高層建筑中短柱剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

1、<p>　　高層建筑中短柱剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計分析</p><p>　　摘要：隨著社會的發(fā)展，越來越多的住宅小區(qū)出現(xiàn)，人們對高層住宅平面與空間的要求也越來越高，原來普通框架結(jié)構(gòu)的露梁露柱、普通剪力墻結(jié)構(gòu)對建筑空間的嚴(yán)格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求。于是，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在原有剪力墻的基礎(chǔ)上，吸收了框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，在很大程度上克服了普通框架與普通剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點，受到了建筑師的肯定，更得到了住戶與房開

2、商的歡迎，逐步發(fā)展形成了能適應(yīng)人們新的住宅觀念的高層住宅結(jié)構(gòu)型式，在現(xiàn)代住宅建筑應(yīng)用中起到重要作用 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑；短柱剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號： </p><p><b>　　引言： </b></p><p>　　近年來，隨著人們對住宅

3、，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(yán)格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求。“短肢剪力墻結(jié)構(gòu)”這種新的高層住宅結(jié)構(gòu)體系由于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(jìn)深小及層高低的特點，又可進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)自重，逐漸得到了推廣應(yīng)用，并廣泛受到建筑師和業(yè)主的歡迎。 </p><p>　　1.結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點

4、 </p><p>　　1.1滿足建筑功能的需要 </p><p>　　1.1.1墻肢與填充墻等厚，連接各墻的梁位于隔墻豎向平面內(nèi)，避免框架結(jié)構(gòu)中梁柱突出墻面的問題。 </p><p>　　1.1.2墻體采用輕質(zhì)材料，符合墻體改革的方向。 </p><p>　　1.1.3雖然短肢墻構(gòu)件增加了施工難度，但擴(kuò)大了使用面積。 </p>

5、<p>　　1.2滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要 </p><p>　　1.2.1在小高層住宅中，與常用的框架――抗震墻體系相比，框架――抗震墻體系具有受力明確，計算簡單等優(yōu)點，但其柱子截面大，梁柱外露，影響美觀和使用，在平面復(fù)雜多變的情況下結(jié)構(gòu)布置體系難趨合理，結(jié)構(gòu)分析計算困難。而短肢剪力墻體系，墻肢和梁可隱蔽，結(jié)構(gòu)布置靈活。墻的數(shù)量和肢長根據(jù)抗側(cè)力的需要而定，數(shù)量可多可少，肢長可長可短，還可通過不同的尺寸和布

6、置以調(diào)整剛度和剛度中心的位置。 </p><p>　　1.2.2在小高層住宅中，與常用的剪力墻體系相比，短肢剪力墻體系具有如下優(yōu)點： </p><p>　　(1)充分利用墻肢的承載能力，避免傳統(tǒng)剪力墻結(jié)構(gòu)中墻體過長而通常為構(gòu)造配筋的浪費。 </p><p>　　(2)減輕結(jié)構(gòu)自重，降低主體結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)造價，尤其對于地基承載力較低的地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益顯著。 </p>

7、;<p>　　(3)結(jié)構(gòu)自振周期相對加大，彌補剪力墻體系抗側(cè)剛度大，從而地震反應(yīng)加大的缺點。 </p><p>　　(4)主體結(jié)構(gòu)中大多數(shù)墻肢呈受彎工作狀態(tài)，從而保證墻體具有足夠的延性：同時大多數(shù)連梁的跨高比大于2 5，保證整體剛度的同時降低連梁的自身剛度，避免連梁的剪切破壞，使連梁也具有足夠的延性，以此來彌補剪力墻體系延性的不足。 </p><p>　　2.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體

8、系的特點 </p><p>　　2.1結(jié)合建筑平面,利用間隔墻位置來布置豎向構(gòu)件,基本上不與建筑使用功能發(fā)生矛盾。 </p><p>　　2.2墻的數(shù)量可多可少,肢長可長可短,主要是抗側(cè)力的需要而定,還可通過不同的尺寸和布置來調(diào)整剛度中心的位置。 </p><p>　　2.3在結(jié)構(gòu)布置方面靈活性及可調(diào)整性大,可選擇的方案較多,較易處理樓蓋的支承。 </p>

9、;<p>　　2.4連接各墻的梁,隨著墻肢位置而設(shè)于間隔墻豎平面內(nèi)?？呻[蔽。 </p><p>　　2.5根據(jù)建筑平面的抗側(cè)剛度的需要,利用中心剪力墻,形成主要的抗側(cè)力構(gòu)件,較易滿足剛度和強度要求。 </p><p>　　3.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)布置 </p><p>　　3.1短肢墻的數(shù)量應(yīng)當(dāng)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。 <

10、;/p><p>　　3.2短肢剪力墻的縱橫應(yīng)盡量均勻分布,其軸向應(yīng)力不應(yīng)相差懸殊。 </p><p>　　3.3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。 </p><p>　　3.4各短肢剪力墻應(yīng)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)。 <

11、/p><p>　　3.5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;可以混合布置部分較長的墻或矩形柱。 </p><p>　　3.6小高層外圍部分的豎向構(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

12、個整體,構(gòu)成整幢建筑的結(jié)構(gòu)體系。 </p><p>　　4.短肢剪力墻配筋方式分析 </p><p>　　4.1按柱配筋方式 </p><p>　　與柱配筋相同，縱筋基本均勻配置在周邊。而剪力墻的特點是平面內(nèi)剛度大，承載力大，平面外剛度和承載力均相對較小。短肢剪力墻受力性能與一般剪力墻接近，變形后符合平面假定，受力時平面內(nèi)兩端受。 </p><p

13、><b>　　4.2配筋建議 </b></p><p>　　從上述分析中可以看出短肢剪力墻高厚比為5～8，受力狀態(tài)從柱過渡到剪力墻，變化幅度大。工程中剪力墻形狀也千變?nèi)f化，設(shè)計中應(yīng)根據(jù)實際情況具體處理。個人認(rèn)為短肢剪力墻配筋可按照以下原則配置： </p><p>　　(1)縱向鋼筋的配置應(yīng)主要配置在平面內(nèi)的端部形成暗柱。暗柱范圍可以按照一般剪力墻邊緣構(gòu)件的的要求

14、確定。暗柱內(nèi)的縱向鋼筋配筋率可根據(jù)短肢剪力墻高厚比的增大而減小，當(dāng)高厚比接近于一般剪力墻時，其暗柱內(nèi)縱向鋼筋配筋率也應(yīng)接近于一般剪力墻邊緣構(gòu)件最小配筋率的要求。 </p><p>　　(2)當(dāng)暗柱縱向配筋率較高時，為保證短肢剪力墻“強剪弱彎”的要求，應(yīng)適當(dāng)提高暗柱內(nèi)的最小配箍率特征值，暗柱以外的墻肢內(nèi)的水平配筋也應(yīng)按一般剪力墻配筋構(gòu)造適當(dāng)加強。 </p><p>　　5.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

15、建議 </p><p>　　5.1短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，會加劇已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，所以，應(yīng)盡量避免將短肢剪力墻布置在結(jié)構(gòu)周邊等扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較大的部位，如必須布置時應(yīng)加強其抗震構(gòu)造措施，減小軸壓比，增大縱筋和箍筋的配筋率；并且短肢墻應(yīng)在兩個方向上均有連接，避免形成孤立的“一”字形墻肢。 </p><p>　　5.2短肢剪力墻應(yīng)盡

16、量設(shè)計成聯(lián)肢墻，通過各種研究試驗分析，短肢剪力墻可以很好的形成聯(lián)肢墻，可以提供足夠的剛度。獨立短肢剪力墻的剛度很低，對結(jié)構(gòu)整體剛度貢獻(xiàn)很小。 </p><p>　　5.3高層結(jié)構(gòu)中的連梁是一個耗能構(gòu)件，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻肢剛度相對較小，連接各墻肢間的梁已類似普通框架梁，而不同于一般剪力墻間的連梁，不宜在計算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調(diào)，使其設(shè)計內(nèi)力降低，宜按普通框架梁要求，控制混凝土壓區(qū)高度，其梁端負(fù)彎矩

17、鋼筋可由塑性調(diào)幅70%～80%來解決，按強剪弱彎，強柱弱梁的延性要求進(jìn)行計算。 </p><p><b>　　6.結(jié)束語 </b></p><p>　　作為剪力墻結(jié)構(gòu)體系的分支，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)布置方面的靈活性和可調(diào)整性，使其各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均較一般剪力墻結(jié)構(gòu)理想，因而在小高層住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計中已被廣泛采用。設(shè)計短肢剪力墻結(jié)構(gòu)時，應(yīng)區(qū)別于一般剪力墻結(jié)構(gòu)，多結(jié)合住宅

18、特點，使結(jié)構(gòu)剛?cè)徇m中，并運用抗震概念設(shè)計的原則，采取有效的抗震措施，注重細(xì)部設(shè)計，從而做到結(jié)構(gòu)設(shè)計安全、經(jīng)濟(jì)、適用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1].李安.淺談短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009，（22）. </p><p>　　[2].易在江.小高層住宅短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計分