小高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)分析

黃志偉

身份證：230710198405310016 黑龍江哈爾濱 150001

小高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)分析

黃志偉

身份證：230710198405310016 黑龍江哈爾濱 150001

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國的建筑行業(yè)也在蒸蒸日上，各種不同形式的建筑結(jié)構(gòu)也不斷的涌現(xiàn)出來。目前，我們在對小高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，一般都是采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)來對其進(jìn)行處理，這不僅保證建筑框架結(jié)構(gòu)的整體性能，還有效的解決了在傳統(tǒng)建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題。文章通過對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的簡要概述，討論了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在小高層建筑中的實(shí)際應(yīng)用，以供相關(guān)人士參考。

小高層建筑；短肢剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計

近年來，在我國小高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，人們一般都是采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)來對其進(jìn)行設(shè)計處理，從而在提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強(qiáng)度的同時，也保證了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計的美感。下面我們就對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點(diǎn)和相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行簡要的介紹。

一、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的概況

1.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的定義

目前，人們還沒有對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的定義進(jìn)行明確的規(guī)范，而且在不同的國家或者地區(qū)對短肢剪力墻的理解也不盡相同。而在一般情況下，我們所說的短肢剪力墻通常是指將建筑結(jié)構(gòu)墻肢截面高度與厚度之間的比值在7：1左右的墻體結(jié)構(gòu)。

2.必要條件

人們在對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，設(shè)計人員必須要對其抗震性能進(jìn)行嚴(yán)格的要求，并且根據(jù)工程施工的合計情況和相關(guān)施工要求，將短肢剪力墻結(jié)構(gòu)底部中產(chǎn)生的地震傾覆力矩控制在一定的范圍內(nèi)，使其建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性得到明顯的增強(qiáng)。

3.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)范

然而在不同的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計施工中，人們對短肢剪力墻施工的技術(shù)要求也就不一樣，如果出現(xiàn)短肢剪力墻加設(shè)的情況，那么其短肢剪力墻結(jié)構(gòu)只能當(dāng)一般的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行使用，而且其建筑物的抗震性能也會受到一定的影響。

4.短肢剪力墻的優(yōu)點(diǎn)

當(dāng)前在建筑工程施工中，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①自身重量較輕，在建筑工程施工中，它可以有效的減少建筑結(jié)構(gòu)的荷載，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；②在實(shí)際使用時，具有極強(qiáng)的靈活性，施工人員可以通過工程設(shè)計的相關(guān)要求，來對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)；③由于該剪力墻結(jié)構(gòu)的寬度和高度比較大，因此其短肢剪力墻結(jié)構(gòu)就具有較好的延性；④在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，我們主要將其應(yīng)于建筑結(jié)構(gòu)的受彎破壞，使得地震的水平作用力對建筑結(jié)構(gòu)造成的影響較小，以滿足工程設(shè)計的相關(guān)要求。

二、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求

1、在一般情況下，施工人員會在間隔墻的位置處布置豎向的構(gòu)件，這樣就可以將小高層建筑和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)緊密的結(jié)合在一起，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。

2、在對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計施工前，設(shè)計人員就要根據(jù)建筑工程施工的實(shí)際情況和相關(guān)規(guī)范，來對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的位置、長度以及數(shù)量進(jìn)行確定，以確保建筑工程的施工質(zhì)量。

3、因?yàn)槠涠讨袅Y(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的靈活性，所以在建筑工程施工中其適用范圍比較廣。

4、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，有著一定的隱蔽效果，在建筑空間設(shè)計的過程中可以有效的提高間空間結(jié)構(gòu)的利用率。

5、它的應(yīng)用也可以大幅度的增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是適應(yīng)建筑要求而形成的特殊剪力墻結(jié)構(gòu)。其計算模型、配筋方式和構(gòu)造要求均同于普通剪力墻結(jié)構(gòu)。在TAT、TBSA中，只需按剪刀墻輸入即可，而且TAT、TBSA更適合用來計算短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。TAT、TBSA所用的計算模型都是桿件、薄壁桿件模型，其中梁、柱為普通空間桿件，每端有6個自由度，墻視為薄壁桿件，每端有7個自由度(多一個截面翹曲角，即扭轉(zhuǎn)角沿縱軸的導(dǎo)數(shù))，考慮了墻單元非平面變形的影響，按矩陣位移法由單元剛度矩陣形成總剛度矩陣，引入樓板平面內(nèi)剛度無限大假定減少部分未知量之后求解，它適用于各種平面布置，未知量少，精度較高。

2.對設(shè)有轉(zhuǎn)換層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，一般都只是將電梯間、樓梯聞、核心筒和一少部分剪力墻落地，其于剪力墻框支。框支剪力墻是受力面向受力點(diǎn)過渡，由于薄壁桿件的連接處是點(diǎn)連接，所以用薄壁桿件模型不能很好地處理位移的連續(xù)和力的正確傳遞。因此，帶有轉(zhuǎn)換層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先采用墻元模型軟件(如SATWE)進(jìn)行計算。

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(yīng)加強(qiáng)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(yīng)均勻布置，使墻的軸向應(yīng)力差別不宜過大。豎向布置短肢剪力墻，盡可能做到墻肢上、下對齊、連續(xù)，盡量避免洞口錯位，cad圖庫大全與連梁一起構(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(yīng)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(yīng)設(shè)計成強(qiáng)墻柱弱連梁的體系。所謂強(qiáng)墻柱，是指墻柱可采用強(qiáng)度等級高的混凝土，加強(qiáng)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，也使短肢剪力墻體系計算更合理。

4.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，不能采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。這點(diǎn)尤為值得我們注意，只有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，才能保障建筑在突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害過程中具有良好的穩(wěn)定性和安全性。

5.最大適用高度比高規(guī)表中剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定值適當(dāng)降低，且7度和8度抗震設(shè)計時分別不應(yīng)大于100m和60m。

五、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求同一般剪力墻結(jié)構(gòu)。目前我國各設(shè)計院在短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剪力墻端部暗柱的設(shè)置有兩種形式：一種是端部做暗柱，設(shè)置剪力墻水平和豎向分布筋，適于肢長較長的短肢剪力墻；另一種有點(diǎn)類似異形柱的配筋方法，以腹部均勻配筋，腹部鋼筋面積根據(jù)電算時人為設(shè)置豎向分布筋的配筋率來計算，電算出的暗柱鋼筋面積放在端部，適于肢長較短的短肢剪力墻，且配筋形式較簡化，利于工程施工。短肢剪力墻的連梁應(yīng)進(jìn)行正截面極限承載力計算和斜截面抗剪極限承載力計算。目前，短肢剪力墻正截面極限承載力計算多采用構(gòu)件截面分析的一般方法——全過程分析方法；連梁的正截面配筋，按矩形截面構(gòu)件計算，取上、下配筋的較大值， 按對稱配筋置于梁截面上、下部位，按斜截面抗剪計算所得的箍筋沿全跨加密設(shè)置。另外，短肢剪力墻的連梁在進(jìn)行抗震設(shè)計時，其彎矩和剪力進(jìn)行塑性調(diào)幅，以降低其剪力設(shè)計值；當(dāng)部分連梁降低彎矩設(shè)計值后，應(yīng)相應(yīng)提高其余部位連梁和墻肢的彎矩設(shè)計值。

六、總結(jié)

目前，在我國多數(shù)小高層建筑結(jié)構(gòu)施工的過程中，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于具有質(zhì)量輕、穩(wěn)定性好、靈活性強(qiáng)等方面的特點(diǎn)，因此得到了人們的廣泛應(yīng)用。不夠，雖然短肢剪力結(jié)構(gòu)有著良好的使用功能，而且可以有效的增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，使其安全性能得到提高了，但是因?yàn)楫?dāng)前在我國的應(yīng)用技術(shù)不夠成熟，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用過程中存在著一定的問題，所以我們在對其進(jìn)行施工時，一定要對其施工質(zhì)量進(jìn)行控制，以確保建筑工程施工的質(zhì)量滿足工程設(shè)計的相關(guān)要求。

[1]張啟華.高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計問題研究[J].科技致富向?qū)В?010年17期

[2]王少林.探討短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計[J.建筑知識，2010年S1期