建筑工程剪力墙结构设计

2020-11-25时玉筱

建材发展导向 2020年23期

时玉筱

（山西八建集团有限公司，山西太原 030024）

1 剪力墙结构设计的概念、原则及主要内容

1.1 剪力墙结构设计的概念

剪力墙设计主要指能够承受建筑物的竖向荷载、风向荷载、水平荷载的墙体结构。剪力墙与传统木墙相似，但是剪力墙的工程性能却远高于传统木墙。因此，在设计剪力墙时，设计人员应该做好墙体整体结构作用力、水平方向作用力、垂直方向作用力等设计，才能准确计算出墙体截面的承载力，保证剪力墙的斜截面能够承载整个建筑荷载。

1.2 剪力墙结构设计的原则

剪力墙设计过程中还需遵循一定的设计原则才能实现。剪力墙结构是由连梁和墙肢两个部分组成的。设计人员应该按照工程实际施工情况进行科学的选择，保证剪力墙具备很好的建筑刚度和抗震性。同时，设计人员在设计过程中还需要确保剪力墙结构的最大优势能够被发挥出来，以便提升建筑结构整体的安全性和可靠性。

1.3 剪力墙结构设计的主要内容

剪力墙结构设计工作是一项费时费力的工作，设计人员不仅需要具备很好的耐心，而且还需要具备很好的计算能力和严谨的工作态度，才能做好剪力墙结构各个部分的受力情况分析才能根据工程施工要求合理设计剪力墙各个部分的结构，确保剪力墙具备很好的延伸性和强度。

2 剪力墙结构设计分析

2.1 选择合适的设计方法

合适的剪力墙设计方法能够将剪力墙的优势最大程度地发挥出来。因此，设计人员在设计之初，为了确保建筑工程整体结构的强度和安全性，一定要综合考虑剪力墙结构的受弯曲程度和高延展特点来进行合理设计。设计过程中还应该特别注意剪力墙的长度，如果剪力墙设计过长，那么就会导致剪力墙变为低宽剪力墙，无法满足建筑工程抗震要求。

2.2 做好结构的有效布置

在建筑工程结构设计中实现剪力墙的合理布置能够有效提升建筑工程结构的安全性和稳定性。通常情况下，设计人员在进行剪力墙设计时，一般会将剪力墙的刚度核心和重量核心布置在一起，尽量使用对称方法来做好剪力墙的平面设计，有助于降低剪力墙发生扭矩现象的概率，提升剪力墙的抗震性能。另外，设计人员在设计剪力墙结构时，还应该尽量避免单向形式的剪力墙设计，确保剪力墙的结构设计能够将侧向刚度发挥出来。

2.3 合理控制延伸性

合理控制剪力墙结构设计的延伸性是建筑工程结构设计中的重点。因为剪力墙自身结构具备很好地延伸性，因此，设计人员在设计过程中需要使用对称设计方法或者均匀设计方法以及上下连贯设计方法来确保剪力墙结构的耐久性和整体性，避免剪力墙结构遭受各种破坏。

2.4 提升剪力墙的性能和强度

在整个建筑结构设计中，提升剪力墙的性能和强度是设计阶段中的重要部分，它对于提升整个建筑结构的安全性有着重要的作用。因此，我国有关部门就专门针对剪力墙结构设计提出了规定，保证剪力墙结构设计具备很好的可靠性，保证竖向分布钢筋的合理配筋率达到施工标准。例如：在进行抗震等级为一、二、三等级的建筑结构设计时，设计人员一定要确保配筋率达到0.25%以上；而对于抗震等级为四级的建筑结构设计时，设计人员一定要确保配筋率达到0.2%以上。同时，在增强剪力墙的使用性能和强度时，设计人员一定要严格按照相关规定充分利用建筑结构边缘和约束边缘来进行剪力墙构件的设计，保证矩形面的剪力墙结构具备最大承载力，以此来提升剪力墙的设计水平。

3 剪力墙结构设计问题

3.1 二十层以下楼层的剪力墙结构设计问题

根据调查研究发现，我国大部分二十层以下楼层建筑中，剪力墙结构的施工方法依旧是传统的施工现浇方式，这种做法没有将剪力墙的承载力发挥出来。因为在剪力墙结构设计中，各个墙肢的轴压比很小，墙体配筋方式也只能够采用构造配筋的形式进行。为此，施工单位遇到这种情况，一般会采取现浇短肢剪力墙结构来替代原有的剪力墙结构，有助于实现短肢剪力墙结构顶点的位移、周期等控制。

3.2 框支剪力墙结构在建筑结构设计中的问题

在建筑工程施工结构中，剪力墙的上部施工通常采用短肢剪力墙结构实现。而对于建筑物底部，通常利用全落地剪力墙与框架支撑剪力墙来实现。这种操作方式通常应用于商业性住宅小区或者商铺。但是这种施工方法具备很差的抗震性，一旦遇到较大的地质灾害就会出现建筑塌方问题。因为剪力墙的上下部位之间的刚度存在较大差异性，上部能够承受较大的外力，在外力作用下发生较小的变形，而下部在外用的作用下容易发生较大的变形。