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建筑工程设计中的剪力墙结构设计分析万华

发表时间：2020/11/17 来源：《基层建设》2020年第22期作者：万华

[导读] 摘要：随着我国城市化进程的加快，建筑工程行业迎来了巨大的发展契机，各类工程项目施工建设正在如火如荼地进行。

        咸宁市勘察建筑设计院湖北咸宁 437100
        摘要：随着我国城市化进程的加快，建筑工程行业迎来了巨大的发展契机，各类工程项目施工建设正在如火如荼地进行。人们综合素养的逐步提高使得民众对于建筑施工质量安全问题越来越关注，怎样更好地提高建筑结构的稳定性、合理性和安全性一直以来都是建筑施工单位研究的重点和难点。在现阶段的建筑结构设计中融入剪力墙结构能够有效提高建筑的安全稳定性，使得相关人员在使用或居住过程中能够放心、舒心。
        关键词：建筑工程设计；剪力墙；结构设计
        1剪力墙结构的基本概述
        剪力墙又被称之为抗震墙，在建筑房屋之中，主要负责承受由风力或者地震所引起的水平荷载与竖向荷载的一种墙体结构，其有效避免了建筑墙体受剪切力的破坏影响，保护了建筑整体稳定性，通常由混凝土制作而成。剪力墙一般分为两种类型，一种是平面剪力墙，这种剪力墙在升板结构、框架混凝土结构中比较常见，通常能够有效增强结构的刚度与强度，提升结构的稳定性。除此之外，针对于一些特殊的部位，还可以采用现浇或者预制装配的方式，完成剪力墙的建造。另一种是简体剪力墙，这种剪力墙在高层建筑、悬吊结构中比较常见，简壁一般是由现浇混凝图墙体建立而成，相较于平面剪力墙，这种剪力墙的强度与刚度较大，能够承受更大的水平荷载。总而言之，剪力墙是建筑结构重要的组成部分，因此在实际开展建筑结构设计过程中，尤其要注重剪力墙结构的设计，如此才能够保障剪力墙功能充分发挥，更好地维护建筑结构的稳定性。
        2剪力墙建筑结构设计的应用
        2.1墙体受力分析
        剪力墙的受力分析可以为设计和施工建设提供重要的数据支撑。首先，根据建筑体可能受到的力的影响，可以分为水平、竖直和其他方向，在设计时必须充分考虑多种受力情况充分保障设计的合理性。一般由于地震和风力等因素对建筑体造成的力的作用主要是在横向。横向的建设强度可以保证建筑体不容易发生变形和弯折等情况。竖直方向的影响主要来源于建筑体本身的重力等因素的影响，要求强调墙体建设的强度，满足高层建筑的负重需求。根据力的分解原理，其他方向上的受力也可以较好地分解为上述两个方向进行处理。其次，墙体的受力与所选择的建筑建材之间也有一定的关联，高质量的钢材可以提升墙体的韧性。设计人员需要对市场上常见的建材品质进行了解，结合建设需求合理设计，在维护建设单位实际效益的同时，以保证建筑体的剪力墙施工质量。
        2.2平面布置分析
        剪力墙整体是一个平面性的墙体，以此作为研究对象展开布置分析工作十分重要。一方面，通过双向布置设计的方式可以较好地提升剪力墙的实际抗力和承重效果，使其呈现出加倍的稳定效果。双向布置的理念可以节约一半的室内空间，对于提升空间利用率和增加施工企业的经济效益有较大帮助。墙面布置要尽量保持对称的原则，不仅可以满足实际的承重要求，也更加符合国人的建筑审美需求。另一方面，剪力墙的平面中心要和房间整体的轴线保持一致，并在建设时要保证施工的均匀性，使墙体能够更好地分散受到的剪力作用。对于一些面积较大或高度较高的建筑体，剪力墙墙肢的长度过长也可能会引发安全隐患，可以在其上选择合理位置剪开，使其形成一连串的联肢墙，更有利于保证稳定性。

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        2.3超限调整分析
        对于剪力墙的设计可以从最小需求点出发展开需求分析，能够更好地兼顾建筑建设的经济性和实用性。首先，建筑体的高度对承重的抗力的需求之间存在着同一性的问题，在进行楼层之间的剪力墙建设时需要按照高度的提升适度增加。随着楼层的升高，剪力墙的抗震设计需要适当增加，并从最小需求出发逐渐提升，能够更好控制在不同方向的抗力。其次，建筑体也是一个整体，在设计时不能仅仅考虑相邻两层之间的建设结构，还需要通过对建筑体的全面分析将受力情况进行拆解，使建筑体整体能够呈现出较强的抗剪力效果。根据浅析受力分析的结果对墙体建设负重限额进行适当的上调，更有利于延长建筑体的使用寿命。
        2.4墙体厚度设计
        剪力墙的墙体厚度不能随意设计，必须要结合受力分析和实际情况计算后得到结果。首先，剪力墙中需要开洞或添加构件，在设计厚度时要保证不小于边缘构件的宽度，否则构件在浇筑后有暴露可能会存在安全隐患。边缘构件是一个能够稳定剪力墙水平、减少位移的零件，需要提前加装在墙体模板中再进行混凝土的浇筑施工。过宽的构件无法放置在模板内，要求设计人员合理选择尺寸。其次，国家的建筑建设标准中对于不同形式的剪力墙有一定的厚度限制，如短肢墙体的厚度不得小于18cm，受力后墙体的形变位移不能超过10cm等。要求设计人员对相关的建设规定要求有一定的了解，并能够灵活运用个人设计经验。
        2.5墙体钢筋配置
        剪力墙内是钢筋混凝土结构，钢筋配置可以较好地提升墙体的韧性，需要提前进行钢筋配置后再进行浇筑施工。钢筋作为剪力墙的建设骨架，可以增加与混凝土的凝合力，在出现振动影响时也可以顺着钢结构进行传到，使整个墙体的受力更加均匀。根据建筑体抗震性能需求，0.2%的钢筋用量可以较好对抗四级地震对建筑体造成的影响。而不同的剪力墙结构的配筋量也有一定的差异，如孔洞开挖较多的墙体应当适当增加钢筋结构的引入以维持墙体的韧性。设计人员要根据剪力墙的压力进行计算，根据计算的结果适当增加一些钢筋用量基本可以满足需求。由于剪力墙的形状和厚度都是固定的，如果盲目增加钢筋的用量会占据一部分混凝土的浇筑体积，并增加墙体本身的重力。在计算时不仅要考虑建筑体的重力影响，还需要考虑到剪力墙自重问题。
        结语
        剪力墙的融入应用对于建筑物的结构稳定和质量安全都有着十分显著的提升作用，因此在进行建筑结构设计时，有必要将剪力墙结构设计作为重点添加进去。相关设计人员要足够重视剪力墙结构设计，与时俱进对剪力墙结构设计进行改进革新，使其能够不断发展进步，更好地满足人们对于建筑物安全稳定性能的要求。
        参考文献
        [1]李伟.建筑工程设计中的剪力墙结构设计分析[J].科学技术创新,2018 (33):106-107.
        [2]孙宏刚.剪力墙结构设计原则及其在建筑结构设计中的应用研究[J].建材与装饰,2018(47):66-67.
        [3]周超.建筑工程设计中的剪力墙结构设计分析[J].山西建筑,2015,41 (22):46+111.