建筑工程设计中的剪力墙结构设计分析

朱凯

摘要：在社会经济发展的当下，人口基数不断增加，土地资源日益匮乏，建筑工程项目中高层建筑的比例逐渐提升，同时人们的建筑工程质量安全意识也逐步提升，基于此，建筑工程设计人员必须不断提升自身的剪力墙结构设计能力，全面提升建筑工程的质量安全，以满足建筑使用者的需求。本文就此展开了论述，以供参阅。

关键词：建筑工程;剪力墙;结构设计

引言

建筑工程的结构设计十分重要，而其中的剪力墙的结构设计更是重中之重。我国建筑行业的企业和部门必须重视起来剪力墙的结构设计工作，发现目前我国建筑工程设计中的剪力墙结构设计中出现的问题，然后加以解决。在进行剪力墙的结构设计时，要考虑设计的可操作性和实际性，还有施工方式对设计可能造成的影响。而在施工时，需按照结构设计来施行，同时，对于设计中不符合实际的地方，应及时反馈调整。目前我国的建筑工程结构设计和施工中还存在一些问题，严重影响建筑工程的质量和安全，因此必须对其进行分析和改进。

1剪力墙结构概述

在建筑工程结构中，剪力墙结构指的是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。剪力墙承担上部竖向荷载的同时也能对水平作用力起到极好的抵抗，并且其也可以对建筑空间进行分割。在剪力墙结构中，对于竖向荷载、风荷载和水平地震的主要受力构件就是剪力墙，可以提升建筑结构稳定性，降低因荷载力和地震所造成的安全事故发生率，为人们的人身生命财产提供安全保障。通常来说，剪力墙结构的规模都较大，而在实际建筑物中的厚度却很薄，其承受力和结构形状都与形状板极为相似，另外其受力程度和柱子的承受力也较为相似。剪力墙在建筑物中占比多少可以形成不同的结构形式，有剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架-核心筒结构等。剪力墙在不同结构形式中承担的作用也略有不同。因此，在建筑工程设计中，要根据建筑工程的实际需求，做好剪力墙结构设计工作，制定出科学合理的设计方案，最大程度的提升建筑工程的安全稳定性及整体强度。

2建筑工程设计中的剪力墙结构设计

2.1平面布置设计

在对剪力墙进行设计的时候，应当根据不同墙型之间的不同特点进行设计，依据不同的受力特征、墙体中内力分布的不同状态以及其破壞形态，合理的进行平面布置及配筋设计同时采取合理的构造措施。剪力墙所承担的竖向和水平的作用力主要来自于建筑物的自重、使用活荷载、风及地震作用。实现剪力墙“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震标准。①在剪力墙的荷载功能中，无论是水平方向的还是竖向的荷载都是由钢筋混凝土墙板承受的，所以要沿着建筑物平面两个主轴方向进行剪力墙的布局，在竖向集中荷载作用下，剪力墙应该在内部设置暗柱，并且标注好暗柱与纵向的钢筋之间的连接方式，没有暗柱的时候这应该对局部的受压能力进行测算。②剪力墙的平面设计要讲究对称性，这样的目的是为了将剪力墙的刚度中心同自重中心保持在同一个位置，同时也可以降低剪力墙的扭矩。③在温度或者收缩力较大的地方，剪力墙内分布的钢筋应有计算性的进行加强，在进行以抗震为主要功能的剪力墙结构设计时，要尽量丰富平面布置的形式，提高抗震效果。

2.2配筋设计

设计配筋时需要依照剪力墙厚度来科学设计，在200毫米墙厚时，配筋应当设置成双排双向，如果是400毫米到700毫米厚度时，配筋应当设置成三排;超过700毫米的墙厚时，配筋应当设置成四排，同时也应当合理布置受力主筋，成排布置。剪力墙在不同结构形式不同抗震等级时所要求的配筋率以及钢筋直径、钢筋间距要求均有不同。必须根据项目实际情况合理设计。

2.3边缘构件设计

无边缘构件的剪力墙相比于有边缘构件剪力墙，它的承载力会较低，能够消耗的地震能量就更小，所以说，在对剪力墙进行设计的过程中，要根据墙体轴压比的大小，选择合理的边缘构件。约束边缘构件和构造边缘构件是两种最常用到的边缘构件，在剪力墙设计时应在剪力墙两端及洞口两侧设置边缘构件，在抗震等级为一二三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于规范要求的限值时，以及部分框支剪力墙结构的剪力墙，应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件，在除了这些部位的其它剪力墙位置应设置构造边缘构件。

2.4连梁设计

在进行连梁的设计时，需要重视连梁超筋的问题，结合具体的情况和影响因素，能够从几个方面着手进行控制和管理。第一，在进行连梁设计时，需要根据建筑工程的实际要求和特点，适量的增加连梁的跨高比，可以从增加连梁中部洞口的宽或高来实现，也可以用布置贯穿缝的方法做到。第二，洞口的竖向中心线需要维持在一条水平直线之上，假如在实际的建筑工程施工时，无法做到此项要求，就需要运用有效的对策进行改进。第三，针对那些墙肢太长的剪力墙，能够在剪力墙的中部布置结构洞，实现问题的解决。第四，进行建筑工程设计的工作人员在实施设计时，需要从整体的角度去进行设计，确认清楚剪力墙的分布、数量和墙肢情况，以此防止连梁超筋问题的出现。如果以上对策还不能较好的解决连梁超筋问题，可以在进行结构设计时，把连梁的刚度和相关折减系数相乘，但折减系数需要大于或等于0.55。连梁的刚度有所折减，就显示着允许连梁在水平力的影响下形成开裂，从而进入弹塑性状况。还可以对中间层或上下层的连梁弯矩进行设计，把数值实施平衡性的处理，进行科学的调整，幅度需要达到调整之前的百分之二十。

2.5剪力墙强度及性能设计

为促进建筑工程剪力墙结构的长久使用，需要针对剪力墙结构的强度及性能进行重点设计，使其能够满足相关标准的要求，避免在剪力墙结构使用中出现质量问题。在实际的剪力墙结构设计中，需要对可能影响剪力墙强度及性能的因素进行深入分析，便于采取科学合理的防范对策，使剪力墙结构设计的使用价值得以充分体现。由于剪力墙结构的强度及性能受到配筋率的影响，需要严格控制好剪力墙纵向配筋率和横向配筋率，将配筋率控制在2%以上，以此提高剪力墙结构的强度及稳定性。除了要保证剪力墙的配筋率达到要求，还要控制好剪力墙的边缘部分，依据设计标准对边缘部分的剪力墙进行设计，从而保证剪力墙整体的质量，为建筑工程的长久使用奠定良好基础。

结束语

综上所述，为提高建筑工程剪力墙结构设计的质量，需要充分把握好相关的设计原则，做到合理选择设计方法、合理进行结构布局、做好剪力墙延伸性处理、增强剪力墙强度及性能、加强设计人员培训管理，通过各种措施提高剪力墙结构设计水平，为建筑行业的长远发展奠定良好基础。

参考文献

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