錢子君

（深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司合肥分院，安徽合肥 230000）

0 引言

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用對房屋建筑抗震性的提高有重要意義，且實(shí)現(xiàn)了房屋內(nèi)部無柱、無梁，較為符合當(dāng)今大眾審美以及現(xiàn)代房屋建設(shè)的發(fā)展需要。因此我國建筑企業(yè)必須加強(qiáng)有關(guān)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究，不斷提高剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，在原有技術(shù)水平的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的改進(jìn)完善，從而進(jìn)一步提高房屋的穩(wěn)定性與抗震性，充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，最終達(dá)到促進(jìn)整個(gè)建筑行業(yè)發(fā)展的目的，這也是新時(shí)代下，國家社會對建筑行業(yè)提出的全新要求。

1 剪力墻的基本介紹與特點(diǎn)

1.1 定義

剪力墻結(jié)構(gòu)是指用墻板替代墻體的建筑方式，具體而言就是使用鋼筋混凝土墻板來替代原有框架的過程，無論是對建筑經(jīng)濟(jì)成本的降低還是建筑穩(wěn)定性的提高都有一定幫助，所以目前建筑企業(yè)在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對于剪力墻結(jié)構(gòu)的使用頻率也越來越高，但凡事均有一個(gè)量，剪力墻結(jié)構(gòu)雖然有許多的應(yīng)用優(yōu)勢，可一旦應(yīng)用次數(shù)過多那么就會產(chǎn)生適得其反的效果，不僅無法保證建筑工程的質(zhì)量，建筑的使用壽命也會隨之影響。這就要求建筑企業(yè)在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)必須進(jìn)行嚴(yán)格的把控，只有這樣才能更好地發(fā)揮出剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)有的效應(yīng)。

1.2 特點(diǎn)

剪力墻憑借著其各種優(yōu)勢成為房屋建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對于墻體的長度、高度等都有著明確的規(guī)定要求，所以建筑企業(yè)必須遵循對應(yīng)準(zhǔn)則來進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)，這樣才能發(fā)揮出剪力墻的最大效應(yīng)。剪力墻的主要作用是提高建筑的安全性，剪力墻結(jié)構(gòu)的引入可以使得房屋承受大風(fēng)、地震等自然災(zāi)害的能力大大增強(qiáng)，十分符合以人為本的時(shí)代特點(diǎn)，對房屋建筑安全性的提高有著重要作用，另外剪力墻還有著無外露構(gòu)建、整體較為美觀等優(yōu)點(diǎn)。而剪力墻的缺點(diǎn)則是對建筑的空間的要求較高、鋼材的消耗多、不易進(jìn)行拆除等。

1.3 設(shè)計(jì)原則

雖然目前剪力墻在我國房屋建筑中得到了廣泛應(yīng)用，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)運(yùn)用中還是存在些許問題，導(dǎo)致剪力墻技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果不佳，所以設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格按照規(guī)定流程準(zhǔn)則進(jìn)行，這對剪力墻運(yùn)用效率的提升有著重大幫助。首先要做的就是對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體考慮，另外剪切變形的出現(xiàn)主要是由豎向構(gòu)件決定的，所以對于剪力墻的數(shù)量要進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止出現(xiàn)因剪力墻數(shù)量不合理而引發(fā)的變形。其次便是要保證剪力墻的連梁高跨比必須在2.5以上，這樣才能保證連梁的穩(wěn)定。剪力墻作為新興的建筑技術(shù)，建筑企業(yè)在進(jìn)行運(yùn)用的過程中更需謹(jǐn)慎認(rèn)真，根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行建筑方案的制定以及剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這對建筑工程質(zhì)量的提高有重要意義。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1 墻面的規(guī)劃

剪力墻的抗震烈度是影響墻體剛韌性的主要因素，當(dāng)抗震烈度過大時(shí)，墻體的剛韌性就會較低，這就要求設(shè)計(jì)人員需對墻體的抗震烈度進(jìn)行一個(gè)合理的規(guī)劃，將其保持在一定的范圍內(nèi)，從而有效保證剪力墻的剛韌性，這對墻面穩(wěn)定性的提高有著很大幫助。此外，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行墻面規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮影響墻面質(zhì)量的種種因素外，還需對工程的預(yù)算進(jìn)行充分考慮，將工期、材料、技術(shù)等納入考慮范圍，進(jìn)而將有限的資金發(fā)揮出最大的價(jià)值，在實(shí)際施工中做好一系列的安全防范措施，時(shí)刻將員工的生命安全放在首位。

2.2 墻體的配筋

鋼筋作為剪力墻結(jié)構(gòu)中不可或缺的重要組成，鋼筋的配置將直接影響剪力墻的最終質(zhì)量，因此進(jìn)行科學(xué)合理的墻體配筋是十分必要的。通常情況下，鋼筋含量的最小值是有著明確規(guī)定的，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行墻體配筋時(shí)需在最小值之上進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，根據(jù)實(shí)際情況來確定最終的鋼筋含量。在進(jìn)行鋼筋的選擇時(shí)設(shè)計(jì)人員還要對鋼筋的性質(zhì)進(jìn)行充分的考慮，如強(qiáng)度、直徑等，從而實(shí)現(xiàn)在滿足規(guī)定要求的同時(shí)節(jié)約鋼筋材料。為了保證建筑結(jié)構(gòu)的承壓能力，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)脑黾优浣盥?，但切不可盲目增加剪力墻的配筋含量，防止出現(xiàn)因剪力墻自身結(jié)構(gòu)過重而影響其抗震性的情況。

2.3 平面布置與結(jié)構(gòu)布置

2.3.1 平面布置

平面布置是剪力墻設(shè)計(jì)中所需提前做好的必備工作，平面布置工作如果沒有到位，將會影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范性，進(jìn)而造成剪力墻的剛度與承載力平面的不合理，不僅影響后續(xù)的設(shè)計(jì)建造工作，還會導(dǎo)致平面墻的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行剪力墻的設(shè)計(jì)，保證整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的規(guī)范性，切忌因貪圖省事而忽略某些步驟流程，只有這樣才能最終保證剪力墻的設(shè)計(jì)可以滿足房屋建筑的需要。

2.3.2 結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)布置所包含的方面較多，主要有電梯周圍的落地剪力墻等，為了防止出現(xiàn)因布置不當(dāng)而造成的剪力墻承載力減弱進(jìn)而引發(fā)局部變形的問題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對剪力墻的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置，此外還需注意許多施工中的細(xì)節(jié)，如樁基部分施工完成后必須及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)，地下室設(shè)置素混凝土地面等，這樣才能有效保證整個(gè)工程的質(zhì)量。有關(guān)結(jié)構(gòu)布置所需注意的方面較多，這就需要設(shè)計(jì)者對整個(gè)建筑進(jìn)行全方面的考慮，只有這樣才能保證制定出的結(jié)構(gòu)布置科學(xué)合理，從而有效提高整個(gè)建筑的質(zhì)量水平。

2.4 剪力墻的數(shù)量

剪力墻的數(shù)量一直是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需考慮的重要因素，剪力墻的數(shù)量只有在規(guī)范要求的范圍內(nèi)才能最大限度發(fā)揮出剪力墻的效應(yīng)，或多或少都會造成剪力墻的實(shí)際應(yīng)用效果較差，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)實(shí)際情況對剪力墻的數(shù)目以及位置進(jìn)行一個(gè)合理的分析，從而在保證抗震性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。剪力墻的數(shù)量并不是越多越好，過多的剪力墻不僅會增加資金的使用，還會使整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度過大，從而導(dǎo)致實(shí)際的防震效果較差。

2.5 截面厚度與墻肢長度

截面厚度同樣是影響剪力墻應(yīng)用效果的重要因素，目前房屋剪力墻抗震等級一般為三級，為了達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，不同部位的剪力墻對于厚度的要求也有著不同規(guī)定，如一字型剪力墻的底部厚度不應(yīng)小于180mm，而一般剪力墻的底部厚度則不應(yīng)小于160mm，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)剪力墻的部位進(jìn)行適當(dāng)選擇，這樣才能使得剪力墻達(dá)到最佳的應(yīng)用效果。另外剪力墻也不應(yīng)過長，一般不得大于8m，且為了保證剪力墻的延展性往往還會采取許多額外的防護(hù)措施，由此足以見得剪力墻截面厚度與墻肢長度的重要性。

3 建筑設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用

3.1 大墻肢的處理

剪力墻的功能使其必須要有一定的延性，當(dāng)高度比大于3時(shí)，剪力墻就會具有延性高的特點(diǎn)。當(dāng)出現(xiàn)大墻肢時(shí)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑的設(shè)計(jì)時(shí)往往就會利用大墻肢來承載建筑，這樣一旦出現(xiàn)如地震等突發(fā)情況時(shí)，大墻肢便會首先遭到破壞，進(jìn)而引發(fā)小墻肢的損壞，最終導(dǎo)致整個(gè)墻體的坍塌?；谶@種問題，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如果出現(xiàn)較長的大墻肢時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行來對其進(jìn)行妥善處理，這樣才能做到建筑抗震性的真正提高。具體方法有將大墻肢分解為多個(gè)小墻肢，通過設(shè)置混凝土墻提高配筋性能等。

3.2 剪力墻的開洞

社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得人們對于建筑的舒適性以及美觀度有了許多新的要求，為了更好地滿足人們的需要，建筑中的額外功能也是越來越多，隨著建筑功能的逐漸增多，為了更好地滿足這些功能，對剪力墻進(jìn)行開洞是十分必要的，如電梯口通道的預(yù)留。剪力墻的開洞可以有效降低剪力墻的剛度，對整體結(jié)構(gòu)剛度的均勻有著很大幫助，此外，為了更好地完成剪力墻的開洞，在對那些長度較長的墻肢開洞時(shí)還需在墻肢之間建立適當(dāng)?shù)倪B梁，只有根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，才能建造出最適合當(dāng)?shù)厍闆r的建筑，這也是建筑設(shè)計(jì)師的職責(zé)所在。

3.3 剪力墻的連梁

剪力墻在構(gòu)建中常因水平荷載的原因發(fā)生墻肢變形，進(jìn)而造成連梁產(chǎn)生內(nèi)力，而連梁端部的內(nèi)力則會起到減少變形內(nèi)力的作用，所以連梁對于剪力墻而言是十分重要的。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須將連梁問題作為一個(gè)重要的考慮因素，尤其是當(dāng)墻段較長時(shí)，避免連梁超筋現(xiàn)象的出現(xiàn)。當(dāng)連梁超筋現(xiàn)象出現(xiàn)后也無須慌張，可以通過降低連梁的截面高度或是放棄使用該連梁的方式來解決問題。連梁問題雖有處理方法，但問題的避免遠(yuǎn)比問題的解決要更加簡單有效，這就要求設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行剪力墻的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就對連梁進(jìn)行充分考慮，這對連梁問題的避免以及剪力墻質(zhì)量的提高有重要意義。

4 結(jié)語

社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對建筑建造提出了許多新的要求，施工企業(yè)只有通過先進(jìn)技術(shù)的引用以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化來不斷提高建筑質(zhì)量，才能避免被時(shí)代所淘汰。剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將直接決定其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用效果，因此，設(shè)計(jì)者必須重視其剪力墻的相關(guān)設(shè)計(jì)工作，嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定與設(shè)計(jì)原則，只有這樣才能確保剪力墻布置的科學(xué)合理，對建筑抗震性的提高以及建筑成本的降低都有著重要作用。加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑企業(yè)根據(jù)當(dāng)今建筑行業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)以及社會的需要所做出的必然選擇，將直接關(guān)乎著建筑企業(yè)的未來發(fā)展，理應(yīng)引起建筑企業(yè)的廣泛關(guān)注與高度重視。