甘東偉

摘要：在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剪力墻結(jié)構(gòu)以其抗側(cè)剛度性能強(qiáng)、抗震性能好、側(cè)移幅度小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。尤其是在大量的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，絕大部分結(jié)構(gòu)體系采用剪力墻結(jié)構(gòu)。下面就建筑工程設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻

隨著剪力墻結(jié)構(gòu)逐漸被應(yīng)用到現(xiàn)在的許多高層建筑中，在對(duì)剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其結(jié)構(gòu)合理性、規(guī)范性、科學(xué)性將會(huì)對(duì)整個(gè)建筑項(xiàng)目產(chǎn)生影響，為了避免剪力墻在實(shí)際工程項(xiàng)目中帶來一些質(zhì)量問題，我們有必要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究和探討，并根據(jù)客觀存在的主要問題制定有效的整改措施，幫助項(xiàng)目施工企業(yè)單位提高施工水平，同時(shí)也為承建單位企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。

一、建筑工程項(xiàng)目中剪力墻的設(shè)計(jì)剖析

1、建筑項(xiàng)目剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原則

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)現(xiàn)實(shí)工程項(xiàng)目中的實(shí)際問題，其結(jié)構(gòu)組成主要有墻肢和連梁這兩個(gè)部分組成，這兩個(gè)部分在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)對(duì)抗震性及建筑剛度有明確的要求。參與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)人員在對(duì)這兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的需要來決定。剪力墻設(shè)計(jì)的另外一個(gè)原則是，所設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)在工程項(xiàng)目施工中能夠發(fā)揮出來設(shè)計(jì)時(shí)所要求的功能，并且要對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)范，提升其承載力。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容分析

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁瑣復(fù)雜的工作，而且要求設(shè)計(jì)人員耐心、心細(xì)，對(duì)各個(gè)部分的受力情況有深入的了解。其設(shè)計(jì)一般涵蓋以下主要內(nèi)容：

1）剪力墻設(shè)計(jì)的主要方法剖析。在所有的建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，挑選合適的設(shè)計(jì)方法、方式是各項(xiàng)工作開始的必要前提條件。剪力墻設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體項(xiàng)目工程情況選擇有效合理的設(shè)計(jì)方案，這也是確保整個(gè)建筑物整體的安全和穩(wěn)定的基礎(chǔ)之一。另外，在剪力墻設(shè)計(jì)方法的選擇過程之中，因?yàn)榧袅Y(jié)構(gòu)常處在受彎的狀態(tài)中，這個(gè)狀態(tài)使剪力墻結(jié)構(gòu)常常具有很高的延展性，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，要保證其形狀為寬細(xì)狀。在這過程中尤其要注意一點(diǎn)，剪力墻過長的話就會(huì)造成低寬剪力墻的出現(xiàn)，達(dá)不到基本的抗震性能。設(shè)計(jì)人員必須擁有基本的物理力學(xué)基礎(chǔ)，熟悉結(jié)構(gòu)各部分受力情況的計(jì)算以及計(jì)算機(jī)操作，在大量工作實(shí)踐的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出科學(xué)規(guī)范的剪力墻，使剪力墻的結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到受力分散均勻、合理科學(xué)，在保證設(shè)計(jì)水平得到有效提升的同時(shí)促進(jìn)建筑項(xiàng)目整體的安全穩(wěn)定。

2）合理布置各部分結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)剪力墻水平方向的剪力過程中，通常需要設(shè)計(jì)人員以對(duì)稱的形式來對(duì)平面進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到剪力墻的重量核心及剛度核心按照求布置于一起，這樣的話，既能夠避免了扭矩的出現(xiàn)，同時(shí)也可以提高剪力墻的抗震性能。另外一個(gè)需要注意的是，在剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)確保剪力墻側(cè)向剛度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，從而使其性能有效的發(fā)揮出來。

3）對(duì)剪力墻的延伸性進(jìn)行有效處理。通常剪力墻自身具有較大的延伸性，其延伸性過大，對(duì)剪力墻的整體結(jié)構(gòu)及其耐久性產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)以及施工人員在項(xiàng)目施工過程中，使剪力墻結(jié)構(gòu)的延伸性控制在一定的范圍之內(nèi)，確保其不能夠影響到建筑安全穩(wěn)定。另外，在處理剪力墻結(jié)構(gòu)延伸性問題是，設(shè)計(jì)人員可以讓剪力墻擁有足夠的承載力避免其帶來破壞現(xiàn)象。通過對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)稱合理、受力均勻、上下連貫的設(shè)計(jì)，可以有效的提升剪力墻對(duì)建筑物整體的支撐效果，保障其安全性，從而也使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性也進(jìn)一步提高。

4）設(shè)計(jì)時(shí)提升結(jié)構(gòu)的性能和強(qiáng)度。我國建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中已經(jīng)明確了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所要求的性能及強(qiáng)度，使其在建筑工程項(xiàng)目施工過程中水平向和豎向的配筋率都要達(dá)到規(guī)定水平，即使是非非抗震設(shè)計(jì)和四級(jí)抗震設(shè)計(jì)也要保證配筋率要在0.20%以上水平，這樣才能保障基本的抗震強(qiáng)度及自身所需的穩(wěn)定性能。

二、剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要應(yīng)用

1、剪力墻肢種類和具體結(jié)構(gòu)設(shè)置

剪力墻墻肢的分類主要是根據(jù)墻肢厚度和高度比來劃分的，主要有兩類：短肢剪力墻和一般剪力墻。如果剪力墻高度超過其厚度的7倍時(shí)，就是一般剪力墻，如果剪力墻高厚比值在5-8之間時(shí)，就是短肢剪力墻。此外，剪力墻還可以根據(jù)其墻面開口大小的狀況來分為整面剪力墻、整體小開口剪力墻、連肢剪力墻以及壁式框架等這幾種。一些高層建筑大多愛用剪力墻結(jié)構(gòu)，尤其是那些建筑都需要較大的空間工作能力，因此，其剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)置就需要設(shè)計(jì)成雙向的，從而形成新的開工建設(shè)結(jié)構(gòu)，在抗震區(qū)域的建筑物中的剪力墻結(jié)構(gòu)就更要如此設(shè)計(jì)了。此外，對(duì)于剪力墻雙向的墻體剛度最好要接近，其墻面受力要均勻，也要采取一定的措施來調(diào)整剪力墻的剛心，確保剪力墻的穩(wěn)定性以承載性。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)長、厚度及配筋

根據(jù)上面所說的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度及配筋也有相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)建筑抗震相關(guān)資料的要求規(guī)定，剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度和長度也要根據(jù)抗震等級(jí)系數(shù)來調(diào)整。據(jù)相關(guān)規(guī)定，為了保證剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、抗震性以及鋼性，剪力墻結(jié)構(gòu)厚度的最小值為200mm，而且其高厚比要小于1/6。也就是說，居住建筑物的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度一般要小于200mm，其高厚比也要符合要求。如果一些高層建筑物的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度和長度出現(xiàn)比值不均，在不滿足條件的情況下，就要采取L、T形截面剪力墻代替一字形剪力墻，并增加其翼緣長度或者采取其他方式，使得剪力墻結(jié)構(gòu)滿足其設(shè)計(jì)構(gòu)造原則和要求。對(duì)于一般剪力墻結(jié)構(gòu)中的水平和垂直風(fēng)險(xiǎn)上的配筋比值而言都要大于1/400，部分剪力墻底部加強(qiáng)部位的配筋比值也要大于3/1000，其他特殊情況下的剪力墻結(jié)構(gòu)的配筋比也要根據(jù)實(shí)際情況來調(diào)整。

3、剪力墻邊緣結(jié)構(gòu)

根據(jù)以往剪力墻結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果，剪力墻結(jié)構(gòu)的邊緣約束性截面剪力墻比無約束性的截面剪力墻的極限承載力要大2/5還要多，而其抗震消耗能量也多有1/5，且墻面的穩(wěn)定性也要好很多。因此，對(duì)于剪力墻的邊緣結(jié)構(gòu)而言，就要根據(jù)其設(shè)計(jì)使用效果和相關(guān)承載力的規(guī)定來決定其墻體邊緣是設(shè)置約束性邊緣結(jié)構(gòu)還是非約束性邊緣結(jié)構(gòu)。

4、剪力墻連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

剪力墻肢之間相連接的梁體就是剪力墻的連梁，而剪力墻的連梁裝置能夠均衡墻肢的水平負(fù)荷力，并能夠?qū)袅χ鸬揭欢ǖ募s束和穩(wěn)定的作用，因此，剪力墻之間的連梁裝置對(duì)剪力墻的整體結(jié)構(gòu)有著非常重要的作用。對(duì)于剪力墻的連梁結(jié)構(gòu)來說，其結(jié)構(gòu)的高度和截面大小受到很多因素的影響，一旦設(shè)計(jì)出現(xiàn)失誤，或者不合理的地方，就會(huì)影響整個(gè)剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)剪力墻連梁結(jié)構(gòu)時(shí)，其設(shè)計(jì)師要主要對(duì)剪力墻的連梁結(jié)構(gòu)的剛度按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行一定的折減，對(duì)于剪力墻連梁結(jié)構(gòu)的跨度要略加，對(duì)于高度要略減，從而減少結(jié)構(gòu)剛度，緩解地震作用力的影響。此外，設(shè)計(jì)師也要適當(dāng)增加剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，進(jìn)而增加連梁截面的寬度，使得剪力墻連梁結(jié)構(gòu)裝置能夠發(fā)揮其最大的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，保證其承載力和抗震力度。

結(jié)束語

隨著建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展速度的持續(xù)加快，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻設(shè)計(jì)的進(jìn)行得到了越來越多的重視和應(yīng)用。建筑工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)剪力墻設(shè)計(jì)的內(nèi)容要有著清晰的了解，能夠在此基礎(chǔ)上通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，有效促進(jìn)我國建筑工程整體水平的有效提升。

參考文獻(xiàn)

[1]劉芳。對(duì)高層房屋建筑施工技術(shù)的分析與思考[J].城市建筑，2014

[2]席陸剛。新環(huán)境下房屋施工建筑施工技術(shù)的創(chuàng)新途徑[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2014