装配式建筑结构剪力墙结构设计方法

装配式建筑结构剪力墙结构设计方法
摘要：装配式剪力墙结构住宅具有施工便捷、稳定可靠等优势，为充分提升其建设效果，需做好前期设计工作，确定适宜的结构形式，优化结构尺寸参数，协调剪力墙与其他结构的关系，以设计方案为指导高效建设装配式剪力墙结构。

基于此，文章主要分析了装配式建筑结构剪力墙结构设计的方法。

关键词：装配式建筑结构；剪力墙结构；设计方法
1剪力墙结构
剪力墙结构也称抗震墙，是承担外界压力的主要承重结构。

与其他墙体相比其厚度相对更小。

在实际建设过程中通常会使用混凝土板材料来进行剪力墙结构中的施工，能够起到传统框架结构中梁柱的作用。

从整体上看，剪力墙结构承受外界压力的能力更强，能够很好地平衡结构所受的来自风力、地震等环境因素带来的水平荷载力，保证建筑物整体的稳定与安全。

2装配式建筑结构剪力墙结构设计的方法
2.1剪力墙构件设计
为了确保装配式建筑剪力墙结构的稳定性和安全性，需要进行剪力墙构件的设计工作。

常见的预制剪力墙板设计形式包括矩形和“L”形。

需要严格控制墙板的高度小于6.0m，单块墙板重量在6t以下。

在对预制剪力墙板进行开洞操作时，应严格采用居中布置形式。

洞口形状以圆形为主，如果需要设计方孔，则应将门窗口角部位作成小圆角，并配置直径为8mm的斜向钢筋，也可以设置直径4mm的小网片。

在墙面部分进行连接预埋件锚板的埋设作业时，相关人员应将锚板嵌入板面约10～15mm左右，然后进行焊接，并及时清理施工现场，保证整洁性。

然后对构件涂刷防锈漆，并使用水泥砂浆进行抹平处理。

在设计剪力墙构件时，需要重点控制门窗连梁以及钢筋锚固等部位，通常不宜进行开洞处理。

如果有特殊要求必须开洞，施工人员可在跨中或截面中间约1/3处设置洞口。

在孔洞
内设置钢套管时，为了增强其稳定性和安全性，可以对箍筋进行加密。

此外，在
实际施工期间，部分钢筋混凝土墙板可能需要开设相应的孔洞。

为了提高施工质量，可以在洞口附近加设构造钢筋，保证截面面积超过洞口所切断的钢筋面积。

对于连梁构件的设计，需要考虑工程实际情况，通常选择现浇施工。

在设置开洞
预制剪力墙连梁时，可以使其与现浇圈层等形成叠合梁形式，以确保其抗弯和抗
剪承载力的计算符合混凝土结构设计规范。

2.2预制墙体连接节点设计
设计装配式剪力墙结构需要满足建筑行业标准，包括高宽比、高度和规则性
等方面的要求。

同时，还需要考虑水平荷载和竖向荷载对结构的影响，为保障其
稳定性和功能性，应该使构件处于弹性状态，对结构变形和内力进行整体计算。

在连接构造和竖向连接方面，应符合行业标准的要求，并合理设置连接节点。

常
用的节点设计形式包括一字型节点、T型节点和L型节点。

对于预制楼板顶面，
可以采用套筒灌浆料、现浇圈梁和水平现浇带等方法，以实现混凝土的连续浇筑。

为了保障结构竖向钢筋的连续性，可以在现浇结构混凝土和预制墙板的结合面上
采用抗剪键槽联合粗糙面的形式。

这样可以有效地提高结构的稳定性和承载能力。

2.3科学把握接缝设计
（1）高层预制装配式剪力墙结构。

在装配式建筑中，接缝设计是针对剪力
墙的顶面、底面和两侧面等部位进行的。

为了确保接缝的合理处理，可以采用粗
糙面或者键槽等方式。

对于地梁表面和圈梁上表面的接缝，同样也要设计成粗糙
面形式，使混凝土露出的粗骨料应不小于其最大粒径的1/3。

粗糙面的凹凸深度
应控制在6mm以上。

同时，在设计装配式建筑剪力墙结构的接缝时，需要注意同
一楼层内相邻的预制剪力墙之间的连接。

如果存在边缘构件，可以采用现浇方式
进行连接。

如果两个相邻的预制墙片之间不存在边缘构件，则需要对现浇段的施
工进行严格控制，使其现浇宽度与墙体厚度一致。

如果剪力墙的长度不超过
1500mm，则现浇长度应在150mm以上；如果长度超过1500mm，则现浇长度应在
200mm以上。

（2）多层预制装配式剪力墙结构。

在装配式建筑中采用该结构形式时，主要是为了确保楼层内部相邻的剪力墙能够良好连接。

因此，需要针对外墙
和内墙转角部分、纵横墙的交接部分、邻近剪力墙部分等设置现浇段，以保证浇
筑宽度与墙体厚度相同。

根据水平钢筋连接的要求确定浇筑长度等。

在设置水平
钢筋时，应确保相邻墙片内的水平钢筋处于现浇段，可以使用焊接连接方式或锚
固方式进行处理。

并且在现浇段内还需要设置竖向钢筋构件，控制其配筋率不小
于墙体的竖向分布配筋率指标。

另外，在多层预制装配式建筑结构中，每层楼面
都需要设置现浇钢筋混凝土圈梁，以确保其具有封闭性。

在设计圈梁时，需要使
其能够与现浇或预制的叠合楼盖、屋盖等一起浇筑成为一个整体。

（3）在多层
预制剪力墙结构中，主要是为了连接上下层相邻的预制剪力墙的竖向钢筋。

在设
计过程中，可以采用单排钢筋进行连接，并进行科学的计算，确定贯穿墙板水平
接缝的连接钢筋的规格和数量。

连接钢筋的总量不得少于同一层墙体的钢筋总数量。

此外，连接钢筋之间的间距一般应控制在1m以内。

连接钢筋的强度设计应
为最大连接钢筋强度，并且搭接长度需要符合国家标准的规定。

在设计过程中，
还需要注意墙片最外侧的竖向连接钢筋，保持其与墙片边缘的间距在100mm以上。

对于连接竖向钢筋，主要采用预埋件焊接的方式进行连接。

2.4剪力墙预制外墙板及内墙板设计
装配式建筑剪力墙结构的外墙板设计需要考虑装饰美观性和保温性要求。

一
种常用的设计方案是采用预制混凝土夹心保温外墙板。

这种墙板可以实现结构整
体一体化，并严格控制设计厚度，通常将其设计为剪力墙结构中内页墙板的结构层。

根据现有工程实践经验和规范，剪力墙结构中的夹心外墙板厚度可设为0.2m，以便于作为建筑工程装饰面的外业墙板，厚度可控制在6cm左右。

为了连接三层
墙体，可以使用连接杆进行连接。

夹心外墙板的设计主要作用是满足剪力墙结构
的受力要求，并提升预制墙体接缝的防水和防渗效果。

此外，它还能有效改善剪
力墙的保温性能和美观性，满足现代人们对建筑剪力墙的审美需求。

在内墙板设
计中，需要重点处理预制非承重内墙板。

在实际设计中，如果没有特殊要求，可
以选择利用轻质隔墙板作为主材。

对于预制承重内墙板，设计厚度通常在0.2m
的标准水平上。

此外，需要按照当地同类建筑的标准化设计规定，填充合理的聚
苯板材料，重视结构开洞。

在设计过程中，相关人员需要合理规范聚苯板的标准
填充范围，以提升剪力墙结构的施工质量，并在很大程度上防止受到现场湿作业
的影响。

在实际工程实践中，如果建筑物的高度水平较低且层数较少，并且现场
地点位于低烈度区，可以将预制承重内墙板和轻质墙板等进行有机结合，以有效满足施工成本的控制要求和结构性能等现实要求。

2.5剪力墙叠合楼板设计
叠合楼板在装配式建筑剪力墙中的设计和计算需要考虑受弯构件的强度和刚度。

首先，根据相关混凝土结构设计规范的要求，确定受弯构件的截面形状和尺寸。

然后，根据受弯构件的跨度和承载力要求，计算出所需的钢筋面积和混凝土配筋率。

同时，需要考虑受弯构件的截面形状和布置方式，以及相邻构件之间的连接方式和节点设计。

在设计现浇层厚度时，可以参考模台、养护窑等参数。

一般来说，现浇层的厚度应满足以下几个方面的考虑：首先，保证现浇层的强度和耐久性，以满足建筑物的使用要求；其次，考虑现浇层对受弯构件的保护作用，防止受弯构件的氯离子渗透和碳化等现象；最后，根据施工经济性和标准规范的要求，合理控制现浇层的厚度。

如果叠合楼板的刚度增加，可以考虑进一步加厚现浇层来增加刚度。

但需要注意，加厚现浇层可能会增加施工成本和施工难度。

因此，在设计和计算过程中，需要综合考虑施工经济性和标准规范的要求，合理确定现浇层的厚度。

3结语
综上所述，在设计剪力墙结构时，应明确不同设计要点，采取科学有效的措施，以提高工作的效率及质量，满足装配式建筑结构的设计要求，完成其设计目标，实现相应设计方案价值的最大化。

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，应对结构设计进行更多的思考，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，为装配式建筑建设事业的长效发展打下坚实的基础。

参考文献
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[2]丁苏博，闫増峰，李胜杰.装配式高层住宅外围护墙体施工技术研究[J].城市建筑，2020，17（25）：160-163，182.。