剪力墙结构设计

剪力墙结构设计

陆莉娜

靖江市建筑设计院有限公司江苏泰州214500

摘要：剪力墙结构因为具备抗侧刚度大，侧移小与抗震性能好等一连串的特征，所以被普遍地应用于很多不一样的建筑构造设计中，尤其是在高层建筑的构造设计中，更是屡见不鲜。

关键词：剪力墙；结构设计

引言：这些年来，随着人们对住宅，尤其是高层住宅平面和空间的要求愈来愈高，一般框架构造与框架——剪力墙的露柱构件对建筑空问的严格限定和分隔已不可以满足人们对住宅空间应用与立面美观的需求。剪力墙的优点就展现在其具备相对大的抗侧刚度，在建筑结构中可以相对好的让侧边位移减少，除此之外还具备相对好的抗震作用，正是由于这样才推进了剪力墙在建筑项目中的普遍运用。

1.剪力墙布置

1.1双向布置剪力墙和抗侧刚度

剪力墙的布置要注意对于空间的掌握，使用双向布置的办法来对待。这对于抗震有相对好的疗效与结果。并最好确保二者的刚度值近似或一样，这可以带来自振能力的相似，对于平衡相对有利。剪力墙的受力承载能力非常大，也较大的侧向刚度。为了把剪力墙的优点发挥运用出来，使重力减弱，增加剪力墙能运用程度。墙体之间的间距要有所控制，疏密合理。

1.2墙肢高宽比

长度相对大而宽度相对小，相对薄的剪力墙能成为弯曲的剪力墙。这种形状利于坚固，防止寸劲导致的破坏，可以有一定的分担能力。对于高度与宽度值的比要不大于2，假如长度太长，背离了这个值的时候，要经过开洞口，让每一段的值类似这个值。独立的墙能够作为整体墙，也能够作为连肢墙。

1.3剪力墙洞口的布置

布置剪力墙洞口，会非常大地影响剪力墙的力学功能。所以，布置剪力墙洞口时要满足下面要求。规则开洞，洞口成列、布置成排，可以产生清晰的墙肢与连梁，相对规则的应力分布，又相对符合现在广泛运用流程的计算简图，安全可靠的设计结果。同时墙肢刚度相差悬殊的洞口要防止设置；对于错洞剪力墙与叠合错洞墙，二者都是不规则开洞的剪力墙，其应力分布繁杂，容易导致剪力墙的薄弱位置，常规计算不能得到其现实内力，结构相对复杂。其关键特征是错开洞口的距离非常小，甚至叠合，不但墙肢不规则，洞口之间产生薄弱位置，叠合错洞墙比错洞口墙更为不利，设计时要尽量防止。当不能防止叠合错洞布置时，要依照有限元方法认真计算分析，并在洞口四周使用增强措施或使用别的轻质材料填充把叠合洞口改变为规则洞口的剪力墙或框架构造；具备不规则洞口剪力墙的内力与位移计算要跟规程的有关规定相符。

2.剪力墙长度和厚度的设计

2.1设计剪力墙墙体的长度

相对长的剪力墙能用跨高比不小于5的弱连梁分成相对平均的几个单独墙段，各个单独墙段能为整体墙或联肢墙，各个单独墙段不能小于2的总高度与墙段长度之比，防止剪切破坏，提升变形能力。

剪力墙构造属于大体积混凝土构件，所以假如构造超长，在完成浇筑后受到温度的影响，外层混凝土收缩造成形成拉应力，从而容易发生裂缝，并且构造愈长形成裂缝的问题愈严重。所以，在设计中要充分注意，要经过在设计方案中设置温度伸缩缝等方法，把剪力墙构造长度控制在科学的区域内。

2.2设计剪力墙墙体的厚度

通常而言，为了确保剪力墙的侧向刚度和稳定性，在高层建筑中的剪力墙厚度通常在200mm以上，在对抗震要求相对高的区域还要合理增加厚度，除此之外，在剪力墙底层厚度也要合理增加。但是，也不是愈大厚度愈好，由于剪力墙通常都是由钢筋混凝土浇筑而成，自重相对大，为了把剪力墙的厚度降低而且确保构件的强度经常要增加配筋，所以对剪力墙的厚度务必要合理设计。剪力墙的厚度通常沿墙的高度方向递减，但是要控制减小的幅度不可以太大，防止部分力学性能差容易受剪切破坏。在现实设计中通常剪力墙的厚度大于等于楼层高度的1/25，同时不低于160mm。

3.连梁设计

3.1连梁的作用

在剪力墙构造中，连接墙肢和墙肢的梁称为连梁。在水平荷载功能下，墙肢出现弯曲变形，让连梁端部形成转角，从而让连梁形成内力，同时连梁端部的内力又反过来把与之相连的墙肢的内力与变形减小，对墙肢起到必然的限制作用，完善墙肢的受力状态。所以，连梁对于剪力墙构造特别关键，在起到连接墙肢功能的同时，还对所连接的墙肢起到必然的限制作用。

3.2连梁设计的解决措施

在设计带连梁的剪力墙构造当中，其梁高和截面大小受到很多要素的限制，万一发生设计不科学的状况就会关系到连梁的承载力或者导致截面不符合设计的现实需求的情况，因此在设计的时候需要留意下面2个方面：

（1）予以折减连梁刚度。由于连梁不是非常大的跨高，再加上和连接不小的墙肢刚度，在横向力功能下的内力通常会相对大，连梁屈服的时候展现为梁端发生裂痕，刚度缩小内力重新获得配置。因此，在首先实施计算设计宏观的时候，就要给予折减连梁刚度。通常，能够在不高的设防裂度的时候少折减一些，可以在不低的设防裂度的时候多折减一部分，不过不能够低于0.5的折减系数，为的是保证连可以承受纵向荷载力。

（2）以让剪力墙现实的厚度增加，这就是让连梁面积的明细尺寸增加的原因，有了上面的增加以后，在能够让宏观设计的强度增加，也就让地震所形成的内力增加的同时，另一方面连梁现实承载力和其尺寸是有着正比的关系，万一加深了剪力墙的厚度，地震的时候所产生的内力不可以依照墙的厚度增加比逐渐的分给剪力墙，是不会比这个比例大的，所以这样就会带来连梁的现实承载力超过约束的情况。所以细致的现实需求就一定药按照细致的状况与设计的需要实施相关的处理，方便作到更好的保证剪力墙作用的发挥，保证建筑的质量和施工的安全。

4.计算剪力墙结构与配筋

4.1剪力墙的墙身。有竖向钢筋与水平向钢筋都是剪力墙所包含的，在对其实施结构与计算时，要对其用量实施确定，关键对正截面中的抗弯承载力、斜截面中的抗剪承载力实施验算。剪力墙中配置的钢筋需求为：在一级、二级、三级的抗震设计中，不能低于0.25%的竖向配筋率和水平配筋率；在四级、一级非抗震设计中，其不可以低于0.2%的配筋率。此外，剪力墙的竖向钢筋和水平钢筋之间要在300mm左右的距离，不可以低于8mm的直径。

4.2连梁。剪力墙本身只要具有了必然的强度与刚度，才可以让墙体和连梁的协调工作得到保证。一般状况下，提升剪力墙刚度、墙肢紧密连接是连梁具备的作用。所以，在实施计算高层建筑构造整体的经过中，连梁的刚度要相关的折减。其不可以低于0.5的折减值，要控制在0.5～1.0的取值范区域。假如在刚度对折减后，建筑构造的正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力不足，那么能够经过连梁高度降低、减小全体刚度的方式，来让地震带来的影响减少。

结语

结构设计经济合理与结构安全之间并不冲突，只有科学的结构平面设计，剪力墙布置平面平均，规则，使偏心减少。假如剪力墙要想更好地施展其刚度大、外形美观等优势，并又想克服本身构造上的问题，那其重点就全在于结构设计，设计师们一定要对剪力墙的设计做到安全、经济、科学、外形美观。

参考文献：

[1]刘庆.高层建筑剪力墙结构设计[J].科技资讯，2011，（31）

v[2]刘娜.剪力墙结构设计若干问题的思考[J].中国新技术新产品，2011，（08）.