剪力牆結構設計探析
工程技術
作者：李春鬆
【摘要】剪力牆結構可以有效抵抗風和地震等水平力作用，防止結構剪切破壞，因此在現代高層建築中被大量應用。但剪力牆結構自重大，並且牆與牆之間的間距較小，平麵布置不靈活，因此在要求大空間的建築工程中的應用受到局限，因此，如何減輕牆體自重，並在保證牆體側向剛度滿足設計要求的情況下最大限度地增大剪力牆之間的間距成為當前設計人員研究的重點問題。本文首先介紹了剪力牆結構的自身特點，闡述了剪力牆結構的常見類型，並探討了剪力牆結構設計過程中的注意事項。
【關鍵詞】建築工程；剪力牆；結構設計
前言
隨著社會的進步以及地震、颶風等災害性天氣的增多，人們對住宅的要求越來越高，除了要實現住宅所應具有的傳統功能外，更要求能有效抵禦自然災害等，因此越來越多的高層公寓式住宅采用了剪力牆結構來代替傳統的框架結構。剪力牆結構是用鋼筋混凝土澆築而成的牆體來替代傳統框架結構中的柱和梁，可以有效抵抗風荷載、地震等水平力的作用。然而剪力牆結構也有其自身的不足之處，如剪力牆與剪力牆之間的間距非常有限，自重較大等，因此無論是基於現實還是發展的考量，設計一種功能性更強的剪力牆結構都具有重大意義。
1、剪力牆結構的特點
在建築設計中，應當充分認識剪力牆結構的特點，以利用其優點，並有效規避缺點，使剪力牆結構設計更合理。
1.1剪力牆結構的優點
首先，剪力牆的整體性較好。由於剪力牆結構要在豎向上貫穿整個建築物，因此其整體性能較好，側向剛度大，除了要承載水平構件傳遞過來的豎向荷載以外，還能有效抵抗風荷載和地震等水平力的作用，在高層建築遇到地震等水平荷載作用時其變形能力較好，因此剪力牆也可稱為抗震牆，抗風牆等等。
其次，剪力牆結構施工工期短。剪力牆充當了傳統框架結構的梁和柱的作用，並且剪力牆本身既可作為建築物的承重牆又可作為建築物的隔牆，因此省去了傳統框架結構的梁、柱等構件，使建築工程施工更為方便，而且如果施工過程中采用高大模板其施工速度則會非常快，有效減少施工工期。
1.2剪力牆結構的缺點
首先，剪力牆結構由於采用純鋼筋混凝土澆築而成，因此自重較大，這就要求建築的基礎和剪力牆下端要額外承受較大的豎向荷載，鑒於此，一般要采用較大截麵的地基基礎和更為先進的基礎形式，而且一般剪力牆的厚度較厚，而且對鋼筋、水泥等建築材料的強度要求較高，這些都導致了剪力牆的建設成本較高。
其次，剪力牆結構中的配筋一般都是構造配筋，其配筋率較低，因此結構的延展性能較差。並且剪力牆結構的各牆肢軸壓比較低，導致各牆肢的承載能力無法充分發揮。
再次，剪力牆結構受到樓板構件跨度的限製，因此牆與牆的間距較小，一般隻有3～8m，使建築物的平麵布置不夠靈活，一般形式較為單一，所以剪力牆結構一般隻用於高層公寓式住宅等，不適用於較大空間建築。
2、剪力牆結構常見類型
剪力牆結構根據形式的不同可以分為純剪力牆結構、框支剪力牆結構和框架剪力牆結構等。其中純剪力牆結構是全部由剪力牆組成的結構體係；框支剪力牆結構是在建築物底部需要大空間時，在底部一層采用框架柱的結構來代替剪力牆，從而為底層用作商業用途提供了便利。但是這種框支剪力牆結構底層抵禦水平荷載的能力較差，在地震災區不宜采用。而框架剪力牆結構是在局部需要大空間時，部分采用框架結構來代替剪力牆，一方麵可以增大建築物局部空間，使建築物用途多樣化，另一方麵也具有剪力牆結構側向剛力大的優點。