对于剪力墙结构设计与构造的几点思考

熊晓波

摘 要：随着人们的生活水平朝着小康社会的方向发展，人们对于生活各方面的要求变得越来越高。尤其在居家环境方面，对于房屋的设计建筑等方面的要求变得越来越多样化。从以木头为主要的建筑材料到以砖石为主要的建筑材料，住宅的结构形式以及格局的设置，逐渐成为人们选择住房的要求之一，在建筑上采取的主要的结构形式主要有框架、剪力墙、框架等等。在这其中剪力墙结构作为抗震的有力手段被广泛应用于住宅建筑之中，尤其是在高层建筑设计中，应用更加广泛。本篇论文将主要对剪力墙结构进行分析，通过分析剪力墙结构的设计和构造给人们在建筑商提供更多的参考意见和建议。

关键词：剪力墙;构造;裂缝

随着人们对于建筑物设计的愈加关心，剪力墙设计逐渐受到人们的青睐。剪力墙结构具有良好的抗侧能力，是结构设计中最主要的抗震的构造，在合理的设计之下，剪力墙结构不仅能够满足人们对于住宅的要求，在地震过程中它所能承受的地震作用也会相应的扩大。剪力墙的类型分为平面和筒体两种，平面的主要在钢筋混凝土的结构中较常见，筒体则常见于高层的建筑物和一些比较高的结构设计之中。剪力墙按材料分为钢板、混凝土和配筋切块三种类型，其中应用最广泛的的材料是混凝土制作的剪力墙结构。

1 剪力墙结构的类型

剪力墙结构可以大概划分为六种类型，根据墙上的洞的大小、多少和如何排列进行划分有整体墙、小开口的整体墙、不规则洞口的剪力墙、连肢墙、框支剪力墙还有壁式框架剪力墙这几种类型。其中整体墙的墙面几乎没有洞口，与之相反，小开口墙的墙面的洞口比整体墙的洞口来说相对较大，而连肢墙也有一列洞口存在，以此类推墙面之间有较大的区别。除此之外，还可以根据受力的不同分为独立墙肢、整天小开口型、整截面、连肢和壁式框架这几种类型。不同样式的墙面结构使大众对于剪力墙的选择变得更加多样化，根据自己的需要去建构不同的墙面样式，在增强稳固性的基础之上，增加墙面的美观效果[1]。

2 剪力墙的结构与功能

2.1 设计的原则

剪力墙设计的主要优势就是为了应对地震对房屋造成的影响，以及在地震发生时避免房屋坍塌对人造成的伤害，出于这个原因剪力墙的设置主要是以双向的均匀布置为主，因此对于阶梯和电梯处的布置结构是以一种不规则的方式进行设计和规划的，在进行设计之前首先要考虑阶梯会对整体构造产生的影响，然后考虑空间的搭配和合理划分，最后敲定设计施工的方案。

楼层的设计使竖线上的物件首先作为抗震的初防线，首先遭到破坏，与之相反整体的设计则总是趋向于使横线上的物件首先承受压力，这样就会使整体的建筑遭受较小的损害，在一定程度上对整体的建筑具有一定的保护性。在地震发生时，剪力墙的墙肢被破坏，因此在最初进行设计的时候需要注意连梁的设计，避免连梁破坏影响墙肢。所以在设计上尽量使两部分可以进行独立工作，避免任意一部分会对另一部分的破坏，在设计上需要遵循“强墙弱梁”和“强剪弱弯”的原则，借以提高结构整体对于地震的抗压能力，增加建筑的稳固性。

2.2 对于墙肢的要求

剪力墙建筑对于地震的抗压性，需要在其结构的底部进行加固，加固的部位的厚度应当按照具体的要求进行加厚，而并非加固的部分也应当按照要求进行一部分的垫底（不通顺）。不同的地震程度对于墙壁厚度的要求也不同，在设计的时候需要根据对于这一部分的特殊要求进行不同程度的加厚。在对边缘构件进行约束的同时要符合整体建筑的规范和要求，对其进行约束的构件对长度和宽度也有一定的要求，为了整体建筑的安全和合理性需要按照要求进行准确的设计。最后在进行墙肢配筋的装置时，当地震强度较大时，至少要采用双排钢筋，在进行连接的同时，底部也应当适当的加密连接。不管是水平方向还是垂直方向，都要进行合理的配置，以确保整体建筑的效果[2]。

2.3 对于连梁的要求

在对连梁进行设计的同时，连梁顶部和底部嵌入墙内的部分的深度，在抗震设计和非抗震设计中对于连梁的要求也存在一定的差别，因此需要根据顾客的要求做适当的设计。在对连梁进行连接设置时，应该按照加密区的要求对连接处进行设计，所采用的构件的直径和间距都需要按照要求进行合理的规划。在顶部的连梁在进行垂直方向嵌入墙体，进行连接时连接时的构建兼需要在150mm之内，与此同时水平方向的连接构件不至于在连梁的范围之内，它的长度需要根据连梁的高度及其变化进行修改，以求达到最适合的范围。

3 裂缝问题

3.1 裂缝的特征

裂缝问题是指在施工的过程中出现的墙体开裂的现象，一般来说，在使用钢筋混凝土进行构件的剪力墙的裂缝可以区分为表面不规则的和贯穿性的裂缝两种。表面不规则的裂缝是在刚开始进行施工后，在墙体的表面出现的裂缝，很宽而且特别的密集，但是进入墙体的深度不是很深，因此这种裂缝对于整体建筑造成的影响一般不会特别大，对于这种裂缝可以采用适当的办法去处理。而贯穿性的裂缝一般以垂直方向上的裂缝为主，这种裂缝在墙体施工后几天会出现，它的走向一般与地面接近垂直。这种裂缝与后面不规则的裂缝相比来说伤害较大，深度也较大。所以在建筑施工的过程中，要更为注意裂缝的出现，避免出现贯穿性裂缝，对建筑设计造成的损害，影响建筑的安全性。

3.2 裂缝的原因

对于裂缝产生的原因主要有以下几点：一是混凝土在收缩过程中受到的压力过大，一部分是由于水泥的使用量增大，水与灰的配比减少是造成混凝土收缩最主要的原因，在搅拌混凝土的过程中，为了满足运输的要求，里面添加细骨料，包裹在细骨料上的水泥變少就会削弱混凝土的混合及粘性。二则是混凝土的温度的原因，硅酸盐水泥的使用使水泥的温度较高，而且较为集中，在混合的过程中散发出大量的热量。而且养护的力度不足就会造成墙体表面水分散失于内部之间水分出现差异，从而造成裂缝。最后一点就是因为剪力墙承受来自各方面的约束，这些约束使剪力墙受到限制不能发生变化[3]。

3.3 对于裂缝的防治

为了避免裂缝的出现，可以调整一下混凝土的组成部分，控制一下各种不同的建筑材料使用的分量。在进行模板的拆除和养护的过程中，适当的延长一下养护的时间，缩小温度差异，保证后期出现的效果比较完美。而且可以加入一定剂量的膨胀剂，在一定程度上避免水分散失墙体收缩带来的影响。再者可以在剪力墙上可以打一些小洞，将较长的墙变成较短的墙，以控制收缩产生的裂缝和导致的墙体变形。而且可以设置一些暗梁，适当缩小裂缝的长度。裂缝的问题可大可小，因此在处理时要根据现场的情况进行适当地更改和修补，采取恰当的措施保护建筑的稳固。

4 结语

住宅安全问题关乎每个人的生活质量和幸福，在进行建筑施工设计的时候，不仅要考虑舒适性更要考虑安全性，在科技不断发展的当今社会，需要以更加安全和科学的建筑施工方案，对建筑设计进行设计施工。剪力墙的设计结构尽管较为稳固但同时还存在一定的问题，在进行建筑的过程之中需要考虑到多方面的问题，在出现问题时及时进行修补和改正，避免后期建筑完成时再进行大规模的修改和弥补，在不断完善和提高水平的同时，实现设计与施工结果的完美呈现，让人住上更加安全放心的住宅。

参考文献：

[1]杨静. 基于BIM的剪力墙结构参数化设计研究[D].沈阳工业大学，2016.

[2]桓秀剑. 装配式混凝土结构住宅的应用研究[D].长江大学，2016.

[3]蒋欢军，李书蓉. 带可更换部件的联肢剪力墙抗震性能研究[J]. 建筑结构学报，2020，41（01）：24-32+41.