短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計探討

摘要：近些年來，我國建筑事業(yè)獲得較快的進步，不僅僅在建筑規(guī)模上，在建筑結(jié)構(gòu)上也得到深層次的發(fā)展，在這之中短肢剪力墻在建筑施工中獲得廣泛的應(yīng)用?；诖?，本文從實際出發(fā)探討如何對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：短肢剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計；分析

目前對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)類型的研究大多集中于多層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，中、小高層短肢剪力墻的受力性能和試驗研究和短肢剪力墻抗震性能試驗與動力分析方法研究，而研究高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)彈塑性時程分析和綜合造價與普通剪力墻的差別性數(shù)值分析相對較少，本文針對高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與普通剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能和綜合造價兩個方面進行分析探討。

1、工程概況

某高層住宅小區(qū)，地處同安區(qū)中心，該工程由五棟99.5m高層住宅組成，為剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積為106181.4m2，其中地下一層，建筑面積為15481.4m2：地上19層，建筑面積為90700mz，首層為4.1m高架空層，其余每劃分層含標(biāo)準(zhǔn)層（層高2：8m）與夾層（層高2.5m）。如下如所示

圖1 標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)單元平面示意圖

2、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

2.1、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的外觀性好

由于采用混凝土澆筑的方式，這使得短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的外觀整潔，沒有顯著的錯臺和難看的接槎，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中與梁柱鏈接的部位沒有垂直度、平整性的差異。

2.2、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性好

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)利用混凝土澆筑和養(yǎng)護的方式，這會大大提高混凝土部位的穩(wěn)定性，施工企業(yè)可以通過短肢剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土的養(yǎng)護、模具保護等過程控制溫度和濕度，在冬天可以提高混凝土的溫度達到抵御凍害，在夏天可以通過養(yǎng)護避免溫度和干縮裂縫。

2.3、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)具有整體澆筑的優(yōu)勢

當(dāng)前短肢剪力墻結(jié)構(gòu)一般使用混凝土作為主要材料，因此，采用整體澆筑的模式，這樣的結(jié)構(gòu)和設(shè)計有利于與其他項目和工序做到有效整合，不但不占用單獨的施工時間，更會大大地降低模板工程、養(yǎng)護工程的造價，避免了窩工問題的出現(xiàn)，特別對于建筑的工期控制有著重要的價值。

3、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)。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行嚴格的要求，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。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、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1、在高層住宅建筑設(shè)計模塊中，短肢剪力墻的應(yīng)用范圍是比較廣泛的，這些年來，隨著我國建筑整體體系的健全，各種各樣的短肢墻形式不斷優(yōu)化。這也滿足了人們的住宅需要及人們的審美需要。因此誕生了一系列的高層及小高層住宅。這就加大了人們對于小高層及多層住宅平面設(shè)計的要求。通過對普通剪力墻結(jié)構(gòu)的控制，更有利于實現(xiàn)建筑空間的嚴格控制。這就需要進行適應(yīng)小高層住宅設(shè)計的結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用。比如進行較短的剪力墻肢的應(yīng)用，進行墻肢截面高度及厚度的控制，保證當(dāng)下工作的需要。這就需要進行剪力墻結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化。進行不同模塊的墻肢截面高度及厚度的比例控制。更好的實現(xiàn)墻肢截面高度及墻厚的控制。比如進行異形柱的控制，更好的滿足當(dāng)下工作的需要，提升其應(yīng)用效益。在剪力墻控制模塊中，進行建筑平面的結(jié)合是必要的。這需要進行間隔墻位置的控制，進行豎向構(gòu)件的布置，進行剪力墻數(shù)量的控制，保證剪力強制的控制。這需要進行抗測力的控制，按照其尺寸及客觀需要來調(diào)整。由于減少了剪力墻數(shù)量，而代之以輕質(zhì)填充墻，減輕了房屋總重量，適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)剛度，使地震作用減小，這不僅對基礎(chǔ)設(shè)計有利，而且對結(jié)構(gòu)抗震較為有利，同時也可降低工程造價，還可加快施工進度。

4.2、剪力墻的設(shè)計需要，可以得知當(dāng)下高層建筑的開展，需要進行短肢剪力墻的豎向荷載面積的控制，從而滿足樓層面積的優(yōu)化需要。這需要進行短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的布置，保證其筒體及剪力墻的優(yōu)化應(yīng)用。保證短肢剪力墻數(shù)量的控制及調(diào)整設(shè)計。在當(dāng)下工作模塊中，短肢剪力墻的數(shù)量下限需要控制在一個有效范圍內(nèi)。從而更好的進行短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊的優(yōu)化。這需要滿足剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用需要進行調(diào)整。對不是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中短肢剪力墻，不應(yīng)按短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的要求進行調(diào)整，但應(yīng)滿足對小墻肢的要求。在當(dāng)下住宅設(shè)計模塊中，進行短肢抗震墻體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是必要的。這需要進行抗測力構(gòu)件的布局性的優(yōu)化，這是比較理想的結(jié)構(gòu)體系模塊。在地震區(qū)工作過程中，高層建筑中墻肢的長度及剪力墻的數(shù)量需要進行監(jiān)控。進行共同抵抗力的提升。這就需要進行剪力墻的承載能力及其抗側(cè)剛度的控制。更好的滿足當(dāng)下水平地震力的防震需要，提升其結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。這就需要進行短肢剪力墻的整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，保證其綜合應(yīng)用性能的優(yōu)化。一部分墻肢處于壓、彎、剪，另一部分墻肢處于拉、彎、剪的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，易形成脆性剪切破壞，所以延性較差。因此，不應(yīng)設(shè)計僅有短肢剪力墻的高層建筑，一般是利用建筑電梯井或樓梯間等位置布置一般剪力墻，形成短肢剪力墻與一般剪力墻共同受力的結(jié)構(gòu)體系。如果樓層大面積連續(xù)布置短肢剪力墻而一般剪力墻布置不足時，可能出現(xiàn)當(dāng)一般剪力墻破壞后，短肢墻沒有足夠的延性和承載力，會很快隨之破壞從而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)失效。

4.3、約束邊緣構(gòu)件需要清楚的是，約束邊緣構(gòu)件是剪力墻墻體結(jié)構(gòu)中的一部分，并不是墻體的支座。在安裝和施工該構(gòu)件時，并不能單純的套用梁和柱之間的連接工藝。對于應(yīng)用了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的高層建筑來說，由于建筑剪力墻的墻肢相對較短，約束邊緣構(gòu)件沿墻肢兩個方向近于整段墻肢，為將墻肢抗震性能不斷增強，則就可將整段墻肢作為約束邊緣構(gòu)件考慮當(dāng)剪力墻水平分布筋間距不符合約束邊緣構(gòu)件非陰影部分箍筋或拉筋最大間距時，例如，水平筋間距為200mm，而箍筋或拉筋間距為150mm，若非陰影部分只配置拉筋，則有部分拉筋將無法拉住水平筋。此時，拉筋無法對混凝土形成有效約束，不利于改善混凝土受壓性能和增大延性，這種情況應(yīng)考慮同時配置箍筋和拉筋。

5、結(jié)語

綜上所述，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是當(dāng)前各類主流建筑和建筑設(shè)計的主體，發(fā)揮短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的價值，挖掘短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的功能已經(jīng)成為設(shè)計和施工單位的主要目標(biāo)。應(yīng)該了解短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢和特點，以結(jié)合施工實際的方式徹底實現(xiàn)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的功能，在有效控制混凝土澆筑這一過程的同時，確保短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以及對裂縫的控制，更好地體現(xiàn)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的先進性和實用性。

參考文獻

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