綜述小高層建筑中短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

王穎

摘要：剪力墻是一種常見(jiàn)的建筑結(jié)構(gòu)類型，在小高層建筑中，多采用的是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)類型，其可以提高建筑承受荷載的能力，可以保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在建筑使用的過(guò)程中，其會(huì)承受風(fēng)荷載或者地震荷載，為了防止建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形現(xiàn)象，一定要做好結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，要保證建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的效用得到最大的發(fā)揮。本文對(duì)小高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，還提出了設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，希望對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：小高層建筑；短肢；剪力墻；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

短肢剪力墻是一種特殊形狀的剪力墻，其尺寸比較短，與長(zhǎng)墻的長(zhǎng)度有著較大差異，屬于短小型墻體，在小高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，發(fā)揮著靈活的優(yōu)點(diǎn)。小高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有著較大的特點(diǎn)，其應(yīng)用的柱體多為異形柱，形狀有T、L或者一字型，在應(yīng)用的過(guò)程中，可以增加建筑房屋的面積，可以增加住宅結(jié)構(gòu)的牢固性以及穩(wěn)定性。在小高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，還要保證建筑外觀的美觀性，要降低建筑設(shè)計(jì)與施工的成本，這樣才能設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)適用房，才能更好的滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)建筑行業(yè)的建設(shè)要求。短肢剪力墻代替?zhèn)鹘y(tǒng)的長(zhǎng)墻后，建筑的總重大大減輕了，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提高了，可以保證建筑使用的安全性。

一、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)概述

短肢剪力墻是一種尺寸較小的墻體結(jié)構(gòu)，其有著較大的靈活性，在小高層建筑設(shè)計(jì)中，有著廣泛的應(yīng)用，而且收到了良好的應(yīng)用效果。短肢剪力墻可以設(shè)計(jì)為橫向或者豎向類型，其可以用作隔墻，也可以用作電線水管的防護(hù)中。短肢剪力墻可以靈活應(yīng)用在墻體結(jié)構(gòu)的多個(gè)部位，其擺放的位置比較靈活，可以提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量，經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用短肢剪力墻可以有效提高建筑的美觀性以及舒適性。短肢剪力墻有著廣泛的應(yīng)用范圍，其長(zhǎng)度可以任意修改，而且墻體的厚度也可以適當(dāng)增減。在應(yīng)用短肢剪力墻時(shí)，要做好調(diào)整與優(yōu)化布置工作，另外，短肢剪力墻還可以靈活調(diào)整剛度中心，其在多個(gè)方面都體現(xiàn)出了靈活性的優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以根據(jù)需求對(duì)墻體的尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理優(yōu)化。

短肢剪力墻由于自身重量比較強(qiáng)，所以，在小高層建筑中應(yīng)用短肢剪力墻，可以有效的減輕建筑的重量，可以保證建筑的安全性，短肢剪力墻還可以提高建筑結(jié)構(gòu)的承載力，可以保證墻體的支撐效果，降低安全隱患的發(fā)生。短肢剪力墻可以很好的處理連接墻面問(wèn)題，在墻體與房梁的連接中，可以保證連接的安全性，可以通過(guò)設(shè)置間隔墻，保證墻體承載的能力，短肢剪力墻由于自身尺寸特性，還發(fā)揮出了隱蔽的優(yōu)點(diǎn)，有助于提高建筑內(nèi)部的美觀性。短肢剪力墻可以保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，其可以對(duì)中心剪力墻的剛度以及強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以根據(jù)建筑設(shè)計(jì)對(duì)側(cè)剛度的要求，調(diào)整剪力墻的布置點(diǎn)，從而提升剪力墻的應(yīng)用效果。

二、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)布置

短肢剪力墻的數(shù)量不能過(guò)少，避免為了追求美觀而影響建筑的安全性，結(jié)構(gòu)不能多以剛硬也不能過(guò)于柔軟，使墻面可以承受水平以及豎直的荷載，并且抗側(cè)力要達(dá)到安全建筑設(shè)計(jì)的要求。短肢剪力墻的布局要合理而且不能影響美觀，不論是橫向還是豎向的墻面都要均勻的設(shè)計(jì)擺放，軸向應(yīng)力不能差距過(guò)大。每個(gè)短肢剪力墻的之間的距離不能太大，尤其是墻體的邊緣和角點(diǎn)這些容易發(fā)生破損的地方，一定要設(shè)計(jì)出相應(yīng)數(shù)量的短肢剪力墻，這樣既可以保證短肢剪力墻更好的承重，也可以使墻體分散更多的荷載，使得短肢剪力墻的整體性大大提高了，同時(shí)也符合建筑建設(shè)中平面剛性的標(biāo)準(zhǔn)。

三、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析

1、tat計(jì)算

tat軟件采用的是三維空間模型，對(duì)剪力墻采用薄壁柱單元計(jì)算原理，對(duì)梁柱采用空間桿系計(jì)算原理。在tat計(jì)算中，為了使結(jié)構(gòu)受力更合理，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算簡(jiǎn)化；對(duì)多肢剪力墻計(jì)算最常用的手段是按剪力墻開(kāi)洞的辦法進(jìn)行，開(kāi)洞應(yīng)上下對(duì)齊，減少上下偏心。剪力墻開(kāi)洞后，洞口上下剩余部分tat用梁?jiǎn)卧獊?lái)模擬。開(kāi)洞主要是為了把剪力墻簡(jiǎn)化為符合薄壁柱的計(jì)算模型，同時(shí)使簡(jiǎn)化后的剪力墻的受力更為明確。

2、satwe計(jì)算

satwe是專門(mén)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(fù)雜體型的高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系計(jì)算。satwe是以殼元理論為基礎(chǔ)構(gòu)造一通用的超單元墻元為模擬剪力墻，它不僅具有平面內(nèi)剛度，也具有平面外剛度，可以較好地模擬剪力墻的受力狀態(tài)。而且墻元的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有空間6個(gè)自由度，可方便地與任意空間梁柱單元連接，無(wú)需任何附加約束。

四、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

1、因?yàn)槎讨袅哂泻芨叩撵`活性，可以調(diào)整長(zhǎng)度與數(shù)量，正因?yàn)檫@樣，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度相對(duì)會(huì)小一些，這樣會(huì)影響小高層建筑住宅居住的安全性，必須引起設(shè)計(jì)者與相關(guān)部門(mén)的重視，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)短肢剪力墻的使用數(shù)量要有科學(xué)合理的安排。如果在房間內(nèi)無(wú)法增加短肢剪力墻，可以利用電梯，樓梯間形成剛度較大的內(nèi)筒，或者設(shè)計(jì)一些長(zhǎng)墻。

2、各墻肢分布要盡量均勻，使其剛度中心與建筑物的形心盡量接近；抗震設(shè)計(jì)中，在規(guī)定的水平地震作用下，筒體和一般剪力墻承受的底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)底部地震傾覆力矩的50%，必要時(shí)也可以通過(guò)增加長(zhǎng)肢墻的方法調(diào)整剛度中心位置。

3、短肢剪力墻由于主要用作支撐房間的房梁，所以必須增加它的強(qiáng)度，也就是使用強(qiáng)度比較大的混凝土對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)建造，并且加強(qiáng)墻柱的配筋，設(shè)計(jì)的過(guò)程中將連梁的高度適當(dāng)降低一些，這樣會(huì)使短肢剪力墻在承受重力荷載的時(shí)候收到的壓力稍小一點(diǎn)，也大大提高了建筑的使用年限。

4、短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(zhǎng)較長(zhǎng)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(shí)人為設(shè)置豎向分布筋的配筋率來(lái)計(jì)算，適于肢長(zhǎng)較短的短肢剪力墻，且配筋形式較簡(jiǎn)化，利于工程施工。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，短肢剪力墻在小高層建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用，其有著較強(qiáng)的靈活性，可以在建筑設(shè)計(jì)中根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)墻體的尺寸以及位置進(jìn)行任意調(diào)節(jié)。短肢剪力墻由于長(zhǎng)度比較短，所以在應(yīng)用的過(guò)程中具有隱蔽性的特點(diǎn)，可以節(jié)省較大的空間，增大建筑房屋的面積，使建筑房屋更具開(kāi)闊性。應(yīng)用短肢剪力墻，還可以提高建筑室內(nèi)裝修的效果，在應(yīng)用短肢剪力墻時(shí)，要合理的應(yīng)用其優(yōu)勢(shì)，還要彌補(bǔ)其劣勢(shì)，根據(jù)短肢剪力墻長(zhǎng)度范圍，保證其承載能力的提高。應(yīng)用短肢剪力墻還可以減輕建筑的自重，可以提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以保證建筑的安全性，所以，在今后小高層建筑的設(shè)計(jì)中，可以大力推廣短肢剪力墻的應(yīng)用。

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