建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究

黄晓慧

（中钢石家庄工程设计研究院有限公司， 河北 石家庄 050000）

0 前言

自21 世纪以来，经济发展和科技发展的速度越来越快，人们在日常生活中对于居住质量和居住条件的要求也越来越高，因此在建筑行业的发展历程中，部分建筑工程为了满足人们提出的要求，取得更高的经济利益，在其建筑结构内的各个相关环节进行了设计形式方面的改变，所以，剪力墙的结构设计也会在建筑工程中被改变一部分。与此同时，因为剪力墙自身所具有的高强度性和防震性在建筑结构中所承担的重要性非常之高，因此剪力墙的设计工作要使设计成果在实际中得到更加全面的应用，本文就上述情况进行了深入的讨论，并进行了 技术型的总结。

1 剪力墙结构的概念与特点

1.1 剪力墙结构的概念

在建筑工程中，剪力墙结构又被叫做抗震墙、结构墙或者抗风墙，属于一种剪力墙体，其本身的实际厚度较薄，但是其建设规模大，一般情况下会采用混凝土材料来替换传统建筑中的框架主梁，用以承载各种来自外界的压力，其本身的承重能力较强，和建筑中的梁柱所承担的压力不相上下，并且还对水平力具有控制能力。剪力墙结构属于建筑物整体中的支撑部分，一般情况下不会被破坏或者拆除，其所承担的压力源主要来自于地震等自然灾害或者外界风力造成的水平荷载，对抗源自外界因素带来的压力破坏，能够在很大程度上保证建筑的安全性和稳定性。依据墙体的实际开洞情况，一般会把剪力墙分为多肢型剪力墙或者双肢型剪力墙以及框架式剪力墙等不同类型。

1.2 剪力墙结构的特点

在整体的建筑结构中，剪力墙结构的最主要作用就是抵挡各种情况下所产生的建筑荷载，剪力墙属于工程建筑中的一项重要建筑支撑结构。在建筑中的剪力墙结构是一项能够有效抵挡竖向荷载和横向荷载的建筑结构，更是嫩够和建筑墙体和建筑物楼板共同形成建筑受力系统的主要工程结构之一。与此同时，现有的剪力墙结构也存在着自身缺陷，大多表现为剪力墙体的无法拆除无法拆除情况。在当前阶段，因为剪力墙的整体结构设计占整体建筑设计的造价比重较大，所以被一部分建筑企业在施工过程中限制使用。因此，要对剪力墙的整体设计结构展开更为深入的研究和讨论。

2 建筑结构设计中剪力墙结构设计形式

2.1 剪力墙结构中墙体布置形式

在建筑结构中，对剪力墙结构的设计工作中，剪力墙的墙体布局至关重要，更是整个的结构设计工作中的关键部分。相关设计人员需要一直保证剪力墙体处于平衡状态。与此同时还要注意，在设计剪力墙体结构的工作过程中，保证其宽度和高度的相对较大，只有这样才能在其承载弯矩、水平剪力、竖向压力的同时，能够更加有的使剪力墙保证平衡。

在设计剪力墙时，相关设计人员还要对剪力墙自身所具备的抗风性和抗震能力等各个方面进行高度的重视。在剪力墙体的设计工作中，其主要内容包括，山墙、片墙、鱼骨式结构、小开洞墙等[1]。所以，在设计剪力墙体结构的工作时，要使剪力墙体所具有的变化形式得到最大程度的保证，用以减免剪力墙发生断裂的情况。基于上述情况，设计人员要对剪力墙的具体应用形式展开更为全面的分析工作。

2.2 剪力墙结构设计中的计算形式

在建筑工程对其剪力墙结构展开设计工作时，通过计算来对剪力墙体所具有的承重力做出更为全面的判断，用来保证其剪力墙的结构设计工作能够拥有更高的质量，与此同时在施工材料的具体选择方面供给了巨大的帮助。同时，相关设计人员执行计算任务时，必须要保证所有的施工形式都能够得以正常进行，并在最大程度上保证剪力墙体的总体结构数值准确性。与此同时，还要对地下室建筑的剪力墙结构展开计算，参照固定的层数做出更为周全的基数计算，通过这样的方式能够对其所具有的承载能力展开更为全面的了解，兼顾其他类型的设计形式，提出对应的参考意见。

在上述工作过程之外，在对建筑工程的剪力墙进行设计工作时，还要保证相关数据的科学性和准确性，运用专业的计算设备和专业的现代化信息技术来对所得数值进行判断，并对剪力墙整体结构展开设计工作[2]。这样的工作方式能够以最高标准来保证剪力墙的设计科学性和稳定性，进一步提升剪力墙的各项性能。在执行此操作流程的基础之上，还要对剪力墙的建设材料进行考察，将各项施工材料进行分类管理，然后对各类材料进行逐一的检查工作，确保施工用材在保证自身合格率的同时还能够满足施工要求，为剪力墙的建设工作提供材料保证。

3 建筑结构设计中剪力墙结构设计应用

3.1 平面布置

结合剪力墙设计工作的要点和原则，在进行剪力墙的平面布置工作时，要使其能够满足均匀对称的施工要求，保证其质量中心和刚度中心能够达到最大程度的延伸和拉直，这样就能够减少大部分的不平衡力产生。在此之外，执行剪力墙的抗震结构设计工作时，需要对剪力墙做出多向设置或者双向设置，使剪力墙的实际功能作用得以最大程度的发挥。与此同时，还要对剪力墙的抗侧力刚度保持重视。运用计算公式来准确的计算出剪力墙的抗侧力数值，降低因剪力墙体的抗侧力刚度过高而造成的墙体自身重力升高或者有更强的震力产生，不但会提高建设工程的成本，还对建筑的可靠性和稳定性有负面影响[3]。

3.2 合理定位剪力墙

在对剪力墙进行平面布置工作时，要严格遵循均匀、对称原则，保证剪力墙体结构内的刚度中心和质量中心能够全部重合，用以减少扭矩。针对内外部剪力墙，需要尽最大可能将其拉通、对直。与此同时，还要保证剪力墙的肢截面结构简单、规则。相关工作人员要将剪力墙的各项数据和相关数值进行精确，把剪力墙自身所拥有的各项数值进行相关运算，将剪力墙的各项基本功能细化，明确剪力墙在整体施工建筑中所占地位和自身价值，明确剪力墙的建筑地位。这样才能使剪力墙设计在建筑工程中获得更好的发挥空间，并未建筑工程在日后的发展中提供更加充足的可借鉴依据以及经验，为我国的建筑行业发展起到促进的作用[4]。

3.3 剪力墙结构设计的墙体配筋

在施工的过程中，对剪力墙的配筋工作进行严格的把控工作，争取在最大程度上提升建筑结构的整体安全性、稳定性以及整体建筑工程的使用经济性，这些因素主要基于剪力墙自身的面广量大。在建筑工程施工过程中，对剪力墙的墙体进行配筋工作时，主要作用是在建筑内测预防竖向钢筋发生意外，并且在外侧安放水平钢筋。如果在配筋工作能够满足相关的计算，并且达到最小配筋率。加入在剪力墙体的整体结构设计工作中采用双向钢筋网片，就会使迎水面保护层自身的厚度达到30mm，这样能够对墙体配筋工作的材料有一定的节约。

4 结论

综上所述，在整体的工程建筑结构中，剪力墙结构拥有着非常重要的作用。本文针对剪力墙的整体结构设计在工程的施工阶段采用的使用形式展开了简明扼要的分析，并有效的结合了工程建筑的实际施工状态，因此，会更加注重于剪力墙整体结构上的强度和防震性，这样一来，不但可以提升剪力墙的整体结构质量，还可以增加建筑结构的设计质量，进一步推动我国建筑行业在日后的发展。