高層居民建筑短肢結構墻結構設計要點

摘要：短肢結構墻結構是現代高層建筑設計的主要類型之一，應用這種結構可以提高建筑的美觀性，可以更好地滿足人們對建筑設計個性化的追求。短肢結構墻結構相對與普通結構墻，具有較多的優勢，其克服了普通墻結構的缺點，可以保證建筑結構的剛度，而且具有較高的靈活性，可以使建筑結構的剛度、內力以及荷載的分配更加合理。近年來，建筑行業的發展越來越快，建筑設計也開始趨于高層建筑，這促進了短肢結構墻結構的推廣以及發展，下面筆者對這種結構設計的要點進行簡單分析。

關鍵詞：高層建筑;短肢結構;設計要點;意義

隨著人們生活水平以及審美眼光的提高，對建筑結構設計提出了更高的要求，為了更好的滿足大眾的需求，建筑設計單位必須努力改進技術，還要增加建筑結構種類的豐富性，實現建筑結構的個性化發展。普通的框架結構已經無法滿足人們對高層居民建筑質量以及美觀性的要求，所以，建筑設計人員在普通結構墻的基礎上，對其進行了優化與改進，應用了短肢結構墻結構以及異形柱框架結構，這類結構在應用的過程中，收到了良好的效果，不但提高了高層居民建筑結構的剛度，還降低了建筑結構變形等質量問題出現的概率。

一、短肢結構墻結構的優點與意義

短肢結構墻結構，是在傳統結構墻的基礎上，對其各項性能進行優化，短肢結構墻是一種外形特殊的墻體，其墻肢截面高度與厚度的比在5-8之間。由于短肢墻的長度有限，所以，在高層建筑結構中，不能全部應用短肢結構墻結構;當高層建筑設計中，短肢結構墻數量比較多時，應該采用布置筒體的方式對其進行優化，在形成短肢結構墻與筒體結構一體化的結構后，有效提高了建筑結構承重能力以及抗變形能力。

短肢結構墻結構在應用的過程中，為了提高該結構的抗震性，必須對短肢墻受力進行準確的計算，設計人員要保證該結構第一振型底部地震傾覆力矩不超過總底部地震傾覆力矩的一半。在高層居民建筑設計中，當短肢墻數量比較少時，要將短肢墻第一振型底部地震傾覆力矩控制在總底部地震傾覆力矩的15%-40%之間。如果建筑結構設計中，對短肢墻結構沒有下限要求時，設計人員可以靈活掌握短肢墻結構的數量，對于高層居民建筑結構中的小墻肢，可以看做普通結構墻結構進行處理。

二、高層居民建筑短肢結構墻結構設計要點

1、細化短肢結構墻結構單元劃分

短肢結構墻結構是針對建筑全結構墻的結構，在高層居民建筑結構設計中，不能只包括短肢墻結構，其還需要包括長肢結構墻結構。短肢墻可看做是異形柱，所以短肢結構墻結構具有框架結構的一般特征，而且具有變形結構的特殊性。為了提高高層居民建筑的結構設計質量，設計人員需要對短肢結構墻模型進行單元細化。

在短肢結構墻結構中，設計人員可以采用薄壁桿元，由于短肢墻的模型比較符合薄壁桿元模型，所以，在優化建筑結構設計時，還對其單元進行細分，這樣可以防止短肢墻施工質量問題的發生。

短肢墻：軸壓比（按結構墻）、剛度（墻輸入、采用殼元或薄壁桿元）、配筋（按結構墻）、構造（按高規的短肢墻構造）。

弱短肢結構墻（截面高厚之比小于5的墻肢）：高規7.2.5條文規定了不宜采用墻肢截面高度與厚度之比小于為5的結構墻;當其小于5時，其在重力荷載代表值作用下產生的軸力設計值的軸壓比，抗震等級為一級（9度）、一級（7、8度）、二級、三級時分別不宜大于0.3、0.4、0.5和0.6。

短墻（截面高度之比不大于3的墻肢）：高規7.2.5條文和抗震規范6.4.9條文規定結構墻的截面高度與厚度之比不大于3時，應按柱的要求進行設計，底部加強部位縱向鋼筋的配筋率不應小于1.2%，其它部位不應小于1.0%，箍筋應沿全高加密。

2、結構墻結構的壓力取值

墻身超厚主要是因為模板就位調整不認真，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;墻體爛根現象近年來有所減少，可能與重視程度有關，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。

設計計算時最關鍵的一點就是關于新澆筑混凝土對結構墻模板最大側壓力的取值問題，計算時可根據以下兩式按較小值取值：

①F1=0.22γct0β1β2V1/2

②F2=γcH

其中，F1，F2—所澆筑混凝土對模板的最大側壓力

γc—混凝土重力密度取25KN/m3

t0—新澆混凝土的初凝時間（h），可采用t0=200/T+15（T為混凝土的溫度）

β1—外加劑影響修正系數，不摻外加劑時取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2，本方案取1.2

β2—混凝土坍落度影響修正系數，≤30mm取0.85，50～90m

m取1.0，110～150取1.15

V—混凝土澆筑速度

然后，根據最大側壓力設計模板支撐體系。只有在保證整個模板體系穩定的前提下，才有可能保證模板質量。

要保證模板質量，選材非常重要。有條件的話應優先選用組合鋼模板，因其通用性強、裝拆方便、周轉次數多，特別是其配有齊全的陰陽角模，對常見的結構墻陰陽角部位漏漿有很好的預防作用，而且還可以加工成整體大模，有助于加快施工進度，是結構墻配模的上佳之選。

采用膠合木模板相對于鋼模的周轉次數較少，但其一次性投資小，拼裝方便靈活，而且不受模數影響，可根據結構尺寸任意鋸、拼，受到多數施工單位的青睞。不過，采用膠合木模在拼裝結構墻板時在結構的陰陽角部位因拼縫不嚴特別容易造成漏漿現象。為保證施工質量，增加模板周轉次數，節約成本，模板安裝前，應先將模板上的浮漿清理干凈，刷好脫模劑（不允許在模板就位后刷脫模劑，防止污染鋼筋及混凝土接觸面），脫模劑要涂刷均勻，不得漏刷。

大部分施工單位過分考慮節約成本，因而使用周轉次數較多的舊模板，很多模板邊角都已破損，板面也不平，甚至起皮殘邊。還有所用方木扭曲，無法滿足使用要求等。這就要求施工單位在施工過程中嚴格選材，不合格的模板材料堅決不用。因此，要選用技術熟練、責任心強的工人施工。施工中應加強對模板拼縫、對拉緊固、模板底口封堵、墻身模板斜頂及滿堂架拉接、體系加固等關鍵工序的監督管理力度。

三、結語

近年來，民用建筑的發展方向逐漸趨于高層建筑類型，這符合我國現階段的國情，而且促進了建筑行業的長遠發展。在高層居民建筑中，多采用了短肢結構墻結構，這種結構是在傳統框架結構的基礎上，對結構性能的優化，而且克服了普通結構墻結構的缺陷以及漏洞。應用短肢結構墻結構，可以實現對建筑構件的合理布置，還可以節省建筑結構的空間，有利于減輕高層建筑結構的自重。短肢結構墻結構在高層居民建筑設計的應用中，收到了較好的效果，而且受到了用戶與施工單位的一致好評。

參考文獻：

[1]佘登明.建筑電氣與結構在設計施工中的關聯[J].黑龍江科技信息.2009（34）

[2]蓋征宇.試析建筑電氣與結構在設計施工中的關系[J].黑龍江科技信息.2010（23）

[3]馬守才.高層建筑短肢剪力墻結構設計問題探討[J].中小企業管理與科技（下旬刊）.2012（04）