高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)分析

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展。建筑規(guī)模在不斷的擴(kuò)大，建筑物的建設(shè)層數(shù)也越來越高。在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，剪力墻結(jié)構(gòu)以其自身具備的剛度大、整體性好以及用鋼量少的優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的運(yùn)用。本文結(jié)合某高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)例，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的施工要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

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

中圖分類號(hào)：TU208.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）11-0065-01

剪力墻結(jié)構(gòu)主要包括連梁與墻肢兩種結(jié)構(gòu)，自身具備剛度大、承載力強(qiáng)、抵抗水平力強(qiáng)、整體性良好、側(cè)移水平高以及用鋼量少的優(yōu)點(diǎn)。其被越來越廣泛的應(yīng)用在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，例如高層住宅和高層旅館的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，居室與客房空間比較小，需要設(shè)置很多的分隔墻，運(yùn)用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)，能夠有效的實(shí)現(xiàn)承重墻和分隔墻的互相結(jié)合，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。通過對(duì)某高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用的剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行分析，對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行著重分析。

1 某高層建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況分析

某高層建筑工程建設(shè)總層數(shù)為18層，其中地下室1層，地面以上為17層，建筑總長72m，總高為54m，其長度和寬度的比例為3.2，高度和寬度的比例為2.7。其主要運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)。在該建筑工程的施工過程中運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)，主要對(duì)建筑物自身具備的水平荷載力與垂直荷載力進(jìn)行承受，其自身具備的高抗側(cè)強(qiáng)度，主要是剛性結(jié)構(gòu)體系，用來對(duì)水平側(cè)力進(jìn)行抵抗。

2 運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)存在的主要問題

剪力墻結(jié)構(gòu)廣泛的運(yùn)用在高層建筑工程的施工中，雖然具有良好的整體性、剛度大以及抗側(cè)力好的優(yōu)點(diǎn)，但是其自身也具有一定的缺陷：由于剪力墻具有很大的剛度和很強(qiáng)的抗側(cè)力，如果地震效應(yīng)比較高，那么將會(huì)提高建筑基礎(chǔ)以及上部結(jié)構(gòu)的建設(shè)成本；如果使用的混凝土比較多，那么將會(huì)給建筑工程自身的重量以及其具備的平面功能產(chǎn)生影響；建筑墻肢結(jié)構(gòu)自身的軸壓力較低，那么就不能將墻肢自身的承載壓力充分的發(fā)揮出來；根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)自身的配筋要求，可以了解到如果配筋率比較低，那么結(jié)構(gòu)自身的延性也就比較差。

因此，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)，不僅要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)自身的抗側(cè)能力進(jìn)行考慮，而且還要對(duì)建筑工程的施工成本進(jìn)行考慮。

3 剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)

在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)，主要對(duì)以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析：

3.1 剪力墻結(jié)構(gòu)的布置

在剪力墻結(jié)構(gòu)中，其自身具備的水平地震作用力、豎向荷載力以及風(fēng)荷載力主要運(yùn)用鋼筋混凝土剪力墻進(jìn)行承擔(dān)，因此，在布置剪力墻時(shí)，要能夠達(dá)到建筑物自身的要求，找出結(jié)構(gòu)自身的軸線，規(guī)則性的進(jìn)行對(duì)稱布置。在布置時(shí)，除了要對(duì)豎向承載構(gòu)件進(jìn)行考慮和布置外，還要對(duì)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性進(jìn)行考慮，防止出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。主要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：

3.1.1 慎重選擇短肢剪力墻結(jié)構(gòu)

雖然使用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，能夠?qū)ㄖM(jìn)行靈活的布置，減少建筑結(jié)構(gòu)自身的重量，但是其自身具有的抗震性能不強(qiáng)，不能很好的保證建筑自身的安全。因此，在選擇該結(jié)構(gòu)時(shí)，要慎重考慮選擇。

3.1.2 不能出現(xiàn)獨(dú)立的小墻肢

如果在建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)獨(dú)立墻肢，那么將會(huì)增加施工難度。在工程設(shè)計(jì)中，可以運(yùn)用合并洞口、合理布置建筑剪力墻的方式，來消除獨(dú)立墻肢，進(jìn)而降低施工難度。

3.1.3 保證剪力墻結(jié)構(gòu)整體剛度力度

如果剪力墻結(jié)構(gòu)剛度較大，那么其施工周期較短，地震力比較大，消耗施工材料多，不具有經(jīng)濟(jì)性。另外，由于地震力較大，將會(huì)導(dǎo)致墻肢、連梁超筋以及截面不能滿足抗剪力的標(biāo)準(zhǔn)，加大截面設(shè)計(jì)的難度。因此，需要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的整體剛度力度進(jìn)行有效地控制，確保能夠達(dá)到位移限值的要求。

3.2 對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行控制

為了有效的保證結(jié)構(gòu)布置的科學(xué)合理性，需要對(duì)位移比、剛重比、側(cè)向剛度比、層間位移角以及周期比等參數(shù)進(jìn)行控制。其中，位移比指的是在高層建筑中，其豎向構(gòu)件自身的層間位移、水平位移和本樓層平均值之間的比值。主要對(duì)結(jié)構(gòu)布置自身具有的不規(guī)則性進(jìn)行限值，能夠防止出現(xiàn)大的偏心力，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。另外，位移比限制主要是將剛性樓板為基礎(chǔ)進(jìn)行確定的，在對(duì)偏心力因素進(jìn)行考慮的前提下，高樓建筑中豎向構(gòu)件中的位移比不能高于1.2。

3.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算和配筋

3.3.1 剪力墻的墻身

剪力墻中包括的有豎向鋼筋和水平向鋼筋，在對(duì)其進(jìn)行構(gòu)造和計(jì)算時(shí)，要對(duì)其用量進(jìn)行確定，主要對(duì)正截面中的抗彎承載力、斜截面中的抗剪承載力進(jìn)行驗(yàn)算。剪力墻中的鋼筋配置要求為：在一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的抗震設(shè)計(jì)中，豎向配筋率與水平配筋率不能低于0.25%；在四級(jí)、一級(jí)非抗震設(shè)計(jì)中，其配筋率不能低于0.2%。另外，剪力墻的豎向鋼筋與水平鋼筋之間的距離適宜在300mm左右，直徑不能低于8mm。

3.2.2 連梁

剪力墻自身只有具備了一定的強(qiáng)度和剛度，才能夠保證墻體與連梁的協(xié)調(diào)工作。通常情況下，連梁具有提高剪力墻剛度、緊密連接墻肢的作用。因此，在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行計(jì)算的過程中，要相應(yīng)的折減連梁的剛度。其折減值不能低于0.5，取值范圍適宜控制在0.5～1.0。如果在對(duì)折減剛度后，建筑結(jié)構(gòu)的正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力不足，那么可以通過降低連梁高度、減小整體剛度的方式，來減少地震帶來的影響。

4 結(jié)語

總之，伴隨著我國的建筑朝高層的方向發(fā)展，剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)將會(huì)得到越來越廣泛的運(yùn)用。因此，為了充分的將剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的作用充分的發(fā)揮出來，切實(shí)提高建筑物自身的抗震性能，需要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的布置、結(jié)構(gòu)參數(shù)以及計(jì)算與配筋等要點(diǎn)進(jìn)行分析。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭兆偉.高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)分析[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2011，01（11）：39-40.

[2] 師希望，林順青.某高層框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的探討[J].科學(xué)之友，2007，10（31）：75-76.

[3] 張建勛，谷軍，張帆.框架剪力墻結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].建筑設(shè)計(jì)管理，2011，10（03）：98-99.