剪力墻結(jié)構(gòu)小高層住宅設(shè)計(jì)研究

摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，廣大人民群眾對(duì)居住要求越來(lái)越高，小高層住宅在城市中大量出現(xiàn)，怎樣做好小高層住宅結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使之經(jīng)濟(jì)合理是廣大設(shè)計(jì)人員不斷思考的問(wèn)題。本文結(jié)合某工程實(shí)踐，對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，希望能為相關(guān)單位提供一點(diǎn)參考。

關(guān)鍵詞:剪力墻結(jié)構(gòu)；小高層；設(shè)計(jì)

Abstract: with the development of economy, the improvement of people’s living standard, the broad masses of the people for living request more and more high, residential building in the city a large presence, how to do small high-rise residential structure design, reasonable economy is the design workers have been thinking of problem. This paper in combination with an engineering practice, to this problem are summarized, the hope can provide some references relevant units.

Keywords:shear wall structure; Small high; design

改革開(kāi)放以來(lái)，人民的生活水平有了顯著提高，在越來(lái)越富裕的同時(shí)，對(duì)各種生活條件的要求也在不斷的提高。住宅作為人最基本的居住需求，也得到了快速的發(fā)展，新的建筑形式不斷出現(xiàn)，其中小高層住宅因?yàn)榕鋫溆须娞�，環(huán)境舒適，又有一種生活高度而逐漸成為人們的新寵，有專家表示小高層住宅會(huì)成為未來(lái)主流的建筑形式。在小高層住宅中，剪力墻結(jié)構(gòu)是近年來(lái)應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，構(gòu)成靈活自由的使用空間，滿足不同建筑功能的要求，同樣足夠的剪力墻又有相當(dāng)大的剛度，因此成為小高層建筑的首選。那么在剪力墻結(jié)構(gòu)小高層住宅設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意哪些問(wèn)題呢？本文即結(jié)合某工程實(shí)例，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)小高層住宅設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行分析。

1工程概況

工程位于某市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)。本工程主體為地上11層，地下兩層。地下二層層高為3.3m，與地下車庫(kù)相連，地下一層層高為2.9m，地上部分層高均為2.9m。

主樓上部結(jié)構(gòu)采用剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑抗震設(shè)防分類為丙類（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類）�？拐鹪O(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第3組，設(shè)計(jì)特征周期為0.45秒。剪力墻抗震等級(jí)為四級(jí)，框架抗震等級(jí)為四級(jí)。建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。建筑物安全等級(jí)為二級(jí)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)。

2設(shè)計(jì)原則

2.1結(jié)構(gòu)選型

一個(gè)合理的設(shè)計(jì)必須選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，也就是要選擇一個(gè)切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)本工程建筑方案，所有墻體上下對(duì)齊，墻體均

可以落在持力層，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)先選用剪力墻結(jié)構(gòu)較經(jīng)濟(jì)合理。并將計(jì)算模型根據(jù)墻厚及硅標(biāo)號(hào)的不同以及考慮底部加強(qiáng)部位，劃分為地下一層，一層、二層、三層、四至十層、十一層，躍層等七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層。

2.2選擇基礎(chǔ)方案

根據(jù)地勘報(bào)告提供數(shù)據(jù)，建筑場(chǎng)地地質(zhì)情況良好，持力層為卵石層，勘探深度未見(jiàn)地下水，故基礎(chǔ)方案優(yōu)先選用梁式筏基�；�礎(chǔ)埋置深度不小于建筑物總高度的1/12，本工程基礎(chǔ)埋深為一3.4米。

2.3嵌固端設(shè)置

本工程有一層地下室，地下室外墻與車庫(kù)頂板框架梁連接時(shí)，對(duì)于跨度較大的梁，在梁與外墻相交處設(shè)置壁柱來(lái)承擔(dān)框架梁傳遞給墻肢的平面外彎矩；對(duì)跨度較小的梁或建筑條件不允許設(shè)置壁柱時(shí)，在梁下設(shè)置暗柱給予加強(qiáng)，故嵌固端設(shè)置在地下室頂板，地下室頂板厚度為180mm，嵌固端上下層抗震等級(jí)一致。

2.4采取相應(yīng)構(gòu)造措施

設(shè)計(jì)時(shí)始終要牢記“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)拉弱壓”原則，注意構(gòu)件的延展性能:加強(qiáng)薄弱部位;注意鋼筋的錨固長(zhǎng)度;考慮溫度應(yīng)力的影響。

3高層住宅設(shè)計(jì)方案

3.1剪力墻的布置

作為主要的抗側(cè)力構(gòu)件，合理的布置是構(gòu)建良好抗震性能的基礎(chǔ)。應(yīng)遵循“八字方針”即“對(duì)稱、均勻、周邊、連續(xù)”，剪力墻布置必須均勻合理，使整個(gè)建筑物的質(zhì)心和剛心趨于重合，且X,Y兩向的剛重比接近。

3.2結(jié)構(gòu)電算

電算的計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)與實(shí)際施工圖一致，主要為剪力墻開(kāi)洞大小、門窗洞口位置、剪力墻長(zhǎng)度、剪力墻厚度、計(jì)算高度等。此外，輸入的簡(jiǎn)化構(gòu)件模型應(yīng)與實(shí)際受力情況相符，例如:長(zhǎng)寬比小于4的獨(dú)立小墻肢應(yīng)按異型柱輸入;跨高比大于5的連梁應(yīng)按普通梁輸入;連梁應(yīng)按剪力墻開(kāi)洞輸入;普通梁應(yīng)按墻肢加梁輸入等。

3.3配筋及構(gòu)造

對(duì)于小高層住宅來(lái)說(shuō)，剪力墻是面廣量大的，因此合理的控制剪力墻配筋對(duì)于結(jié)構(gòu)安全及工程的經(jīng)濟(jì)性具有十分重要的作用。

(1)剪力墻墻體配筋(以200厚墻體為例)一般要求水平鋼筋放在外側(cè)，豎向鋼

筋放在內(nèi)側(cè)。配筋滿足計(jì)算及規(guī)范建議的最小配筋率即可。但地下部分墻體配筋則另當(dāng)別論。因?yàn)榈叵虏糠謮�體配筋大多由水壓力，土壓力產(chǎn)生的側(cè)壓力控制，而由于簡(jiǎn)化計(jì)算經(jīng)常由豎向筋控制，此種情況下為增大計(jì)算墻體有效高度，可將地下部分墻體的水平筋放在內(nèi)側(cè)，豎向鋼筋放在外側(cè)。地下部分墻體鋼筋保護(hù)層按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》第4.1.6條規(guī)定:迎水面保護(hù)層應(yīng)大于50mm，且在保護(hù)層內(nèi)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第9.2.4條規(guī)定增設(shè)雙向鋼筋網(wǎng)片。在這種情況下，很多設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行外墻裂縫驗(yàn)算時(shí)有效截面高度仍按保護(hù)層50mm計(jì)算，筆者認(rèn)為是不妥當(dāng)?shù)?當(dāng)采取了雙向鋼筋網(wǎng)片后，計(jì)算保護(hù)層厚度至少可按30mm來(lái)取值，這對(duì)節(jié)省墻體配筋效果相當(dāng)明顯。

(2)剪力墻按規(guī)范應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件，http:///
一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)的剪力墻底部加強(qiáng)部位及其上一層的墻肢端部應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件;其余剪力墻應(yīng)按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。

3.4連梁:

連梁高度一般是從洞頂算到上一層洞底或從洞頂算到樓面標(biāo)高。對(duì)于門洞，上述所示情況梁的高度是一樣的;但對(duì)于窗洞，連梁高度如果從窗洞算到上一層窗底，有時(shí)則高度太高，這樣高跨比太大，并且與計(jì)算圖形不符，相應(yīng)配筋亦較大，不合理。筆者建議，連梁高度計(jì)算與設(shè)計(jì)統(tǒng)一規(guī)定從洞頂算到樓板面或屋面，對(duì)于窗洞樓面至窗臺(tái)部分可用磚或其他輕質(zhì)材料砌筑。對(duì)于窗臺(tái)有飄窗時(shí)，可再增加一根梁，兩根梁之間用磚填充。連梁配筋應(yīng)對(duì)稱配置，腰筋同墻體水平筋。

結(jié)束語(yǔ)

剪力墻結(jié)構(gòu)小高層住宅的設(shè)計(jì)是否合理，關(guān)系到其經(jīng)濟(jì)性，舒適性、安全性等多方面的問(wèn)題，因?yàn)榧袅�墻小高層設(shè)計(jì)需要注意的問(wèn)題非常多，具有一定的技巧性，所以一定要嚴(yán)格認(rèn)真，對(duì)各種規(guī)范和計(jì)算等熟練掌握，才能設(shè)計(jì)出既安全又經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)作品。

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