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剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究周锋

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：周锋

[导读] 摘要：随着社会的发展和进步，人们对建筑工程设计的要求越来越高。

        身份证号码：33068219871216xxxx 浙江绍兴 312000
        摘要：随着社会的发展和进步，人们对建筑工程设计的要求越来越高。剪力墙结构的优化设计，可以提高建筑工程的强度和抗震性能，保障工程施工的进度和质量，推动建筑行业的健康发展。
        关键词：剪力墙结构；建筑结构；设计；应用
        引言
        设计环节目是影响建筑业质量最重要的因素，不仅在建筑中发挥着积极的作用，还与建筑结构的安全稳定密切相关，建筑工程中的人和物必须要保护，为了使得建筑物有更好的结构性能，建筑公司必须控制剪力墙的设计原则，以便将良好的科学知识应用到结构设计中，所以我们要提高施工技术的质量和水平，因此，在多年工程实践的基础上，要学会如何将剪力墙更好的应用于建筑设计中。
        1剪力墙结构设计的概念
        剪力墙结构设计指的就是在整个建筑施工过程当中，使用含有钢筋的混凝土板来代替传统框架结构当中的梁与柱。这是因为含有钢筋的混凝土能够承受来自不同方向作用力，能够保持整个结构具有着比较良好稳定性。一般情况下在建筑项目当中大约3-5米就应当设置一个剪力墙，而剪力墙设置模式也是有着自身的规则，并不是越多越好。如果在同一个项目当中设置过多的剪力墙，那么可能会导致作用力不平衡，导致整个建筑物出现失稳状态，所以在一个建筑工程当中，到底应当结合实际设置多少个剪力墙，成为了很多相关工作人员所关注的重点。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剪力墙结构的类型
        根据所受到的力不同，使用剪力墙的类型也不同。剪力墙的结构类型主要有以下四种：（1）整体性剪力墙，这种剪力墙洞口的数量不多甚至没有洞口，如果要开洞口要控制洞口的面积在墙体整体面积的1/6，而且对洞口长边尺寸的距离也规定，还要注意减少剪力墙的反弯作用；（2）壁式框架剪力墙墙体上的开洞尺寸较大，产生节点区，形成较大的刚性区域；（3）洞口成列布置的联肢墙体剪力墙，该结构的剪力墙稳定性更高；（4）整体小开口剪力墙，其开口竖向成列分布，洞口在整体面积中所占的比重依然不大。
        3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
        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。
        3.2剪力墙结构的合理构造
        为了有效地加强建筑物整体的安全性，剪力墙结构在实际施工期间必须能够进行合理规划。剪力墙的施工应提供相关荷载、压力等资料并可以适当进行分析。包括剪力墙地设计，必须要能够确保整体建筑参数地准确性。其次关于墙体设计，墙体在施工过程中必须要能够做到合理的施工，可以进一步提高墙体整个地安全性。

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一般来说，要提高墙体设计的效率，就要控制整体结构的水平和垂直，对墙体的质量中心、结构以及墙体直径数据能够合理进行处理，以及能够利用剪力墙避免变形等不利条件。此外，剪力墙的结构通常尽可能简单，以确保使用方便，同时也应进一步增加其使用价值。
        3.3连梁钢筋的配置
        钢筋是建造剪力墙结构的主要材料，这是因为钢筋的强度和刚度等性能优良，将其应用在剪力墙结构中能够使剪力墙的承载能力和抗震能力得到有效的提高。并且在设计剪力墙结构的过程中，非常重要的一个环节就是连梁的设计，这直接影响着整个剪力墙结构的安全性和稳定性。因此，在配制连梁钢筋时需要科学合理的选择与掌控需要使用到的钢筋材料，切忌为了使施工成本降低而使用与国家相关规定和标准不相符合钢筋材料，否则不仅难以有效的保证建筑工程的质量，甚至还会严重威胁到人们的生命财产安全。
        3.4墙体配筋
        在设计剪力墙时，应合理控制配筋，以从源头上使建筑结构足够稳定，增大建筑企业的经济收益。鉴于剪力墙结构量大、涉及面广，在配筋设计中，需要将方向各异的配筋，安置在相应的位置，再根据最小配筋率来展开计算。倘若选用双向钢筋组成的网片，则宜设计保护层厚为30cm及以下，以免浪费不必要的墙体配筋资源。这样，剪力墙在各个方向均拥有较理想的抗弯性。目前，在超高层建筑中，剪力墙主要使用构造配筋，但在具体配筋中，针对边缘构件，宜以最小配筋率来设计配筋。从一定的规定、要求出发，一般在脆弱环节，设计一定的钢筋。此外，倘若竖向配筋量大，则宜适当增强抗弯设计强度，从源头上控制剪力墙的设计抗震能力。
        4剪力墙主要布置方案
        剪力墙体的施工需要综合分析，首先是墙体的数量和相关参数。在经济、安全施工的情况下，考虑到住宅建筑最明显的特点和建筑外观、功能等因素的影响，选择结构中不规则的安全稳定结构，在垂直位置和底部必须要保证有一定的空间，这意味着剪力墙从下到上的分布是连续的。因此，在设计墙体结构时，通过增大或减小墙体的尺寸参数，使整体结构可以反向，即轴线上的墙体和下方或上方的墙体是相互连接融为一体地。建筑材料对于基础墙体结构设计时应特别注意材料控制。一般来说，高性能混凝土和钢筋更多地用于混凝土的施工，但是从安全角度来看，必须要选择高强度混凝土，控制建筑截面的表面，如混凝土的施工与强度的变化是否有直接关系，对于建筑结构还要学会根据实际情况进行调整，还要保证原材料不会被浪费使用：所用混凝土材料的强度相对较低，高端混凝土结构的主要构件不应小于或大于国家标准，钢筋施工应选用高压、高焊接性材料，此外，在施工过程中必须要坚持等效的基本原则，对建筑材料能够进行合理配置，保证结构地完整性。
        结语
        生活条件的改善提升了人们的生活中质量，性能单一的建筑已然不能使用社会发展的需求。在注重建筑性能提高的同时也要将建筑的稳定性作为发展的重点，在稳定性的基础上增加现代化技术，使得建筑更加符合满足人们的需求。剪力墙结构设计在建筑稳定性发挥着至关重要的作用，所以施工部门要根据国家建筑建设的标准，设计贴合需求的结构，以此来促进建筑工程整体质量的全面提升。
        参考文献：
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        [4]曹建田.剪力墙结构设计原则及其在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产，2018（19）：132.
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