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短肢剪力墻建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究

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短肢剪力墻建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究

一民用建筑中短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)布置

(1)較大程度化地均勻布置短肢剪力墻的縱向及橫向構(gòu)件,將其軸向應(yīng)力集中在平均值左右,不應(yīng)該波動太大。

(2)合理設(shè)計短肢剪力墻的墻肢間距,為了滿足平面剛性強度的要求和強化建筑整體性,角點處、平面外邊緣,尤其注意外凸位置都有必要設(shè)計布置短墻肢,這樣不僅能夠削弱分散荷載,還能加強梁的支撐力(兩根連梁之間的墻)。

(3)通常每面短肢墻連結(jié)兩個不同方向的梁,并且連梁布置在墻肢的縱平面是最為合理的。連梁的寬度通常與墻肢的厚度一致;墻肢一般選擇使用200mm、250mm、300mm這些適中的厚度;也可以組合布置矩形柱或者一些較長的墻。

(4)短肢墻的數(shù)量不宜太多或太少,結(jié)構(gòu)的剛度也要適中,必須能適應(yīng)縱向荷載和抗側(cè)力要求。

(5)根據(jù)受力的實際情況和建筑平面的布置,小高層民用建筑外圍的縱向構(gòu)件一般設(shè)置適量的鋼筋混凝土短肢剪力墻,在所有短肢剪力墻的墻肢間設(shè)計連系梁,將短肢墻和核心筒連接成一個整體,形成整棟建筑的結(jié)構(gòu)(建筑的中央部分)。

(6)每道短肢剪力墻都盡可能拉直且對整齊,與連梁一起形成整片的聯(lián)肢墻來提高抗側(cè)力。

2短肢剪力墻

在設(shè)計時應(yīng)注意的問題首先,因為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)力的剛度強度比一般剪力墻結(jié)構(gòu)的相對較小,所以設(shè)計時應(yīng)該布置適量的長墻,或者利用樓梯間、電梯構(gòu)成剛度較大的內(nèi)筒,防止設(shè)防烈度下的結(jié)構(gòu)變形,也構(gòu)成了兩道抗震設(shè)防。其次,短肢剪力墻在設(shè)計時要嚴(yán)格控制短肢墻的軸壓比。有研究表明,在小偏壓的狀態(tài)下剪力墻的延展性比較差,如果混凝土的約束力不強,可能會導(dǎo)致縱向裂縫的出現(xiàn),甚至在壓碎時,使構(gòu)件失去承載和變形能力。因此,規(guī)范對剪力墻的變性能力規(guī)定了軸壓比的限值,也要求應(yīng)按混凝土壓應(yīng)變大小設(shè)置約束邊緣構(gòu)件的設(shè)計方案,來確保改善短肢墻的延展性。第三,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動力特性分析和桿件內(nèi)力計算時,應(yīng)該使用三維計算方法。此時的豎向構(gòu)件有簡化的薄壁桿模型和高精度力學(xué)的墻元模型。薄壁桿模型的精確度相對較低;墻元模型是板元與膜元的組合。第四,短肢剪力墻是通過連梁來連接各墻肢的,加強了墻肢的約束,增加了墻肢和結(jié)構(gòu)的抗震性。結(jié)構(gòu)總體抗側(cè)剛度受到連梁剛度變化的影響,因此合理選擇配筋和梁截面能夠增加結(jié)構(gòu)的抗震能力。設(shè)計連梁時要遵照強剪弱彎、強柱弱梁的原則,防止連梁剪切破壞。連梁剛度的逐步增大會使結(jié)構(gòu)地震作用明顯增大,最終導(dǎo)致墻肢內(nèi)力和連梁的增大。這就要求必須增加構(gòu)件的配筋量,在建筑的實際實施中,不宜采用窗下墻作為連梁,其高度很大,易造成剛度較大的剪切塊,對結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計有不利影響。因此,連梁設(shè)計最好是剛度、截面較小的弱連梁。

二短肢剪力墻結(jié)構(gòu)

在民用建筑中的應(yīng)用隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展,我國住宅建設(shè)也有了翻天覆地的變化,住宅消費已成為我國經(jīng)濟增長的新模塊。由于生活質(zhì)量的提高,人們對住宅的要求也一提高,從設(shè)計、空間、環(huán)境、裝修、材質(zhì)、價格等等多方面都有了鮮明的層次要求。因此,實用、靈活舒適、造價低、抗震強的短肢剪力墻愈加流行。以下就是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在民用建筑中的應(yīng)用實例。

1上都名苑邯鄲市鑫盛房地產(chǎn)開發(fā)有限公司

上都名苑14住宅,坐落于邯鄲市陵西大街與水廠路交叉口東北角落,與其他住宅區(qū)連接成一體。本住宅區(qū)建筑層數(shù)有十四層,地下三層,地上十一層,總建筑面積有9231.90㎡,層高是2.85m,總高度是32.20m。為了滿足居民生活需求,地下三層都是儲藏室。為了符合人們對現(xiàn)代住宅的觀念要求,體現(xiàn)中國建筑行業(yè)的發(fā)展水平,此住宅區(qū)的工程結(jié)構(gòu)上部選擇采用了短肢剪力墻結(jié)構(gòu),不僅能夠滿足居民的抗震性要求,還能確保建筑功能的整齊美觀,造價耗費低,很大程度上提升了生產(chǎn)經(jīng)濟效益。

2合肥星海都市公館

合肥星海都市公館的開發(fā)商是安徽星海房地產(chǎn)發(fā)展有限公司,位于蜀山區(qū)長江路與梅山路交匯處。住宅區(qū)占地面積2811㎡,總建筑面積為15092㎡,總戶數(shù)100戶,建筑層數(shù)為二十三層,地下一層,地上二十二層。此住宅區(qū)是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系,設(shè)防烈度7度0.1g。建筑平面設(shè)計和縱向設(shè)計都比較規(guī)則,剪力墻布置采用了長與短組合,均勻?qū)ΨQ。同樣在我國其他城市絕大部分的房地產(chǎn)開發(fā)商現(xiàn)在開發(fā)住宅建筑都是采用的短肢剪力墻結(jié)構(gòu),特別是在地震帶地區(qū)。

三結(jié)束語

隨著房地產(chǎn)熱的流行,小高層建筑也在飛速發(fā)展,成為民用住宅的主體。在民用住宅建筑中,與時俱進(jìn)的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模式形成并被迅速地廣泛應(yīng)用。主要是因為短肢剪力墻在結(jié)合一般剪力墻時更具有鮮明的優(yōu)點。在未來,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用還會更廣泛,并且也會不斷地創(chuàng)新與發(fā)展。

作者:褚衍舉 單位:信息產(chǎn)業(yè)電子十一院南京分院

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