曹思維

（自貢市平方建筑設(shè)計有限公司）

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的剪力墻設(shè)計分析

曹思維

（自貢市平方建筑設(shè)計有限公司）

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程結(jié)構(gòu)有了許多新的變化，其結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體水平得到不斷的提升，建筑工程項目的質(zhì)量安全也在逐漸提高。剪力墻設(shè)計作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要的一部分，其設(shè)計的規(guī)范合理程度將直接影響到整個建筑項目的安全穩(wěn)定以及承建單位的經(jīng)濟效益，所以對剪力墻進行科學規(guī)范設(shè)計是必不可少的。本文從建筑工程中剪力墻結(jié)構(gòu)所具有的實際問題出發(fā)，分析了剪力墻設(shè)計的基本思路和原則，從而希望能夠提升建筑工程施工質(zhì)量。

建筑工程；工程結(jié)構(gòu)；問題；結(jié)構(gòu)設(shè)計；剪力墻

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作為工程項目施工的基礎(chǔ)工作，其好比人體骨架，只有結(jié)構(gòu)設(shè)計好了才能往里面慢慢的“填肉”。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，剪力墻結(jié)構(gòu)逐漸被應用到現(xiàn)在的許多高層建筑中，在對剪力墻進行設(shè)計時，其結(jié)構(gòu)合理性、規(guī)范性、科學性將會對整個建筑項目產(chǎn)生影響，為了避免剪力墻在實際工程項目中帶來一些質(zhì)量問題，我們有必要對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計進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，幫助項目施工企業(yè)單位提高施工水平，同時也為承建單位企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。

1. 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析

1.1 二十層以下高層剪力墻結(jié)構(gòu)問題

通過之前的調(diào)查研究，我們發(fā)現(xiàn)目前許多二十層以下的高層建筑中仍然采用的是傳統(tǒng)方式施工：現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。由于各個墻肢軸壓比具有很小的計算值，墻體配筋方式也是采用構(gòu)造配筋形式，使得原設(shè)計墻體應有的承載能力沒有真正體現(xiàn)出來，并且建筑工程項目使用使用此種方式施工費用也是很高的。通常遇到這樣情況的時候，一般采取現(xiàn)澆聯(lián)肢短肢結(jié)構(gòu)來代替原有剪力墻結(jié)構(gòu)。采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒔ㄖY(jié)構(gòu)頂點的位移、周期以及結(jié)構(gòu)底部的剪力把握在可控范圍內(nèi)。

1.2 框支剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的問題

在建筑結(jié)構(gòu)中，通常剪力墻的上部主要使用的是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，而在建筑物底部處理上，經(jīng)常利用全落地剪力墻與框架支撐剪力墻這兩項結(jié)合作為建筑物底部的結(jié)構(gòu)使用，這類結(jié)構(gòu)常常被利用于商業(yè)性住宅小區(qū)或者一些底商店鋪中，其中最大的一個缺點就是這種結(jié)構(gòu)在遇到地震等自然災害時特別的脆弱。因為剪力墻在其上部下部之間剛度有很大的差異性，上部能承受較大的外力而保持微弱的形變，下部在同樣的震動下，其特別容易產(chǎn)生變形。即便有水平的作用力存在，也會對其有很大的影響。為了因?qū)@種形變問題，通常會采用短肢剪力墻，使剪力墻的剪力系數(shù)控制在一定范圍內(nèi)，保證其基本的剛度需求。

1.3 二十層以上高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)問題

高層建筑物和低層建筑物不管是從結(jié)構(gòu)設(shè)計上，還是在后期的施工技術(shù)方法上都存在很大的差異性。面對這樣的一些差異，20層以上的高層建筑在建設(shè)過程中仍然采用短肢剪力墻體系，沒用做到因具體項目而使用不同的剪力墻，這樣往往會導致剪力墻的底部剪力系數(shù)達不到標準要求，整個建筑物結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)連鎖問題，在這樣的建筑物中一般采用的是剪力系數(shù)為A，10聯(lián)以上的剪力墻結(jié)構(gòu)才能達到標準應力要求。

2. 建筑工程項目中剪力墻的設(shè)計剖析

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的一部分，其設(shè)計要遵循的設(shè)計原則，從實際問題出發(fā)，為建筑項目施工做好前提工作。

2.1 建筑項目剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要原則

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要根據(jù)現(xiàn)實工程項目中的實際問題，其結(jié)構(gòu)組成主要有墻肢和連梁這兩個部分組成，這兩個部分在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時都會對抗震性及建筑剛度有明確的要求。參與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計人員在對這兩種結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時應該根據(jù)實際的需要來決定。剪力墻設(shè)計的另外一個原則是，所設(shè)計的剪力墻結(jié)構(gòu)在工程項目施工中能夠發(fā)揮出來設(shè)計時所要求的功能，并且要對這些結(jié)構(gòu)進行規(guī)范，提升其承載力。

2.2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容分析

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項繁瑣復雜的工作，而且要求設(shè)計人員耐心、心細，對各個部分的受力情況有深入的了解。其設(shè)計一般涵蓋以下主要內(nèi)容：1）剪力墻設(shè)計的主要方法分析、2）合理布置剪力墻的各部分結(jié)構(gòu)、3）對剪力墻的延伸性進行有效處理、4）提升剪力墻結(jié)構(gòu)的性能和強度等。

1）剪力墻設(shè)計的主要方法剖析[1]。在所有的建筑項目結(jié)構(gòu)設(shè)計時，挑選合適的設(shè)計方法、方式是各項工作開始的必要前提條件。剪力墻設(shè)計人員應根據(jù)具體項目工程情況選擇有效合理的設(shè)計方案，這也是確保整個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)計方法的選擇過程之中，因為剪力墻結(jié)構(gòu)常處在受彎的狀態(tài)中，這個狀態(tài)使剪力墻結(jié)構(gòu)常常具有很高的延展性，所以在設(shè)計時，要保證其形狀為寬細狀。在這過程中尤其要注意一點，剪力墻過長的話就會造成低寬剪力墻的出現(xiàn)，達不到基本的抗震性能。設(shè)計人員必須擁有基本的物理力學基礎(chǔ)，熟悉結(jié)構(gòu)各部分受力情況的計算以及計算機操作，在大量工作實踐的基礎(chǔ)上，設(shè)計出科學規(guī)范的剪力墻，使剪力墻的結(jié)構(gòu)能夠達到受力分散均勻、合理科學，在保證設(shè)計水平得到有效提升的同時促進建筑項目整體的安全穩(wěn)定。

2）合理布置各部分結(jié)構(gòu)。在設(shè)計剪力墻水平方向的剪力過程中，通常需要設(shè)計人員以對稱的形式來對平面進行有效的設(shè)計，從而達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)，同時也可以提高剪力墻的抗震性能。另外一個需要注意的是，在剪力墻設(shè)計時確保剪力墻側(cè)向剛度達到設(shè)計標準要求，從而使其性能有效的發(fā)揮出來。

3）對剪力墻的延伸性進行有效處理[2]。通常剪力墻自身具有較大的延伸性，其延伸性過大，對剪力墻的整體結(jié)構(gòu)及其耐久性產(chǎn)生嚴重影響，因此設(shè)計人員在設(shè)計以及施工人員在項目施工過程中，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。通過對剪力墻結(jié)構(gòu)對稱合理、受力均勻、上下連貫的設(shè)計，可以有效的提升剪力墻對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)計的可靠性也進一步提高。

4）設(shè)計時提升結(jié)構(gòu)的性能和強度。我國建筑設(shè)計規(guī)范中已經(jīng)明確了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計所要求的性能及強度，使其在建筑工程項目施工過程中水平向和豎向的配筋率都要達到規(guī)定水平，即使是非非抗震設(shè)計和四級抗震設(shè)計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度及自身所需的穩(wěn)定性能。

3. 結(jié)語

建筑行業(yè)的技術(shù)水平的逐漸提升，給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計以及工程項目施工提出了越來越高的要求，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計作為建筑工程項目整體的一部分應給予重視，合理規(guī)范的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠促進項目施工的進度，保證建筑物的穩(wěn)定安全，也能夠促進建筑行業(yè)的發(fā)展[3]。

[1]吳志堅. 鋼板剪力墻和組合剪力墻的抗剪靜力性能[D].哈爾濱工業(yè)大學,2006.

[2]李汗珠. 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的剪力墻設(shè)計分析[J]. 江西建材,2015,02∶42.

[3]曾霖羽. 小高層建筑中剪力墻設(shè)計[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè),2009,22∶129-130.

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1007-6344（2015）06-0090-01