建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析

【摘要】剪力墙结构在建筑设计中所表现出的优势非常明显，能够在新的环境下更好的适应建筑的发展需求，同时也满足了人们对建筑的使用需求，对于提高建筑质量也发挥着重要的作用。然而就目前来看，剪力墙结构的应用还存在着诸多问题，因此，我们还需要不断的进行探索，从而提高剪力墙结构技术水平的发展，为建筑工程的发展提供更多、更可靠的基础保障。

【关键词】引言建筑结构；剪力墙设计；要点

一、建筑工程结构设计中剪力墙设计的概述

剪力墙又可称之为结构抗侧力墙，是一种构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载并传递竖向荷载的墙体。在建筑结构中剪力墙的设计性对于其他墙体的设计更具复杂性，但是稳定性和安全性也更高。剪力墙所使用的钢筋浇筑方式更合理，而且在建筑施工中可以采用滑模等施工工艺，从而提高了施工效率，提高了建筑的经济效益。另外剪力墙的对建筑结构影响也比较小，不会影响整个建筑设计的美观性，同时也不会占用过多的室内空间，使得建筑结构更具有合理性和美观性。剪力墙虽然具有很多的优势，但是在结构上也存在一定的局限性，这种局限性需要建筑设计人员在设计中重点注意。因为剪力墙对施工材料要求比较多，建筑的整体重量增加，对地基承载力要求比较高，容易出现不均匀沉降及倾覆的状况；剪力墙结构无法实现大空间和大开洞，多用于高层民用住宅领域。

二、建筑工程结构设计中剪力墙设计的原则

剪力墙结构是在建筑中采用钢筋混凝土来代替传统的框架中的梁柱，从而由钢筋混凝土墙来承载内力，并且达到抵抗结构水平力平衡的目的，在这其中所采用的钢筋混凝土墙承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。现如今，这种结构的使用已经非常普及，并且在建筑工程中承担着重要的作用，也是必不可少的重要结构体系。

1、对墙体进行受力分析。在对剪力墙进行结构设计时，要对墙体的实际受力情况进行分析。墙体作为一种竖向构件，其所承受的压力除了水平方向的剪力和弯矩外，还包括竖向压力。剪力墙的结构设计必须要对自身的受力情况进行充分考虑和分析，保证墙体的质量和使用效果。

2、平面外稳定。剪力墙自身的特点决定了其在同一平面内的刚度和承载力比较大，而在平面外的刚度和承载力则相对较小。如果有平面外的梁体与剪力墙进行连接，就会产生较大的墙肢平面外弯矩，而对于一般建筑施工而言，并不会对墙的平面外刚度和承载力进行验算，这就会导致对于墙体受力情况的计算不足，造成安全隐患。因此，在对剪力墙进行结构设计时，要尽量避免平面外的连接，如果实在无法避免，必须按照工程施工相关的标准采取加固措施，确保剪力墙平面外的安全。

3、调整超限。主要是针对剪力墙的连梁来说的，剪力墙的连梁跨高比必须大于2.5，防止出现弯矩或剪力超出规定界限的情况。对于跨高比大于或等于5的连梁结构，必须按照框架梁的标准进行结构设计，不能对其刚度进行折减。而对于跨高比在5-6之间的连梁，则需要对其刚度进行适当地折减，同样是为了防止出现弯矩或剪力超限的情况。对剪力墙连梁的超限进行调整，可以有效节约工程的造价，使企业获得更高的利润。

三、建筑工程结构设计剪力墙设计的要点

1、剪力墙优化设计的策略

剪力墙结构在进行设计过程中一定要充分发挥剪力墙的重要作用。这样不仅仅可以保障建筑工程的质量，更能有效的节约成本。所以，在进行剪力墙结构设计时，一定要与实际施工作业情况相结合，利用先进的科学技术进行合理设计布局，将剪力墙设计结构功能有效的发挥出来。针对施工中，长度较长的剪力墙可以依据施工需要将其剪力墙进行截段，但需要确保各长度的一致性，同时还应开设相应洞口。各个墙段之间要利用弱连梁进行连接，且每个独立墙段的高度与截面高度之比控制在三左右，为了有效防止剪力墙出现破坏的情况，在结构设计过程中可以将洞口与截面高度之比控制在四以下，小墙肢体的高度要高于实际截面的墙体厚度。2、合理定位剪力墙结构

为了有效保证剪力墙的合理性及安全，在具体剪力墙施工作业过程中可以针对结构布置进行合理使用。通常情况下可以采取以下两方面加以控制：一是平面结构布置；二是竖向结构布置。在进行剪力墙平面结构设计时，剪力墙的结构刚度中心与质量中心尽量重合，减少扭转现象的出现。从一定意义上而言，剪力墙不应太过复杂，应采取简单的规范设计原则进行剪力墙结构设计。剪力墙刚度大小对于剪力墙的整体发挥及质量都有着极其重要的影响，所以施工中，一定确保其刚度符合设计结构要求。

3、剪力墙中大墙肢处理

剪力墙结构设计从一定意义上而言，具有其自身结构的延伸性优势，对此施工过程中必须充分发挥其效用。这对于整体结构而言有着至关重要的影响，在一般情况下，在对剪力墙进行结构设计时，极易将其设计为长肢剪力墙，这种墙体结构的出现对整个墙体的质量都有影响，所以设计中，要依据实际施工需要进行设计调整，避免其此情况的出现。从剪力墙作用而言，它质量的好坏将对整个墙体配筋的承载力起到至关重要的影响。所以，为了有效避免这种情况的出现，就要对其进行施工留洞，待施工完成后可以对其进行填筑，从而有效的将长墙变成短墙。或是在设计过程中就可以依据结构实际情况进行设计然后预留洞，通过计算的方式也能增强短墙肢的承受力。

4、剪力墙结构的墙体配筋控制

在进行剪力墙结构设计时，必须充分考虑整个建筑结构的设计安全及工程的经济效益，对于剪力墙而言，其设计不仅仅涉及到整个墙体的建筑质量，更与墙体内部的钢筋设置有着密切关系。通常情况下，在设计时必须将竖向钢筋放置在剪力墙内，但同时需要注意钢筋的配筋率必须满足设计及质量要求。

5、边缘构件设计

剪力墙结构的边缘构件具有横向钢筋约束，可改善混凝土的受压性能，增大延性，剪力墙的边缘构件分约束边缘构件和构造约束边缘构件。约束边缘构件的截面尺寸和配筋都比构造约束边缘构件要求高，其长度及箍筋配置都需要通过计算确定，构造边缘构件中除纵向钢筋应满足受弯承载力要求外，其余均按构造要求配置，在对剪力墙结构进行设计的过程中，边缘构件设计比较重要，边缘构件设计可以使得延伸性增加，剪力墙整体抗剪能力得到提高。剪力墙边缘构件主要是端柱、暗柱等，结合实际的情况，对边缘构件或者是约束边缘构件进行设计。

结束语

从某种意义上而言，剪力墙设计更加符合现代建筑设计的发展要求，并在一定程度上能够满足人们对于建筑的使用，更为重要的是剪力墙设计充分发挥了其优势提高了建筑设计质量，对于建筑行业的长久发展有着至关重要的意义。但就现阶段而言，我国剪力墙设计的应用还存在着诸多问题需要结合实际加以解决，从而不断进行探索，为建筑工程的可持续发展提高更多的质量保障及基础完善措施。

参考文献

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