剪力墙设计下建筑工程

剪力墙设计下建筑工程（精选11篇）

剪力墙设计下建筑工程 篇1

剪力墙的设计一直以来就在建筑工程施工过程中占据着重要地位, 支持工程结构设计的成功建设。所以, 结合剪力墙设计的重要地位, 本文阐述了进行建筑工程剪力墙设计中的一些重要的概念、原则、方法、重要性等方面, 阐述了剪力墙设计工作中需重点注意的方面。

1 剪力墙设计简析

剪力墙设计工作有着很强的系统性, 在设计的概念、类别、原理等诸多方面都可以看出。本文针对几个重点方面, 分析了剪力墙设计工作。

1.1 设计概念。

剪力墙设计的设计理念是独立的, 工作人员一般还将其称作抗风墙、抗震墙或者结构墙。进行建筑工程的施工时, 剪力墙能够分担大部分的风荷载和地震产生的水平荷载。和之前使用的木墙结构相比, 剪力墙的设计方式与其差别不大, 不过结构优势以及可承受的强度更大。另外, 设计工作者开展剪力墙的设计工作时, 有几点需要注意的:一是测量准确各方面数据, 使墙体水平、垂直方向上的作用力以及墙体整体结构作用力符合墙体承受范围。二是准确计算墙体的正截面承载力。三是分析验算斜裁面承受的剪承载力。经过精确计算后, 能整体提高剪力墙的荷载水平, 使其在建筑工程中发挥更好的作用。

1.2 设计分类。

剪力墙的设计类别体现了它的鲜明特征, 比如:在开洞工作中必须排列整齐、上下一致, 要突出墙肢以及连梁, 并保证墙肢刚度的一致性。要将建筑的力都集中在梁突变的位置, 还要确保墙肢高度内不存在反弯点。不仅如此, 由于实体墙上没有开洞、不存在开洞面积, 所以其受力形式就是弯矩图, 并保证其形变均为弯曲型形变, 避免产生反弯点。此外, 进行剪力墙的设计工作时, 一定要确保剪力墙的规格与有关规定相符。

1.3 设计原则。

剪力墙的设计原则是对墙肢以及连梁进行科学合理的安排, 且两者的抗震性能与刚度是有着很大差别的, 所以设计者开展剪力墙结构的设计工作时需要斟酌选择使之与工程的实际情况相符, 这样设计出的剪力墙才可以发挥重要作用。另一方面, 设计人员根据建筑工程的实际情况, 作出合理的分析安排, 在建筑工程施工中设置剪力墙结构能够使施工过程更加顺利, 在设计结束后也不松懈地安排一些有效的保护措施, 以不断的提高设计工作的质量, 更好的保证剪力墙结构的稳定性。

2 建筑工程结构设计中的剪力墙设计

建筑工程结构设计中的剪力墙设计不能只依靠本身技术, 还需要慎重确定设计工艺、科学安排结构、做好延伸工作并不断提高结构的强度。本文根据这几种工作具体如何帮助建筑工程结构设计中的剪力墙设计展开了深入分析。

2.1 选择设计方法。

只有科学、合理的设计方法才能够保证剪力墙结构的稳定性, 提高工程整体的质量。基于选择设计方法的重要性, 设计人员在进行剪力墙的结构设计时, 更加应该慎重确定最恰当的施工方案, 尽可能的增加建筑工程的整体强度以及安全稳定性。另一方面, 在选择设计方法的过程中, 剪力墙设计时首先就应将形状确定为宽细状, 这是考虑到剪力墙结构在处于受弯的工作状态时往往具有着较为高的延展性的缘故。与此同时, 还应避免剪力墙过长以至于其成为低宽剪力墙, 无法符合建筑工程的抗震要求, 使剪力墙设计失败。而且, 设计人员在选择设计方法时应借助于计算机进行精确的计算, 并参照大量实验经验解决设计过程中遇到的难题, 使设计成的剪力墙适用于不同形式的前提, 并保证结构相同的稳定性和安全性, 在保证施工顺利开展的同时, 显著提升建筑工程结构设计中的剪力墙设计水平。

2.2 合理布置结构。

科学的安排施工能够使剪力墙设计工作的质量、效率等都得到有效的提升。在布置剪力墙的水平结构时, 设计人员应该想尽办法用对称的方式进行剪力墙平面设计, 这样可以有效避免剪力墙扭矩的出现, 并且加强剪力墙的抗震性, 这就需要设计人员将剪力墙的重量核心和其刚度核心尽可能的布置在一起, 促成对称。另一方面, 如果设计人员在剪力墙布置的结构过程中适当的减少单向形式的设计, 可以在剪力墙结构中对抗震性产生积极作用, 整体提升建筑工程的抗震性能。除此之外, 剪力墙侧向刚度能够充分发挥也是设计人员在布置结构过程中应该注意的事项, 也可以在根本上不断增加建筑工程结构设计中的剪力墙设计的抗震效率。

2.3 延伸性处理。

进行建筑工程剪力墙结构的设计工作时, 还必须解决好延伸性问题。在进行剪力墙的设计和施工过程中, 因为剪力墙的结构自身存在着较大的延伸性, 这就促使剪力墙整体也当具备相应程度的延伸特性, 对剪力墙结构的整体性和耐久性有直接影响。另一方面, 剪力墙设计时设计人员应使用均匀、对称、上下连贯的设计方法, 使其承载力符合规定, 有利于整体提升剪力墙的支撑效果, 要尽可能减少延伸性处理工作过程中剪力墙结构毁坏等问题的发生率, 基于良好的设计基础才可以使建筑工程结构设计中的剪力墙设计不断提高可靠性。

2.4 提升强度与性能。

建筑工程结构设计中的设计剪力墙的主要目标是增强其强度。结合我国建筑部门新推出的《高规》中的条款, 开展建筑工程的设计、施工工作时一定要保证剪力墙水平方向和竖直方向的配筋足量, 使其保持0.20%之上的非抗震设计和四级抗震设计, 与之对应的, 保持数据不小于0.25%是设计人员在进行对抗一、二、三级抗震情况的建筑工程设计时要注意的事情, 这样可以整体提高建筑工程抗震强度与自身性能, 设计出保障人民安全的合格建筑。另一方面, 设计人员还应严格按照《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》中的相关规定, 为了使剪力墙的强度与性能增加, 借助限制边缘、构造边缘的剪力墙结构来增强矩形截面剪力墙的最大承载力, 通常情况下能至少增加40%, 还能有效提升其抗震性能, 使借助行业中剪力墙设计水平更高, 促进我国建筑业的健康可持续发展。

结语

自我国实行改革开放以来, 社会主义市场经济有了飞速的发展进步, 人民生活水平不断提高, 城市化的步伐也不断加快, 相应的建筑工程结构设计也不断快速发展以满足人民需求, 进行建筑工程的施工时, 为了更好的保证建筑工程的整体质量, 也开始频繁的使进行剪力墙设计工作。因此, 建筑工程施工者开展剪力墙设计工作前, 一定要先在心中进行构思, 有了充足的准备后才能在设计实践过程中取得成功, 有利于整体提升我国的建筑工程水平。

参考文献

[1]张震.框支剪力墙结构的设计与研究[D].西安建筑科技大学, 2011.

剪力墙设计下建筑工程 篇2

高层建筑剪力墙连梁设计有哪些探讨？

与剪力墙相连的梁称为连梁，连梁一般具有跨度小，截面大，与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。因此，高层建筑在水平力作用下，连梁的内力往往很大，

设计时，即使采取了降低连梁内力的各种措施，如：加大剪力墙的洞口宽度；在连梁中部开水平缝，在计算内力和位移时对连梁刚度进行折减，对局部内力过大层的连梁内力进行调整等，仍无法使连梁的截面设计符合要求。由于设计规范对此没有明确规定，因此，设计时感到无所适丛。而设计、构造不当将会造成结构在抵抗水平力时的强度、刚度不符合要求，进而影响承受竖向荷载的能力。本文将讨论高层建筑剪力墙中连梁设计的几个问题，并提出相应的建议。对于一端与墙相连，一端与框架柱相连的梁，可以看成是连梁的一个特例。

建筑剪力墙结构的设计剖析 篇3

关键词：剪切墙；结构设计；建筑

中图分类号：TU973.16 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）27-0159-02

1 建筑剪力墙结构概述

1.1 建筑剪力墙分类

建筑墙体根据承载受力的方向不同，可以分为承重墙与剪力墙两种。承重墙顾名思义，就是承担建筑自身重量的墙体。而剪力墙又称结构墙，主要用来抵抗常见的风力冲击以及突发的地震造成的破坏。所以又有抗风墙、抗震墙的说法。因此剪力墙的设计，就是要针对除了建筑自身重量之外的其他载荷，对建筑结构整体的影响。而提高其承载能力，增加建筑安全性。

剪力墙还可以分为筒体、平面两种。筒体剪力墙不是单纯一面墙壁，而是由房屋内间隔出的区域所围成的墙壁组。一般指楼梯间、电梯间、以及各种面积小的辅助性房间围成。筒壁需要较强的刚度与强度，所以一般采用混凝土与钢筋结构。平面剪力墙，一般用在无梁盖的建筑结构中。通过使剪力墙与周围的房梁和柱体浇筑融合，让楼体结构获得强大的稳定性。

1.2 建筑剪力墙特点

剪力墙具有承载能力好，整体性好、侧向刚度大、相比其他的框架结构对侧向力的抵抗能力强等特点。在保证其剪力功用的同时，剪力墙又可以成为室内隔断用的墙体。其抗剪力效用隐藏在使用功能中。可以同时满足装修、抗风、抗震等需要。由于剪力墙的结构安装可以不用梁。所以又能有效的降低室内面积占用。降低楼层单层高度。增加使用空间。

2 建筑剪力墙结构优化设计

2.1 剪力墙优化设计原则

剪力墙具有结构刚度大、整体性好、抵抗水平载荷能力强等特点。所以，在剪力墙的布置设计中，最需要考虑的是剪力墙结构对竖向载荷的影响。并对水平方向载荷与竖向载荷进行综合考量。

在楼层架构中，要保证同一平面内的剪力墙布置均匀。使剪力墙最好沿着建筑主轴的方向，对称布置。以保证承重墙所承受的重量均匀。其次，剪力墙的结构，必须能够使得其具有强大的抗风、抗震能力。因为建筑承受风载较多，并且对地面震动的反应及其敏感。所以对墙体结构抵御弹性变形的要求很高。并且绝对不可以出现脆性断裂。

在工程实际施工过程中，如果建筑结构的某一水平向位移没有达标时。设计者一般会使其侧向刚度增大。还可以结合具体的受力状况，提高剪力墙与建筑结构边缘的连接刚度。

2.2 剪力墙结构布置与优化

剪力墙的布置，首先要考虑风载、地面震动的影响。其次，要对纵向载荷进行分析。为了满足结构性需要，与建筑功能需要。剪力墙的布置应遵循简单容易操作、长度较短、不占用使用空间、按照中轴线双向对称布置等原则。如果剪力墙长度较长的情况下，可以通过连梁手段，将剪力墙分段布置。分段的剪力墙要布置均匀。理论上最好每一段不超过8 m，使得其高度是其长度的三倍以上。

不可以将剪力墙布置的过于紧密，这样会使得建筑自身重量增加。提高承重墙所成担的纵向载荷。如果实在不能减少剪力墙的长度，那么也可以采取在剪力墙上开凿结构孔的方式，降低纵向载荷。另外，为了使剪力墙载荷均匀，需要让建筑结构中一些洞口与门窗的依次对称分布。

剪力墙的设计中，应尽量避免单向布置。要沿着一定方向，最好是主轴方向进行双向布置。如此一来可以极大的增加剪力墙的抗震系数。让对称分布的剪力墙，在侧向刚度上保持一致。这样做可以使剪力墙获得良好的空间性能。

①洞口设计与优化。为了降低剪力墙自身重力，并在此基础上保证墙体的抗风载、抗振动能力。需要在墙体上设置洞口。剪力墙的洞口设计，要保证布局合理，在墙体上有规则的分布。使得洞口的截面平滑，洞口结构不复杂，最好使门窗洞口上下对齐。用洞口排布形成明显的连梁与墙肢。

②连梁设计与优化。建筑剪力墙的连梁不同于其它结构的梁。在正常情况下，风载较小、地面震动情况不发生时。它能起到连接、与支撑其他构件的作用。并且能在一定载荷的作用下连接墙体结构。有效的增加剪力墙的结构刚度。

因此，连梁实际上是一种起到保险作用的损耗件。通过自身屈服和破坏来吸收载荷和消除载荷。故而连梁的刚度与其他结构比较起来，不能设计的过高。要保证一旦发生地震等情况，首先屈服、破坏卸荷的是连梁。

为了保险，通常在建筑结构中总是参考最坏情况，来对结构材料的强度进行选择。但在连梁的设计中，就不需要这种想法。在正常标准的施工要求下，连梁所用的混凝土种所配钢筋只要达到相应标准就可以，对连梁数量的设计，要保证连梁的分布能够稳定剪力墙的整体结构，并且不增加过度重量。

连梁设计过程，要对建筑物所处的温度进行考虑。注意在温度变化的情况下，连梁的位置变化。还需要对抗震性进行考虑，使得配筋的数量与布置能够保证剪力墙的稳定。

③转换层结构优化。在建筑功能性与个性化日益加深的情况下，对建筑剪力墙的布置，要充分考虑建筑的结构变化。目前，国内最为普遍的而方法是梁式转换层。这种结构受力明确，施工过程简单。在一些底部大空间剪力墙结构中应用广泛。

在实际设计时，由于对剪力墙的转换层来讲，其结构质量与刚度较小为宜。所以在选材时，尽量选择刚度较低和重量较高的材料。

3 建筑剪力墙结构设计注意事项

3.1 节约设计成本

在任何工程建筑的施工中，其施工成本都会很高。包括工人施工的危险性成本，以及运送材料的难度成本。所以，对建筑环节的每一处消耗，都要注意尽可能的节约。首先要对施工具体任务仔细分析，对所需材料的采购综合考量。保证施工前对各项成本的计算准确。

3.2 人性化设计

建筑剪力墙除了用作提升建筑抗震、抗风载能力，保证建筑结构稳定之外，还起到室内隔墙的作用。所以为了室内设计美观、增加室内可使用空间、满足室内生活或者办公需求。所以，要充分从人性化角度进行设计。

4 结 语

建筑剪力墙的设计，为更好的保障建筑安全性提供了解决思路。尤其是与传统方法相比，剪力墙能充分的发挥其自身结构性好、空间性能强、稳定性好的优势。建筑剪力墙的设计过程中，要对其布置方式、材料选取、与建筑结构的配合、以及与连梁的配合进行细致考虑。并且要保证室内使用空间，与整体结构美观。在这些前提下，注意节约成本，提高工程效益。

参考文献：

[1] 李绪良.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].中华民居旬刊，2014，（10）.

[2] 秦艳，焦维.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导，2011，（27）.

建筑工程剪力墙结构设计方法分析 篇4

1 剪力墙的设计

由于钢筋混凝土短肢剪力墙结构可以灵活布置, 因此在建筑过程中要选择合适的布置方法。剪力墙的布置不仅要符合相关规定, 还要满足实际要求。

1.1 对剪力墙及抗侧刚度进行双向布置

为了使高层建筑有更好的空间性能, 往往要对剪力墙结构采取双向布置的方法。双向布置剪力墙结构还可以增强建筑的抗震性能, 由于剪力墙的抗侧刚度和承载力都比较大, 因此在设计剪力墙时, 不应将结构设计得过于紧密, 要保证剪力墙良好的性能。综合考虑剪力墙的性能要求以及空间分配等各种情况来对剪力墙结构进行合理的设计。

1.2 竖向刚度均匀

结构的抗侧刚度和剪力墙的布置情况有很密切的联系, 如果剪力墙在高度上不连续, 就会导致结构发生刚度突变, 因此, 设计剪力墙结构时尽量保证剪力墙自上而下的连续性。还要考虑便于沿墙的高度改变墙的厚度和混凝土的等级, 也可在保证墙体结构的情况下, 减少部分墙肢, 减小抗侧刚度。

1.3 墙肢的高宽比

细而高的剪力墙结构具有很好的性能, 其在受到弯曲破坏后剪力墙容易具有一定的延性, 可以很好地满足剪力墙的抗震性能对延性的要求, 因此在设计剪力墙时注意尽量使墙的高宽之比大于2。有时设计的剪力墙较长, 可以在剪力墙上开设一些洞口, 将较长的剪力墙分为较短的独立的部分, 这样也可以保证剪力墙的性能。

1.4 剪力墙洞口的设计

剪力墙的各种性能在很大程度上受到剪力墙的洞口设计的影响, 因此在设计剪力墙的洞口时要十分谨慎, 做到科学合理。在开洞时要遵守规则开洞的原则, 成列、成排地开洞, 规则地开洞可以使剪力墙的应力分布均匀。还有错洞剪力墙和叠合错洞强这两种形式, 由于开洞都不规则, 导致墙的应力分布复杂, 容易造成多方面的问题, 因此在设计时应该尽量避免这两种设计方法。如果不能避免, 应该在洞口做好加强措施。

1.5 剪力墙的加强部位

由于剪力墙底部截面的弯矩最大, 因此, 在剪力墙的底部容易出现塑性铰, 而出现塑性铰的部位的剪力很大, 容易产生裂缝, 又由于塑性铰常常在剪力墙底部的一定范围内出现, 因此要在这些部位做好加强工作。出现塑性铰的部位具有一定的延性, 因此要做好加强措施来提高剪力墙的抗剪切破坏的能力。

2 剪力墙结构的受力特点

剪力墙由一系列横向、纵向剪力墙和楼盖等组成的空间结构组成, 剪力墙对于竖向荷载和水平荷载都具有较好的承受能力, 并且剪力墙结构的抗震性能和抗风性能都较好, 承载力也能够满足要求。因此, 在高层建筑中, 这种结构使用得十分广泛。一般情况下, 剪力墙结构的墙肢截面的墙高度和厚度之比不小于8, 墙肢截面的墙高厚比为5:8的是短肢剪力墙, 这种墙结构主要用于承受竖向荷载和水平荷载。分析剪力墙的内力时也要考虑到竖向荷载的内力和水平荷载的内力, 分析水平荷载时, 内力计算比较复杂, 在这种情况下, 剪力墙的开洞情况会对剪力墙的受力特性和变形状态产生较大的影响。具有不同受力特性的剪力墙的受力形式以及计算方法都有所不同。

3 对剪力墙设计的建议

3.1 剪力墙的布置

剪力墙的墙肢截面应该尽可能地设计得简单且有规则 (见图2) 。在布置剪力墙结构时, 考虑建筑房屋的实际情况, 在横向和纵向两个方向上布置剪力墙结构, 尤其是在平面结构发生变化的地方、恒荷载较大的地方以及楼梯等地方, 都要注意剪力墙结构的布置 (见图3) 。均匀和规则地布置剪力墙结构可以很好地减小结构的扭转, 使结构具有更好的性能, 因此在设计时要尽可能地做到规则和均匀。

3.2 剪力墙的数量

在一定范围内剪力墙结构越多, 建筑的抗震性能越好, 因此从抗震性能考虑, 剪力墙结构数量越多越好。但是剪力墙会增加工程的造价, 会带来成本的增加。设计时应根据实际情况, 综合考虑各种要求, 在能够满足各种性能要求的同时, 尽可能减少工程的成本。

4 结束语

目前, 很多高层建筑中都用到了剪力墙结构。但是由于剪力墙结构的造价较高, 限制了剪力墙的使用。此外, 剪力墙结构在施工方面也比较困难。在设计剪力墙结构时要综合考虑各种情况, 进行科学合理的设计, 在保证结构具有良好性能的前提下降低工程造价, 使其在建筑中得到更加广泛的应用。

参考文献

剪力墙设计下建筑工程 篇5

关键词：剪力墙；结构设计；建筑结构设计

我国城市化水平不断提高，促使人们对建筑物的要求不断提高，建筑物不仅要满足日常的使用，还要具有较高的安全性及稳定性，这就要求我们的工程设计者要对建筑结构设计进行完善和优化。剪力墙结构是一种高强度的建造技术，它的应用可以有效的提高建筑物的稳定性及经济性，受到社会各界人士的青睐。同时，该工程技术的施工环境也相对良好，因此该技术出现以来便在建筑行业中得到推广，并成为现代建筑中较为常见的一种结构。这种结构的高效运用，可以增加建筑物强度，延长使用寿命。

一、剪力墙结构概述

現代社会的建筑要求随着人们的物质需求被逐渐拉高，同时为了节约土地资源，提高土地资源的利用率，建筑物的建筑高度越来越高，各种高层建筑及超高层建筑随处可见，并且已经成为人们日常生活中不可或缺的组成部分，这些高层建筑对结构强度等的要求会更高，在建筑的设计工作中，如何能即满足安全要求，又能够满足日常使用，且外观新颖独特，是当建筑设计行业共同追求的焦点。剪力墙就是在这样的大背景下应运而生的一种新的建筑结构。

1.剪力墙结构概念

通常意义上的剪力墙结构指的是用钢筋混凝土板做为承重梁柱，它能够控制结构的水平力，并可承担各种载荷引起的内力，这种可以承载竖向和水平向力的钢筋混凝土板式的剪力墙通常被叫做剪力墙结构，该结构在现代的高层建筑中很常见，其已经被推广使用。这种剪力墙结构可以提高建筑物框架结构的稳定性，将期运用于建筑物结构设计中，使得建筑物结构的水平方向的力受到约束，从而实现建筑物整体承载负荷的能力的提升，这点相比于传统的承重结构具有更大的优势。

2.剪力墙结构的分类

剪力墙结构主要可以分为四类，而分类的依据则是剪力墙是否开洞及其开洞的大小。

（1）实体墙或者截面剪力墙不开洞或者开洞的面积小于15%，这种剪力墙的变形主要为曲型，

其就像一个整体的悬壁墙，在整个墙肢的高度上，弯矩图既没有弯点，也不会发生突变；

（2）整体小开口剪力墙。虽然这种剪力墙的开口比较小，但是其开洞面积已经大于15%。整个剪力墙的变形主要为弯曲型，但是整个墙肢的高度基本上没有存在反弯点，弯矩图的主要位置发生了突变；

（3）双肢或多肢剪力墙。这种剪力墙一般开口较大，或者其洞口成列分布。虽然在开口上与整体小开口剪力墙不同，但是它们的受力特点却十分类似；

（4）壁式框架。这种剪力墙洞口尺寸很大，连梁线刚度和墙肢线的刚度比较接近，其整个受力墙的变形则为剪切型，受力特点与框架结构相似。

3.特点

剪力墙也有抗震墙、结构墙等称呼，也就是说剪力墙结构在整个房屋结构中可以起到抵抗各种负荷侵害的作用，剪力墙结构在实际的应用过程中是承担重惫、抵挡水平载荷的主要承载结构，它与楼体的楼板及墙体共同组成了建筑物的受力体系，起到支撑整个建筑物的作用。剪力墙结构不仅拥有着承载负荷性能上的优势，同时在经济性和稳定性上也很优良，在建造高层建筑时具有更好的稳定性及可靠性，使用的性价比较高，此外，将剪力墙结构进行合并使用，还能够大幅度的提高建筑物承载负荷的能力，因此，现代建筑中无论是高层或多层建筑都广泛的采用该建筑结构模式。虽然剪力墙结构具有这样的优点，且已经广泛的使用，但不是所有建筑都适合使用这种结构形式，在进行建筑结构设计时要综合考虑各方面情况，依照实际的使用情况进行设计，确保剪力墙在恰当的位置发挥最佳的效果。剪力墙结构还表现有明显的抗震作用，因此在进行建筑结构设计时，就注意剪力墙结构的设计，使其有建筑物防震工作中发挥更大的作用。建筑物本身要具有一定的承担地震倾覆力矩的能力，但承载力矩要在一定的范围之内。同时要注意的是，在某特定建筑物中使用的剪力墙结构较少时，就要依据现实状况合理的减少剪力墙所承受的地震倾覆力矩，防止超出范围情况的发生，力求使剪力墙结构在建筑物中抗震性能得到保障。

由于剪力墙的结构具有一体性特征及高强度性，使得对其进行拆除或破损工作时所面临的困难是十分巨大的。在我国现存的建筑中，老的建筑物多还是采用传统支撑柱，剪力墙结构在高层建筑及新建筑物中的应用较多，同时由于其造价相对要高些，施工材料的耗费相对较大，施工单位在进行建筑结构设计时要充分的结合实际使用因素及经济因素综合考虑。

二、剪力墙结构在建筑结构设计中的设计原则

首先，因为剪力墙通常情况下都是高和宽要比厚度大很多，再加之是几何特征向板，所以剪力墙的受力形态和柱子几乎相同，但是两者之间还是有差别的，之所以会产生这种差别主要是由于肢长和厚度的比值范围，如果肢长和厚度的比值不超过3时，设计者就可以按照柱子看设计剪力墙，但是如果比值超过3，但小于5，那么设计者就可以把剪力墙当作异形柱处理。

其次，剪力墙结构中的墙属于平面构件，它不仅要承受水平方向的水平剪力以及弯矩，还要承受来自纵向的竖向压力，如果剪力墙结构要满足抗震的要求，那么，在设计时除了要考虑刚度，还要考虑延性，这种延性能承受住非弹性变形反复循环。

再次，剪力墙最重要也是最需要注意的特点是，如果剪力墙在同一平面内，那么它的刚度和承载力就会相对很大，但是平面外这两者就相对要很小。所以如果与剪力墙连接的是平面外的梁，就非常容易使墙肢在平面外出现弯矩的现象，所以在实际设计时，应该尽可能的不与平面外的梁连接，如果必须要与平面外的梁连接，设计人员必须要做好保护措施，避免出现剪力墙平面外出现意外事故。

最后，在对剪力墙的设计进行计算时，不仅要考虑到竖向作用下的结构分析，好要考虑到水平作用下结构分析，在计算出内力结果之后，就要根据偏压或者偏拉来验算。在计算剪力墙承载力时，如果是带翼墙，那么，计算宽度通常情况下都是取最小值。

结语：

综上所述，剪力墙结构在建筑物承载中起到了巨大的作用，这高大的现代建筑来说是十分重要的，因此在对建筑结构进行设计时，要高度重视剪力墙的作用，做好前期的实地勘查工作，根据勘探数据结果和相关的设计规范完成建筑物的结构设计，并对设计方案进行严格的校核，确保设计方案完全符合施工建筑要求。此外相关的研究工作者也要在专业知识的基础上积累实践经验，并将两者相结合，完善及优化剪力墙结构设计方案，使其在现代化建筑中发挥更大的作用。

参考文献：

[1]李捍文.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].科技创新与应用.2012（09）

[2]胡金焱.浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技创新与应用.2013（31）.

剪力墙设计下建筑工程 篇6

1 本工程的特点及施工难点

1.1 工程量大

在对本工程进行分析时发现, 该结构呈“1”形, 其总建筑面积达到13250m2, 这一建筑的工程量非常大, 需要采用650吨钢筋, 并且需要的混凝土用量为2800m3, 在一定程度上加大了施工人员的施工难度。

1.2 该工程的设计相对比较复杂

该建筑属于商、住两用的工程, 该结构的平面是有多个集合体构成的一个整体, 第1~3层属于大开间, 第5~12层属于小开间;并且其中电梯井与楼梯口相对较多;每层高度不一致, 装饰也有很大的差异;梁柱节点形式多;这些都给施工人员带来的较大的施工难度, 需要施工人员对其认真施工, 才能够保证工程的施工质量。

2 建筑工程框架剪力墙结构工程的施工技术分析

2.1 钢筋工程的施工技术

通过上述分析, 在本建筑工程施工过程中, 钢筋的总用量达到650吨, 并且其中涉及到钢筋的规格也相对较多, 例如需要选用6mm、8mm、10mm的Ⅰ级钢, 还有直径为12mm、14mm、16mm等的Ⅱ级钢。在施工过程中, 如果施工人员选用钢筋的直径较大, 那么梁柱节点部位所设置的钢筋也就越密集, 因此在施工过程中极易导致在浇筑过程中出现偏移、错位现象, 给施工人员加大了难度, 因此我们可以采用以下解决措施: (1) 在钢筋上设置一个箍筋矿, 以避免在钢筋设置过程中出现位移现象, 经过实践证明, 可以达到设计的要求; (2) 为了避免梁柱节点部位的钢筋过于密集, 施工人员首先需采用计算机对其进行放样工作, 并建立一个模型, 通过对这一模型的分析明确钢筋每一根设置的位置, 以提高其施工质量; (3) 为了解决建筑工程中层高问题, 施工人员在施工之前就需要对层高进行计算, 然后按照甩头位置对其进行钢筋设置与施工, 以确保螺纹接头甩头位置的准确性。

2.2 模板工程的施工技术

2.2.1 混凝土模板工程的施工。

在本建筑工程施工过程中, 为了使其外观质量达到设计要求, 施工人员应该严格按照设计要求选择梁、柱、墙、楼板的模板, 并对每一个节点进行严格的控制。在本工程中, 我们需要选用的模板厚度为18mm, 根据工程的特点, 我们将多层胶合模板在工程中通过拼接而完成模板工程的施工。

2.2.2 高支模板支撑架体系施工技术。

在本工程中, 第一层的高度为5.5m, 那么施工人员在实际工作中必须要采取有效的措施以提高支撑架的稳定性与安全性。在本工程中, 施工人员将碗扣架作为支撑架体系, 并采用相应的软件对其中所应用到的各种材料进行精确的计算, 要求在碗扣架上每隔4排设置一个水平剪刀撑, 并将其与立杆相互连接, 按照这一措施在碗扣架支撑体系周围设置剪刀撑。顶板模板安装施工前, 项目部编制了高支模施工组织设计方案经公司技术负责人签字审批后报总监审核后严格执行, 顶板混凝土施工前, 组织技术、生产、安全等各部门对支撑架进行验收, 合格后方可进行下一道工序的施工。

2.3 结构转换层施工技术

本工程四层为结构转换层, 大部分梁高为0.8~1.6m, 最大为1.4m, 最大跨度为8.4m。整个转换层混凝土用量较大;钢筋穿插复杂, 排布密实;设计要求混凝土浇筑施工应连续进行, 不留施工缝, 以保证转换层的整体性, 这使施工难度大大增加;各种施工荷载较大且为空间荷载混凝土自重和其它荷载都较大, 最大净跨梁自重达27.5t, 一般的支撑系统很难保证本工程施工的安全。

2.3.1 钢筋工程。

由于转换梁负筋锚入柱及墙中的长度较长, 超过梁高。先施工柱与核心筒墙时, 用临时钢管支架将负筋挑起作为临时固定锚入柱中, 临时钢管支架一定要按要求搭设牢固, 保证梁负筋定位准确, 转换层梁钢筋大部分直径分别为22mm、25mm、28mm的ⅱ级钢。

2.3.2 模板工程。

(1) 模板采用20mm厚夹板, 100×100mm木方。门式组合脚手架及φ48可调支撑杆加固; (2) 梁跨度分别为4.2m、4.25m、5.0m、6.85m、6.9m、8.4m, 按跨长3‰预起拱, 起拱高度分别对应为12.6mm、12.75mm、15.0mm、20.55mm、20.7mm、25.35mm。梁柱节点, 由于混凝土强度等级不同, 距柱侧入梁500mm处加快易收口网封档, 用直径为20mm的ⅱ级钢筋沿梁竖向@200加固; (3) 由于转换梁自重较大, 应待梁混凝土强度达到100%后, 方可拆除底模与支撑; (4) 对拉螺栓的设置:梁高800mm的沿梁高设2道直径为12mm的螺纹钢对拉螺栓加固;梁高1000-1300mm的沿梁高设3道直径为12mm的螺纹钢对拉螺栓加固;梁高1400的沿梁高设4道直径为12mm的螺纹钢对拉螺栓加固。

2.3.3 混凝土工程。

(1) 本工程采用商品混凝土, 泵送运输, 配足混凝土施工设备, 并保证能正常工作; (2) 注意浇注顺序:沿建筑物长向后退浇注, 先浇注柱头强度等级高的混凝土, 后浇注梁板混凝土, 以免梁板低等级混凝土流入柱中, 影响混凝土质量。 (3) 混凝土要注意养护, 根据本地区现有天气情况, 施工后3h, 即可由专人洒水养护, 24h后应松动梁侧模板及支撑, 确保侧向养护效果。经常保持混凝土表面湿润时间不少于7d。

2.3.4 轻骨料混凝土小型空心砌块施工技术。

本工程内隔墙采用粉煤灰混凝土小型空心砌块砌筑, 层高分别为5.5m、4.2m、3.1m、3.5m, 抗震构造措施采用的设防裂度为6度。为此, 沿墙长每隔4m设构造柱, 墙端、拐角、十字交叉处均设置构造柱, 门窗洞口两侧设抱框;沿墙高每隔2m设钢筋混凝土现浇带, 沿墙高每隔400mm设置通长拉结筋。构造柱、抱框、现浇带中钢筋及拉结筋均与原混凝土结构做生根处理。墙上洞口均事先预留, 严禁事后剔凿。

3 结论

在现代化社会发展中, 建筑工程的结构越来越复杂, 给施工人员加大了施工难度, 通过上述, 简单分析了建筑工程施工中的难点以及解决措施, 以期保证工程的施工质量。

摘要：框架剪力墙结构是现代化建筑工程中常见的一种结构形式, 这一结构形式具有适用范围广、抗震性能好等优点。在应用框架剪力墙结构对建筑工程施工的过程中, 存在着一系列的施工难点, 因此我们必须要对其中的难点一一分析, 然后采取相应的解决措施, 以保证其施工质量。本文就社会新形势下框架剪力墙结构在建筑工程中的应用及施工技术进行分析, 以供相关技术人员参考。

关键词：建筑工程,框架剪力墙,结构,施工技术

参考文献

[1]王月红, 关杰.高层建筑工程结构设计综合分析[J].山西建筑, 2012 (32) .

高层建筑工程框支剪力墙结构设计 篇7

关键词：高层建筑,框支剪力墙,工程,结构设计

我国大部分城市的建筑物风格都有向高层发展的趋势, 而在高层建筑中由于用户的不同需要往往需要以转换层为中转达到建筑类型转换的目的, 然而转换层也有可能在一定程度上导致建筑物结构性能变化, 尤其在抗震性能上更为薄弱, 易产生安全隐患。因此在高层建筑中对于框支剪力墙等支撑结构中的重要组成部分需要更严谨的改造设计, 有针对性的对其进行强化, 从而能够保证在抗震等性能中都能有较好的表现, 防止住户的生命财产发生威胁。

1 转换层的具体应用

转换层一般应用于高层建筑中, 目前我国各大城市的高层建筑中, 往往会在建筑物的中上部分修建小开间, 在下部修建大开间, 两者的建筑结构与其分布都是截然不同的, 而转换层作为中转的建筑结构需要根据建筑物的设计进行相应的布置。高层建筑在下层的大开间的建设过程中一般在布置的时候会优先选择强度较弱的类型, 比如框架柱等, 而上层的小开间的建设则相反, 会优先选择刚度较为强的部件, 比如剪力墙等。这样的布置会产生较大的扭转效应, 并且在地震情况中会产生更加复杂的力的效应, 因此需要计算出薄弱点进行加固或者通过转换层进行框架柱和剪力墙的中转。目前我国建筑业中较为常用的手法是通过转换层将建筑物的受力点进行改变, 计算转换层的布置位置从而使建筑物上下两部分不同结构的力在发生转变的时候能够得到较好的传递。

转换层的具体布置是需要详细严谨的计算才可以实际布置, 这是因为其位置分布直接影响了建筑物整体的抗震能力, 太高或者太低都会使得转换层不能发挥最大的作用。经专家实际验证得出如下结论:转换层的位置布置在一定程度内是越低越好的, 其位置越高, 上下两层不同结构之间的作用力越是容易发生冲突, 并且与此同时还会发生结构上的刚度变化, 也就是说墙体很容易受到力的作用发生形变, 而建筑体的材料这时候也产生了较大的作用, 如果是较好的材料, 就能够承受更多的弹性形变, 能分担转换层的压力, 而较为一般的材料就很可能会在力的作用下突破弹性形变的极限从而产生裂缝等危害, 最终导致整个墙体都发生损坏, 而在建筑物中往往每一结构都是互相影响的, 如果剪力墙产生了裂缝无法正常发挥作用, 就很可能导致框架柱承受的压力也变大, 从而产生安全隐患, 甚至整个转换层的墙体都会有损伤, 而这样的建筑物在地震等自然灾害中是不能保护住户的人身安全的, 因此国家在此方面的修建理念中也作出相应的整改, 建议在高层建筑物的修建过程中, 转换层的布置工作不宜在8度以上的地区进行, 并且即使在八度的地区修建转换层也要限制在三层以内在七度以下的地区修建转换层时候可以因地制宜适当增加一些层数, 但也不宜过高。

在某些情况下建筑物必须采用高位转换的方法才能保证上下层的结构转换正常运行, 此时应该将转换层下方小开间内的结构严格控制, 实地考察其可能发生的弯曲以及轴向变形等因素, 多方因素结合考虑才能开始实际施工。

2 框支剪力墙结构设计的具体要求

建筑物的结构建设都是因地制宜的, 需要通过多方考察, 不同的工程其对建筑物的具体要求也多有不同, 在地基建设中也要加以改变, 总而言之是牵一发而动全身。例如地基的基础施工的进行与框架柱和剪力墙的布置就有很大的关系, 其布置不仅需要满足用户以及工程师和建筑公司的建设功能要求, 还需要满足国家对建筑物的具体规范才可以进行实际施工。

通常情况下布置有转换层的建筑都是将剪力墙布置在上方, 其下是局部剪力墙和框架柱的结合结构。具体如下:

2.1 垂直方向的结构布置

垂直方向上的力的作用最容易令建筑物形成相应方向的刚度变化, 而在发生地震作用的时候就很容易变为建筑物的抗震性能薄弱点, 因此对此方面要进行相应的加固工作, 与此同时在修建的时候也需要注意以下几点:

(1) 在我国出台的相关法案中规定, 高层建筑的修建工作, 要计算上下两种结构的刚度变化, 以等效的刚度为标准进行具体的施工要求。在结构的布置上也需要最优先保证下层的大空间能够有足够的延展性、刚度等特性, 一般加固工作都是针对各种物理特性进行的。

(2) 转换层的布置工作应该以简练为主, 不宜太过复杂, 因为在上下结构的力的传导过程中, 简单直接的结构往往能更好的起到疏导作用。比如在布置框架柱和剪力墙的时候就应该尽量以一条主向的方向进行传导, 如果分支过多可能就会导致建筑物的某些结构压力过大从而产生隐患, 因此需要尽量避免次级量以及更多力的方向转换。还有在剪力墙等布置过程中可能会出现竖直方向上的承载力过大的情况, 因此在此处不宜设置门洞等结构, 才能在最大程度上加固地层的剪力墙等结构部件的强度。

2.2 水平方向的结构布置

水平方向的布置应该配合整体的建设要求来设计, 具有优秀的整体性, 对于修建过程中的对称性有着极高的要求。比如在建筑中可能有一些较宽和较长等并不均匀对称的地方很可能形成地震过程中的薄弱点, 因此在其中需要设置一些伸缩缝等结构来平衡结构, 并且在地震灾害发生的时候还可以兼做抗震缝。经过实际研究表明:在高层建筑中, 一些不平衡均匀对称的地方, 在地震过程中会承受更多建筑物产生的扭转效应力, 而这时候如果不提前做相应的加固工作就会使得其结构产生严重的损害, 因此在水平方向上的对称布置是抗增强震性能的重要举措。

2.3 转换层的结构布置

(1) 转换层是位于上下两层之间的特殊结构, 它既可以看作是上层的基础结构, 又可以看作是下层的顶层结构, 因此起到了中转的作用。转换层的布置能够使得建筑物在上下两层不同结构的冲突力中得以平衡, 因此其布置是需要在对建筑整体要求以及实际建设情况有所了解的情况下才可以开始设计的特殊结构。建筑物的不同结构其中的刚度和承载力都有所不同, 而如果两种力直接接触就可能会使得建筑物发生不可逆的形变, 而转换层就是为了避免两种力直接接触而存在的, 并且转换层能够使得力的传递简单化, 不会发生多级传递从而加大建筑物的内部压力的情况。

(2) 转换层之所以具有这样的特性是因为其特殊的结构决定的, 目前我国高层建筑中使用的转换层结构大多是梁式转换结构, 其结构在力的传导方面具有非常优越的特性, 并且此项技术也已经趋近成熟, 因此能够较为稳定的设计和修建。然而梁式转换结构虽然在修建后能够较为简单的进行力的传动, 但是在修建过程中却有诸多限制, 对于建筑团队有着较高的要求, 比如在修建之前就需要对整个建筑物进行应力分析实验, 计算出建筑物中存在的各种效应力的大小, 在计算完成后还需要针对其特点进行钢筋等材料的配置, 从而最大程度加加固结构, 防止危险的发生。

(3) 具体的计算效应力的过程是通过框支剪力墙结构完成的, 这是我国较为常用的一种建筑物种的空间受力体系, (下转第35页) 并且容易将建筑物中的薄弱受力点更为形象的表现出来, 再加以结合计算机模拟软件, 就可以将建筑物的整体特征都标注出来并进行分析计算。

3 结语

我国在高层建筑的框支剪力墙结构设计的程序已经逐渐成熟, 此项技术在业界也得到了广泛的认可, 但是此结构在修建过程相当复杂导致其还有很大的进步空间。并且在除了材料的选择外, 其内部结构也可以多加整改从而提高建筑物整体的抗震性能以及各种物理特性, 最终达到令框支剪力墙结构能够更大程度上载建筑业中普及的目的。

参考文献

[1]金地, 名郡A、B塔楼超限高层建筑工程结构超限论证报告[R].中建国际 (深圳) 设计顾问有限公司, 2010.

[2]白洁, 浅谈高层建筑结构的转换层[J].山西建筑, 2007, 33 (15) :70-71.

[3]祝金标, 浅析高层建筑框支剪力墙结构的设计[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012 (36) .

剪力墙设计下建筑工程 篇8

进入经济的高速发展时期, 我国城镇化脚步加快, 高层建筑的规模和数量随之不断增加。作为一名高层建筑的设计者, 有必要充分掌握其结构设计及剪力墙设计的特点。高层建筑中的剪力墙结构同低层的建筑物相比较而言, 受力情况更加复杂。因此在设计施工过程当中, 设计者与施工者都要认真对待。要想建成一栋好的建筑, 建筑工作人员必须以建筑结构特点和剪力墙的具体情况为依据进行建设施工, 做到真正提升建筑施工水平。本文结合某高层建筑的结构设计为例, 分析了高层建筑在结构中的设计特点, 并且总结了剪力墙的设计要点。

1 工程实例

某个住宅小区建筑工程2#, 住宅楼有23层, 建筑物高68.78m, 其主要采用的是剪力墙结构来承受建筑物本身的水平、垂直荷载力, 并且采取刚性的结构体系用以承受水平侧力。设计使用的期限是50年, 抗震水平按照Ⅶ度来防震。图位该建筑2#住宅楼的标准平面图。

2 高层建筑的结构设计特征

2.1 高层建筑结构设计的决定性因素———水平荷载

水平荷载指的是物体受到的水平方向的作用力, 作用于建筑的工程结构中, 会使得工程结构发生内力变形。建筑的自重以及露面如果使用荷载则在竖构件当中会引起轴力和弯矩, 而它的数值仅仅与建筑的高度成一次方正比。对于一栋特定的高层建筑来说, 虽说竖向的荷载基本是定值, 并且会对整体的结构设计产生重大影响, 但是水平荷载对高层建筑结构所有的倾覆力矩以及对竖构件所产生的轴力, 与建筑的高度成二次方正比。因而, 水平荷载是高层建筑的结构设计的决定性因素之一。

2.2 更高的抗震要求

当前, 我国许多建筑基本的抗震基准为“小震不坏”、“大震不倒”。在结构设计过程中, 除了要合理设计风荷载和竖向荷载的正常使用指标外, 还应该充分考虑设计概念、构造措施及抗震验算这三个方面, 通过各种措施来达到减震的效果。当前, 尽管理论上的计算分析手段及原则得到不断地完善, 但是由于地震本身所具有的未知性及复杂性常常会使得理论分析计算的结果同实际出现偏差。当高层建筑结构进行到弹塑性阶段, 会产生局部结构出现开裂的现象, 对建筑的整体结构产生严重的破坏, 使用常规的计算原理及方法不足以准确计算分析出符合实际情况的数值。因而, 高层建筑在设计结构时对于抗震的要求也越来越高。

3 建筑结构中设计重点的控制指标———侧移与轴向变形

在建筑设计过程当中所不能忽视的便是结构侧移问题。建筑物层数的不断增加, 建筑物的高度也随之不断增加, 建筑物在水平方向上的侧移也会越来越大。所以, 在近处高层建筑设计时, 必须充分考虑建筑侧移的因素, 并且将其控制在合理范围以内, 保证建筑的稳定和安全。图2为建筑框架结构的侧移。

高层建筑属相经常处在很大的一个数值, 如此大的负载很可能会导致建筑柱体发生很大的变形, 从而使得梁支座负弯矩的数值会变得更小, 而端支座负弯矩及跨中正弯矩的数值则随其渐渐变大, 这一系列的变化将会对构件长度及连续性的梁弯矩产生一定影响。如果高层建筑采用剪力墙结构这一框架, 框架边柱的轴压应力一般会比中柱小, 变形的程度也会小于中柱。当建筑到达一定高度的时候, 轴向变形的数值会变大, 若不控制好会对建筑的未来带来不良影响。所以, 建筑在施工时, 进行施工的工作人员必须依据建筑轴向变形的数值相应调整建筑的下料。此外, 施工的工作人员也须注意构件及侧移的影响, 还要充分考虑建筑的竖向变形影响以确保建筑的质量安全。

4 剪力墙结构的布置要点与设计分析

4.1 剪力墙的布置要点

(1) 剪力墙的布置。在高层建筑中需要沿着主轴方向双向进行布置, 使之形成一种空间结构。在设计抗震性能是应避免剪力墙呈单向布置, 并且使双向的刚度尽量接近。通常来说, 剪力墙的平面布置需要遵循几点原则, 即对称、均匀及周边, 且数量适中。如果剪力墙的配置比较少, 会使建筑结构抗侧向的刚度不够;但是如果剪力墙配置过多, 则不能充分有效地利用墙体, 使得抗侧向的刚度变大, 从而制约了建筑的整体结构与性能, 也是对制造成本的浪费。图3为剪力墙结构的几种结构平面布置。

(2) 墙肢截面的布置。在布置墙肢截面时, 尽量以匀称规则、简单适用为标准。其竖向刚度做到适中, 门窗需成列布置, 保证其上下对齐, 形成比较清晰的墙肢。在洞口布置时, 要避免墙肢刚度的偏差所产生洞口不规则的问题, 甚至出现错洞。如若出现上述情况, 可以根据弹性面的有限元方法对应力进行分析, 按照分析结构进行设计与校对。

4.2 剪力墙的设计分析

在高层建筑中剪力墙是最为常见的设计结构之一, 其拥有抵抗力大、承载能力强及用钢量少等这些特点, 被广泛应用在高层住宅楼或旅馆当中。在具体设计过程中, 居室及客房的空间都比较小, 所以施工工作人员要用墙面分割空间。这些用于分割空间的墙面多是采用现浇剪力墙技术, 能够实现较的经济性与实用性。

(1) 配筋设计。剪力墙水平布筋可以有效预防墙体出现裂缝造成剪切的破坏, 还可以阻挡温度对于混凝土产生的影响。在进行配筋设计时, 对建筑连梁和比较敏感的墙面一定要适当地增加配筋的数量。对于长度较短且高度较低的建筑, 则可以适当减少配筋数量。

剪力墙垂直布筋的主要作用是抗弯曲, 在多层剪力墙结构中的配筋通常为除去墙面边缘的钢筋。在钢筋配置中, 竖直方向墙体配筋的保障间距不能大于300mm。竖直方向上钢筋如果太多会使得墙体抗弯曲能力大于抗剪能力, 如此对建筑物的抗震是极其不利的。

(2) 边缘设计。通常来说, 槽型截面的剪力墙结构沿性比之矩形截面的要强。在进行设计计算时, 设计者可以适当增加墙体的截面边缘约束力, 做到有效提高墙体结构延性、剪力墙水平剪力作用与抗剪的能力。此外, 在进行建造设计时, 需要在墙端位置安置暗装, 并规范其截面数据, 以防发生建筑问题。

(3) 墙面设计。由于剪力墙的结构刚度较大, 且其受温度的影响也较多, 因此对建筑的楼面和屋面的影响也较大。有时比较长的剪力墙会发生变形甚至出现裂缝等现象。这主要是因为剪力墙的结构相对复杂, 混凝土产生变形, 且由于建筑施工条件难以掌控, 容易发生墙体所受的拉应力不足, 最终导致发生建筑问题。

由于剪力墙结构比较复杂, 当墙体产生裂缝时比较难处理, 因此产生的不良影响也相对比较大。目前, 由于市场需求, 大部分建筑工程为了赶工而加班加点, 如此的速度导致建筑质量的下降是必然的。在施工过程中, 使用混凝土的量较大, 加之强度的提高会使拉应力变大, 导致了裂缝的出现。此外, 在建筑施工过程中要采取泵送施工时, 必须增加水泥使用量, 以求减少粗等骨料及骨料粒径的含量。混凝土配比及送料过程如果处理不好, 会大大增加结构的收缩, 这样建筑很容易产生裂缝。所以, 在设计剪力墙时, 一定要重视建设施工过程, 避免建筑问题的发生。

5 结束语

高层建筑的施工过程中, 相关工作人员必须深刻地了解建筑结构设计的特点, 科学设计剪力墙, 确保设计的合理性和建筑质量。

参考文献

[1]徐嘉君.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].科技研究, 2015 (01) :29.

[2]蒋宝峰, 高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J].科技传播, 2014 (07) :55~57.

剪力墙设计下建筑工程 篇9

1 剪力墙设计中应遵循的基本原则

在实际的房屋建造过程中, 剪力墙的设计和验算是十分重要的工作环节, 是保障工程质量的有效途径。大量工程经验表明, 对剪力墙做好全面和具体的设计方案, 需要遵循以下几点原则:1必须保证剪力墙结构的顺利施工, 这是剪力墙结构设计要考虑的基本因素;2要充分考虑剪力墙结构的安全性问题。剪力墙结构本身的建设就是为了增强建筑的抗震性能, 保证房屋及构筑物的安全施工;3考虑剪力墙结构的工程造价问题。为了节省工程造价, 可以从技术手段以及原材料的使用等方面着手。

2 剪力墙的分类

实际设计中, 剪力墙种类的划分主要根据墙体的厚度和必要的墙肢力度比值来确定:1墙肢长度与厚度的比值在5~8的范围内, 则该剪力墙为短肢剪力墙;2墙肢长度与厚度的比值在>8的范围内, 则该剪力墙为一般剪力墙。具体来说, 针对于剪力墙种类的划分并不仅限于上述一种方法, 还可以根据剪力墙墙面开洞大小等方法来进行分类。

3 剪力墙的设计

3.1 剪力墙设计需要注意的要点

剪力墙在设计和施工过程中一定要充分考虑空间和结构问题, 根据实际情况来进行设计和施工。在高层结构中最为常见的剪力墙施工形式就都是对称样式的, 在地势不好、地震频发的区域具有很好的应用前景。另外, 在实际施工过程中, 一定要将合理施工与建设作为实际的行为指导, 严格杜绝单方向的剪力墙设置, 保证剪力墙平稳均匀分布, 切实提升建筑质量。在一些地震频发的地区, 由于剪力墙可以有效对抗侧移刚度, 剪力墙的厚度一定要合理地确定。设计时必须充分地利用平面内部刚度与承载能力较大的这一优势, 若剪力墙和平面外的梁是相连接的, 必须从细部构造着手, 尽量将剪力墙平面外的弯矩作用减少, 例如:可把边剪力墙与平面外的梁连接的位置设计为铰接或半刚接。

3.2 剪力墙厚度与配筋

(1) 前期设计中, 剪力墙厚度与配筋问题是一个相对关键的工作重点, 合理完善的设计方案是保障高层建筑施工质量的主要途径。一般来说, 剪力墙厚度与配筋问题要根据实际的抗震要求来确定:1如果对于高层的抗震要求是一、二级的话, 设计剪力墙的底部加强位置的厚度要在200mm以上, 不应小于层高或无支长度的1/16;2如果对于高层的抗震要求是三、四级的话, 设计剪力墙的底部加强位置的厚度不要小于160mm, 不应小于层高或无支长度的1/20。所以, 剪力墙厚度必须按照建筑物所在地区地实际情况, 详细计算再确定墙肢轴压比, 在满足建筑物结构与受力需求的基础上, 再确定剪力墙的厚度。

(2) 剪力墙配筋设计。剪力墙的厚度要根据实际的抗震要求要确定, 在配筋设计上也同样遵循这个原则。实际的设计施工过程中, 要根据不同抗震等级来确定实际的剪力墙的配筋要求:1如果对于高层的抗震要求是一、二、三级的话, 剪力墙竖向与横向钢筋分布的最小配筋率不得小于0.25%;2如果对于高层的抗震要求是四级的话, 剪力墙当中钢筋分布的配筋率不得小0.20%。另一方面, 在实际的设计过程中, 剪力墙配筋的常用原构件和设备也是影响剪力墙质量提升的重要影响因素, 需要严格管控和实施。在实际的施工和设计过程中, 剪力墙配筋的构建要建立在实际的建筑需求基础上, 例如、抗震要求, 地势限制等问题, 还有具体的承受重力等因素。为了更好的解决这类问题, 剪力墙在进行配筋设置时应当尽可能地加大剪力墙敏感位置的钢筋密度、刚度以及抗侧移的能力, 保证建筑物的安全性。

3.3 剪力墙边缘构造设计

当前阶段, 剪力墙施工技术在建筑物的建设过程中得到了广泛的使用, 具有很大的应用前景。通过大量的工作经验得知, 剪力墙的截面形式会对整体的质量提升造成巨大的影响。在剪力墙边缘增加端柱, 在剪力墙边缘可以进行约束边缘构件, 都能够使建筑物的抗震能力有效提升。《建筑抗震设计规范》指出, 设计剪力墙时, 要按照建筑物实际的受力情况相应的加强剪力墙端部与洞口两侧, 使剪力墙的质量得以提升。

3.4 剪力墙连梁的设计

连梁在于将单个的剪力墙的墙肢之间紧密联系起来, 是建筑施工过程中重要的工作环节。一旦建筑结构受到荷载, 墙肢在受力之后会出现弯曲, 连梁会有效分担墙肢受到的外力, 从而避免墙肢出现较大的变形, 发挥连梁的约束作用, 确保建筑整体结构的安全性。连梁安装时需做到以下方面:1连梁刚度要折减。由于构造问题, 在建筑整个结构当中连梁受到水平力的作用而出现较大的内力, 易发生墙体裂缝, 造成建筑物墙体的破坏。因此设计连梁时, 必须折减其刚度。按照相关规范要求, 折减系数应控制在0.5以下, 并按照不同设防烈度来调整;2剪力墙洞口宽度要适当增加, 连梁高度尽量减小。增加洞口宽度能够使连梁跨度增加, 降低连梁高度可降低连梁的刚度系数。一旦遭受地震威胁时, 剪力墙会因自身刚性系数的减少从而增强了延展性, 最终降低建筑受到的不良影响, 建筑物整体结构的抗震能力有效提升;3增加剪力墙厚度。剪力墙厚度增加, 可使建筑物整体刚度增加, 还可确保连梁承载力与宽度成正比。

4 结束语

随着高层建筑的快速建设, 为了满足住户对居住安全的要求, 建筑物结构的安全性是非常关键的环节。设计人员必须借鉴先进的设计理念与设计方法, 在满足相关规范要求的同时, 结合建筑物所在地区的抗震要求合理地选择剪力墙的厚度以及配筋率, 加强边缘构件的设计, 促进建筑物整体的安全性与可靠性全面提升。

参考文献

[1]康志宏.高层剪力墙结构住宅优化设计研究[D].清华大学, 2014.

剪力墙设计下建筑工程 篇10

【关键词】建筑；剪力墙结构设计；约束边缘构件

0.引言

近年来，随着我国经济的持续快速发展，人们对高层建筑的功能要求趋向于多样化、 综合化和全面化。据某市房管部门统计，某市区内住宅建筑一般超过20层，高度一般可达到70～90m。如此高度建筑，由于抗震设计的需要，必须使得建筑物具有足够的侧向刚度。另外相对于框架及框剪结构来说，剪力墙结构室内无柱及梁的棱角露出，更美观，功能也会更好，且增大了使用面积，由此受到了开发商和业主的欢迎，因而大量应用于实际工程之中。本工程由9栋18～23层建筑组成。其中l号楼为23层，总高度72m。

1.剪力墙结构的平面布置及概念设计

新规范《建筑抗震设计规范》GB50011—2001（以下简称抗震规范）及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2002（以下简称高规）颁布实施，汶川地震之后，又出台了《建筑抗震设计规范》GB500l1—200（2008版）。新规范对剪力墙结构的规定更为严格和详细。

新规范将剪力墙边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件，并对短肢剪力墙做了更严格的限制。所谓短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙，一般剪力墙则是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙从平面图可以看出，本工程基本部采用的是一般剪力墙只有在极个别地方才出现少数短肢剪力墙，从而初步保证了建筑物的抗震性能。

抗震规范中规定，钢筋混凝土剪力墙结构的建筑，弹性层间位移角限值为1/1000。要满足这点要求，就必须保证建筑物有一定的侧向刚度，这就要求抗震墙的面积有一定的保证。在本设计中，为了做到安全和经济，笔者将其楼层层间最大位移与层高之比控制在1/1100～1/1200之问。在平面布置剪力墙时，将底部剪力墙截面总面积与楼面面积之比控制在6～8%，剪力墙的体积与总建筑面积之比大约在16～20%。主要布置原则，建筑物四角及核心筒加强布置，其余剪力墙结合建筑使用功能布置。剪力墙平面上分布力求均匀，使其刚度中心和建筑物质心尽量接近以减小扭转效应，并通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。结合建筑平面，采用L，T，Z，十字形等截面形式，且翼缘长度大于其厚度的3倍。避免采用一字型剪力墙抗震性能较差。墙肢之间的梁净跨不大于6.0m，这样梁高也控制在500以内，不影响室内净高。在底部加强区为满足“简体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%”的要求，大部分墙肢截面高厚比大于8，使之成为一般剪力墙，非加强区则可视情况将墙肢长度适当减小或在墙肢上开小洞口。

特别应注意的是，设转角窗（阳台）会降低结构的侧向刚度和抗扭刚度，且外墙内力显著增大，开洞的角部各构件扭转效应明显，因此应尽量避免。

2.剪力墙墙肢截面厚度

高规第7.2.2条第1—3款规定了剪力墙的最小厚度，其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。

对短肢剪力墙结构，高规规定其抗震等级应比表4.8.2规定的抗震等级提高一级采用，本工程位于Ⅶ度区，故普通剪力墙的抗震等级为三级，短肢剪力墙的抗震等级为二级。因底层层高较高，为5.1m，再考虑基础承台埋深，故底层普通剪力墙厚取为300mm。二，三层仍为底部加强区，综合控制轴压比考虑，墙厚取为250mm。四，六层大部分墙厚取200mm，个别短肢剪力墙及轴压比较大的墙厚仍取250mm。七层楼面以上墙厚统一为200mm。均能满足规范要求。在布置剪力墙时，结合建筑平面，尽量不用一字形剪力墙，而采用L，T，Z，十字形等截面形式，且翼缘长度大于其厚度的3倍，这样，一方面墙体抗震性能更好，另一方面墙厚也可取为剪力墙无肢长度的1/20。对底层少数短肢剪力墙，底部加强区墙厚300mm仍小于1/16墙高度，则按高规附录D验算墙体稳定：墙顶等效竖向均布荷载设计值q应满足：q≤Ect3/10102

3.约束边缘构件的设计

抗震规范及高规中规定，一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设计约束边缘构件，在阴影部分箍筋的体积配箍率Pv按下式计算：P=λ=0.2

本工程普通剪力墙为三级抗震，只须设置构造边缘构件。部分短肢剪力墙为二级，在底层加强区必须设置约束边缘构件。对于剪力墙约束边缘构件范围内非阴影部分的配箍，笔者认为不能简单将箍筋或拉筋间距取为阴影部分间距的2倍，即200mm和300mm。一、二级剪力墙底部加强部位构造边缘构件箍筋沿竖向最大间距为100mm和150mm。作为轴压比更大的剪力墙约束边缘构件，其箍筋或拉筋的设置标准不宜低于相同抗震等级构造边缘构件的要求。另外，当剪力墙水平分布筋间距不符合约束边缘构件非阴影部分箍筋或拉筋最大间距时，例如，水平筋间距为200mm，而箍筋或拉筋间距为15mm，若非阴影部分只配置拉筋，则有部分拉筋将无法拉住水平筋，此时，拉筋无法对混凝土形成有效约束，不利于改善混凝土受压性能和增大延性，这种情况应考虑同时配置箍筋和拉筋。还需指出的是，为了充分发挥约束边缘构件的作用，箍筋的长边不宜大于短边的3倍且相邻2个箍筋应至少相互搭接1/3长边的距离。

4.剪力墙水平分布筋在边缘构件中的锚固

边缘构件（包括端柱）并不是剪力墙墙身的支座，其本身是剪力墙的一部分，它与剪力墙墙身之问的连接不是不同构件之间的连接，不能套用比如梁与柱连接的做法剪力墙水平分布筋是用以抵抗水平地震作用产生的剪力是按整片墙肢进行配置的，并未扣除边缘构件的长度；而剪力墙边缘构件中箍筋的作用是约束混凝土，改善混凝土的受压性能，使剪力墙在地震作用下具有较好的延性和耗能能力，规范中并未明确考虑其抵抗水平剪力。两者所起的作用不同，不宜混用。故在设计说明中，笔者明确必须将水平分布筋伸至墙肢端部，并垂直弯折15d（对端柱当锚人长度不小于1a或1ae时可不弯折）。这在标准图集（03G101—1）中表达得很清楚。

5.连梁的配筋

高层结构中，连梁是一个耗能构件，连梁的剪切破坏会使结构的延性降低，对抗震不利，设计时应注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算，保证连粱的弯曲破坏先于剪切破坏。因此，不能人为加大连梁的纵筋，否则，可能无法满足“强剪弱弯”的要求。高规中推导出了连梁的纵筋最大配筋率和对应的箍筋面积配箍率，笔者认为，其推导过程有值得商榷的地方，例如Muk的表达式中fyk应为fy，修正后得抗震设计时的Ps和Psv如下：

6.计算结果

建筑剪力墙结构设计应用研究 篇11

1 建筑剪力墙结构设计的主要原则

剪力墙结构虽然有着显著的优点,也在实际应用中展示了其极强的优越性能,但是并不是所有的建筑都可以使用剪力墙结构。下面,我们就从四个方面对建筑结构设计中剪力墙结构设计的主要原则进行阐述。

(1)众所周知,通常情况下,剪力墙的高和宽都是比厚度大很多的,再加上剪力墙是几何特征向板,因此剪力墙结构可以简单理解成为墙面柱体结构。这里说的墙面柱体结构是说具有墙的外形,受力具有柱体特征。其与柱体的主要区别就是肢长和厚度的比值,如果这个比值小于3,那么剪力墙可以按照柱体进行设计。如果这个比值在3到5之间,这时的剪力墙可以看做异形柱,按照双向受压构件进行设计。

(2)剪力墙结构,不仅需要承受水平方向上的弯矩和水平剪力,还要承受纵向上的竖向压力。在这两种力的夹击之下,如果剪力墙结构想要保证一定的抗震要求,在设计时,就要考虑剪力墙结构中的各项构件,在刚度和延性这两方面的需求。

(3)剪力墙结构在设计时,一般会使用钢筋混凝土的墙板来代替建筑结构中的梁柱,而这种竖向的钢筋混凝土墙板,就是我们平时说的剪力墙的主要结构。此时,建筑物的水平方向,仍然是用钢筋混凝土的大楼板搭载墙上的,但是建筑领域习惯将竖向和水平向这样构成的整个体系称为剪力墙结构。这样就会出现一个问题,如果剪力墙在同一平面内,那么其刚度和承载力就会变得相对比较大;如果不在同一平面内,那么其刚度和承载力就会变得相对比较小,这时就容易使墙肢在平面外的方向上产生弯矩的现象。因此,在设计时,要尽量不要将剪力墙和平面外的梁进行连接,以保证剪力墙的使用安全。

(4)设计师在对剪力墙结构进行设计时,要保证水平方向和竖直方向上的双重分析和计算。在内力结果计算完成之后,要用偏压或者偏拉进行验算。

2 剪力墙结构的特征和种类

剪力墙结构一般按照是否开洞以及洞的尺寸大小,大致分为五类:双肢剪力墙、多肢剪力墙、整体小开口剪力墙和整体墙以及壁挂框架等等。不同的剪力墙结构具有不同的用处,但是所有的剪力墙结构基本都具有较大的抗侧刚度、较小的用钢量和较强的抗震能力等优点。同时,使用剪力墙结构还可以使室内的空间更加平坦,但剪力墙结构在施工时需要更多的施工环节,这样在建筑成本上也会有一定的增加。

3 剪力墙结构的布置原则

(1)剪力墙采用双向或者多向布置的原则。由于在剪力墙结构中,竖向全部荷载和水平力都是由钢筋混凝土墙来承受的,因此剪力墙应该沿着平面主要轴线的方向进行排布,采用双向或者多向的布置方式。尽可能地将剪力墙连接在一起,不要使剪力墙处于对直或者拉通的状态。对于剪力墙的抗震性能,设计人员在设计时,要使剪力墙的侧向刚度相差不大。由于我国现在土地资源紧张,大多数住宅楼都是高层建筑,对于这样的建筑,在对剪力墙进行抗震设计时,不要出现单方向有墙而另一个方向没有墙的现象,设计时要保证剪力墙可以发挥出最大的抗震效果。

(2)剪力墙结构在竖向上保证从上而下的布置。剪力墙结构中竖向的钢筋混凝土墙,要保证是从上至下的连续布置,这样不会发生刚度突变的情况。对于高层建筑中剪力墙结构的竖向钢筋混凝土墙,要保证其在竖向方向上的刚度均匀,有洞口的剪力墙结构,要保证洞口处有明显的墙肢和连接梁。

(3)剪力墙结构的布置不应太过密集。剪力墙结构的布置太过密集时,会增大侧向刚度,过大的侧向刚度会使墙体本身的重力大大增加,这时一旦发生地震,会使建筑物倒塌的可能性大大增加。

(4)剪力墙结构的洞口和门窗要对齐。剪力墙结构的洞口和门窗要对齐,避免错漏洞的出现,保证其成列布置,这样才可以不影响剪力墙结构的承重,不会使其变形。

4 剪力墙结构的计算优化

我国有相关规定,在计算多地震作用下的楼层最大层间位移时,以楼间的弯曲形变为主,同时计入扭转变形,可以不扣除结构整体的弯曲变形。因此,这就要求设计师在设计时要尽量减少扭转形变,但是也不可以因为层间位移不足,而盲目地增加剪力墙结构构件的刚度,这样一旦突破架构规定的架构减重比,就不能使对侧的结构刚度减小。但是如果减小减重比,减小地震作用,也可以达到理想的效果。

5 结束语

剪力墙结构在我国建筑中的运用已经非常广泛,为了进一步优化建筑结构,进一步提高建筑质量,设计人员必须熟知剪力墙结构的各项理论,严格按照剪力墙结构的各项要求来进行设计,把握其设计要点,从而充分发挥出剪力墙结构的优点,满足实际应用需要。设计人员还应该具有一定的创新意识,不断采用新的方法和技术,使剪力墙结构更加优化,更好地为建筑事业服务。文章简要地总结了设计中的经验和方法,希望可以为设计人员在剪力墙结构的设计中提供经验。

摘要：文章简要地介绍了剪力墙结构的特征以及主要的设计原则,继而对建筑结构中剪力墙的布置原则和相应的计算的优化方法进行了研究,以供参考。

关键词：建筑,剪力墙,结构设计,应用

参考文献

[1]李智.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[A].《建筑科技与管理》组委会.2016年4月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会,2016:2.

[2]田琦.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].中华建设,2013,(3):102-103.