姜超

摘要：目前建筑剪力墻結(jié)構被廣泛應用于多層和高層鋼筋混凝土建筑中，并且建筑剪力墻結(jié)構設計時，施工單位會采用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平方向的各類荷載，從而有效控制建筑結(jié)構產(chǎn)生的水平力?；诖?，本文闡述了建筑剪力墻結(jié)構設計原則及其注意事項，對建筑剪力墻結(jié)構設計的應用進行了探討分析。

關鍵詞：建筑剪力墻結(jié)構設計；原則；注意事項；應用

一、建筑剪力墻結(jié)構設計原則的分析

為了保障建筑剪力墻結(jié)構設計的有效性，其需要遵循以下原則，主要表現(xiàn)為：第一、可靠性原則?？煽啃允羌袅Y(jié)構設計的基礎工作；第二、安全性原則。剪力墻結(jié)構建設就是為了增強建筑的抗震性能，保證房屋及構筑物的安全施工。并且剪力墻結(jié)構設計可以保證剪力墻結(jié)構安全可靠度，也能夠使剪力墻結(jié)構的功能得到最大化程度的發(fā)揮。第三、經(jīng)濟性原則。建筑剪力墻結(jié)構設計過程中，為了節(jié)省工程成本，可以從技術手段以及原材料的使用等方面著手。例如，在剪力墻結(jié)構的設計過程中，將原材料的含鋼量控制在一定的范圍之內(nèi)，力求達到在不損害建筑的安全性的前提之下充分發(fā)揮原材料的最大用途。

二、建筑剪力墻結(jié)構設計的注意事項分析

建筑剪力墻結(jié)構設計的注意事項主要體現(xiàn)在：（1）調(diào)整樓層之間最大位移和樓層高之間比例的注意事項。在建筑工程建設中的剪力墻結(jié)構的設計過程中，設計的重點主要集中在對樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形和剪切變形的處理上。建筑物的剪切變形處理是用豎向構件的數(shù)量進行控制的。因此，一旦豎向構件的數(shù)量過多，剪力墻的剪重比例勢必變得偏大。這種不合理的建筑工程建設中的剪力墻結(jié)構設計將直接導致建筑樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形，且變形的程度較大。因此建筑物樓層之間的位移不能僅僅依靠豎向構件的剛度進行調(diào)整，還應該盡可能地減少樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形，這就需要注意調(diào)整樓層之間最大位移和樓層高之間的比例。（2）調(diào)整剪力墻連梁超限的注意事項。剪力墻的跨高比小于2.5，可能會出現(xiàn)剪力和彎矩超過相應的規(guī)定限度的現(xiàn)象。因此，建筑工程建設中的剪力墻結(jié)構設計還應該遵循建筑工程建設中的剪力墻結(jié)構的連梁跨高比大于2.5的原則。應該注意的是，剪力墻的連梁跨高比也不是越大越好，例如：在保證剪力墻連梁剛度不發(fā)生變化的前提下，當剪力墻的連梁跨高比在5～6之間的時候，剪力墻的剪力或者彎矩就會出現(xiàn)超出規(guī)定限值的現(xiàn)象，勢必導致建筑工程建設中的剪力墻結(jié)構出現(xiàn)異常。因此必須對剪力墻連梁的超限情況進行調(diào)整。（3）調(diào)整樓層之間最小剪力系數(shù)的注意事項。首先，在施工的過程當中，為了降低房屋及構筑物的自身重量，進一步增強建筑物的抗震能力，應該在短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結(jié)構總底部地震傾覆力矩40%以內(nèi)的前提之下，盡量控制剪力墻的數(shù)量。其次，在遵循上一前提的基礎之上，對剪力墻進行大開間處理，使得建筑工程建設中的剪力墻結(jié)構的側(cè)向剛度變得更好。這樣，建筑樓層之間的最小剪力系數(shù)將得到有效的控制。

三、建筑剪力墻結(jié)構設計應用的分析

1、某工程概況。某建筑工程地表無不良地質(zhì)現(xiàn)象，設計使用年限為50年，建筑耐火等級為二級。抗震設防烈度為七度，主體為剪力墻結(jié)構，裙房為框架結(jié)構。地基基礎設計等級為乙級，主體為筏板基礎，裙房為柱下獨立基礎和墻下條形基礎。主體為地上12層帶1層地下室，右邊裙房為地上1層帶1層地下室，前邊裙房為地上1層。

2、剪力墻基礎設計的應用分析。該工程上部12層帶1層地下室，根據(jù)勘察報告，取筏板厚為1000mm，經(jīng)細算后筏板可減至800mm，經(jīng)濟性明顯。因此，基礎選型應作方案比較，才能選定經(jīng)濟合理的方案。而對于筏板厚度的取值，對小高層來說一般筏板厚初選時可按樓層數(shù)計，即每層按50mm厚增加。如12層建筑則初選可取600mm厚試算，試算后根據(jù)筏板配筋情況調(diào)整筏板厚度。由于考慮地下室的使用合理性，常規(guī)采用設置后澆帶來解決底板超長引起的收縮及溫度裂縫，后澆帶的作用非常重要，但也給施工帶來了不少麻煩，甚至由于處理不當而引起后澆帶漏水及裂縫。而有些高層，長寬均達百米以上，中間就設置幾條后澆帶。目前可采用添加劑以補償混凝土的因水化熱引起膨脹與收縮，或采用纖維混凝土等方法在一定范圍內(nèi)可不設或少設后澆帶，并且對所設后澆帶采取必要的保護和加強措施。該工程長50.75m，大于規(guī)范要求的45m，故應用筏板基礎采后澆帶來解決結(jié)構超長的問題。

3、剪力墻結(jié)構設計應用的分析。具體體現(xiàn)在：（1）合理布置剪力墻。剪力墻的布置必須均勻合理，使整個建筑物的質(zhì)心和剛心趨于重合。在結(jié)構布置應避免“一”字形剪力墻，若出現(xiàn)則應盡可能布置成長墻；應避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上，若無法避免，則剪力墻相應部位應設置暗柱，當梁高大于墻厚的2.5倍時，應計算暗柱配筋，轉(zhuǎn)角處墻肢應盡可能長，因轉(zhuǎn)角處應力容易集中，有條件時兩個方向均應布置成長墻；規(guī)范中對普通墻及短肢墻的界定是墻高厚比8倍及8倍以下為短肢墻，大于8倍則為普通墻。該工程主梁擱置在剪力墻上的，在相應部位設置暗柱，以控制剪力墻平面外的彎矩。（2）嚴格剪力墻配筋及構造的應用。第一、剪力墻配筋。該工程剪力墻一層墻厚為250mm，其余地面以上墻厚均為200mm，水平鋼筋放在外側(cè)，豎向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。六層以下水平筋Φ10@200雙層雙向，雙排鋼筋之間采用Φ6@400拉筋；六層以上Φ8@200雙層雙向，雙排鋼筋之間采用Φ6@600拉筋。地下部分外圍墻體豎向配筋14@200為主要受力鋼筋，水平筋則構造配置，該工程均取12@150。地下部分墻體配筋大多由水壓力、土壓力產(chǎn)生的側(cè)壓力控制，簡化計算后由豎向筋控制。為增大計算墻體的有效高度，可將地下部分墻體的水平筋放在內(nèi)側(cè)，豎向鋼筋放在外側(cè)。第二、剪力墻邊緣構件的設置。相關研究表明，鋼筋混凝土設置邊緣構件后與不設邊緣構件的矩形截面剪力墻相比，其極限承載力提高約40%，耗能能力增大20%，且增加了墻體的穩(wěn)定性，因此一般一、二級抗震設計的剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢端部應設置約束邊緣構件；其余剪力墻應按《高規(guī)》設置構造邊緣構件。有工程技術人員對某具體工程計算結(jié)果中在墻肢軸壓比小于0.25情況下計算配筋僅為構造配筋，而約束邊緣構件配筋則高達40c㎡，造成設計時鋼筋配置困難，施工難度更大，所以對剪力墻的配筋應首先區(qū)分剪力墻的受力特性及類別，即普通剪力墻（長墻）、短肢剪力墻、小墻肢和一個方向長肢墻而另一方向?qū)俣讨珘韰^(qū)別對待。

四、結(jié)束語

綜上所述，剪力墻結(jié)構作為現(xiàn)代建筑主要的結(jié)構形式，其憑借其良好的抗震及抗風性能，在現(xiàn)代建筑結(jié)構工程建設中發(fā)揮著重要作用。因此為了保障剪力墻結(jié)構設計的有效性，對建筑剪力墻結(jié)構設計及其應用進行分析具有重要意義。

參考文獻：

[1]李貴江.建筑剪力墻結(jié)構設計優(yōu)化策略探討[J].江西建材，2017.

[2]陳宗泉.剪力墻結(jié)構設計在建筑結(jié)構設計中的應用[J].價值工程，2018.

[3]蔡望.剪力墻結(jié)構設計在建筑結(jié)構設計中的應用[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2018.

（作者單位：大連理工大學土木建筑設計研究院有限公司）