建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析

2020-11-28鲍小娟

建材发展导向 2020年3期

鲍小娟

（中土大地国际建筑设计有限公司，河北石家庄 050021）

现如今，随着中国经济的快速发展和科学技术的不断进步，中国建筑业在社会经济市场中也得到了猛速的发展，但是在这个发展过程中，我国不可避免地会遇到新的挑战。如今，人们的生活水平提高了，审美水平也越来越高了，在这种背景下，我国的建筑结构设计无论是在形式上还是在结构上，都应该满足人们对美的追求。为了更好地满足人们的这种需求，建筑行业在设计结构上就必须进行创新，剪力墙的结构设计就是建筑行业新结构模式设计的最好表现形式。

1 剪力墙结构设计的概念和优点

当前的建筑不仅需要满足人们的住房需求和住房质量，还需要满足人们对建筑使用功能的要求和外表美观的需求，剪力墙结构设计的出现为人们解决了这些问题。

1.1 剪力墙结构设计的基本概念

剪力墙结构，是一种剪力墙体，其建筑墙肢的截面高度与其厚度之比在6～9。剪力墙因具有侧向位移小、抗震能力强、侧向刚度大、承载力强、内墙面光滑等优点，还能使用钢筋混凝土板来代替以前建筑中承受水平和垂直荷载的墙壁。除此之外，剪力墙结构在设计过程中应充分考虑剪力墙结构的抗震能力，准确把握剪力墙承受的地震倾覆力矩与结构承受的地震力矩之间的比例关系。当剪力墙数量较少时，两者的比例应控制在适当的范围内。因此，设计师在利用剪力墙结构设计房屋时，一定要考虑其结构的抗震力，让其结构在房屋设计中发挥最好的效果。

1.2 剪力墙结构设计的优点

剪力墙结构具有侧向刚度大、侧向位移小、抗震性能优异的优点。相关人员应遵循一定的施工原则和程序，对剪力墙的结构和类型加以分析，提高施工的质量，促进施工的进程，从而保证人民住房的安全和质量。

2 剪力墙结构设计在建筑中的应用

2.1 遵守剪力墙结构的布置原则

在剪力墙结构中，剪力墙承受所有的垂直力和水平力，因此在对剪力墙进行结构设计的时候，一般应沿建筑物的主轴向垂直和水平两个方向分别进行布置。特别是在抗震结构中，应避免单向带墙结构布置，设计师一定要提高两个方向的横向刚度，也就是让两个方向的固有振动周期接近。对于长剪力墙的结构设计，应该先打开一个开口，将剪力墙均匀地分成几个墙段，弱梁应用于连接墙体部分。

除此之外，每个相对壁部分的总高度与其部分的高度之比不应小于3m。由于墙体长度小，弯曲产生的裂缝宽度小，因此要让墙体内的钢筋充分发挥其作用，这时就要保证墙体肢节的高度不要大于8m，这样能更好地完成剪力墙结构的设计。在设计剪力墙时，还要注意的是，楼板的主梁不能直接支撑在剪力墙之间的连接梁上。因为主梁端部的约束不满足剪力墙承受能力的要求，所以就会导致耦合梁因缺乏扭转刚度而承受面外弯矩，对耦合梁本身就产生了不利影响。因此，设计师在对剪力墙结构进行设计时一定要遵守其原则，从而保证剪力墙结构设计在建筑中得到更好的应用。

2.2 注意剪力墙截面厚度

在建筑结构设计中对剪力墙厚度的设计，是保证人们日后住房的关键。建筑结构设计中规定了剪力墙最小厚度，如在没有抗震设计的时候，剪力墙的最小厚度不应该小于层高或者1/25，还应该大于出房屋层高的16mm。在抗震设计的时候，剪力墙底部加强区在抗震等级时不能小于1/20，还应等于或大于160mm。这是为了保证剪力墙平面外的刚度和稳定性，当剪力墙在平面外与墙肢相交时，可视为剪力墙的支撑，更加有利于保证剪力墙的平面外刚度和稳定性，因此，剪力墙结构设计在建筑过程应用时一定要注意剪力墙截面厚度的设计。

2.3 注意对剪力墙约束边缘构件的处理

剪力墙边缘构件虽然不起眼，但是对建筑的影响很大。剪力墙的边缘构件一般分为两类，一种是约束边缘构件，另一种是无约束边缘构件，两种类型相比起来，当无约束边缘矩形截面的极限承载力降低约百分之四十时，就会降低地震能量消耗，从而影响到房屋墙板的稳定性。因此，设计师在剪力墙构件的设计和选择中，需要严格研究不同类型和等级剪力墙的相关轴压比，选择相应的边缘构件，减少在建筑过程中对剪力墙边缘构件的处理。设计师在对剪力墙结构进行设计时，一定要结合建筑工程实际的相关情况，针对建筑结构中的要点进行设计，从而建造出更加优质的住房，满足人们对房屋审美的追求。