建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計-李建峰

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計李建峰摘要：經(jīng)濟的發(fā)展在一定程度上帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展，在建筑工程建設(shè)期間，為了滿足人們對建筑工程質(zhì)量和應(yīng)用功能的具體需求，要不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，在建筑結(jié)構(gòu)中合理應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)，能夠提升建筑墻體的應(yīng)用效率以及施工質(zhì)量，滿足現(xiàn)代化建筑行業(yè)在設(shè)具體發(fā)展過程中的實際需求。

關(guān)鍵詞：設(shè)計原則；剪力墻結(jié)構(gòu)；建筑項目；設(shè)計要點

引言

目前較為常用的剪力墻結(jié)構(gòu)主要分為墻肢以及連梁兩種，整體結(jié)構(gòu)具備承載能力強以及剛度大等方面的特征，是建筑工程關(guān)注重點內(nèi)容之一。為對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量進行保證，確保該結(jié)構(gòu)優(yōu)勢能夠在建筑項目中得到有效發(fā)揮，設(shè)計人員需要對剪力墻結(jié)構(gòu)特點及其設(shè)計原則進行明確，以為后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要點制定準確性提供保證。

1剪力墻結(jié)構(gòu)特點與設(shè)計原則

1.1結(jié)構(gòu)特點

通過對剪力墻結(jié)構(gòu)的分析可以發(fā)現(xiàn)，剪力墻不僅擁有著良好的抗側(cè)能力以及承載能力，同時還能夠?qū)M向以及豎向荷載進行協(xié)調(diào)與抵抗，即便是在高強度水平荷載作用之下，其側(cè)移距離也能保持在合理范圍之內(nèi)，可以對建筑空間利用率以及穩(wěn)定性進行保證。同時剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性優(yōu)勢也較為突出，由于結(jié)構(gòu)自身重量較大，其可以在地震災(zāi)害發(fā)生時，對一定量的地震能量進行吸收，可以達到較為理想的抗震效果。

1.2設(shè)計原則

為達到最佳設(shè)計效果，在進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)嚴格遵從以下兩項設(shè)計原則：第一，設(shè)計人員需要對房屋結(jié)構(gòu)變形情況進行考量，應(yīng)明確剪切變形與房屋結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)，要對剪力墻數(shù)量進行合理設(shè)置，以防因布置過多而出現(xiàn)變形或位移問題；第二，連梁設(shè)計要與相關(guān)規(guī)范超限標準限制相符，保證連梁高跨比能夠超過2.5，以對墻體剪力設(shè)計值以及彎矩設(shè)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(guī)定要求相符，以對最終設(shè)計質(zhì)量進行保障。

2框架剪力墻的結(jié)構(gòu)特征

從外部角度來看，框架剪力墻結(jié)構(gòu)與地面呈垂直狀態(tài)，作為一個空腹懸臂梁，容易受到各種壓力作用和外部環(huán)境影響而產(chǎn)生變形彎曲，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要充分考慮到受力特征，控制好結(jié)構(gòu)重量，以保證工程框架的整體性。由于框架剪力墻是由構(gòu)件組合而成，因此存在很多接縫，施工技術(shù)人員必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施對接縫節(jié)點進行處理，以確保整體受力強度?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)平面承載力較大而平面外承載力較小，為了保證平面作用的穩(wěn)定，施工人員需要控制好剪力墻結(jié)構(gòu)的平面彎矩，以保證剛度比例的科學(xué)性?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)抗震重點在于處理好剪力墻剛度和框架剛度間的比例，結(jié)構(gòu)布置應(yīng)當按照由下至上的設(shè)計原則，垂直方向施工需使用同一等級的混凝土，才能夠保證結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和受力的連續(xù)性，避免抗震效果受到影響?？蚣芗袅υO(shè)計建設(shè)已成為建筑工程的發(fā)展大勢，在外力作用下，剪力墻結(jié)構(gòu)的基底彎矩會對結(jié)構(gòu)剛度產(chǎn)生影響，基底彎矩高于總彎矩的五分之一時，框架結(jié)構(gòu)的剛度將無法得到保障，而當基底彎矩占比在五分之四左右時，框架剛度接近最小，需要采取合理的措施進行抗震減震。在工程設(shè)計時，相關(guān)人員只有充分了解剪力墻的特性和工程實際情況，才能夠為施工技術(shù)提供方向和指引。

3建筑項目剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

3.1做好結(jié)構(gòu)參數(shù)控制

為對剪力墻結(jié)構(gòu)布置合理性進行保證，設(shè)計人員需要對周期比、位移比、剛重比以及側(cè)向剛度比等參數(shù)展開科學(xué)控制。以位移比參數(shù)控制為例。所謂為位移比是指，建筑水平位移、豎向構(gòu)件自身層間位移以及本樓層平均值間的比值數(shù)值。其可以達到對結(jié)構(gòu)布置不規(guī)則性實施限制的效果，可以有效預(yù)防較大偏心力出現(xiàn)。同時因為位移比限值是依據(jù)剛性樓板進行確定的，所以需要對偏心力因素進行考量，要保證建筑中豎向構(gòu)件位移比能夠保持在1.2之內(nèi)。

3.2做好暗柱鋼筋配置

按照國家相關(guān)規(guī)定，在對一、二、三級剪力墻進行設(shè)計時，需要設(shè)置端柱與暗柱，以對地震波能量進行消耗，保證剪力墻結(jié)構(gòu)整體抗震性能。設(shè)計人員要對剪力墻邊緣構(gòu)件抗拉能力進行合理運用，以對建筑穩(wěn)定性進行保證。例如本次建筑在進行建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，就因為對科學(xué)對暗柱鋼筋進行了設(shè)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。

3.3做好連梁部分設(shè)計

連梁超筋處理是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計重點，如果連梁出現(xiàn)剪切變形問題，就會對整體建筑堅固性與實用性產(chǎn)生直接影響，所以設(shè)計人員需要對該部分設(shè)計予以高度重視，要對連梁超筋問題進行合理設(shè)計。在具體設(shè)計過程中，設(shè)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(shè)計時，要對兩者可塑性與可調(diào)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(shù)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(shè)計人員要做好連梁剛度調(diào)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(jié)構(gòu)抗震性能進行保障。在對連梁折減進行計算時，設(shè)計人員要按照建筑綜合情況，做好折減值控制，一般建議應(yīng)將折減值控制在0.5以上，且應(yīng)保持在0.5-1.0的范圍之內(nèi)，以對其狀態(tài)進行保證。在實際進行調(diào)整時，很有可能會因為各方面因素的影響，而出現(xiàn)在對連梁剛度折減也無法調(diào)整到預(yù)期目標的情況，會造成剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能不達標的問題，此時設(shè)計人員可通過對適當減小連梁剛度以及降低連梁高度等方式，降低地震對于建筑物所造成的影響。

3.4做好厚度、長度設(shè)計

由于剪力墻墻肢長度與剪力墻結(jié)構(gòu)延性有直接關(guān)聯(lián)，剪力墻如果保持在細、高狀態(tài)，其延性也會隨之提升，可以避免因結(jié)構(gòu)脆性而出現(xiàn)剪切破壞問題，所以設(shè)計人員在進行剪力墻設(shè)計時，適宜將其程度設(shè)置在8米之內(nèi)。如果在特殊情況下，墻體長度需要超過8米，此時設(shè)計人員可通過設(shè)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(shè)置小彎曲弱連梁。在對墻體厚度進行設(shè)計時，要按照建筑設(shè)計相關(guān)規(guī)定，按照建筑填充墻厚度，對其剪力墻厚度進行確定，一般兩者厚度數(shù)值基本相同，以對剪力墻剛度進行保證，確保在高強度重壓之下，剪力墻結(jié)構(gòu)也不會發(fā)生嚴重變形彎曲的問題。

3.5做好墻身部分設(shè)計

墻身設(shè)計在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計中有著極為關(guān)鍵的作用，其設(shè)計質(zhì)量與建筑剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能有著直接關(guān)聯(lián)，所以其也應(yīng)是設(shè)計人員關(guān)注的要點。由于墻身結(jié)構(gòu)抗震性能是依靠鋼筋產(chǎn)生的，所以設(shè)計人員要做好墻身鋼筋使用與搭配工作，要通過對結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)驗算標準。同時，設(shè)計人員要按照建筑防地震等級，對剪力墻結(jié)構(gòu)中的配筋等級展開配置。

結(jié)束語

框架剪力墻結(jié)構(gòu)使用范圍廣泛，通常情況下，在低層建筑中，可適量減少剪力墻數(shù)量以達到施工要求，而在高層建筑中，則需要合理的增加剪力墻數(shù)量和布置，以滿足建筑穩(wěn)定性要求?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量關(guān)系到高層建筑物的最終質(zhì)量，相關(guān)建設(shè)人員需在明確施工設(shè)計要求和工程條件的基礎(chǔ)上選擇適應(yīng)的施工技術(shù)，以控制結(jié)構(gòu)節(jié)點和支撐體系，從而有效實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用價值，研究人員也當結(jié)合實際施工，不斷完善剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效能，從而推動建筑行業(yè)的進步。

參考文獻

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