談?wù)劯邔咏ㄖ讨袅Y(jié)構(gòu)設(shè)計探討

1、<p>　　談?wù)劯邔咏ㄖ讨袅Y(jié)構(gòu)設(shè)計探討</p><p>　　【摘要】本文就一些高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)特點、計算分析、使用布置及加強結(jié)構(gòu)措施這些方面分析了短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)，闡述了一些在實例中遇到的一些問題，為工作人員提供了更加詳細的資料。 </p><p>　　【關(guān)鍵字】高層建筑，短肢剪力墻，結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　中圖分類號：TU97 文獻

2、標識碼：A </p><p><b>　　一.前言 </b></p><p>　　隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對自身的居住環(huán)境要求越來越高。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)不存在普通框架與普通剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點，結(jié)合住宅建筑平面開間小、進深小及層高低的特點，進一步減輕結(jié)構(gòu)自重，更有利于建筑的設(shè)計，越來越多地應(yīng)用于建筑工程，廣泛受到建筑師和業(yè)主的歡迎。 </p><p>

3、;　　二.短肢剪力墻的概念 </p><p>　　短肢剪力墻是指墻肢截面高度(水平截面的長度)與厚度(水平截面的寬度)之為5到8的剪力墻，一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻。短肢剪力墻較多時，形成短肢剪力墻與筒體(或一般剪力墻)共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中的使用需滿足一個必要條件，即抗震設(shè)計時，短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不大于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50％。這是

4、由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震能力較弱，故高層建筑結(jié)構(gòu)中短肢剪力墻較多時，應(yīng)布置一般剪力墻(或簡體)，建立合理的剪力墻體系，共同抵抗水平力。 </p><p>　　三.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的特點 </p><p>　　短肢剪力墻結(jié)構(gòu)型式存在以下特點：(一)可充分滿足建筑功能的需要。a墻肢和填充墻的厚度相同，各墻相連的梁處于一個豎向的平面內(nèi)．以避免梁柱可能突出墻面的情況。b墻體改革的方向要求墻體采用輕質(zhì)材

5、料，因此短肢墻更能夠滿足建筑功能的需要。c短肢墻構(gòu)件雖然增加了施工困難程度，但擴大了使用面積。（二）可滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要。短肢剪力墻體系中墻肢和梁可以隱蔽，同時結(jié)構(gòu)布置比較靈活，墻的數(shù)量和肢長可以根據(jù)抗側(cè)力的需要而定，同時，還可通過不同的尺寸和布置來調(diào)整剛度和剛度中心的位置。（三）該結(jié)構(gòu)體系使用方面，可靈活運用。A、結(jié)合建筑平面，利用間隔墻位置來布置豎向構(gòu)件，基本上不與建筑使用功能發(fā)生矛盾。B、墻的數(shù)量可多可少，肢長可長可短，主要視抗側(cè)

6、力的需要而定。C、能靈活布置，可選擇的方案較多，樓蓋方案簡單。D、連接各墻的梁，隨墻肢位置而設(shè)于間隔墻豎向平面內(nèi)，可隱蔽。E、根據(jù)建筑平面的抗側(cè)移剛度的需要，利用中心剪力墻，形成主要的抗側(cè)力構(gòu)件，較易滿足剛度和強度要求。 </p><p>　　在小高層住宅中，與常用的剪力墻體系相比，短肢剪力墻體系有如下幾點優(yōu)勢：（一）墻肢的承載能力得到充分使用，避免了傳統(tǒng)剪力墻結(jié)構(gòu)巾鋼筋浪費現(xiàn)象。（二）自重大大減輕，降低了地震的

7、作用，且降低了造價，對于一些地基承載能力較低的地區(qū)有著良好的經(jīng)濟效益。（三）其結(jié)構(gòu)自振周期相對較大，從而可彌補剪力墻的抗側(cè)移剛度大而使得地震反應(yīng)加大的缺點。墻肢高寬比較大，其承載力得到了較充分的發(fā)揮。 </p><p>　　四.高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　1.剪力墻墻肢厚度和長度的選取 </p><p>　　（一）墻肢厚度的選取 </p&

8、gt;<p>　　對框支剪力墻結(jié)構(gòu)的上部樓層多數(shù)為住宅，對于住宅建筑，填充墻厚一般為200mm，相應(yīng)剪力墻厚也取為200mm。住宅層高一般為2.8～3.0m，故墻厚取200mm，除底層加強區(qū)的一字形短肢剪力墻外，均能滿足規(guī)范要求。對于無地下室的高層住宅，因其基礎(chǔ)埋深一般在2.5m以上，則底層墻體高度會在5.0m以上，若按層高的1/16確定墻厚，將超過300mm，大于填充墻厚度。為避免出現(xiàn)此種情況，在布置剪力墻時，應(yīng)結(jié)合建筑

9、平面，盡量不用一字形剪力墻，而采用L，T，Z，十字形等截面形式，且使翼緣長度大于其厚度的3倍。這樣，一方面墻體抗震性能更好，另一方面墻厚也可取為剪力墻無支長度的l/16。由于住宅建筑中剪力墻肢長一般小于3.0m，故厚度采用200mm滿足構(gòu)造要求。 </p><p><b>　　2.墻肢的長度 </b></p><p>　　剪力墻墻肢長度（即墻肢截面高度）一般不宜大于8

10、m。剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有延性，細高的剪力墻（高寬比大于2）容易設(shè)計成彎曲破壞的延性剪力墻，從而可避免脆性的剪切破壞。當墻的長度很長時，為了滿足每個墻段高寬比大于2的要求，可通過開設(shè)洞口將長墻分成長度較小、較均勻的聯(lián)肢墻，洞口連梁宜采用約束彎矩較小的弱連梁（其跨高比宜大于6），使其可近似認為分成了獨立墻段。 </p><p>　　3.對剪壓比超限的連梁處理 </p><p>　　剪壓比超限問題在

11、剪力墻中是很常見的，尤其是在高烈度區(qū)，經(jīng)常是計算完后多處洞口上連梁超限。處理方法是一般先減連梁高度，以減少連梁吸收的地震力，如果仍然超筋，說明該連梁兩側(cè)的墻肢過強或者是吸收的地震力太大。此時，想通過調(diào)整使計算結(jié)果不超筋是困難的，也沒有必要。從連梁的作用來說，首先它是在兩個墻肢之間傳遞內(nèi)力，對墻肢起到約束作用；其次，它是在地震來臨時充當?shù)谝坏婪谰€，起到耗能作用。因此，對于減少連梁的高度仍然超筋連梁（指抗剪超筋）的設(shè)計，應(yīng)按《高規(guī)》該連梁截

12、面能承受的最大剪力計算連梁抗剪箍筋，再根據(jù)該剪力值計算出連梁端部彎矩（為簡化起見，假設(shè)反彎點在中點），并作適當折扣（例如：一級乘以0.8），然后根據(jù)該彎矩值計算連梁縱筋。這樣做的目的是為了保證連梁的強剪弱彎，故意讓連梁先出現(xiàn)塑性鉸。當多遇地震來臨時，連梁端部彎矩很快達到極限抗彎承載力，出現(xiàn)塑性鉸，端部彎矩不再增加。由于彎矩與剪力之間的導(dǎo)數(shù)關(guān)系，連梁中的剪力也不再增加。而在設(shè)計時，已經(jīng)保證了在端部彎矩達到極限抗彎承載力，抗剪能力是有富余的

13、，此時抗剪不會破壞。 </p><p><b>　　4.對角窗的處理 </b></p><p>　　高層建筑的角部在地震中是最薄弱的部位，但有些時候建筑為了立面效果或為了開發(fā)商房子好銷售，在高層建筑的角部設(shè)置角窗。對此類情況應(yīng)采取以下措施：提高角窗兩側(cè)墻肢的抗震等級，并按提高后的抗震等級滿足軸壓比限值的要求，如不滿足宜加厚墻肢；角窗兩側(cè)的墻肢應(yīng)沿全高均按《高層建筑混凝

14、土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》5.5.4條要求設(shè)置約束邊緣構(gòu)件；抗震計算時應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)藕連影響；轉(zhuǎn)角窗房間的樓板宜適當加厚，宜采用雙層雙向配筋；加強角窗窗臺的連梁的配筋與構(gòu)造。 </p><p><b>　　五.結(jié)束語 </b></p><p>　　隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，普通的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)已經(jīng)比較成熟，而短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)則作為一種新興的設(shè)計技術(shù)，它已近受到了我們廣泛的關(guān)注

15、及運用。在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方案優(yōu)化中，由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以靈活布置，墻肢可長可短，可落地也可帶轉(zhuǎn)換層，房間內(nèi)不會出現(xiàn)露梁露柱的現(xiàn)象，且短肢剪力墻的抗震性能也優(yōu)于異形柱剪力墻結(jié)構(gòu)。 </p><p><b>　　【參考文獻】 </b></p><p>　　[1]劉善國．高層住宅短肢剪力墻結(jié)構(gòu)及其常見問題探討[JJ．能源與節(jié)能，2011，(9)55—56． </

16、p><p>　　[2]連武輝．淺析高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，(20) </p><p>　　[3]連武輝.淺析高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（20） </p><p>　　[4]建筑施工手冊（縮印本）[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010. </p><p>　　[5]朱丙寅.