建筑工程師論文高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系有哪些注意要點呢?本篇建筑工程師論文分析高層建筑中短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計，短肢剪力墻因其獨特的性能，有了較快的發(fā)展，較廣泛的應(yīng)用，將來會有更好的發(fā)展前景�！�水利與建筑工程學報》是由教育部主管，西北農(nóng)林科技大學主辦，國內(nèi)外公開發(fā)行的學術(shù)性科技期刊(雙月刊)。本刊創(chuàng)刊于1991年，原刊名《防滲技術(shù)》(內(nèi)部發(fā)行)，1995年公開發(fā)行(季刊)，2003年更名為《水利與建筑工程學報》，2010年由季刊變更為雙月刊。

　　摘要：由于現(xiàn)代許多城市用地緊張，城市人口集中以及商業(yè)競爭的激烈化，高層建筑慢慢的變成了一種普遍推廣的建筑。對于一個好的建筑來說不只是單純的追求建筑外觀的美觀，更重要的是要加強建筑物的結(jié)構(gòu)強度。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用，因為它具有一定的抗震性能并且其造價較其他相對較低。

　　關(guān)鍵詞：高層;短肢剪力墻結(jié)構(gòu);設(shè)計應(yīng)用

　　1短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系概述

　　1.1短肢剪力墻定義

　　短肢剪力墻指各肢橫截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。所謂“短肢剪力墻—筒體(或一般剪力墻)”結(jié)構(gòu)體系，是融合框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，剪力墻的長短可靈活布置，是介于剪力墻與異形柱之間的新的結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)形式能較好適應(yīng)小高層住宅建筑的結(jié)構(gòu)體系。

　　1.2短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系

　　短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系根據(jù)高層住宅平面的特點，利用豎向交通中心區(qū)的分隔墻設(shè)置鋼筋混凝土墻，組成一個基本完整的核心筒體，作為承受豎向荷載和抗側(cè)力的主要部分。外圍部分的豎向構(gòu)件，視結(jié)構(gòu)受力需要和建筑平面布置，在房間的分隔墻體處可靈活設(shè)置短肢剪力墻。在各短肢剪力墻之間布置聯(lián)系量，把短肢剪力墻和核心筒體連成一個整體，構(gòu)成整棟建筑的結(jié)構(gòu)體系。短肢剪力墻墻肢約為5倍肢寬，短肢剪力墻的截面厚度不應(yīng)小于200mm。布置形式通常采用L形，T形，也有少量十行，Z行，一字形截面。其形式隨交點處建筑分隔墻形式而定，也可混合布置部分長墻肢或矩形柱。

　　2這種體系設(shè)計中的注意要點和優(yōu)點

　　2.1設(shè)計中的注意要點

　　(1)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)比普通剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度小，設(shè)計時應(yīng)適當布置長剪力墻，通常利用樓梯間，電梯及管道豎井等形成完整的筒體，這個位置可以布置較多的剪力墻，形成剛度較大的筒體，同時也形成兩道抗震設(shè)防。。(2)短肢剪力墻抗震性能差，應(yīng)提高短肢墻結(jié)構(gòu)的抗震等級、加強措施，提高其配筋量。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系的抗震薄弱環(huán)節(jié)是建筑外邊緣及角點處的墻肢，特別是一字形短肢剪力墻，可出現(xiàn)先于與其相連的梁破壞的情況。設(shè)計時避免將一字形短肢剪力墻布置在建筑外邊緣及角點處，應(yīng)加強建筑外邊緣及角點處短肢剪力墻的延性抗震構(gòu)造措施。(3)建筑平面外側(cè)部位及角點處的墻肢是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震的薄弱部位，會造成扭轉(zhuǎn)反應(yīng)也會加劇翹曲變形,會造成該部位的墻肢較容易開裂，設(shè)計中應(yīng)采取減小該墻肢的軸壓比、增大縱筋及配箍率的措施增強抗震性能。(4)通過均勻排布短肢剪力墻，使各墻肢剛度中心盡量和建筑物形心接近。

　　2.2短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

　　(1)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能夠比較容易滿足建筑及人們居住中的要求。墻截面的厚度與填充墻的厚度是一樣的，同時是采用豎面的隔墻將各個墻體的梁柱進行相互連接，這樣就可以完美的解決在框架結(jié)構(gòu)中梁柱會超出墻面的麻煩;在墻體材料的選擇上也是選擇了完全符合我國對墻體改革所要求的一種輕質(zhì)材料短肢剪力墻結(jié)構(gòu)也在一定程度上滿足了結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要。(2)在現(xiàn)在的高層建筑中，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)常用的剪力墻結(jié)構(gòu)相比較，其可以將墻肢和梁柱完全的隱藏起來而不像傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致墻肢的截面較大，并且梁柱經(jīng)常會凸出墻體，不僅對美觀產(chǎn)生影響同時還影響到使用功能。在結(jié)構(gòu)布置上，短肢剪力墻也比傳統(tǒng)的剪力墻結(jié)構(gòu)要略勝一籌。短肢剪力墻的數(shù)量和肢長可以根據(jù)抗側(cè)力的需要而定，數(shù)量可多可少，肢長可長可短�？梢詰�(yīng)對各種復(fù)雜多變的外界突發(fā)狀況。(3)在高層建筑中短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以將各個輕質(zhì)的承載能力充分利用起來，減少對因為墻體過長而造成對構(gòu)造配筋的浪費。將結(jié)構(gòu)本身所承載的重量相對減輕，同時也減少了主體結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)成本的造價，在一些地基承載例相對較低的地方取得了顯著的經(jīng)濟效益。

　　3短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在布置過程中需注意的問題

　　3.1設(shè)計中的墻體布置原則

　　短肢剪力墻的布置應(yīng)滿足規(guī)范中規(guī)定的計算指標如：周期比、結(jié)構(gòu)位移比、層間位移角及墻體軸壓比等指標。還應(yīng)滿足以下原則：(1)根據(jù)豎向荷載和側(cè)力情況，適當設(shè)置短肢剪力墻，但不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻，短肢剪力墻承擔的傾覆力矩不小于結(jié)構(gòu)底部總傾覆力矩的30%。(2)均勻排列短肢剪力墻，應(yīng)盡量對齊、拉直，與連梁一起構(gòu)成規(guī)整且連續(xù)的抗側(cè)力體系，使每個墻肢的軸向力大致相當。盡量將短肢剪力墻布置成T形、L形及十形等形式，增加墻體的側(cè)向剛度。(3)連梁是在平面內(nèi)連接墻肢與墻肢，每條短肢剪力墻應(yīng)該在兩個方向上有連梁連接且上下連梁應(yīng)排列整齊。在內(nèi)力計算中可以對連梁進行剛度折減，但是進行位移計算中不做折減。(4)墻肢厚度不易過大，一般為300、250、200厚，盡量不超過隔墻厚度。(5)合理布置短墻肢的位置，使梁由墻肢支持，避免多級次梁傳遞效應(yīng)。由于與連梁相連的墻體剛度很大，連梁剛度不應(yīng)折減過多，否則可能導(dǎo)致在地震作用下很容易發(fā)生破壞。墻體端部的應(yīng)力較大，加上連梁作用于墻肢上應(yīng)力的不均勻，一般越靠近連梁的肢端應(yīng)力越大，因而應(yīng)在肢端設(shè)暗柱，暗柱鋼筋由計算而定。箍筋同柱宜全高加密箍筋。(6)對于屋頂部分局部突出的小塔樓，其結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與主樓結(jié)構(gòu)形式相一致，上下貫通采用剪力墻或筒體結(jié)構(gòu)。

　　3.2設(shè)計中布置墻體注意事項

　　雖然短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑的運用上將其特點和優(yōu)點發(fā)揮的淋漓盡致，但是這種剪力墻結(jié)構(gòu)在抗震性能上相對來說較弱一些，因此，在之后的建筑施工以及結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)當注重加強抗震性能，減輕其在抗震環(huán)節(jié)上的不足之處，提高概念的設(shè)計方式在這種結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。短肢剪力墻在布置過程中要布置均勻，盡量避免洞口的錯位，形成連梁一起構(gòu)成連續(xù)較多跨數(shù)的抗側(cè)力系統(tǒng)。另外，短肢剪力墻應(yīng)該有與兩個方向的梁互相進行連接。相互連接的梁避免布置在墻肢的非豎向平面內(nèi)，盡量避免有一條直線的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)當考慮將結(jié)構(gòu)布置成有縱有橫的墻。

　　4結(jié)束語

　　雖然短肢剪力墻有著一定的特點和施工優(yōu)勢，但是也存在著一些問題和弊端，故高層建筑在設(shè)計時，應(yīng)特別注意短肢剪力墻的設(shè)計，重視短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的合理性，采取有效加強措施消除短肢剪力墻的弊端，更大發(fā)揮其優(yōu)勢，進而為廣大人民群眾提供一個更加安全更加具有使用功能的工作與居住空間。

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