丁磊/宋玉洁/于贻盛
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【摘要】随着最近经济生活水平不断提升，城市化的发展速度越来越快，在人口数量不断增长大背景下，土地资源面临着越发紧张趋势，这也使得全国各地相继出现很多高层建筑。剪力墙设计是高层建筑设计中非常关键的一环，本文就结构工程领域剪力墙结构设计在房屋建筑中的应用进行研究。
【关键词】民用建筑；结构设计；剪力墙结构设计
引言
随着最近经济生活水平不断提升，城市化的发展速度越来越快，在人口数量不断增长大背景下，土地资源面临着越发紧张趋势，这也使得全国各地相继出现很多高层建筑。剪力墙设计是高层建筑设计中非常关键的一环，本文从科学设计剪力墙结构的作用和剪力墙结构设计要点两个方面进行论述，相关结论供民用建筑结构设计师参考。为保证民用建筑的使用年限并获得更好工程项目建设效果，本文对民用建筑结构设计中的剪力墙结构设计要点层面进行了简要论述。首先，概述了科学设计剪力墙结构的作用，如可保证项目建设的经济性、提高建筑整体稳定性、促进建筑更加规则等。其次，对民用建筑结构设计中的剪力墙结构设计要点进行分析，如科学配置剪力墙肢厚度和长度、连梁设计等。
1科学设计剪力墙结构的作用
1.1保证项目建设的经济性
在民用建筑中合理配置剪力墙，能够让工程项目的建筑成本得到有效缩减。与传统框架相比，剪力墙在材料成本层面可能会占用较多。但从整体角度看，剪力墙结构更加牢固稳定，不仅可以保证工程项目的使用寿命，还可有效缩减工程项目的后期维护和检修成本。所以，剪力墙属于一种一劳永逸的墙体结构。
1.2提高建筑整体稳定性
剪力墙使用钢筋混凝土材料保证墙体结构的稳定性，是非常科学正确的设计方法。与框架式结构相比，这种材料的搭配使用形式具备更强的粘接力与牢固性。同时，剪力墙的整体外观效果也比较理想地按设计要求达到。
1.3促进建筑更为规则
良好的规则性同样是剪力墙应用的一大优势，尤其是项目较大的建筑。这类建筑功能分区较多，同时不同的功能分区在项目中的支撑作用也不同，配合使用剪力墙结构，能够保证这些功能分区的承重以及结构稳定性要求得到全面满足，满足项目区域划分的需求。剪力墙结构还具备较好的连续性，划分建筑项目功能区域的同时，还能保证这些功能区域之间因联系密切而更加牢固稳定。
2民用建筑结构设计中剪力墙结构设计要点
2.1科学配置剪力墙肢的厚度和长度
为了最大限度提升剪力墙结构的设计水平，设计人员在落实剪力墙设计工作时，必须要依据实际情况对墙肢长度进行配置，因为墙肢长度过长或过短都会直接影响到剪力墙的作用发挥，尤其可能无法保证剪力墙结构的稳定。同时，设计过程中还要对墙肢厚度进行重视，注意要从剪力墙结构的刚度层面进行考虑，保证厚度设置的更加合理科学，全面满足工程建设项目的需要。整体上看，高层建筑剪力墙结构的强制厚度一般在20cm左右，通常与高层建筑的填充墙厚度基本相同。需要注意的一点是，如果高层建筑项目规划中并未涉及地下室建设，为了保证高层建筑的结构稳定性，在对基础埋深进行设计时，需保证深度超过250cm，同时，墙体厚度也需进行增加。通常情况下，墙体厚度会达到500cm以上，此类情况下，高层建筑剪力墙结构的墙肢厚度需要比填充墙厚度数值大。通常情况下，墙肢长度在800cm以下，同时下跨高度大于600cm。
与此同时，在对墙肢厚度与长度数值进行科学规划时，应对以下两个方面的内容进行重视：首先，保证抗震墙的设计厚度满足工程建设要求。同时按照施工标准，对相关参数进行确定。抗震性是一级或二级时，厚度至少要设置16cm以上。同时，必须要大于层高长度的1/20；抗震性是三级或四级时，墙体厚度需大于14cm，并大于层高的1/25。其次，在对工程项目的底部加强部位进行强制厚度参数设置时，设计人员同样要根据级别差异针对性设计，级别在一级与二级范围之内时，厚度必须大于层高的1/16，同时不得小于20cm；级别在三级与四级之间时，厚度需大于层高的1/20。同时不得小于16cm。对高层建筑的剪力墙强制厚度长度进行科学设计，不仅能够保证剪力墙结构的稳定性，还能让其承重性能更良好、全面的发挥。
2.2连梁设计
设计人员对剪力墙结构设计方案进行科学组织时，重点关注的部分还包括连梁设计。目的是保证墙肢与墙肢之间的连接更加稳固、科学，防止建筑在自身重力以及其他荷载作用下，导致剪力墙出现变形、裂缝、崩塌等问题。落实连梁设计工作时，设计人员要对以下几个方工作组织内容进行重视：首先，要对剪力墙结构中的截面尺寸进行明确，明确跨高数值的情况下，对连梁刚度进行科学控制，因为刚度过小或过大都会影响到连梁的作用与功能发挥。与此同时，按照规章制度以及工程建设项目的实际要求对剪力墙折减工作进行布置。同时，施工过程中，如果遇到一些突发状况或是限制性因素，应及时配置适宜的解决方法，保证折减工作落实得更为高效科学。在此期间，如果遇到操作难度过大的情况，设计人员可以将内力转换到墙体中，保证问题得到科学解决。剪力墙墙体防裂指数需要与折减指数成正比，也就是防裂指数越小，折减系数也应越小。如此，才能保证剪力墙结构的牢固与承重性能全面发挥。同时需要注意剪力墙结构设计折减指数需在0.5以上，目的是保证剪力墙的连梁效果得到保证。
2.2.1科学设置边缘构件
边缘构件同样是剪力墙结构设计工作中的一个重要组成部分，施工人员必须对施工现场的实际情况进行充分收集。并在科学的数据分析下，对边缘构件的数量、尺寸、位置进行科学设置。落实设计工作时，需要得到设计人员关注的点有两个，一个是对具有约束性边缘构件剪力墙进行的处理，另一个是对无约束能力的边缘构件剪力墙进行的处理。从名称上就可看出这两者之间的差异，与无约束力边缘构件相比，有约束力的构件承载性能更强，承载力最大可达到40%以上。同时需要注意落实剪力墙结构施工操作时，施工人员需要基于施工实际情况来对边缘构件的种类进行科学配置，无论选择构造边缘构件还是约束边缘构件，都应以实际施工需求为准，保证边缘构件的作用可以全面发挥，满足工程建设项目的实际需要。通常情况下，如果指定值比压轴指数要高，那么，可以选择使用约束边缘构件，可获得更好的应用效果；但如果建筑水平为三级或四级，同时建筑底部结构的加强部位压轴指数小于指定值，那么应选择配置构造边缘构件。
2.2.2做好计算
如果剪力墙的结构设计较为简单，设计人员应对建筑的使用空间的协同设计工作进行关注，保证设计水平。但如果剪力墙结构较为复杂，设计人员需要关注的点也就更多。建筑的抗震性、内力等都需要得到重点关注，同时，为了保证设计水平，还应配合使用计算机信息技术，对相关程序与软件进行科学应用，保证参数与指标的设定更加精确、适宜。实际操作过程中，还要秉承因地制宜的原则，根据实际情况对相关设计工作进行细节完善，防止方案设计水平不够高，影响到建筑工程的剪力墙结构稳定性。
结语
剪力墙结构设计，是建筑结构设计中的重要组成部分，其设计水平直接影响整个建筑结构设计质量，剪力墙结构必须符合建筑施工实际要求。因此需要结合实际情况进行针对性设计，保证建筑结构能够满足实际要求，最大限度上发挥剪力墙结构所具有的作用，保证其整体效益能够充分发挥。
参考文献：
[1]曾云.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[J].智能城市,2020,6(08):215-216.
[2]巴晓伟.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究[J].建材与装饰,2020(08):131-132.
[3]黄晓慧.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用研究[J].四川水泥,2020(02):94.