剪力墻結構小高層住宅設計研究
剪力墻結構小高層住宅設計研究
摘要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，廣大人民群眾對居住要求越來越高，小高層住宅在城市中大量出現(xiàn)，怎樣做好小高層住宅結構的設計，使之經(jīng)濟合理是廣大設計人員不斷思考的問題。本文結合某工程實踐，對這一問題進行了總結，希望能為相關單位提供一點參考。
關鍵詞:剪力墻結構；小高層；設計
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
改革開放以來，人民的生活水平有了顯著提高，在越來越富裕的同時，對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)，其中小高層住宅因為配備有電梯，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成為未來主流的建筑形式。在小高層住宅中，剪力墻結構是近年來應用較多的一種結構形式，這種結構是在框架結構中布置一定數(shù)量的剪力墻，構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大的剛度，因此成為小高層建筑的首選。那么在剪力墻結構小高層住宅設計中應該注意哪些問題呢？本文即結合某工程實例，對剪力墻結構小高層住宅設計問題進行分析。
1工程概況
工程位于某市經(jīng)濟開發(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。
主樓上部結構采用剪力墻結構。建筑抗震設防分類為丙類（標準設防類）�？拐鹪O防烈度為6度，設計基本地震加速度為0.05g，設計地震分組為第3組，設計特征周期為0.45秒。剪力墻抗震等級為四級，框架抗震等級為四級。建筑場地類別為Ⅱ類。建筑物安全等級為二級，地基基礎設計等級為乙級。
2設計原則
2.1結構選型
一個合理的設計必須選擇一個經(jīng)濟合理的結構方案，也就是要選擇一個切實可行的結構形式和結構體系。根據(jù)本工程建筑方案，所有墻體上下對齊，墻體均
可以落在持力層，根據(jù)經(jīng)驗優(yōu)先選用剪力墻結構較經(jīng)濟合理。并將計算模型根據(jù)墻厚及硅標號的不同以及考慮底部加強部位，劃分為地下一層，一層、二層、三層、四至十層、十一層，躍層等七個標準層。
2.2選擇基礎方案
根據(jù)地勘報告提供數(shù)據(jù)，建筑場地地質情況良好，持力層為卵石層，勘探深度未見地下水，故基礎方案優(yōu)先選用梁式筏基�；A埋置深度不小于建筑物總高度的1/12，本工程基礎埋深為一3.4米。
2.3嵌固端設置
本工程有一層地下室，地下室外墻與車庫頂板框架梁連接時，對于跨度較大的梁，在梁與外墻相交處設置壁柱來承擔框架梁傳遞給墻肢的平面外彎矩；對跨度較小的梁或建筑條件不允許設置壁柱時，在梁下設置暗柱給予加強，故嵌固端設置在地下室頂板，地下室頂板厚度為180mm，嵌固端上下層抗震等級一致。
2.4采取相應構造措施
設計時始終要牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強拉弱壓”原則，注意構件的延展性能:加強薄弱部位;注意鋼筋的錨固長度;考慮溫度應力的影響。
3高層住宅設計方案
3.1剪力墻的布置
作為主要的抗側力構件，合理的布置是構建良好抗震性能的基礎。應遵循“八字方針”即“對稱、均勻、周邊、連續(xù)”，剪力墻布置必須均勻合理，使整個建筑物的質心和剛心趨于重合，且X,Y兩向的剛重比接近。
3.2結構電算
電算的計算簡圖應與實際施工圖一致，主要為剪力墻開洞大小、門窗洞口位置、剪力墻長度、剪力墻厚度、計算高度等。此外，輸入的簡化構件模型應與實際受力情況相符，例如:長寬比小于4的獨立小墻肢應按異型柱輸入;跨高比大于5的連梁應按普通梁輸入;連梁應按剪力墻開洞輸入;普通梁應按墻肢加梁輸入等。
3.3配筋及構造
對于小高層住宅來說，剪力墻是面廣量大的，因此合理的控制剪力墻配筋對于結構安全及工程的經(jīng)濟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，豎向鋼
筋放在內(nèi)側。配筋滿足計算及規(guī)范建議的最小配筋率即可。但地下部分墻體配筋則另當別論。因為地下部分墻體配筋大多由水壓力，土壓力產(chǎn)生的側壓力控制，而由于簡化計算經(jīng)常由豎向筋控制，此種情況下為增大計算墻體有效高度，可將地下部分墻體的水平筋放在內(nèi)側，豎向鋼筋放在外側。地下部分墻體鋼筋保護層按《地下工程防水技術規(guī)范》第4.1.6條規(guī)定:迎水面保護層應大于50mm，且在保護層內(nèi)按《混凝土結構設計規(guī)范》第9.2.4條規(guī)定增設雙向鋼筋網(wǎng)片。在這種情況下，很多設計人員在進行外墻裂縫驗算時有效截面高度仍按保護層50mm計算，筆者認為是不妥當?shù)?當采取了雙向鋼筋網(wǎng)片后，計算保護層厚度至少可按30mm來取值，這對節(jié)省墻體配筋效果相當明顯。
(2)剪力墻按規(guī)范應設置邊緣構件，http:///
一、二級抗震設計的剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢端部應設置約束邊緣構件;其余剪力墻應按《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》設置構造邊緣構件。
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高。對于門洞，上述所示情況梁的高度是一樣的;但對于窗洞，連梁高度如果從窗洞算到上一層窗底，有時則高度太高，這樣高跨比太大，并且與計算圖形不符，相應配筋亦較大，不合理。筆者建議，連梁高度計算與設計統(tǒng)一規(guī)定從洞頂算到樓板面或屋面，對于窗洞樓面至窗臺部分可用磚或其他輕質材料砌筑。對于窗臺有飄窗時，可再增加一根梁，兩根梁之間用磚填充。連梁配筋應對稱配置，腰筋同墻體水平筋。
結束語
剪力墻結構小高層住宅的設計是否合理，關系到其經(jīng)濟性，舒適性、安全性等多方面的問題，因為剪力墻小高層設計需要注意的問題非常多，具有一定的技巧性，所以一定要嚴格認真，對各種規(guī)范和計算等熟練掌握，才能設計出既安全又經(jīng)濟的設計作品。
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