浅析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

刘 东

社会不断发展进步，城市范围内的空地面积不断减小，未来城市建筑的发展方向是高层和超高层建筑，此外，还要延长建筑物的使用年限。增强建筑物的承载力非常关键。

1 建筑结构设计中的剪力墙结构设计

1.1 抗震能力强，稳定性高

剪力墙结构的主要材料是钢筋混凝土，这主要由剪力墙在结构中所发挥的作用来决定的，能有效替代原有的梁柱式框架结构，为建筑物结构中载荷支撑力的有效发挥提供支持，也实现对受力点的良好控制。在建筑结构中，剪力墙成功发挥自身作用，实现了均匀分布建筑结构载荷力的目标，此时垂直方向上的压力就会有所减轻。在建筑结构中，所设计的剪力墙结构抗震能力比较强，建筑工程的安全稳定性也会有所提高。

1.2 与其他结构形成良好的受力体系

对剪力墙结构的特点有更好的把握，才能保证剪力墙结构在建筑结构中发挥更为明显的作用。将剪力墙结构应用在建筑结构中，目的是提高建筑结构的支撑能力，使得建筑结构有较好的抗震性能和稳定性能。对于建筑结构来说，剪力墙所起到的作用是增强建筑结构承担载荷的能力，与建筑物内的其他结构形成良好的受力体系。运用简单的方式施工，能减少所使用的施工材料。以普通住宅建筑为例，多层砌体的住宅每平方米使用的钢筋是30kg，砼的用量是0.3 到0.33立方米。多层框架钢筋的用量是每平方米38 到42kg，砼的用量是每平方米0.33 到0.35 立方米。

2 剪力墙设计需要注意的细节问题

在设计剪力墙结构时，要特别注意科学控制强肢的截面厚度，应按照规范要求进行。比如说短肢剪力墙，要保证墙体厚度不小于0.2 米，体现出一定的阶段性变化，有效避免剪力墙发生刚度突变的不良情况，就要实现对墙体阶段性变化的有效控制。当墙体的刚性和混凝土浇筑发生变化时，可采取分开楼层设置的方式有效应对。所设计的剪力墙结构要与标准规范相符合，避免对建筑的整体质量产生不利影响。

3 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

3.1 剪力墙结构的应用要符合标准要求

对关键部位的各项建设要求加以明确，达到剪力墙平面布局对应平衡的良好状态。也就是说在一个平衡面内，要保证剪力墙重量的重心和刚度的重心是相同的。应用这种设计模式，在面对地震时，剪力墙会表现出更好的抗侧拉力效果。就一般的建筑设计而言，如果剪力墙的结构比较长，可切一些洞口，按照科学而又合理的顺序切割并排列剪力墙，以规范要求为依据，保证剪力墙结构墙面和截面之间的比例等于或者是大于2。确保剪力墙结构上的洞是一个对称的排列，假如开洞没有秩序可言，剪力墙的抗拉能力就会明显弱化，在地震时起到的作用也是微乎其微。优化剪力墙的抗震效果，可对剪力墙展开双向设计活动。假如在剪力墙上开洞，形成的墙比较矮，就可以对这种墙实施钢筋加密处理的措施，从而有效提高剪力墙的抗震作用。在设计剪力墙的过程中，一味加大剪力墙的抗侧拉能力是不科学的，这会导致剪力墙结构的自重力加大，减弱结构本身的抗震性能。以公式为重要依据设计剪力墙结构的规模和数量，确保施工质量符合标准要求。

在建筑结构中应用剪力墙结构，要体现一定的稳定能力，严格按照刚度和延展性的控制原则，使剪力墙结构的应用能力获得最大限度的增强。在设计剪力墙结构的刚度哈延展性时，应该把外梁和剪力墙结构良好连接起来。

3.2 谨慎对待平面内的搭接工作

从实际的应用情况来看，剪力墙结构需要起到梁柱的作用，因此在设计剪力墙结构的过程中，要保证同时兼顾梁和柱的功能，此外还要保证所构建的剪力墙结构呈现一定规律性，确保排列的方向是顺着主轴方向的。在垂直方向上布置剪力墙，要体现一定的连续性，防止刚性弱化。如果在剪力墙上开洞，则要保证与设计规范相符合。不管是在设计还是应用剪力墙的过程中，都应该将剪力墙的功能考虑在内。剪力墙的应用不宜过多，在关键位置上使用才能充分发挥剪力墙的作用。实际应用时，不能出现梁、柱与剪力墙连在一起的情况，这种设计会使剪力墙结构力矩分散。在某些情况下如果必须这样设计，可适当加大剪力墙承载力，从而实现局部平衡的目标。

3.3 科学处理超限问题

设计剪力墙，需要将楼层间受剪承载力考虑在内。比如说在设计建筑物的初期，要保证对建筑物的抗震性有充分考虑，从而有效降低建筑物的自重。所设计的剪力墙结构，不应增加建筑物的重量压力，有效缓解侧面压力对建筑物的破坏作用。在满足设计标准的前提下，减少剪力墙的使用，降低经济成本投入。要想有效减少位移，就需要科学调整楼层的高度。如果发生地震，建筑物所产生的位移主要体现在水平方向上，这会对建筑物产生比较大危害。由此可见应切实降低剪力墙在竖直方向上的压力，充分凸显剪力墙抗横向力的抗震作用。实现对楼层间高度的有效控制，尽量缩短建筑横向位移的距离。从实际情况来看，当设计超出规定标准，就意味着该设计是不合理的。保证剪力墙连续梁的跨高比大于2.5，无论是超出了整个比例，还是没有达到这个标准，设计都是不合理的。这是因为不管跨度过大，还是跨度过小，都会对建筑物的性能产生不利影响。跨度过大，不能起到优化建筑物承重能力的效果，此时建筑物的安全隐患就会加大，此时设计框架式剪力墙强结构可以有效解决。

4 结语

综上所述，在建筑结构中应用剪力墙结构要保证与其他的结构形成良好的受力体系，并谨慎对待平面内的搭接工作，实现对超限问题的科学处理。