剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用林乐芳

剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用林乐芳

林乐芳

威海邑成建筑设计有限公司山东威海264200

摘要：在中国城市化的过程中，经济的发展推动了城市化的发展，建筑业的发展已经成为中国经济发展的一个重要因素。随着人们生活需求的逐步提高，建筑业在经济、审美和舒适度等方面已经有了重大的改进。剪力墙结构因为其结构简单、方便灵活、成本低廉、使用工期短等优点，一直被广泛使用于建筑工程中。本文从剪力墙的概念出发，分别介绍了剪力墙的优点以及其结构特点，然后对建筑结构设计中的剪力墙结构设计进行分析，以期能对相关人士有所裨益。

关键词：剪力墙；结构设计；建筑；应用

引言

建筑行业在现代社会快速发展的背景下，也取得了稳定发展。同时，由于现代人的日常生活质量和水平不断提升，对建筑物的整体要求越来越高，不仅要求建筑物本身的质量能够达到规定标准和要求，而且还能够满足现代人在日常居住时的个性化需求。因此，建筑结构设计在建筑施工过程中的重要性越来越明显，剪力墙结构是建筑施工过程中比较常见的一种结构形式。这种结构在设计过程中，如果设计效果比较良好，那么不仅能够缩短施工时间，而且还能够保证建筑物在使用过程中的寿命得到有效的延长。由此可以看出，在现代建筑结构设计过程中，要采取有针对性的措施保证剪力墙结构设计的完整性和有效性。

1剪力墙结构简介

剪力墙结构是影响建筑物整体性能的关键因素，建筑企业应认识到优化其设计效果的重要性与必要性。剪力墙结构是用来承担风荷载与水平荷载的墙体，具有良好的强度与刚度，能够在地震发生时瞬间吸收地震能量，避免墙体被破坏。剪力墙又称为抗风墙、抗震墙或结构墙，是建筑物的重要承重墙。剪力墙结构的应用提升了建筑整体结构的可靠性与稳定性，能够避免破坏建筑结构。一般来说，混合结构、框架结构及框筒结构等是传统建筑施工中的常用方法，随着科学技术的不断发展，建筑行业融入了很多新元素，剪力墙结构以其抗侧刚度大、用钢量小、抗震能力强的优势迅速在建筑行业普及，已经成为应用最广泛的新型结构。钢筋混凝土是剪力墙结构施工中的主要材料，能够承受墙体来自竖向与横向两方面的压力，具有良好的经济效益与社会效益。

2剪力墙结构设计的概述

2.1剪力墙结构设计的涵义

剪力墙结构设计是在进行建筑结构设计时，采用了钢筋混凝土墙板，来代替框架结构的梁柱设计，主要原因是地震作用和风荷载在垂直方向和水平方向两种力同时存在，会对建筑物造成一定的破坏，剪力墙结构的出现有效的承载了这两种力的作用，减少了对建筑物的破坏作用。

2.2剪力墙结构设计的原则

（1）在尺寸设计上，剪力墙结构设计相对灵活。简单来讲，剪力墙是一面具备和柱一样的受力特性的墙面。剪力墙和柱最大的区别是，当其肢长与厚度的比值小于等于3时，可以按照柱设计；若是肢长与厚度的比值大于3，但是小于5，则需要按照双向受压构件设计。（2）为了确保剪力墙结构连梁的刚度符合设计要求，其跨高比要大于2.5，若是高层建筑，则其跨高比要大于5。（3）剪力墙结构设计要遵循整体衔接原则，同时根据抗震的刚度合理测算需要配置的剪力墙数量。

3剪力墙结构布置原则（见图1）

图1剪力墙平面布置实例

（1）为了充分发挥剪力墙的抗扭作用，在布置剪力墙时，应当均匀的分布在建筑物的周边。需要注意的是，为避免剪力墙受到外界环境因素的影响，应避免将剪力墙完全沿周边布置。建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究肖 辉株洲市规划设计院，湖南株洲412000在楼梯间或者电梯间，平面形状变化比较大，或者恒载比较大的地方，为保障剪力在楼盖和剪力墙之间良好的传递，设置剪力墙时，可参考图1。（2）如果平面形状的平整度较低，凹凸较大时，为了加强建筑结构的稳定性，应将剪刀墙设置在凸出部分的端部。（3）可以通过L形、T形等设计，提升剪力墙的承载能力，相邻剪力墙的布置如图2所示。图2 相邻剪力墙的布置（4）设计剪力墙结构时，最好的布置方法是：双向和多向布置。同时，应当保持同一轴向的剪力墙方向一致，这样才能发挥剪力墙最大的作用。（5）剪力墙的刚度应尽量相同或者相近，如果剪力墙的长度较长，应设置洞口和连梁，形成多肢墙。（6）由于剪力墙最重要的作用是承担地震的作用力。为了保持建筑整体结构在地震作用下的正常运行，相邻剪力墙之间的距离不宜过大，避免框架结构与剪力墙之间无法协同作用，承担较多的荷载，导致地震时整体建筑的稳定性和安全性较差。（7）剪力墙上的洞口不宜开在端部或者靠近柱边的位置，应当布置在剪力墙截面的中部，面积小于整体墙面的1/6，洞口上下对齐，洞口间高度应大于层高的1/5。剪力墙的洞口布置vk图3所示。

图3 剪力墙的洞口布置

4剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

4.1墙面受力程度

在建筑结构设计的过程中，作为最主要的平面设计，剪力墙结构承载着水平方向与垂直方向共同的压力，在对墙体进行构架时，必须充分考虑到墙体的受力大小，以保证墙体所具有的强度可以符合施工的相关规定，是剪力墙结构充分发挥作用。在对剪力墙结构进行构建的过程中，施工人员必须要充分考虑到实际的施工状况，对墙体的受力能力做到精确的判断与分析，多角度的分析墙体可承载的压力程度，从而保证建筑物的质量，是人们的生命与财产不会受到损害。

4.2平面搭接设计

剪力墙结构在建筑结构设计中的应用，可以有效地减少建筑结构中梁柱部位所承担的巨大力量，因此，必须加强剪力墙结构承载压力的能力。在结构设计过程中，墙体结构的平面布置方向要与主轴方向一致，如果两者之间方向不一致，应该将剪力墙结构构建成一个统一的整体，从而增强剪力墙的抗压力能力。对于剪力墙结构的垂直构建来说，应该连续的布置剪力墙结构，从而保证剪力墙整体结构的强度一致[2]。除此之外，在结构设计过程中，要注意避免剪力墙结构和梁体结构接触，如果两者之间相互连接的话，剪力墙很可能会出现强度突变的现象。

4.3楼层间的位移调节

在建筑结构的构建过程中，施工人员应注意避免楼层之间出现扭曲变形的情况。施工人员应该及时对构架数量进行调节，防止建筑楼层之间出现剪切变形现象。在结构设计过程中还要注重对竖向构件的使用，掌握好对其使用的数量，一旦建筑内的竖向部件使用数量过多，剪力墙的剪力效果将会大大减少，进而导致建筑物的质量下降，楼层之间还会出现扭曲变形的现象。要想使剪力墙结构充分发挥其自身作用，在建筑设计过程中施工人员应该注重对楼层之间的情况进行检查，及时发现其中的问题，对楼层之间的位移进行适当调节，促使剪力墙结构发挥原有的作用，进而增进建筑物的稳定性与安全性。

结束语

如今的社会发展迅速，建筑行业的发展日新月异，这就要求建筑结构设计必须努力进行创新，加强设计，努力引进外来先进技术，注重细节，更好地保证施工的进行。剪力墙承受着建筑物的整个轴承负荷，对维持安全与稳定建筑工程的整体质量起着重要的作用，因此，在建筑工程的设计工作中，应加强主体建筑的剪力墙结构设计，有效地提高建筑物的抗震性能和整体质量，从而做出安全，经济和合理的结构设计，实现我国建筑业的可持续发展。

参考文献:

[1]许晓冬.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].黑龙江科技信息,2014(23):251.

[2]冯运琴.高层建筑剪力墙结构连梁设计中的问题[J].科技资讯,2013(18):59-60.

[3]张建勋,谷军,张帆.框架剪力墙结构的概念设计要点分析[J].建筑设计管理,2011,28(10):65-67.

[4]姜学诗.剪力墙结构设计中有关问题的探讨[J].建筑结构,2003(12):17-20.

[5]李国胜.关于底部大空间剪力墙结构的转换层设计[J].建筑结构,2001(07):39-42.