短肢剪力墻建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究

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一民用建筑中短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)布置

(1)較大程度化地均勻布置短肢剪力墻的縱向及橫向構(gòu)件，將其軸向應(yīng)力集中在平均值左右，不應(yīng)該波動太大。

(2)合理設(shè)計短肢剪力墻的墻肢間距，為了滿足平面剛性強度的要求和強化建筑整體性，角點處、平面外邊緣，尤其注意外凸位置都有必要設(shè)計布置短墻肢，這樣不僅能夠削弱分散荷載，還能加強梁的支撐力(兩根連梁之間的墻)。

(3)通常每面短肢墻連結(jié)兩個不同方向的梁，并且連梁布置在墻肢的縱平面是最為合理的。連梁的寬度通常與墻肢的厚度一致;墻肢一般選擇使用200mm、250mm、300mm這些適中的厚度;也可以組合布置矩形柱或者一些較長的墻。

(4)短肢墻的數(shù)量不宜太多或太少，結(jié)構(gòu)的剛度也要適中，必須能適應(yīng)縱向荷載和抗側(cè)力要求。

(5)根據(jù)受力的實際情況和建筑平面的布置，小高層民用建筑外圍的縱向構(gòu)件一般設(shè)置適量的鋼筋混凝土短肢剪力墻，在所有短肢剪力墻的墻肢間設(shè)計連系梁，將短肢墻和核心筒連接成一個整體，形成整棟建筑的結(jié)構(gòu)(建筑的中央部分)。

(6)每道短肢剪力墻都盡可能拉直且對整齊，與連梁一起形成整片的聯(lián)肢墻來提高抗側(cè)力。

2短肢剪力墻

在設(shè)計時應(yīng)注意的問題首先，因為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)力的剛度強度比一般剪力墻結(jié)構(gòu)的相對較小，所以設(shè)計時應(yīng)該布置適量的長墻，或者利用樓梯間、電梯構(gòu)成剛度較大的內(nèi)筒，防止設(shè)防烈度下的結(jié)構(gòu)變形，也構(gòu)成了兩道抗震設(shè)防。其次，短肢剪力墻在設(shè)計時要嚴(yán)格控制短肢墻的軸壓比。有研究表明，在小偏壓的狀態(tài)下剪力墻的延展性比較差，如果混凝土的約束力不強，可能會導(dǎo)致縱向裂縫的出現(xiàn)，甚至在壓碎時，使構(gòu)件失去承載和變形能力。因此，規(guī)范對剪力墻的變性能力規(guī)定了軸壓比的限值，也要求應(yīng)按混凝土壓應(yīng)變大小設(shè)置約束邊緣構(gòu)件的設(shè)計方案，來確保改善短肢墻的延展性。第三，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動力特性分析和桿件內(nèi)力計算時，應(yīng)該使用三維計算方法。此時的豎向構(gòu)件有簡化的薄壁桿模型和高精度力學(xué)的墻元模型。薄壁桿模型的精確度相對較低;墻元模型是板元與膜元的組合。第四，短肢剪力墻是通過連梁來連接各墻肢的，加強了墻肢的約束，增加了墻肢和結(jié)構(gòu)的抗震性。結(jié)構(gòu)總體抗側(cè)剛度受到連梁剛度變化的影響，因此合理選擇配筋和梁截面能夠增加結(jié)構(gòu)的抗震能力。設(shè)計連梁時要遵照強剪弱彎、強柱弱梁的原則，防止連梁剪切破壞。連梁剛度的逐步增大會使結(jié)構(gòu)地震作用明顯增大，最終導(dǎo)致墻肢內(nèi)力和連梁的增大。這就要求必須增加構(gòu)件的配筋量，在建筑的實際實施中，不宜采用窗下墻作為連梁，其高度很大，易造成剛度較大的剪切塊，對結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計有不利影響。因此，連梁設(shè)計最好是剛度、截面較小的弱連梁。

二短肢剪力墻結(jié)構(gòu)

在民用建筑中的應(yīng)用隨著市場經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國住宅建設(shè)也有了翻天覆地的變化，住宅消費已成為我國經(jīng)濟(jì)增長的新模塊。由于生活質(zhì)量的提高，人們對住宅的要求也一提高，從設(shè)計、空間、環(huán)境、裝修、材質(zhì)、價格等等多方面都有了鮮明的層次要求。因此，實用、靈活舒適、造價低、抗震強的短肢剪力墻愈加流行。以下就是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在民用建筑中的應(yīng)用實例。

1上都名苑邯鄲市鑫盛房地產(chǎn)開發(fā)有限公司

上都名苑14住宅，坐落于邯鄲市陵西大街與水廠路交叉口東北角落，與其他住宅區(qū)連接成一體。本住宅區(qū)建筑層數(shù)有十四層，地下三層，地上十一層，總建筑面積有9231．90㎡，層高是2．85m，總高度是32．20m。為了滿足居民生活需求，地下三層都是儲藏室。為了符合人們對現(xiàn)代住宅的觀念要求，體現(xiàn)中國建筑行業(yè)的發(fā)展水平，此住宅區(qū)的工程結(jié)構(gòu)上部選擇采用了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，不僅能夠滿足居民的抗震性要求，還能確保建筑功能的整齊美觀，造價耗費低，很大程度上提升了生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

2合肥星海都市公館

合肥星海都市公館的開發(fā)商是安徽星海房地產(chǎn)發(fā)展有限公司，位于蜀山區(qū)長江路與梅山路交匯處。住宅區(qū)占地面積2811㎡，總建筑面積為15092㎡，總戶數(shù)100戶，建筑層數(shù)為二十三層，地下一層，地上二十二層。此住宅區(qū)是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系，設(shè)防烈度7度0．1g。建筑平面設(shè)計和縱向設(shè)計都比較規(guī)則，剪力墻布置采用了長與短組合，均勻?qū)ΨQ。同樣在我國其他城市絕大部分的房地產(chǎn)開發(fā)商現(xiàn)在開發(fā)住宅建筑都是采用的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，特別是在地震帶地區(qū)。

三結(jié)束語

隨著房地產(chǎn)熱的流行，小高層建筑也在飛速發(fā)展，成為民用住宅的主體。在民用住宅建筑中，與時俱進(jìn)的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模式形成并被迅速地廣泛應(yīng)用。主要是因為短肢剪力墻在結(jié)合一般剪力墻時更具有鮮明的優(yōu)點。在未來，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用還會更廣泛，并且也會不斷地創(chuàng)新與發(fā)展。

作者：褚衍舉 單位：信息產(chǎn)業(yè)電子十一院南京分院