剪力墙结构关键因素在建筑结构设计中应用探析

韩金平

摘 要：对于建筑物自身安全问题而言，剪力墙能够对其有效解决，而这主要是由于剪力墙的抗震性能更好。在建筑结构设计当中剪力墙结构需要对其关键因素加以关注，基于此，本文作者对建筑结构当中有效进行剪力墙结构设计应用这一方面内容，并结合多年工程实践展开探讨，旨在为行业内应用剪力墙结构进行设计时提供一些参考。

关键词：建筑结构;剪力墙;结构设计

前言

在建筑结构系统当中，可以说剪力墙这种结构类型是目前较为常见的类型，由于其自身在平面内具有较大的抗侧刚度、抗震性能好，因此在结构抗震中有着很重要的作用。另外，由于剪力墙自身结构形式具备一定程度特殊性，其所涉及因素较多，针对这一点，需根据实际设计要求进行落实，才能够令其合理化设计这一目标得以切实实现。

1.剪力墙结构概述

剪力墙泛指在建筑物当中用于承受风力荷载与地震作用而引发出来承受水平荷载的一种墙体，其结构体系在某种程度上来说，使建筑结构兼顾性能与稳定性，增强了建筑安全稳定性。因此，在这一前提下，设计师对其應用和拓展予以更大重视，比如可以采取一些优化措施，通过对钢筋砼等材料的合理有效使用，促使其结构的整体坚固性得到加强，进一步让建筑使用功能所提出的需求得到充分实线。现阶段，大部分建筑结构对于剪力墙结构体系提出了更为严格的要求，通过建筑自身用途要求不难看出，在对构建方案形成深入了解后，还需与结构组合方案相匹配，并将框架体系与其结构模型作为基础，这一方式对于剪力墙结构墙板自身承受能力提出一定要求，并且墙板重力大部分是源自于垂直与水平方向[1]。因此，在结构设计阶段，相关单位要明确掌握结构受力，并严格遵守结构流程与相关设计规范要求来进行设计。通过实践发现，剪力墙结构自身关键影响因素对于建筑结构水平方向结构属性等方面控制有着最为直接的作用。在通常情况下，剪力墙结构自身具备一定抗震性，因此其能够在建筑结构设计当中得以广泛应用[2]。

2.剪力墙结构优势与种类

2.1优势

稳定性是剪力墙结构自身最大优势之一，在剪力墙构成材料当中，钢筋混凝土占据最大比例，这一材料自身强度较大，并配有纵筋和横向钢筋，大大提高了剪力墙的抗压与抗剪强度，并增加了抗震延性，因此剪力墙与其他结构体系相比较能够承受更大的水平力。剪力墙也被称之为抗震墙，其对于建筑而言如同人体骨骼一般，是整个建筑核心所在，其责任是支撑建筑，承受各种作用力。另外，高层建筑也在剪力墙使用范围之内，因其自身抗震能力与结构能够满足高层建筑重量要求，而正是因为如此，剪力墙结构设计在我国是应用较为广泛的抗震结构体系之一。

2.2分类

剪力墙结构可分为三种类型，分别为小开口剪力墙结构、多肢剪力墙结构、有墙式剪力墙结构。其中，在小开口剪力墙结构中，顾名思义，是在墙壁上开一个小型开口，虽然开口相对单体较小，但是其面积叠加下来却不小，这一类型剪力墙结构极易发生剪切变形。通常小开口剪力墙结构皆是剪切变形，虽然此类结构极易变形，但是自应用之日起，至今为止尚未发生反弯这一现象。其次，多肢剪力墙结构通常会以分布成列形式加以显现，并且因其洞口面积较大，类似多肽化合物，因此也比称之为多肽剪力墙结构。最后，有壁式剪力墙结构也会开面积较大的洞口，并其墙肢线自身刚度与剪力墙刚度并无过大差异，这一剪力墙结构与其他类型结构相比较，其相对更容易出现变形与反弯现象。

3.剪力墙结构关键因素在建筑结构设计当中的应用

3.1约束边缘构件作用

为能够促使剪力墙自身因素得到充分发挥，对边缘构件加以约束不失为一种有效方式，这一方式主要是由两种方法组合而成，分别为无约束边缘构件与有约束边缘构件，两种方式任何一种都是无可或缺的存在，同时也各自带有弊端。通过各种比较结果来看，无约束边缘构件相对表现要更好，所能够承受力度也要更大。但是在稳定性这一方面，有约束边缘构件却表现更好，因此，在应用此方式使应根据建筑结构自身实际情况为选择基准。

3.2控制墙体配筋

钢材消耗巨大是剪力墙另一个关键因素，而在生产钢材过程当中又要消耗更多人力物力，因此，需对如何将剪力墙自身钢材料使用量降至最低的同时保证其质量这一问题深入思考，从而促使资源与成本能够得到大幅度节约。针对这一问题，可通过对墙体配筋量进行有效管控促使钢材料使用量减少，在通常情况下的方法为在确定所需最小配筋率后，通过对钢筋进行合理布置，令其水平朝向外侧铺设，竖直则朝向内部进行分布，把大直径的放在受力较大的端部，并加约束箍筋。

3.3应用短肢剪力墙

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）一文明确规定：“截面厚度不大于300mm，且各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的是短肢剪力墙。”在现阶段日常审图当中，短肢剪力墙应用范围逐渐正大，而这主要是由于其自身肢厚度与长肢剪力墙相比较要小，这一微弱的改良优势能够令其在部分小型住宅小区空间排布方面有所显现，并且对于布局与日后房屋建筑设计而言也会方便许多。由此不难看出，灵活性便是短肢剪力墙最为明显优势，但是与其他类型剪力墙相比较，其也拥有一些劣势，最为明显的便是其自身作用力承受能力受到削弱。除此之外，短肢剪力墙对于结构受力并不会做成过大反映，但是在高层建筑当中短肢剪力墙却很少得到应用。如若需要在建筑当中需要多个短肢剪力墙这一情况时，便需将建筑整体布局设计为一个筒状，这一形状是应用剪力墙作为荷载方式，其能够将诸多短肢剪力墙相互连接成一个整体，促使其组合成为一个具备更强受力的剪力墙体。

4 结语：

综合上文所述，建筑结构自身关键因素便是剪力墙结构设计质量优劣。通过以上对剪力墙结构设计的一些研究和应用可以发现，剪力墙结构的自身优势显著，目前适用范围也非常广泛，因此在建筑行业当中有良好的发展势头。但是，在目前来说，剪力墙自身结构的完整功能尚未得到最大程度的应用和发挥，对于建筑质量的提升还有很多的发展空间，若想全面将其剪力墙关键因素合理应用，就需要相关工作人员更加深入了解和掌握其结构设计要点和自身关键因素，设计时加以精密计算，从而在促使剪力墙结构应用取得突破性成就。

参考文献：

[1]杨如意.浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].河南建材，2018，000（002）：32-33.

[2]于毅.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].绿色环保建材，2018，No.134（04）：109.