王可可羅杰

（1.湖南大學設(shè)計研究院有限公司 湖南長沙 410082 2.湖南承運環(huán)境建設(shè)集團有限公司 湖南長沙 410205）

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是否合理、是否科學都會很嚴重地影響建筑修建時的整體安全性。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計受到了建筑行業(yè)的極大看重，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計也在整個建筑行業(yè)中獲得了一個極高的地位。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)在被使用的范圍日益增大，其所發(fā)揮的作用也是越來越不可替代，這是由于結(jié)構(gòu)墻具有穩(wěn)定、安全、有整體感等特點。正是因為剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)點多而且?guī)Ыo人們的好處明顯，其在建筑業(yè)的地位才有一步步的上升，受到了各大建筑工程師和開發(fā)商的喜愛。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)勢與種類探析

1.1 剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點之一是穩(wěn)固，這種墻的構(gòu)成材料中最多的就是鋼筋混凝土，這種材料堅固、受力程度大，所以在水平和垂直方向，結(jié)構(gòu)墻能承受的力都要比其他墻大。剪力墻是這種墻最普通的一種稱呼，其還可以被叫做結(jié)構(gòu)墻等。剪力墻對于一個建筑來說就相當于人類身上的骨頭，其是整個建筑最核心、最重要的部分，需要有能支撐起整個建筑的，背負各種巨大作用力的堅固[1]。剪力墻也特別適合各種高層建筑，因為其有足夠的抗震能力、整體也結(jié)構(gòu)能支撐高樓的重量。所以剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是我國最重要的、應用最多的結(jié)構(gòu)體系之一。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

（1）小開口剪力墻結(jié)構(gòu)。小開口剪力墻結(jié)構(gòu)顧名思義是會在墻上開一些比較小的口，雖然這個口小，面積卻是不小的。小開口剪力墻結(jié)構(gòu)很容易變形，一般只要受到一定的外力就很容易變形，因此平時能見到的都是彎曲了的小開口剪力墻結(jié)構(gòu)。雖然這種墻發(fā)生彎曲的可能性非常大，但并沒有出現(xiàn)過反彎的情況。

（2）多肢剪力墻結(jié)構(gòu)。這種墻一般會分布成列，并且洞口面積較大的洞，就像是多肽化合物一樣，所以被稱為多肽剪力墻結(jié)構(gòu)。

（3）有壁式剪力墻結(jié)構(gòu)。這個墻也會開面積比較大的洞，并且其檣肢線的剛度和剪力墻的剛度是差不多的。有壁式剪力墻結(jié)構(gòu)和其他類型的結(jié)構(gòu)相比是最容易發(fā)生變形和反彎的一種。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

剪力墻結(jié)構(gòu)的布置必須滿足建筑分割墻的需要，要具有一定的分隔作用；還要滿足結(jié)構(gòu)墻體的需求，在布置當中有合理的位置。

剪力墻的剛度和抗震性是剪力墻最突出的優(yōu)點，要利用這兩點，使剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑項目中能發(fā)揮更大作用，而在使用中，對剪力墻結(jié)構(gòu)有一些原則說明。

2.1 位置選定原則

剪力墻一般是要遵守一定的原則來選取位置的，首先是要均勻分布在建筑的縱橫兩側(cè)，然后再在一些類似于屋頂或者其他形狀曲折多變的地方，在設(shè)計時就減少剪力墻的分布；在水平布置中要盡量遵循對稱原則，如果實在無法對稱，那就盡可能讓中心接近；在剪力墻上開洞時要切記要把洞開在中部，避開墻根等地方，防止安全性降低。

2.2 間距和厚度設(shè)置原則

剪力墻有一個最大間距范圍，其最大間距都要在這個范圍當中，才能在保證了屋頂?shù)膫?cè)面剛度一定時，樓蓋平面在水平受力過大的情況下不容易彎曲變形；厚度的取值則要通過各種指標原則計算確定，這與抗震等級下的混凝土厚度比是不同的原則，同時還要滿足剪力墻的穩(wěn)定性原則和結(jié)構(gòu)性原則，最后就是要遵循《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）中的一些強制性要求來確定厚度。

2.3 墻肢長度確定原則

一般來說，墻肢長度的確定要是情況而定的，但大多數(shù)是≤8m的，因為這樣子太長，容易折斷比較危險，當然肢長也不能太短。有一個確認方法就是把肢長長度確定為厚度的8倍多，而且剪力墻整體長度也應≤4m[2]。如果確實需要設(shè)計較長的墻體，那么可以使用在墻上開洞的方法使墻體增長，只要比值＞2，所開的洞尺寸合適那么墻體就不容易被破壞，也達到了目的。

2.4 數(shù)量確定原則

剪力墻的數(shù)量需求要適量，不是一味地多就是好的，有時候數(shù)量過多還會使自身承受的力變大，容易毀壞，而且還消耗了更多不必要的材料，所以數(shù)量要合適。所以為了降低建筑重量，減少數(shù)量過多而導致的承載力過重的情況，剪力墻的數(shù)量確定要在滿足了建筑設(shè)計的情況下，盡可能少地使用剪力墻。

2.5 梁板分布原則

一般來說，越高的房屋所承受的力是越小的，所以樓層數(shù)決定了樓板厚度，而樓板的厚度大小又決定了鋼的用量多少，為了減小鋼的使用量，應在滿足了樓板厚度的情況下使鋼的用量最小化，也節(jié)約了很多成本。而梁的分布要簡單明了，質(zhì)量過關(guān)，減少次梁數(shù)量，減少傳力途徑繁冗的情況。

3 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用

3.1 約束邊緣構(gòu)件的作用

為了使剪力墻發(fā)揮更大的作用，設(shè)計者想了很多辦法，約束邊緣構(gòu)件就是其中一種方法。約束邊緣構(gòu)件處理是由兩種方法結(jié)合而成，即無約束邊緣構(gòu)建和有約束邊緣構(gòu)建，這兩種都是不可缺少的，也各有各的利弊。通過各種比較來看，無約束邊緣構(gòu)建的表現(xiàn)要更好一點，能承受更大力。而在穩(wěn)定性上面有約束邊緣構(gòu)件又要比無約束邊緣構(gòu)件要好，所以在實施到建筑結(jié)構(gòu)上時要視情況而定。

3.2 控制墻體配筋中的作用

剪力墻有一個最大的特征就是特別消耗鋼量，而鋼的生產(chǎn)消耗的人力物力都特別大，所以就要考慮如何把鋼的使用量降低，節(jié)約資源和成本。可以通過控制墻體配筋量來減少鋼的使用。一般最常見的方法是在確定了最小配筋量的情況下，在鋼筋的分布上做文章，水平外側(cè)分布，垂直內(nèi)測分布。在使用雙向鋼筋網(wǎng)片的保護層也可以降低配筋量，即把厚度降到30mm就可以了。

3.3 短肢剪力墻的說明

在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）中規(guī)定說明：厚度≤300mm、橫截面的高度與厚度比在范圍4～8內(nèi)的剪力墻就是短肢剪力墻。短肢剪力墻在生活中的使用范圍越來越大，因為其肢厚比比長肢剪力墻的要小，這種微小的改良應用到一些小型的住宅區(qū)能在空間排布上看出優(yōu)勢，而且在布局上和對于住戶日后對于房子的設(shè)計也會方便很多。

短肢剪力墻的優(yōu)點很明顯，即其靈活性，但與長肢剪力墻對比，其也有一些弱勢，它的承受能力大大降低和減弱了，這些問題都是需要解決的。對于短肢剪力墻的受力程度曾經(jīng)有過相關(guān)測驗，其結(jié)果說明了短肢剪力墻對于結(jié)構(gòu)受力的反應不大，但還是很少有人會把短肢剪力墻用于高樓的建筑當中。如果遇到在一個建筑結(jié)構(gòu)中有很多短肢剪力墻的情況，就要把建筑布置成筒體最合理，使許多的短肢剪力墻成為一體，成為一個受力更強的剪力墻體。

4 結(jié)束語

綜上所述，由于剪力墻明顯的優(yōu)勢和使用范圍的廣泛，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)的受歡迎程度超出了人們想象，其受到了設(shè)計方的喜愛，業(yè)主的信賴。剪力墻結(jié)構(gòu)的作用還沒有發(fā)揮到最大，建筑設(shè)計的質(zhì)量也沒有得到最大的保障，為了實現(xiàn)這些愿望，各個設(shè)計人員要對剪力墻結(jié)構(gòu)的每一個點要進行精密的計算，減少失誤。而且要好上加好，要充分完善剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計，讓其以后能使用到每一次的建筑修建當中，使我國的建筑事業(yè)發(fā)展前程更樂觀、快速。