探討現(xiàn)代建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應用

1、<p>　　探討現(xiàn)代建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應用</p><p>　　摘要:現(xiàn)代住宅設(shè)計要求開間大，平面及房間布局靈活、方便，而且室內(nèi)不能見柱楞、不露梁等。在現(xiàn)行的國家規(guī)范或設(shè)計規(guī)程中還沒有給出有關(guān)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計具體的標準，因此，工程設(shè)計人員在設(shè)計中常常無標準可循，這就需要設(shè)計人員擁有長期的經(jīng)驗積累，利用正確的經(jīng)驗進行設(shè)計。 </p><p>　　關(guān)鍵字：短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 &l

2、t;/p><p>　　中圖分類號：TU318文獻標識碼： A </p><p><b>　　一、引言 </b></p><p>　　近年來，隨著人們對住宅，特別是小高層及多層住宅平面與空間的要求越來越高，原來普通框架結(jié)構(gòu)的露柱露梁、普通剪力墻結(jié)構(gòu)對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求?！岸讨袅Y(jié)構(gòu)”這種新的高層住宅結(jié)構(gòu)體系由于

3、克服了普通框架與普通剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點，有利于住宅建筑布置，結(jié)合住宅建筑平面開問小、進深小及層高低的特點，又可進一步減輕結(jié)構(gòu)自重，逐漸得到了推廣應用，并廣泛受到建筑師和業(yè)主的歡迎。 </p><p>　　二、短肢剪力墻設(shè)計要求 短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為4~8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。當截面高度與厚度之比小于3時，應按柱計算（當形成異型柱時，則應按異型柱的要求設(shè)計，但

4、高層建筑中不允許采用異型柱框架結(jié)構(gòu)），至于剪力墻高度與厚度之比大于3、又小于4的剪力墻，實際上也是短肢剪力墻，由于它們更弱，可以提出不宜采用小于4的墻肢，對這種小墻肢的軸壓比應修予更嚴格的限制，因此即使采用短肢剪力墻，也要盡可能使墻肢截面高度與厚度之比大于4。 </p><p>　　三、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)布置 1、短肢墻的數(shù)量應當適中,避免結(jié)構(gòu)太剛或太柔,滿足豎向荷載和抗側(cè)力需要即可。 2、短肢剪力墻的縱橫應盡量均勻

5、分布,其軸向應力不應相差懸殊。 3、短肢剪力墻肢間距不宜過大,在平面外邊緣及角點處,特別是外凸部分,布置必要的短肢墻,既有利于梁的支撐,又可以分散荷載,以加強其整體性和滿足平面剛性的要求。 4、各短肢剪力墻應盡量對齊并拉直,與連梁一起構(gòu)成成片的聯(lián)肢墻抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。 5、每道短肢墻宜與兩個方向的梁連結(jié),連梁盡可能布置在墻肢的豎平面內(nèi);連梁寬度一般宜與墻肢厚度相等;墻肢不宜過厚,以采用200 mm、250 mm或300 mm為宜;可以混合布置

6、部分較長的墻或矩形柱。 6、小高層建筑外圍部分的豎向構(gòu)件根據(jù)受力的需要和建筑平面布置,設(shè)置適量的鋼筋混凝土短肢剪力墻,在各短肢剪力墻的墻肢間布置連系梁,把這些短肢墻以及核心筒連成一個整體,構(gòu)成整幢建筑的結(jié)構(gòu)體系。 </p><p>　　四、結(jié)構(gòu)布置中需注意的問題 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能較差，故應加強抗震薄弱環(huán)節(jié)，注重概念設(shè)計，滿足高規(guī)要求。 1、短肢剪力墻應均勻布置，使墻的軸向應力差別不宜過大。豎向布置短肢剪力墻

7、，盡可能做到墻肢上、下對齊、連續(xù)，盡量避免洞口錯位，與連梁一起構(gòu)成連續(xù)跨數(shù)較多的抗側(cè)力體系。 2、每道短肢剪力墻宜有兩個方向的梁與之相連接，連梁盡可能布置在墻肢的豎向平面內(nèi)。短肢剪力墻應該盡量在另一方向上設(shè)置翼緣，盡可能避免有一字形短肢剪力墻出現(xiàn)。結(jié)構(gòu)布置上考慮縱橫墻的共同作用。 3、短肢剪力墻應設(shè)計成強墻柱弱連梁的體系。所謂強墻柱，是指墻柱可采用強度等級高的混凝土，加強墻柱配筋：盡可能減少連梁高度，使分配的地震力不至于太大，也使短肢剪

8、力墻體系計算更合理。 4、抗震設(shè)計時，高層建筑結(jié)構(gòu)不應全部采用短肢剪力墻；B級高度高層建筑及9度抗震設(shè)計的A級高度高層建筑，不宜布置短肢剪力墻，不應采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。當采用具有校多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)時，應符合下列規(guī)定：1在規(guī)定的水平地震作用下，短肢墻承擔的底部傾覆力矩不宜大于結(jié)構(gòu)底部總地震傾覆力矩的50%。2房屋適用高度應比高規(guī)表中剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高度</p><p>　　五、短肢剪力墻

9、結(jié)構(gòu)的計算分析 對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算,因其是剪力墻大開口而成,所以基本上與普通剪力墻結(jié)構(gòu)分析相同,可采用三維桿——系簿壁柱空間分析方法(TBSA、TAT)或空間桿——墻組元分析方法(TBSSAP、SATWE)。其中空間桿墻組元分析方法計算模型更符合實際情況,精度較高。目前國內(nèi)大多采用中國建研院系列軟件中的TAT和SATWE來計算。 1、TAT TAT軟件采用的是三維空間模型,對剪力墻采用薄壁柱單元計算原理,對梁柱采用空間桿系計算原

10、理。在TAT計算中,為了使結(jié)構(gòu)受力更合理,應對結(jié)構(gòu)進行計算簡化;對多肢剪力墻計算最常用的手段是按剪力墻開洞的辦法進行,開洞應上下對齊,減少上下偏心。剪力墻開洞后,洞口上下剩余部分TAT用梁單元來模擬。開洞主要是為了把剪力墻簡化為符合薄壁柱的計算模型,同時使簡化后的剪力墻的受力更為明確。TAT中樓板采用剛性樓板假定,即平面內(nèi)剛度無限大,平面外剛度為零。此假定對規(guī)則結(jié)構(gòu)即樓板無大開洞且板厚不大的常規(guī)結(jié)構(gòu)計算誤差很小。 2、SATWE SAT

11、WE是專門為多高層建筑結(jié)構(gòu)分析而研發(fā)的空間組合結(jié)構(gòu)有限元分析軟件,適用于各種復雜體型的高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體</p><p>　　六、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制 墻身超厚主要是因為模板就位調(diào)整不認真，穿墻螺桿沒有全部穿齊、擰緊，模板斜撐加固不到位等造成的；混凝土墻體表面粘結(jié)是因模板清理不好，模板劑涂刷不勻、漏刷，以及拆模過早等造成的；漏漿的產(chǎn)生主要是因為模板拼裝時縫隙過大，固定措施不牢固，有時也與混凝土坍落度有關(guān)；

12、墻體爛根現(xiàn)象近年來有所減少，可能與重視程度有關(guān)，原因主要還是模板下口縫堵不嚴、固定不牢，施工縫處理不好、夾有雜物，澆筑混凝土時未按要求先澆一層10-100mm厚與墻體混凝土同等級的減石砂漿等；門窗洞口混凝土變形的主要原因是側(cè)模板的組裝與大模板的固定不牢固，混凝土澆搗時洞口兩側(cè)混凝土未做到對稱、均勻澆筑、振搗，造成混凝土沖擊洞口模板。 </p><p><b>　　七、總結(jié) </b></

13、p><p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。設(shè)計時應注意：短肢剪力墻較多時，應布置筒體（或一般剪力墻），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)；其次，具有較短肢剪力墻的墻的剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度應比規(guī)范中剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定值適當降低，7度、8度（0.2g）和8度（0.3g）抗震設(shè)計時分別不應大于100m、80m和60m；第三，對于B級高度高層建筑和9度抗震設(shè)計的A級高度高層