论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2019-11-28李宾宾

建材发展导向 2019年21期

李宾宾

（长春北方现代建筑工程有限公司，吉林长春 130000）

剪力墙的结构广泛应用于现代建筑结构的设计中，是一个非常重要的设计，在其中起着至关重要的作用。由于其优异的结构性能和经济外观，在开发商和业主中非常受青睐。为了满足建筑市场的发展需要，为了确保建筑物的稳定性和安全性，探索和创新剪力墙结构的设计尤为重要。

1 剪力墙结构设计的研究和分析

1.1 剪力墙结构

剪力墙是指施工过程中，具有承载能力的墙体，以减少地震等自然灾害造成的损失。因此，建筑业人员称剪力墙为结构墙。

在分析了剪力墙结构的概念后，可以发现剪力墙可以抵抗地震，可以防止建筑物结构的损坏，从而提高建筑物的坚固性。通常，在施工过程中，建筑公司将使用混凝土作为建筑材料，并且在设计剪力墙的结构时将使用混凝土墙。因为混凝土具有更大的强度。

建筑物的结构是建筑工程的整体模型。建筑模型必须由一定数量的组件组成，其组件必须具有一定的负载能力才能构建完整的空间系统。研究表明，不同的施工方法对建筑结构有一定的转变。为了确保建筑物的结构设计能满足现阶段的质量要求，需要提高墙体结构设计的防滑刚度、较低的钢材消耗和良好的抗震效果。

1.2 剪力墙结构的类型

通过研究剪力墙的结构，将其分为四种类型：实心墙、多支剪力墙、具有全尺寸开口的剪力墙和壁式剪力墙。实心墙意味着没有开孔。如果墙受到严重的承载能力，它将成为一种弯曲形状，与其他结构相比，物理墙不易变形，墙体承载能力强。其次，就是整体小开口的剪力墙。剪力墙的墙壁是开放的，开口面积与实体墙壁相同，都是15%，但是受力后的形状是弯曲的，这不利于墙的稳定性。此外，还有多分支剪力墙，洞口的开放主要呈列壮分布。在正常情况下，这种类型的剪力墙很坚固。它的强度特征类似于开口剪力墙的总尺寸。

2 剪力墙结构设计原则

2.1 遵循剪力系数最小原则

在应用剪力墙结构设计的过程中，施工单元必须遵循最小剪力系数的原则，并调整地板与地板之间的剪力系数。在这个过程中，设计者需要检查和测量施工现场，计算每层楼之间的距离，并继续研究建筑物的抗震能力，主要是为了降低房屋的承载量。其次，设计者必须充分考虑剪力墙的数量，并在满足相关要求后，对剪力墙进行处理，使剪力墙的结构更加坚固。

2.2 楼层之间比例调整的原则

一般在施工过程中，设计师将研究建筑结构的变形程度。如果建筑结构的负荷较弱，建筑结构的变形程度会增加，这将给建筑工人的施工过程带来安全风险。正因为如此，为避免安全事故的发生，设计人员需要深入分析楼层之间的关系比例，并根据实际情况进行合理调整，而建筑构件是其中的重要组成部分。

2.3 对剪力墙连梁超限进行调整的原则

研究表明，在引用剪力墙结构体系的过程中，施工人员必须实施墙体整体施工的策略，以确定墙体施工距离，从而避免剪力墙和横梁高于极限。否则，施工人员不仅要将剪力墙调整到梁上，还要延迟施工期，这将对施工企业产生负面影响。

3 关于剪力墙设计要点分析

当在建筑结构的设计中应用剪力墙结构的设计时，人员必须熟悉剪力墙的强度特性以便适当地调整。1）剪力墙的设计应避免设计孔洞和墙体边缘。与此同时为增加其强度要适当增加一些暗柱；2）避免单壁设计，并以双向自然振动周期接近的方式进行设计；3）随着墙体高度的增加，剪力墙垂直变化，钢筋混凝土的厚度和等级也发生变化；4）如果剪力墙的长度太长，应将其平均分成几个部分，并用弱梁连接。为了使壁力产生的裂缝更小，并充分发挥剪力墙的作用，每个墙体的总高度与墙体横截面的比值大于或等于2。墙壁的高度小于或等于8。

通过前面的分析，我们充分了解到剪力墙的承载能力很强，但剪力墙的设计也必须在应用中控制适当的数量，否则会产生反作用。

4 在建筑结构设计中的应用

4.1 剪力墙厚度和长度的选择

根据有关规定，如果建筑物的抗震等级为1 级或2 级，则墙壁底部的剪力力必须为200 mm 或更大。它不得低于地板总高度的1/16，其它部分必须大于或等于160 毫米。在特殊的建筑设计中，可以概念性地分析剪力墙的结构设计，并可以合理地控制墙的轴压比。在整体设计中可以减小壁的厚度。笔端的长度通常为8 米或更短。在剪力壁结构的设计中，必须控制延展性以避免脆性剪力造成的损坏。如果薄壁的高度比大于2，则必须使其合理化并转变为具有弯曲损坏的抗剪力。通过设置孔，长壁被分成肢壁，使得壁的高度比大于2。