高度也出現(xiàn)了快速增長態(tài)勢。因此，這便對建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提出了更高要求。就目前形勢來看，將剪力墻合理應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)中，能夠有效提升整體建筑的穩(wěn)定性，從而更好地保障人民居住安全。

1.2 建筑結(jié)構(gòu)抗震性能好

近年來，板塊運(yùn)動越來越活躍。相應(yīng)的，這便會在一定程度上增加地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率，尤其是在地震災(zāi)害方面。從其特點(diǎn)來看，具備了明顯不可控性、難以預(yù)測性、破壞性較大的特點(diǎn)。如果在發(fā)生了地震災(zāi)害時(shí)，沒有對其進(jìn)行有效控制，更是會對周圍地區(qū)居民正常生活和生命、財(cái)產(chǎn)安全造成極大威脅。然而有效利用剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，便可以加強(qiáng)內(nèi)部設(shè)計(jì)穩(wěn)定性，從而有效提升建筑的抗震能力。具體來看，在抗震性能方面，其具備較高的承載力，當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí)，能夠降低對建筑的影響，從而保障人民生活穩(wěn)定。

1.3 安全性能高

在開展任何一項(xiàng)活動時(shí)，都需要充分考慮到安全方面因素對其所產(chǎn)生的影響。長期以來，安全一直都是保障各項(xiàng)活動開展的前提和基礎(chǔ)。為此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，也需要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。如果能夠在一定程度上有效提升建筑的穩(wěn)定性，便會降低自然災(zāi)害對其產(chǎn)生的影響。借助到剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的積極作用，能夠有效提升整體建筑的安全性。在安全意識不斷提升的背景下，更是需要認(rèn)識到安全性能對其所產(chǎn)生的影響。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 合理安排平面設(shè)計(jì)

在剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)，首先要進(jìn)行平面設(shè)計(jì)。需要注意的是，剪力墻中心位置需要和墻體剛度保持一致，從而在最大程度上有效提升墻體的平衡能力。在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)主軸方向、多方向內(nèi)容進(jìn)行合理化安排。另外，在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)時(shí)，還需要根據(jù)目前建筑行業(yè)發(fā)展的核心要求，選擇合適、環(huán)保、節(jié)能性材料。這樣不僅能夠在一定程度上有效提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，還進(jìn)一步推動了建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

2.2 剪力墻厚度設(shè)計(jì)要點(diǎn)

剪力墻結(jié)構(gòu)墻厚設(shè)計(jì)與高層建筑穩(wěn)定性設(shè)計(jì)相統(tǒng)一，設(shè)計(jì)人員要明確剪力墻厚度要求，采用合適的厚度設(shè)計(jì)，墻厚大于300mm時(shí)，則需要在端部中間設(shè)置鋼筋，并沿墻肢方向設(shè)置箍筋，以滿足剪力墻穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度的要求。另外，為了給后期建筑施工帶來便利，在設(shè)計(jì)墻的厚度時(shí)，應(yīng)以結(jié)構(gòu)層高最小值來選取合適的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度；結(jié)構(gòu)厚度確定后要對剪力墻結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)進(jìn)行明確，如支撐點(diǎn)可以采用剪力墻與剪力墻相交處及剪力墻與樓板交接處等；為了達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震要求，應(yīng)以建筑層數(shù)及施工材料來加強(qiáng)底層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，若建筑物處于地震頻率較大區(qū)域，還應(yīng)加強(qiáng)底部剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，以此提高建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性能，達(dá)到剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震效果。

2.3 結(jié)構(gòu)布置要點(diǎn)

只有對剪力墻進(jìn)行合理布局，才能體現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的作用，因此要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及建筑使用功能對剪力墻進(jìn)行合理的選型布置。在設(shè)計(jì)中，剪力墻應(yīng)盡量布置在建筑物端部、轉(zhuǎn)角、平面突出及荷載較大的位置，如山墻、電梯間等。在對剪力墻布置時(shí)要保證雙向均勻，保證合理的間距，為了減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，應(yīng)使平面的剛心和重心盡量重合。

2.4 著重加強(qiáng)對大墻肢的處理

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到其各方面性能對建筑質(zhì)量產(chǎn)生的影響。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要著重考慮到延性的作用。一般來講，如果建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的高度、寬度比在3以上時(shí)會達(dá)到最高的延性，彎曲能力較強(qiáng)，提升建筑的荷載能力。如果高寬比在3以上就需要在墻體上開洞形成上文中提到的不同類型剪力墻結(jié)構(gòu)，減少裂縫的出現(xiàn)。當(dāng)大墻肢的比例在8以上時(shí)，要把承載力計(jì)算在大墻肢上，但會造成小墻肢承載力增加產(chǎn)生較大的損害出現(xiàn)裂縫。

2.5 注重分析結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)

首先，基于剪力墻結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中必須注意剪力墻結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)，要采用相應(yīng)的提高延性的措施，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗倒塌的能力。其次，高層建筑軸向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須對建筑結(jié)構(gòu)承受荷載的基本情況予以明確，高層建筑受豎向荷載和水平荷載的影響較大，而剪力墻能對橫向及豎向荷載進(jìn)行協(xié)調(diào)和抵抗，即使在高強(qiáng)度的水平荷載作用下也可將其側(cè)移距離保持在合理范圍內(nèi)。

3 結(jié)語

對于預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)，其存在環(huán)保、施工簡潔等方面的優(yōu)點(diǎn)。因此，建筑企業(yè)要重視預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的技術(shù)開發(fā)，施工人員在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能對剪力墻安裝過程中存在的問題采取針對性的措施，從而在施工過程當(dāng)中完全發(fā)揮預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，不僅能夠提高建筑施工的質(zhì)量和效率，而且能提高建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為建筑企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)收益。