装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计研究

雷兵 王金金

同圆设计集团有限公司 山东济南 250101

在现代化的建筑领域，预制装配式剪力墙结构是一种比较新型的现代建筑结构模式，和传统意义上的混凝土建筑方式有很大不同，呈现出更为显著的应用优势。这种建筑结构所采取的是组装式的方法，相对来说更加节能降耗，且在具体的应用过程中不会产生固体废弃垃圾，对空气和环境不会造成污染。与此同时，该建筑方式能进一步有效推进住宅产业化发展，充分体现出建筑的节能性和环保性。

1 装配式建筑结构与剪力墙结构概述

1.1 装配式建筑结构概述

为实现对装配式建筑结构的科学应用，需要了解其在设计过程中的相关要点。通过对设计理念、设计工作机制等不同要素的引入及整合利用方面的深入思考，有利于增强装配式建筑结构设计的效果，拓宽其科学设计工作思路。结合建筑企业长效发展要求及装配式建筑建设状况，加强其结构状况分析，严格把控与之相关的设计方案形成过程，可使这类建筑处于良好的建设及应用状况，满足装配式建筑结构性能可靠性的要求[1]。

1.2 剪力墙结构概述

剪力墙结构分为实体墙、整体小开口剪力墙、双肢或多肢剪力墙及壁式框架剪力墙。其中，有开洞或没开洞的墙体结构为实体墙，应用过程中可为建筑结构类型的丰富及应用效果增强等提供支持；整体小开口剪力墙在应用中的变形主要为弯曲型，应用中基本不存在反弯点，能为现代建筑结构稳定性提高及应用效果增强等提供有效保障；开洞较大的往往采用双肢或多肢剪力墙，可使建筑实践中的结构施工及应用质量更加可靠；壁式框架剪力墙在形成中也有较大的开洞，但其受力特点与其他剪力墙存在差异：楼层处的弯矩图会发生突变现象，存在弯点。

通过对这些不同类型剪力墙基本内容的了解，需要加深对其科学设计的重视程度，促使装配式建筑结构设计内涵更加丰富，获取应用价值良好的设计方案，并实现对质量可靠的剪力墙结构的科学应用。

2 装配式建筑结构设计中剪力墙结构设计要点分析

2.1 注重剪力墙的合理布置

为使剪力墙结构设计更具合理性、科学性，则需要设计人员对其合理布置进行充分考虑。在此期间应做到如下内容。

（1）采用匀称布置、分散规整的方式，完成剪力墙布置工作，并对墙面长度是否符合实际要求、平面布局是否合理等加以思考，使剪力墙结构设计效果更加显著，并为装配式建筑结构性能优化及应用质量提高提供专业支持。

（2）布置剪力墙的过程中需控制好间距，并通过对装配式建筑实际情况的考虑，确定剪力墙结构类型，促使其设计质量更加可靠，实现对该类结构的高效利用。同时，对布置好的剪力墙的应用状况是否良好进行科学分析，借助设计人员的专业优势，不断完善其结构设计方案，从而增强剪力墙结构在装配式建筑实践中的应用效果[2]。

2.2 叠合板设计

叠合板一般至少要设置4 个吊点，当叠合板跨度太大时，可以适当增设吊点。注意预制叠合板的板厚不能小于60mm，后浇混凝土的厚度不小于预制叠合板的厚度。叠合板中的桁架筋布置距板边应大于150mm，间距不应大于600mm，构件深化设计时，桁架筋的间距及钢筋直径需经过刚度计算确定，不能直接按照最大值布置。桁架筋不建议置于2 排底筋的上部，如果桁架筋埋深较浅，则无法发挥布置桁架筋的作用，且容易被拔出，桁架筋应沿预制叠合板的长杜方向布置。叠合板拆分时，注意需嵌入进梁、墙内10mm，且应伸出钢筋至梁、墙中线，起到防止叠合板边缘开裂的作用。屋面板建议采用现浇，保证结构的整体性。

2.3 重视连梁设计

剪力墙结构应用中的连梁性能是否可靠，关系着建筑抗震效果，体现着装配式建筑应用中的抗震设计水平。因此，在完善剪力墙结构设计方案的过程中，应提高对其连梁设计的关注度。在此期间，应积极开展连梁在强剪及弱弯等方面的验算分析工作，切忌人为增加连梁纵筋，应满足其截面科学控制方面的要求，从而为剪力墙结构设计质量提高及应用状况改善等打下基础；根据设计要求及连梁的功能特性等，设计人员在实践中应控制好其跨高比，并在专业资料及信息技术的支持下，提高连梁截面抗剪计算准确性，充分发挥其在剪力墙结构性能优化及设计效果增强中的实际作用，满足相应设计方案利用价值最大化要求。同时，设计人员应提高对剪力墙结构设计中连梁设计重要性的正确认识，促使与之相关的设计工作落实到位，增强连梁设计专业性及应用效果等。

2.4 墙体厚度设计及连梁钢筋配置

剪力墙肢厚度设计通常有着明确的规范条例加以约束，比如对于短肢剪力墙而言，要求底部加强部位应在20cm 已以内，其他部位应在18cm 以上。与此同时，在实际设计过程中为避免剪力墙刚度发生突变问题，剪力墙厚度在具体变化方面，应将变化范围空白纸5 至10cm 左右，且要保证剪力墙厚度变化的均匀性。在连梁钢筋配置方面，一般都与剪力墙设计而言，要求配筋率在0.2%以上，如果抗震要求在三级以内，要求剪力墙配筋率在0.25%以上，在确定具体连梁配筋率时，还需要结合工程结构实际灵活调整。通常而言，在实际设计时，通过适当增加剪力墙配筋率，更有助于提高剪力墙的整体稳定性[3]。

3 结语

综上所述，不同设计要点的明确及措施的科学使用，有利于提高剪力墙结构设计工作的效率及质量，满足装配式建筑结构的科学设计要求，逐渐实现其设计目标，实现相应设计方案利用价值最大化。因此，未来在加强装配式建筑结构设计、提升剪力墙结构应用水平的过程中，应给予其结构设计更多的考虑，并将具体的设计工作落实到位，从而为剪力墙结构施工计划的高效实施提供科学指导，并为装配式建筑建设事业的长效发展打下坚实的基础。