高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

盧英杰

【摘 要】近年來，我國的城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)入高潮期，城市的發(fā)展非常的迅速，大量的人口涌入城市當(dāng)中，這就使得城市中的房價與地價不斷飆升，人們的生活水平提高，所以人們對生活品質(zhì)的要求也不斷提高，特別是住房建筑的結(jié)構(gòu)，空間與質(zhì)量等方面的要求也不斷提高。因此，建筑設(shè)計(jì)師就根據(jù)人們對于空間高使用率的要求，對過去傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)墻進(jìn)行改良，設(shè)計(jì)出了更能夠滿足人們需求的短期結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)，不僅使空間的使用更合理，還提高了建筑的安全性，受到了房地產(chǎn)開發(fā)商和城市居民的普遍認(rèn)可。

【關(guān)鍵詞】高層居民建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；短肢結(jié)構(gòu)墻

隨著生活水平的提高和住宅理念的革新，人們對建筑工程的空間、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量提出了越來越高的要求。建筑工程師不斷將新型設(shè)計(jì)元素融入高層建筑工程的設(shè)計(jì)中，結(jié)合居民對建筑空間的需求，在原有建筑結(jié)構(gòu)墻的基礎(chǔ)上，利用結(jié)構(gòu)墻的固有框架，將新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)墻的設(shè)計(jì)和施工中。改變了傳統(tǒng)的建筑工程設(shè)計(jì)和施工模式，確保了建筑設(shè)計(jì)的合理性和安全性，節(jié)約了建筑工程的空間，使建筑工程的室內(nèi)空間規(guī)劃更加符合人們對現(xiàn)代建筑的審美需求。短肢結(jié)構(gòu)墻能夠保障結(jié)構(gòu)的位移和剛度，同時也使建筑空間更加合理方正，其被應(yīng)用于高層居民建筑施工中，是我國高層建筑發(fā)展的必然趨勢。

1高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)簡述

現(xiàn)在短肢結(jié)構(gòu)墻這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸被人們接受并推廣，也在一些高層居民建筑當(dāng)中得到了使用，并且取得了好評。這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用使得空間的布局更加的合理與科學(xué)。更加的符合現(xiàn)代人對于建筑空間結(jié)構(gòu)布局和空間高使用率需求。短肢結(jié)構(gòu)墻的短肢界面高度與墻體截面厚度比例，一般在8：6這個范圍內(nèi)；短肢結(jié)構(gòu)強(qiáng)的優(yōu)勢很多，但是這個結(jié)構(gòu)形式并不能取代高層建筑中的全部結(jié)構(gòu)，往往還需要與其他結(jié)構(gòu)墻形式進(jìn)行配合；如果全部使用短肢結(jié)構(gòu)強(qiáng)往往占用過多的空間，所以說我們在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)該加入一些其他的結(jié)構(gòu)墻進(jìn)行配合使用，能夠保證我們的建筑物具有更好的抵抗水平力。

高層居民建筑設(shè)計(jì)中使用到短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)時，需要進(jìn)行多方面的考量，首先要考慮結(jié)構(gòu)墻的抗震能力，在結(jié)構(gòu)的底部進(jìn)行地震傾覆力矩的設(shè)計(jì)當(dāng)中，要保證短肢墻承受第一振型底部地震傾覆力的大小，其承受力的范圍是不超過總底部二分之一；其次要考慮短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)承受的第一振型底部的地震傾覆力的最大下限，由于短肢結(jié)構(gòu)墻在建筑結(jié)構(gòu)中使用較少，因此不符合底部地震傾覆力矩的標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)過程中可以根據(jù)一般的結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)；最后，根據(jù)墻肢設(shè)置的實(shí)際情況，來確定其作為短肢結(jié)在結(jié)構(gòu)墻處理還是作為一般結(jié)構(gòu)墻處理。如果說墻肢的數(shù)量不多，那么我們使用到的短肢結(jié)構(gòu)墻時就應(yīng)該把他當(dāng)做傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)墻來處理，反之，我們就可以使用短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。

2高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高層居民建筑中多采用短肢結(jié)構(gòu)墻的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。第一，要科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)建筑中的全部結(jié)構(gòu)墻，然后將長肢結(jié)構(gòu)墻全部融入到短肢結(jié)構(gòu)墻的系統(tǒng)中。短肢的結(jié)構(gòu)墻構(gòu)建之前先要考察房屋的間隔墻位置，根據(jù)間隔墻的位置變化做豎向構(gòu)件，通常短肢結(jié)構(gòu)墻的布置常見位置是建筑物間隔墻的交接處，因而不影響具體的使用功能。按照建筑結(jié)構(gòu)抗擊側(cè)力的影響要去，要想加設(shè)短肢結(jié)構(gòu)墻的數(shù)量，就要控制用量，不是越多越好。但若數(shù)量較少，結(jié)構(gòu)墻會過剛，反之則會過柔。布置短肢結(jié)構(gòu)墻的時候，先要讓布置更為均勻，這樣能夠保障結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心統(tǒng)一，避免大的建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)大面積扭轉(zhuǎn)和形變。由于短肢結(jié)構(gòu)墻布置方案十分靈活，所以樓蓋進(jìn)行支撐處理時也十分便捷。高層民居建筑若存在不合理的狀況，如水平的荷載量過大，就要結(jié)合短肢結(jié)構(gòu)墻做特別的處理，可以在邊緣處設(shè)置短肢結(jié)構(gòu)墻的不同交點(diǎn)。使建筑結(jié)構(gòu)的整體性降低，滿足平面的剛度標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)的過程中，為比較各個間隔墻表面的墻凸平面外出的情況，多數(shù)情況下選擇墻肢厚度適宜的墻面。通常，為讓抗側(cè)力的構(gòu)建能夠滿足剛度的要求，就要根據(jù)平面抗側(cè)剛度的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置科學(xué)合理的中心剪力墻。

3高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1對短肢結(jié)構(gòu)墻的軸壓比進(jìn)行控制

當(dāng)我們在居民建中設(shè)計(jì)短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)的時候，最重要的一點(diǎn)就是要嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)墻的短肢軸壓比例，特別是需要控制端柱與一字型無翼緣短肢結(jié)構(gòu)墻的軸壓比。以短肢結(jié)構(gòu)墻在高層居民建筑中使用的實(shí)際情況來看，短肢結(jié)構(gòu)墻其實(shí)是會受到程度不一的負(fù)荷，這就導(dǎo)致短肢結(jié)構(gòu)墻會出現(xiàn)被壓彎的情況。負(fù)荷量不大時，短肢結(jié)構(gòu)墻只是出現(xiàn)延性不好，但是如果負(fù)荷過大，就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)墻與混凝土交接處承受過多的分力，這就可能導(dǎo)致混凝土墻體上出現(xiàn)一些裂縫。所以短肢結(jié)構(gòu)墻的軸壓比是需要嚴(yán)格進(jìn)行計(jì)算的，這才能保證短肢結(jié)構(gòu)墻延性良好并且承載能力提高。

3.2提高短肢結(jié)構(gòu)墻抗震性能

建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中抗震能力最差的位置就是結(jié)構(gòu)邊緣、建筑角與短肢墻接點(diǎn)這兩個地方。所以如果發(fā)生地震，這兩個地方最先受到破壞，且破壞的程度也最高。短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)如果被破壞，那么其結(jié)構(gòu)會形變，當(dāng)然結(jié)構(gòu)墻也就隨著結(jié)構(gòu)形變而形變了。這就會導(dǎo)致墻肢、墻體出現(xiàn)裂縫。應(yīng)針對短肢結(jié)構(gòu)墻的性能，選取科學(xué)合理的有效措施加以防范。

3.3正確判定短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)內(nèi)梁的屬性

當(dāng)我們設(shè)計(jì)短肢結(jié)構(gòu)墻的梁時，首先要測量一下墻開洞上墻梁的跨高比例，如果說這個比例比五小，那么我們就可以使用連梁形式對短肢結(jié)構(gòu)墻的內(nèi)部梁進(jìn)行修改和調(diào)整，如果這個比例比五大，那么我們就應(yīng)該選擇框架梁形式對短肢結(jié)構(gòu)的內(nèi)部梁進(jìn)行修改和調(diào)整。短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)里 的梁本身的剛度與整個建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度有密切關(guān)系，如果結(jié)構(gòu)的墻的梁剛度不夠，那么這個結(jié)構(gòu)墻的抗震能力、抗側(cè)移能力都會下降，所以我們要考慮高層建筑的抗震性和穩(wěn)定，就需要因地制宜的對短肢結(jié)構(gòu)墻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使其穩(wěn)定性更好。

3.4短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)計(jì)算

短肢結(jié)構(gòu)墻的開口比較大，所以能夠使用普通結(jié)構(gòu)墻使用的分析法，空間桿——三維桿或者墻組分析法——系薄壁柱這一空間分析法對于短肢結(jié)構(gòu)墻適應(yīng)性很好，計(jì)算出來的結(jié)果非常精確，所以我們計(jì)算時普遍采用此方法。連梁在各式建筑中都算是耗能比較大的構(gòu)件，所以會導(dǎo)致墻肢的剛度會有所下降，其實(shí)連梁和普通梁很相似，但是也有不同之處，所以計(jì)算的時候，應(yīng)該降低連梁的內(nèi)力而不是降低其剛度。比如說應(yīng)該控制鹼壓區(qū)的高度，并把梁端負(fù)彎矩鋼筋的塑性限制在70%-80% 這個范圍內(nèi)，以強(qiáng)柱弱梁和強(qiáng)剪弱彎的標(biāo)準(zhǔn)，對短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)的延性進(jìn)行計(jì)算。

4結(jié)束語

建筑行業(yè)的發(fā)展是非?？斓?，現(xiàn)在很多的建筑技術(shù)都在不斷進(jìn)步，有很多的建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，短肢結(jié)構(gòu)就是其中的一種建筑結(jié)構(gòu)，短肢結(jié)構(gòu)墻的設(shè)計(jì)可以讓建筑物的空間得到最大程度的利用，是非常實(shí)用的建筑結(jié)構(gòu)，在墻體的連接處是經(jīng)常使用的，因此，一定要重視高層建筑短肢墻的設(shè)計(jì)，為建筑事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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