建筑工程结构设计中的剪力墙设计探讨

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　　摘    要：随着人类数量的不断增加地球压力也不断升高，这也是建筑领域近年来飞速发展的重要原因，在这个过程中不仅是建筑结构发生了变化，人们的结构设计水平也有显著提高。在结构设计中剪力墙是其中的一个局部，剪力墙的构建水平，通常会影响到修建的整体水平，所以，此文主要针对在工事建筑中的抗震墙进行研究和分析，并希望能够对建筑工程的结构设计提供力所能及的帮忙。
　　关键词：剪力墙设计;结构设计;建筑工事
　　1  引言
　　本文主要介绍了剪力墙的功能，在修建的工程建设中，结构设计相当于整个项目基础的结构框架，是整体的一个前提，及其在不同的建筑中如何设计展开探讨，尤其是在超高层建筑中剪力墙的设计更是对建筑本身的稳定能力、抗震能力和抗风能力起到了很直接的用处。此文还对针对剪力墙给出了简单的概括描述，并且对在剪力墙设计过程中易出现的问题进行了分析，并对其提了相应的建议。希望能够为国家的建筑工事的剪力墙构建的发展作出些许贡献。
　　2  抗震墙的基础结构和功能及短肢抗震墙的基本情况介绍
　　（1）剪力墙又称为抗震墙，是因为在建筑物中不但承受建筑物本身带来的垂直压力，同时还承受风力或地动引起的震力。（2）又因为剪力墙不但有分隔的作用还能够保护建筑，所以墙体的分布不但要满足建筑物在水平构造要求，还需要满足其在空间结构的分布情况。（3）相对于普通墙体结构，剪力墙构造不但有相似的承重能力，还有更好的抗侧力功能和稳定功能，还有较好的立体性作用，所以常用于高层的建筑物或者普通建筑。（4）抗震墙结构一般适用住宿小区、旅馆等单体空间比较小的建筑，抗震墙的缺点就是建筑平面布置相对固定，通常情况下要求空间大的建筑不方便用剪力墙，另外墙体自身的重量相对较大，灵活性也就差，其优点是侧向稳定性大，在水平负载力作用下位移量小。
　　短肢抗震墙体结构型式的特点有以下几种：①综合构筑水平面和间隔墙的位置来确定垂直墙体的分布，并且基本上不和建筑物的其他墙的功能产生冲突。②墙的数量可视情况而定，肢长可按要求符合要求的情况下随意设置，主要是满足抗侧力的要要求来设计，还能够经过改变墙的长度和安情况任意调整受力中心的位置;③相对于其他剪力墙不但能够灵活布置，还有更多的选择方案，并且设计规划相对简单;④墙于与墙之间的连接支柱，可以随着墙肢共同布置在间隔墙垂直平面内;⑤可以利用抗震墙的中心，确定构建主要的抗侧力构件的形状，用来满足建筑所需要的抗侧能力的需求。
　　2  剪力力墙的设计概述
　　在整个建筑工程中的结构设计过程中剪力墙的设计是相对独立的，由于剪力墙的优势是相对于普通墙体能够承受更大强度的力，所以在设计方面和普通墙体也有几点不同之处：首先，对作用于剪力墙上的垂直或是水平方向的力进行较为精准的测量，通过数据进行对墙体的整体受力计算，用于保证剪力墙受到的力在承受的范围之内;其次，对墙体的侧面和正面进行精准计算，并对斜截面的承受能力进行较为准确的分析和验证。只有经过科学的计算，才能将剪力墙的负载水平最大程度的展示出来。下面简单介绍短肢抗震墙的设计要求：（1）因为短肢抗震墙结构的抗侧能力相对与普通剪力墙结构其承受侧立的能力小了很多，设计时需要按要求布置多个长墙，用于加强建筑物的刚度。（2）建筑水平面外边部的短肢剪力墙结构是抗震薄弱部位，当发生剧烈晃动时，就会增强原有的变形，使其墙肢发生裂痕甚至断裂，对于这种情况就需要加大其抗震构造的内部措施，例如可以增加钢筋和钢筋之间的配筋分布率。（3）在超高或是高层层建筑中若是短肢抗震墙结构承受的压力过大的情况下，一般情况下出现全体构造发生弯曲的情况，底边和外部的墙肢受较大的垂直负载和回旋力的情况下会出映出外围周边墙体裂开的情况，对次就需要对外部墙肢增加大横向宽度和配筋布置，用来增强墙体的延伸能力和抗震的能力。（4）为了使受力中央与建筑物的形心尽量接近，墙肢之间需要尽可能的平匀散布，在必要时可以加长肢墙来改变受力中心。
　　3  剪力墙设计中的常见问题
　　剪力墙的设计在高层建筑中能够更好的显示出来（一般为大于20层的建筑物），随着剪力墙的发展其好处越来越明显，其在小于20层的（低层）建筑中也有越来越多的应用。
　　3.1  高层建筑建筑物出现的常见问题
　　在构筑工程的结构设计中，基本上都会有部分施工人员会忽视高层建筑和低层建筑的差别。例如：在建筑工程大于20层的高层建筑过程中运用短肢剪力墙设计方法，出现这种情况就会造成建筑物底部稳定系数不达标，从而导致建筑物整体出现问题。需要注意的是（建筑在超过20层以后，在抗震墙的设计过程中，其剪力系数需要达到10以上）。
　　3.2  低层建筑物剪力墙设计中常见的基本问题
　　在低层建筑物的建造过程中，使用剪力墙设计后却采用传统的墙体建造方式，这样一来，剪力墙的剪力墙应有的能力不但会无法展示出来，而且还会耗费更多的建筑成本。所以在這里使用短肢剪力墙的设计可以节约成本，还能将建筑物的结构定点，及其结构底部稳定性控制在可控范围之内。
　　4  建筑工程中剪力墙的设计和分析
　　4.1  选用合理的设计方法
　　在建筑工程的结构设计之中剪力墙的设计方案是全体设计方案的前提，只有运用正确且合理的设计技术才能设计出良好抗震墙方案，并且只有好的方案才能展现剪力墙的利用价值。又因为剪力墙自身的受力状态一般在弯道处，所以在对剪力墙的设计过程中就优先考虑能不能把它设计成宽细状，这样可以保持剪力墙有较好的延展性。
　　4.2  剪力墙的位置布置要合理
　　剪力墙不仅需要好的设计，还需要好的合理的分布。只有将剪力墙的重量中心和刚度中心结合布置在一起，这样不仅能够增强建筑物的稳定性还能减少剪力墙自身受到破坏的几率。然后，在布置过程中还需要考虑到剪力墙的最大特性，将其侧向受力能力发挥出来，这样也有助于建筑物抵抗自然灾害的能力。
　　4.3  剪力墙的核心——延伸性
　　在剪力墙的设计中还需要将剪力墙的延伸性好好地发挥出来，剪力墙抗震的能力大部分源于自身的延伸性，这样不经能保证建筑的安全还能保证其有更长的寿命。对于这一点，可以采用自身连贯性来支持抗震墙的承受功能，从而合理的保证抗震墙的利用率和合理性。
　　4.4  提高剪力墙的强度和周期性
　　剪力墙直立钢筋、水平钢筋的配筋分布状况况，需要符合下面的要求：三级及其以下地震，抗震墙的直立和水平钢筋配筋分布率大于0.25%是基本;四级及以上剪力墙配筋分布一般需要超过0.20%;钢筋之的间距要求小于300mm，直径要在8mm以上。有些抗震墙结构的抗震墙底边需要增强稳定性，直立和水平之间钢筋配筋分布率均要求超过0.3%，钢筋之间的距离要求不超过200mm。这样的设计可以提高建筑物的抗震能力。
　　4.5  建筑用料的科学运用
　　剪力墙的能否起到作用不但受制于，墙体的设计和布置方法，还和所用材料有着很大的关系，随着我国高层建筑的飞速发展，各种混凝土的的强度也逐渐提高，应用的范围也逐步提高，其中各种材料和运输中需要骨料的添加都需要进行严格的计算。
　　5  结束语
　　伴随社会的发展人类所需要的的建筑也会越来越多，但受制土地面积的不可增加，建筑物向上发展的趋势是世界发展的必然事件，所以剪力墙的的发展也是大势所趋，为世界建筑的发展和中国特色建筑的延伸做出贡献，是当下我们学习这个学科的终极目标。
　　参考文献：
　　[1] 邱鹏.建筑工程设计中的剪力墙设计探讨[J].房地产导刊，2015（13）.
　　[2]李汗珠.建筑工程设计中的剪力墙设计分析[J].江西建材，2015（2）.
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