建筑结构设计中剪力墙结构设计的实施探索

唐秀松

（博维规划建筑设计有限公司，广东佛山 528100）

0 前言

随着我国城市化进程的加快，建筑工程行业迎来了巨大的发展契机，各类工程项目施工建设正在如火如荼地进行。人们综合素养的逐步提高使得民众对于建筑施工质量安全问题越来越关注，怎样更好地提高建筑结构的稳定性、合理性和安全性一直以来都是建筑施工单位研究的重点和难点。在现阶段的建筑结构设计中融入剪力墙结构能够有效提高建筑的安全稳定性，使得相关人员在使用或居住过程中能够放心、舒心。

1 剪力墙机构设计简述

剪力墙结构主要是由一些横向的剪力墙、纵向的剪力墙以及空间结构梁板所构成，剪力墙结构主要受到水平负荷与竖向负荷两种力的作用，其中竖向性的负荷力主要是由梁板所传来的恒载和活载等所产生的重力作用，另外还包括一些地震发生时的竖向作用力以及建筑墙身的自重等；而水平性的负荷力则主要是一些地震发生时的水平作用力以及风力的荷载等。在进行剪力墙结构设计时，还需要对其内力以及变形实施有效的分析，内容主要包括了对正常使用中极限状态承以及载力的极限状态的分析等，在极限承载状态下的分析中，要求其剪力墙要完美适用于各种工况状态，保证结构的稳定安全；而在正常的使用中，还要求剪力墙结构发生的变形要在规定的标准范围内，在满足设计的要求基础上，剪力墙结构还要满足长期稳定的耐用性[1]。剪力墙的墙肢长度和壁厚范围有着其显著的自身特点，若高度与墙段比的厚度小于等于4的话，要按照框架柱结构进行设计，若墙肢截面的高度和厚度比超过8，就使用一般性的剪力墙，若墙肢截面的高度和厚度比于4～8间，就使用短肢的剪力墙类型，这也为剪力墙结构设计基本性原则。

2 剪力墙结构设计的要点

2.1 控制剪力墙的数量

设计剪力墙结构主要是为了承载建筑的部分负荷以及应对地震、强风等的灾害影响，但是，并不是剪力墙设计建设的越多，建筑结构就会越稳定安全，抗灾害能力就越强，这是不对的。实际上，在建筑工程的施工建设过程中，必须要把剪力墙等的结构设计控制在一定范围内，从而减低建筑自身结构的重力负荷，只有这样才能够科学合理地发挥剪力墙结构的作用，增强建筑结构的安全稳定，使得建筑抗灾能力更强。在实际的建筑施工建设过程中，剪力墙结构的设计也大多严格控制数量，而且对于其结构位置的设计也主要遵循对称、均匀的设计原则进行[2]。

2.2 剪力墙平面布置要点

剪力墙结构的平面布置有许多要点，主要的是注意建筑负荷力的方向和主要作用点，然后有选择性地进行剪力墙结构的设计布置，使得建筑结构更为稳定牢固。在剪力墙结构设计中，重力负载和水平力都是由坚硬的钢筋混凝土等材质作为支撑的，因此，就需要严格按照水平面的方向来进行相关设计布置和操作。其次，剪力墙结构设计还应当遵循对称均匀的原则，使墙面的质量中心与刚度中心相重合，从而防止墙体结构的扭曲，起到强有力的支撑作用。最后，还要注意剪力墙结构的抗震强度，综合多方面因素影响，尽可能避免使用单向平面设计布置，增强剪力墙结构的稳定性。

3 建筑设计中剪力墙结构设计的实际应用

3.1 平面设置的合理性

在建筑结构的设计环节，剪力墙结构设计应当协调配合平面结构设置，使得建筑结构更为合理稳定。在进行剪力墙结构设计过程中，要以建筑主轴为中心点，合理地像周围进行展开布置，严格遵循均匀对称的分布原则，保障结构的稳定性和合理性。只有对称均匀的剪力墙结构才能使得建筑物刚度中心与质量中心保持高度的一致，从而有效地规避剪力墙结构扭曲变形等问题的出现，发挥出良好的结构承载和抗压作用。

3.2 剪力墙截面厚度控制

想要取得良好的剪力墙结构设计效果，还需要严谨认真地进行剪力墙厚度的计算，有效控制剪力墙厚度在合理范围内。之所以要严格要求控制剪力墙的截面厚度，其实就是为了更好地保障剪力墙的平面刚度和稳定性，剪力墙截面的最小厚度根据位层高度的不同具体数值要求也不尽相同，按照国家制定的规定标准，在非抗震类的建筑机构设计中，剪力墙最小的截面厚度应该小于层高的1/25，但仍需要保持在160mm的最低厚度之上。关于剪力墙截面的结构和厚度，都有国家出台的严格的标准要求，在进行剪力墙结构设计时，必须要全面充分地了解这部分知识，并且严格遵守，规范设计[3]。

3.3 剪力墙连梁超筋的处理

现阶段，主要有三种方案进行剪力墙连梁超筋现象的处理。首先是尽可能缩小建筑物连梁的高度、截面积；其次是要对剪力墙结构设计中抗震方面的连梁弯矩和监理进行改动，使其能够起到减缓地震波动的影响；最后是连梁超筋现象较为明显时候，根据连梁破坏对承受竖向，可取连梁截面的最大剪压比限制确定剪力，然后按照强剪弱弯的要求，针对性地配置纵向钢筋。如果不能保证在大震时连梁的延时性要求，相关设计人员就有必要重新计算整个结构，重新优化调整剪力墙结构布置，使连梁的承载力在要求范围内。

4 完善建筑结构设计中剪力墙结构设计的措施

4.1 优化剪力墙结构设计

剪力墙节后设计是进行施工建设的必要前提，对于工程建设的安全性和实用性有着十分重要的影响。因此，在进行建筑的施工建设时，剪力墙要根据建筑主体进行结构的设计，并且在施工建设进行的过程中，根据现场实际进行适当的优化改进，更好地发挥剪力墙的功能效用。比如在进行剪力墙结构设计时，使用改善建筑地基性质的方法来减少剪力墙的设计数量，降低施工建设成本，同时还需要根据当地实际的地理环境特性来选择合理适用的建筑施工方案，从而使得建筑的功用性能更进一步的提高，满足建筑设计规范，达到建筑的经济效益和生态效益的最大化[4]。

4.2 重视连接点处的选择设置和施工质量

建筑连接点处的位置设计和质量标准对于整个建筑物的稳定性和安全性有着十分重要的决定性作用。这就要求设计人员充分考虑剪力墙结构设计中应用材料的特性，采取科学合理的搭配使用尽可能地降低材料自身原因带来的不良影响。现阶段，人们对于建筑的建设质量要求越来越高，建筑的安全稳定性以及使用舒适性是决定民众对于建筑工程项目满意与否的关键，所以，设计人员需要不断提升自身设计水平，增强建筑物主体连接点处施工建设强度，提高其稳固性和安全性，确保建筑结构的合理牢固。

5 结语

剪力墙的融入应用对于建筑物的结构稳定和质量安全都有着十分显著的提升作用，因此在进行建筑结构设计时，有必要将剪力墙结构设计作为重点添加进去。相关设计人员要足够重视剪力墙结构设计，与时俱进对剪力墙结构设计进行改进革新，使其能够不断发展进步，更好地满足人们对于建筑物安全稳定性能的要求。