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摘要:在高層住宅當中,其肢剪力墻的結構設計在近些年以來是十分多見的。我國隨著經濟建設不斷的快速發展,同時人們對生活住宅的品質也在日益的提高,尤其是對高層住宅的空間以及平面的要求都有所提高。由于應用普通的剪力墻結構是不能嚴格限定建筑的空間以及分隔,所以也滿足不了人們對空間設計的具體要求,對此,在經過不斷的改良與實踐提高,通過應用剪力墻作為基礎,同時也吸取了框架的一些優勢,并且也逐漸的發展成為可以適應高層住宅的結構設計,也就是短肢剪力墻結構。
關鍵詞:短肢剪力墻;高層住宅;設計
Abstract: in high-rise buildings, the shear wall structure design in recent years since it is very common. Our country along with the economic construction and continuously rapid development, at the same time, people living on the residential quality is improved, especially the high-rise residential space and plane requirements are improved. Due to the application of common shear wall structure is not strictly limited building space and partition, so people can not meet the specific requirements of space design, which, after continuous improvement and practice to improve, through the application of shear wall as the basis, but also learn from the frame some advantage, and gradually developed into a can adapt high-rise residential structure design, is also the short limb shear wall structure.
key words: short limb shear wall of high-rise residential building; design
中圖分類號:TU398+.2 文獻標識碼: A 文章編號:
當前,在隨著經濟建設的發展,人們同時對住宅的要求也在不斷的提高,特別是對高層住宅的建設空間以及平面要求則會越來越高,對此,一般的框架結構已經遠遠不能滿足人們對空間設計的要求了,而經過改良后的短肢剪力墻結構以得到了廣泛的應用,其應用結構可以在一定程度上解決一般框架所存在的缺點,因此,也受到了廣大建筑師的充分肯定,也滿足了住戶對空間的結構要求,同時,這種設計應用在高層住宅的結構當中,也達到了其使用功能以及受力等方面的主要特點、構造要求。
一、對于短肢剪力墻結構的主要概述
一般短肢剪力墻結構所指的就是墻肢的長度則是厚度的5至8倍的剪力墻結構,其形狀多樣。由于短肢剪力墻結構體系主要是結合在建筑的平面當中,并且應用間隔墻的位置進行布置豎向的構件,但不會影響建筑的主要使用功能。由于墻的數量沒有一定的標準,肢也是可長可短,一般是根據抗側力的需要進行確定,同時也可以通過不同布置以及不同尺寸從而調整在剛度中心的具體位置,靈活布置,有較多的選擇方案。由于在連接各墻的梁,它會隨著墻肢的位置設置在間隔墻的豎平面內,所以是可以隱蔽的,與此同時,在建筑平面的以及對于抗側力的具體需要,可以把中心豎向的交通區做相應的處理,形成簡體,從而可以承受水平力,以達到強度與剛度的要求。
二、短肢剪力墻結構的主要特點
由于在短肢剪力墻結構當中主要是應用中部由電梯、豎向管道以及樓梯等方面,從而形成了豎向交通區設置的較多剪力墻,形成比較完整的一個筒體。在外圍一部分的豎向構件里,主要是根據建筑的平面布置以及受力的具體需要,從而設置了恰當的鋼筋混凝土的短肢剪力墻,再通過該墻肢間設置為一個連接梁,并把這些墻與核心連成為整體,再形成一個整幢的建筑結構。
(一)、作為短肢剪力墻結構由于可以結合在建筑平面當中,再應用間隔墻的主要位置從而設置豎向的構件,一般不會影響建筑的使用功能。而墻肢一般要根據抗側力的需要確定,再根據尺寸的大小以及設置從而調整剛度的中心位置,在應用梁連結時,它是隱蔽型的。再者,因為剪力墻的數量有所減少,所以可以應用輕質填充墻取而代之,它不僅可以減輕房屋的總重量,還可以降低結構的剛度,從而促使降低了地震的作用,通過這種設計它不僅是對基礎有利,同時也有利于結構的抗震性,也減少了工程的造價。此外,因為在外墻面的部分面積當中應用了輕質的保溫材科從而取代了鋼筋混凝土墻面,所以,也提高了房屋的隔熱保溫利于節能。
(二)、在短肢剪力墻結構當中的墻肢必須要按照需要進行布置,在達到抗震需要的同時要促使其結構可以剛柔并濟,而對其布置的主要原則主要有幾方面,(1)對于短肢墻在數量上應適當,可以達到抗側力以及豎向荷載的要求便可,并且分布應均勻,而軸向的應力不能出現較大的差距。(2)在出現抗震要求以及出現較大風力時,在平面的邊緣以及角點的益,必須要對其布置短肢墻以達到平面剛性的需要以及提高整體性。(3)對于各短肢墻必須要拉直和對齊,從而可以與連梁構成一個較為規整的抗側力片,但是,如果不能完全做到時,可以在局部進行錯開處理。(4)墻肢不能過厚,要做到少凸出或者是不凸出于間隔墻的表面,但也不能太薄從而失去穩定性以及造成施工的難度。(5)在設計抗震時,由于筒體和剪力墻所承受振型底部的地震傾覆力矩則不能小于結構底部的地震傾覆力矩的50%。
三、對于結構設計的重點
(一)、短肢剪力墻結構其抗震的薄弱位置就在于建筑平面的外邊緣它角部處的墻肢,如果發生扭轉效應時,則會加強翹曲變形,促使墻肢出現開裂的問題,因此,必須要加強提高它的抗震構造。
(二)、由于該結構對于一般的剪力墻結構在抗側剛度方面會相對比較小,所以在設計的過程當中,應布置一定數量的長墻,應用樓梯或者是電梯從而形成一個具有較大剛度的內筒,形成兩道抗震的防御,從而降低結構發生一定的變形。
(三)、對于高層住宅當中短肢剪力墻結構如果在水平力的作用下,會發生整體彎曲以至變形,由于在其底部的外圍比較小,而墻肢會承受著很大的扭轉剪力以及豎向荷載,因此在其周邊的墻肢會發生開裂,所以就必須要對外周邊的墻肢提高配筋量以及厚度,同時也應提高小墻肢的抗震性。
(四)、由于在高層住宅結構當中的連梁屬于耗能的構件,當應用于短肢剪力墻結構當中時,其墻肢的剛度會有所降低,并且用于各墻肢之間的梁就像普通的框架梁一樣,已經不是作為剪力墻之間的連梁了,因此,就不能在總體的信息當中進行計算,而應把連梁的剛度進行下調,把設計的內力有所減少,并根據普通的框架梁需要,從而控制混凝土的壓區高度。
四、設計墻肢結構應注意的問題
(一)、在確保結構可以達到抗側剛度的要求時,可以通過加入一定數量的長墻,但是,要特點注意到,應避免個別的長墻出現剛度過大的情況,從而發生受力太過集中。所以,必須要確保在強震的作用下,如果個別的長墻在發生剛度退化時,而短肢墻可以仍然具有足夠的剛度,從而達到防震的要求。
(二)、如果在地震的作用下其抗扭的能力是比較弱的,所以,墻肢必須要均勻的對稱布置,從而降低在水平力的作用下發生扭轉效應。
(三)、在剪力墻相鄰的洞口之間,或是在洞口和墻邊緣之間必須要避免存在小墻肢,在設計當中這是比較容易被忽略的問題。通過試驗證明,如果寬厚比在小于4的小墻肢如果反覆受到荷載的作用下,則會更快出現破壞以及開裂的問題,即便加強了配筋,避免不了出現早期的破壞,因此,在設計當中,其墻肢的寬度是不能小于墻厚的4倍,同時,軸壓比也不能大于0.6。
(四)、由于這種結構的墻肢軸壓會大于傳統的剪力墻,然而,在很多結構的設計軟件當中均沒有剪力墻軸壓比,所以,這也是常被忽略的問題。對此,為了確保墻肢的延性,可以對軸壓比做相應的調整,如果對于在7、8度的設防短肢剪力墻的底部加強部位,而墻體的平均軸壓比,對于一、二級均不能超過0.5與0.6。同時在底部加強的部位一般不能大過其墻體的平均軸壓比。在控制墻肢要均勻,以免發生變形從而導致樓板的開裂。
結論:
總之,由于短肢剪力墻結構的設計在高層住宅當中具有一定的發展潛力,因此,在對其設計的過程當中必須要根據它的受力特點,全面充分的了解對其損害的不同機理,從而選擇合理的應用結構。同時讓我們注意到的是,在對短肢剪力墻結構的設計時,必須要同一般的剪力墻有所區別,應結合高層住宅的主要特點,把結構應用的剛柔恰當,同時也要具有良好的抗震措施,從而才能達到結構設計主要目的。
關鍵詞:
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