住宅建筑结构设计中的剪力墙结构设计研析

住宅建筑结构设计中的剪力墙结构设计研析

鲍毅

浙江省工业设计研究院有限公司，浙江 杭州  310000

摘要：随着城市规划建设进程的加快，建筑功能受到了人们更多的关注。要结合建筑受力结构要求选取适配的形式，有效发挥结构设计方案优势的同时，更好地提高建筑物的使用安全性和稳定性，配合规范计算分析环节提高建筑行业整体水平。基于此，文章主要分析了住宅建筑结构设计中剪力墙结构设计的要点。

关键词：住宅建筑；结构设计；剪力墙结构设计；要点

1剪力墙的构成

剪力墙是一种常见的结构体系，其主要构成部分包括墙体、楼板和基础。其中，墙体是该结构体系最主要的构成部分。墙体采用混凝土或砖石构造，作为承担水平荷载的主体力量构造，其在结构体系中承担着重要的作用，承担着地震和风荷载的作用，具有很强的抗震能力。楼板则是作为剪力墙承载面的另一部分，通过水平约束墙体，形成整体结构。楼板与剪力墙之间通过水平钢筋连接，可以增加结构的整体性和可靠性。因此，楼板对于剪力墙的承载非常重要。基础则是承担剪力墙及其荷载的重量的一部分，同时在承受地震或风荷载作用时，为墙体提供足够的稳定性保障。基础要保证足够的稳定性和承载能力，以确保整个剪力墙结构的安全稳定。剪力墙的主要构成部分是墙体、楼板和基础。墙体作为主要的承载结构，楼板作为剪力墙的承载面，基础则为整个结构提供稳定性保障。这些构成部分的协同作用，共同组成了一个完整的剪力墙结构体系，具有很强的抗震和抗风能力。

2住宅建筑结构设计中剪力墙结构设计的要点

2.1结构平面设计要点

结合住宅建筑结构设计的具体规划，要维持剪力墙结构的作业水平，要整合具体的技术内容和控制方案，确保相关设计环节合理衔接，从而为住宅建筑结构进一步发展提供保障。首先，不同形式的建筑平面要依照实际状态采取不同形态的剪力墙，并且着重关注抗震设计环节。从根本上避免单向有墙的结构布置模式，维持整体作业的安全性和可控性。并且，剪力墙结构设计环节中，侧向刚度要维持在较为合理的参数范围内，并利用自上而下连续布置的方式完成控制工作。其次，剪力墙结构的门窗洞口一般是按照上下对齐、成列布置的方式，这样能有效维持墙肢施工作业和连梁作业。需要注意的是，在抗震设计环节中，一级抗震等级剪力墙、二级抗震等级剪力墙以及三级抗震剪力墙的底部与加强位置要依照实际情况进行精准控制，避免出现错洞墙，全高不采取洞口布局重叠的方式，更好地维持整体控制水平。与此同时，同一个轴线上连续墙要维持在合理范围内，并配合楼板或者是细弱的连梁结构进行墙段的划分处理，每一个墙段高度都要控制在合理范围内。最后，剪力墙结构设计环节，剪力墙的数量要控制在合理范围内，一般利用大开间剪力墙，间距则维持在6.0～7.2m之间。另外，剪力墙墙肢界面设计时，施工部门要结合现场作业的具体情况和设计规范落实相应的处理环节。具体情况如下：①结合抗震等级落实相应的作业。一级短肢剪力墙轴压比在0.45以内、二级短肢剪力墙轴压比在0.50以内、三级短肢剪力墙轴压比在0.55以内。②除去底部加强部位短肢剪力墙要按照剪力设计值予以调控外，也要对全部竖向配筋的配筋率予以管理，底部配筋率维持在1.0%以上。

2.2结构竖向设计要点

剪力墙结构在整个建筑中竖向连续，并且通常采用两侧同时内收的方式来增加其稳定性。外墙位置内侧会单向内收，而电梯井位置则在外侧完成单向内收。为了增强剪力墙结构的整体稳定性和安全性，门窗洞口一般采取上下对齐、成列布置的方式，这样可以更好地保证墙肢和延长部分的稳定性。常见的开洞方式有两种，第一种是规则开洞作业模式，采用成列开洞的规则化处理方式。这种方式下剪力墙传力过程较为直接，受力也非常明显，整体抗震性能更好，并且不会因为结构复杂性而导致安全隐患。第二种是错开开洞作业模式，即在洞口的上下位置进行错开处理。这种方式下整体结构受力较为复杂，洞口可能出现应力集中的问题，因此需要增加相应的配筋量，并根据具体情况进行决策。另外，在竖向结构设计体系中，应尽量避免使用小墙肢结构，以确保整体作业的稳定性和安全性。剪力墙迪比加强位置的高度应根据实际施工要求和规范进行确定。在抗震设计中，需要从地下室顶板开始计算。对于部分框支剪力墙结构，可以采用"框支层+框支层"的方式来配合，以增加其稳定性并提高抗震效能。

2.3剪力墙配筋设计

（1）剪力墙本身的强度和刚度。剪力墙的强度和刚度直接影响其受力性能和承载能力。根据设计要求和规范，需要确定剪力墙的抗剪承载力、抗弯承载力和抗震能力，并将其考虑到配筋设计中。（2）配筋的受力状态。剪力墙的配筋需要满足受力平衡和合理的应力分布。需要确定主筋和箍筋的布置方式、数量和直径，并在施工中注意保持适当的间距和覆盖层，以确保配筋与混凝土之间的粘结良好，使其能够充分发挥作用。

2.4优化剪力墙连续梁设计

连续梁能够让剪力墙连接起来，进而保证剪力墙在受到外力作用之后，可以具有一定的抵抗能力，而不是直接出现变形或者超筋等问题。因此，可以说连续梁设计对于剪力墙来说具有重要意义，必须要从以下几个方面进行优化与改进，这样才能够提升工程质量水平：首先，需要结合实际工程情况来对连续梁进行分析，保证连续梁的高度、连接效果、整体承载能力都可以满足剪力墙的质量要求，维护剪力墙的使用效果，避免受到影响。其次，连续梁对剪力墙抗震能力起到了非常重要的影响意义，因此不仅剪力墙需要进行抗震设计，连续梁在建设期间也需要做好抗震优化工作。最后，为了保证连续梁的抗震效果，在设计初期需要针对连续梁的受力范围与受力状态进行准确评估计算，避免连续梁的荷载超过自身的承载能力标准，进而出现崩溃等情况。如果计算显示连续梁需要承担超过自身荷载的情况，那么设计人员必须要提前做好应对措施，例如使用铰接的方式来进行处理，控制剪力墙荷载量。

2.5优化剪力墙边缘构件

想要从源头上改进剪力墙的质量，必须要从剪力墙各个组成部分进行入手，其中也包括剪力墙边缘构件的优化与重新设计。边缘构件一般来说包括剪力墙的翼墙、暗柱、端柱，因此，在实际设计的过程中可以使用约束边缘构件、构造边缘构件两种设计方案，从而对边缘构件部位进行有效优化与改进。同时，这两种设计方案对施工方式也有着一定的不同与区别，例如构造边缘构件墙体分布筋可替代其箍筋做法，但是主要施工目的均为保证剪力墙边缘构件的整体性能水平。而这一工作在实际使用的过程中，要求相关人员根据工程的实际情况来对剪力墙墙体大小进行计算，随后对翼墙、暗柱、端柱等位置进行重新优化，也可以根据实际情况来增加或者控制两者的截面尺寸或者配筋数量，这都能够有效的改善剪力墙实际性能，可以起到非常好的优化作用。

3结语

总而言之，在住宅建筑剪力墙结构设计环节中，设计人员要结合工程项目的具体情况，在全面调研分析后落实规范化设计方案，确保水平荷载、竖向荷载、配件设置等工作都能顺利开展，最大程度上提高综合作业的质量，减少隐患遗留。发挥剪力墙结构应用优势的同时，为住宅建筑可持续健康发展奠定坚实基础。

参考文献

[1]张峰，何强.高层住宅建筑剪力墙结构设计研究[J].中国建筑装饰装修，2023（14）：119-121.

[2]杨宏伟，丁翠霞.高层板式住宅建筑剪力墙结构的优化设计分析[J].中国房地产业，2019（24）：82，84.

[3]王诗瑶，王柱成，刘广鹏，等.剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用论述[J].装饰装修天地，2018（21）：157.