建筑工程師論文高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系有哪些注意要點(diǎn)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(jì)，短肢剪力墻因其獨(dú)特的性能，有了較快的發(fā)展，較廣泛的應(yīng)用，將來(lái)會(huì)有更好的發(fā)展前景�！�水利與建筑工程學(xué)報(bào)》是由教育部主管，西北農(nóng)林科技大學(xué)主辦，國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行的學(xué)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(kāi)發(fā)行(季刊)，2003年更名為《水利與建筑工程學(xué)報(bào)》，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(jìng)爭(zhēng)的激烈化，高層建筑慢慢的變成了一種普遍推廣的建筑。對(duì)于一個(gè)好的建筑來(lái)說(shuō)不只是單純的追求建筑外觀的美觀，更重要的是要加強(qiáng)建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用，因?yàn)樗�具有一定的抗震性能并且其造價(jià)較其他相對(duì)較低。

　　關(guān)鍵詞：高層;短肢剪力墻結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)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(diǎn)，剪力墻的長(zhǎng)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(diǎn)，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(gè)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(gè)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(diǎn)處建筑分隔墻形式而定，也可混合布置部分長(zhǎng)墻肢或矩形柱。

　　2這種體系設(shè)計(jì)中的注意要點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

　　2.1設(shè)計(jì)中的注意要點(diǎn)

　　(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(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)布置長(zhǎng)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(gè)位置可以布置較多的剪力墻，形成剛度較大的筒體，同時(shí)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(jí)、加強(qiáng)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(diǎn)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(jì)時(shí)避免將一字形短肢剪力墻布置在建筑外邊緣及角點(diǎn)處，應(yīng)加強(qiáng)建筑外邊緣及角點(diǎn)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(diǎn)處的墻肢是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震的薄弱部位，會(huì)造成扭轉(zhuǎn)反應(yīng)也會(huì)加劇翹曲變形,會(huì)造成該部位的墻肢較容易開(kāi)裂，設(shè)計(jì)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(qiáng)抗震性能。(4)通過(guò)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(diǎn)

　　(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(shí)是采用豎面的隔墻將各個(gè)墻體的梁柱進(jìn)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(huì)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(guó)對(duì)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(jì)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(lái)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(huì)凸出墻體，不僅對(duì)美觀產(chǎn)生影響同時(shí)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(zhǎng)可以根據(jù)抗側(cè)力的需要而定，數(shù)量可多可少，肢長(zhǎng)可長(zhǎng)可短�？梢詰�(yīng)對(duì)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(gè)輕質(zhì)的承載能力充分利用起來(lái)，減少對(duì)因?yàn)閴�體過(guò)長(zhǎng)而造成對(duì)構(gòu)造配筋的浪費(fèi)。將結(jié)構(gòu)本身所承載的重量相對(duì)減輕，同時(shí)也減少了主體結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)成本的造價(jià)，在一些地基承載例相對(duì)較低的地方取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

　　3短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在布置過(guò)程中需注意的問(wèn)題

　　3.1設(shè)計(jì)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(jì)算指標(biāo)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(biāo)。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(dāng)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(dān)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(duì)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(gè)墻肢的軸向力大致相當(dāng)。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(gè)方向上有連梁連接且上下連梁應(yīng)排列整齊。在內(nèi)力計(jì)算中可以對(duì)連梁進(jìn)行剛度折減，但是進(jìn)行位移計(jì)算中不做折減。(4)墻肢厚度不易過(guò)大，一般為300、250、200厚，盡量不超過(guò)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(jí)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(guò)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(jì)算而定。箍筋同柱宜全高加密箍筋。(6)對(duì)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(jì)中布置墻體注意事項(xiàng)

　　雖然短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑的運(yùn)用上將其特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)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(duì)來(lái)說(shuō)較弱一些，因此，在之后的建筑施工以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)注重加強(qiáng)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(jì)方式在這種結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。短肢剪力墻在布置過(guò)程中要布置均勻，盡量避免洞口的錯(cuò)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(gè)方向的梁互相進(jìn)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(dāng)考慮將結(jié)構(gòu)布置成有縱有橫的墻。

　　4結(jié)束語(yǔ)

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

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