管窥建筑的剪力墙体系设计

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一、剪力墙结构设计的遵循原则

1.楼层最小剪力系数

关于楼层最小剪力系数原则，要求剪力墙结构设计的布置一定要不断减少。最好设计大开间结构，使侧向钢度结构达到理想状态。更为重要的是，楼层与楼层之间的剪力系数需要达到最小，尽量适中，不能超出所限制范围，特别是对于短肢剪力墙的要求更为严格。因为它承受着地震倾覆力，所以它的整体总底部承受的倾覆力比不能超过1：4。遵循这样的设计原则，剪力墙不但可以减轻结构自重，而且还能大大降低地震危害，同时又节约许多建筑经费。因此，剪力墙结构的施工一定要遵循楼层最小剪力系数的设计原则。

2.楼层间位移与层高

关于楼层间位移与层高，就要求剪力墙规范规定的最大楼层间位移计算一定要注意相关事项。若在地震频繁的建立楼层，所用标准值产生的楼层计算。可以保留整体弯曲变形，需要计入扭转变形在高层建筑中，因为当前的高层建筑重点考虑的就是楼层间的扭转与剪力变形。具体地讲，竖向构建数量决定着结构的剪切变形。但是在实际的建设过程中，合理的构建是关键。一旦结构不科学，势必会引发过大的扭转变形，这样就无法达到楼层间对位移的基本要求。因此，针对目前的高层建筑，不但要考虑楼层间的位移，还要尽量减小施工过程中对剪力墙作用的扭转变形，即剪力墙结构的施工一定要遵循楼层间位移与层高比例协调的设计原则。

3.剪力墙结构的超限

关于剪力墙结构的超限，就是说剪力墙结构的设计不能超所限范围，一定要有章可循。由于剪力墙结构的连续跨高比太小时，将会直接引起弯矩出现及剪力过大现象。当跨高比小于5时，连续梁无法被拆减。所以，剪刀墙跨高比的正确选择，最好要避免弯矩及剪力过量，尽量确保其规定范围内。若能有效地用上这些规范原则，还能从根本上降低工程的成本。因此在设计剪力墙结构时，在符合相关规定的前提下，仍需多方面考虑其影响因素，以保证房屋整体的合理性。结构不能多也不能少，即剪力墙结构的施工一定要遵循剪力墙结构的超限问题的设计原则。

二、高层建筑剪力墙体结构设计

1.剪力墙界面厚度

合理设计剪力墙界面厚度，对于剪力墙的厚度而言，在整个建筑施工过程中也很重要。要求其厚度尽量小，主要是为了保证剪力墙平面的刚度，使其更加稳定。在设地时，首先要确认剪力墙的最小厚度。依据建筑物层高，以及无支长度的较小值进行计算。任何建筑都离不开抗震防范，对于高建筑剪力墙体抗震的结构设计而言，要求根据地震的具体大小设计底部加强区。地震大，底部加强区占用面积就会大，但是面积不能小于160mm等。

2.混凝土强度等级

合理设计混凝土强度等级，由于剪力墙对混凝土的要求非常高，而最少等级为C20。所以，在高层建筑剪力墙体结构设计中，要是剪力墙结构带有筒体与短肢。一定要确保其中的混凝土强度大于或等于C25，这样才能达到剪力墙对混凝土强度的等级要求。

3.钢筋配筋最小值

合理设计钢筋配筋最小值，要求在剪力墙结构设计中，首先要充分考虑竖向分布时钢筋配筋率的最小值。这样做的目的是为了进一步保证混凝土墙体在受到弯力时，出现的裂缝不会迅速达到抗弯极限，以防斜裂缝发生脆性而被剪拉破坏。

4.开洞构造的设计

合理进行开洞构造的设计，进一步优化高层建筑剪力墙体的整体结构设计，具体做法为：如果剪力墙结构中的开洞要求比较小，设计时一定要注意这个因素，使新设计的剪力墙结构截面的具有更好的承载力；也可以在钢筋切断集中处补足洞口，这时的钢筋直径最好大于或等于12mm。当然，其对剪力墙的开洞构造设计完毕后，正式施工还要依据现场情况。特别是边缘构件的设置一定要与实际切近，不可凭空设计。

5.剪力墙结构体系

合理设计剪力墙结构体系，为了使高层建筑剪力墙结构体系更加合理科学，竖直方向荷载大部分情况较大。由于存在荷载，竖直方向往往会产生轴力，而使连续梁内出现弯矩情况。工程设计师在计算时，首先要按照其受力面积进行计算设计；如果是水平荷载，就要按照平面因素考虑。实际上，剪力墙结构计算工作属于复杂型的，而且工作量非常大。这就要求设计师针对剪力墙结构的受力特点分别进行计算，从而使剪力墙结构体系的设计更加科学，更加完美。

三、结语

综上所述，由于剪力墙结构不但结构安全可靠，而且还能使室内空间合理布局，所以高层建筑结构中剪力墙结构应用将会不断兴盛。在未来的建筑发展领域，剪力墙将是人们生活幸福的有力保障，其合理的设计布局将是建筑施工管理的首要任务。

作者：孙佩琳 黄菲菲 单位：青岛理工大学建筑设计研究院