小高層短肢剪力墻結構設計要點分析

【摘要】隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國的建筑行業(yè)也在蒸蒸日上，各種不同形式的建筑結構也不斷的涌現(xiàn)出來。目前，我們在對小高層建筑結構進行設計時，一般都是采用短肢剪力墻結構來對其進行處理，這不僅保證建筑框架結構的整體性能，還有效的解決了在傳統(tǒng)建筑框架結構設計中存在的問題。文章通過對短肢剪力墻結構的簡要概述，討論了短肢剪力墻結構設計在小高層建筑中的實際應用，以供相關人士參考。

【關鍵詞】小高層建筑；短肢剪力墻；結構設計

近年來，在我國小高層建筑結構設計的過程中，人們一般都是采用短肢剪力墻結構來對其進行設計處理，從而在提高建筑結構穩(wěn)定性和強度的同時，也保證了建筑結構的設計的美感。下面我們就對短肢剪力墻結構設計的要點和相關內容進行簡要的介紹。

一、短肢剪力墻結構的概況

1.短肢剪力墻結構的定義

目前，人們還沒有對短肢剪力墻結構的定義進行明確的規(guī)范，而且在不同的國家或者地區(qū)對短肢剪力墻的理解也不盡相同。而在一般情況下，我們所說的短肢剪力墻通常是指將建筑結構墻肢截面高度與厚度之間的比值在7:1左右的墻體結構。

2.必要條件

人們在對短肢剪力墻結構設計的過程中，設計人員必須要對其抗震性能進行嚴格的要求，并且根據(jù)工程施工的合計情況和相關施工要求，將短肢剪力墻結構底部中產(chǎn)生的地震傾覆力矩控制在一定的范圍內，使其建筑結構的穩(wěn)定性和可靠性得到明顯的增強。

3.短肢剪力墻結構的規(guī)范

然而在不同的短肢剪力墻結構設計施工中，人們對短肢剪力墻施工的技術要求也就不一樣，如果出現(xiàn)短肢剪力墻加設的情況，那么其短肢剪力墻結構只能當一般的剪力墻結構進行使用，而且其建筑物的抗震性能也會受到一定的影響。

4.短肢剪力墻的優(yōu)點

當前在建筑工程施工中，短肢剪力墻結構的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①自身重量較輕，在建筑工程施工中，它可以有效的減少建筑結構的荷載，提高建筑結構的穩(wěn)定性；②在實際使用時，具有極強的靈活性，施工人員可以通過工程設計的相關要求，來對短肢剪力墻結構進行適當?shù)奶魬?zhàn)；③由于該剪力墻結構的寬度和高度比較大，因此其短肢剪力墻結構就具有較好的延性；④在短肢剪力墻結構設計時，我們主要將其應于建筑結構的受彎破壞，使得地震的水平作用力對建筑結構造成的影響較小，以滿足工程設計的相關要求。

二、短肢剪力墻結構設計的要求

1、在一般情況下，施工人員會在間隔墻的位置處布置豎向的構件，這樣就可以將小高層建筑和短肢剪力墻結構緊密的結合在一起，從而提高建筑結構的穩(wěn)定性和可靠性。

2、在對短肢剪力墻結構體系進行設計施工前，設計人員就要根據(jù)建筑工程施工的實際情況和相關規(guī)范，來對短肢剪力墻結構的位置、長度以及數(shù)量進行確定，以確保建筑工程的施工質量。

3、因為其短肢剪力墻結構具有較強的靈活性，所以在建筑工程施工中其適用范圍比較廣。

4、短肢剪力墻結構在實際應用的過程中，有著一定的隱蔽效果，在建筑空間設計的過程中可以有效的提高間空間結構的利用率。

5、它的應用也可以大幅度的增強建筑結構的強度和穩(wěn)定性。

三、結構設計

1.短肢剪力墻結構是適應建筑要求而形成的特殊剪力墻結構。其計算模型、配筋方式和構造要求均同于普通剪力墻結構。在TAT、TBSA中，只需按剪刀墻輸入即可，而且TAT、TBSA更適合用來計算短肢剪力墻結構。TAT、TBSA所用的計算模型都是桿件、薄壁桿件模型，其中梁、柱為普通空間桿件，每端有6個自由度，墻視為薄壁桿件，每端有7個自由度(多一個截面翹曲角，即扭轉角沿縱軸的導數(shù))，考慮了墻單元非平面變形的影響，按矩陣位移法由單元剛度矩陣形成總剛度矩陣，引入樓板平面內剛度無限大假定減少部分未知量之后求解，它適用于各種平面布置，未知量少，精度較高。

2.對設有轉換層的短肢剪力墻結構，一般都只是將電梯間、樓梯聞、核心筒和一少部分剪力墻落地，其于剪力墻框支?？蛑Ъ袅κ鞘芰γ嫦蚴芰c過渡，由于薄壁桿件的連接處是點連接，所以用薄壁桿件模型不能很好地處理位移的連續(xù)和力的正確傳遞。因此，帶有轉換層的短肢剪力墻結構宜優(yōu)先采用墻元模型軟件(如SATWE)進行計算。

四、結構布置中需注意的問題

短肢剪力墻結構抗震性能較差，故應加強抗震薄弱環(huán)節(jié)，注重概念設計，滿足高規(guī)要求。

1.短肢剪力墻應均勻布置，使墻的軸向應力差別不宜過大。豎向布置短肢剪力墻，盡可能做到墻肢上、下對齊、連續(xù)，盡量避免洞口錯位，cad圖庫大全與連梁一起構成連續(xù)跨數(shù)較多的抗側力體系。

2.每道短肢剪力墻宜有兩個方向的梁與之相連接，連梁盡可能布置在墻肢的豎向平面內。短肢剪力墻應該盡量在另一方向上設置翼緣，盡可能避免有一字形短肢剪力墻出現(xiàn)。結構布置上考慮縱橫墻的共同作用。

3.短肢剪力墻應設計成強墻柱弱連梁的體系。所謂強墻柱，是指墻柱可采用強度等級高的混凝土，加強墻柱配筋：盡可能減少連梁高度，使分配的地震力不至于太大，也使短肢剪力墻體系計算更合理。

4.B級高度高層建筑及9度抗震設計的A級高度高層建筑，不能采用短肢剪力墻結構。這點尤為值得我們注意，只有嚴格按照標準進行建筑結構設計，才能保障建筑在突發(fā)地質災害過程中具有良好的穩(wěn)定性和安全性。

5.最大適用高度比高規(guī)表中剪力墻結構的規(guī)定值適當降低，且7度和8度抗震設計時分別不應大于100m和60m。

五、短肢剪力墻結構的構造要求

短肢剪力墻結構的構造要求同一般剪力墻結構。目前我國各設計院在短肢剪力墻的結構設計中，剪力墻端部暗柱的設置有兩種形式:一種是端部做暗柱，設置剪力墻水平和豎向分布筋，適于肢長較長的短肢剪力墻;另一種有點類似異形柱的配筋方法，以腹部均勻配筋，腹部鋼筋面積根據(jù)電算時人為設置豎向分布筋的配筋率來計算，電算出的暗柱鋼筋面積放在端部，適于肢長較短的短肢剪力墻，且配筋形式較簡化，利于工程施工。短肢剪力墻的連梁應進行正截面極限承載力計算和斜截面抗剪極限承載力計算。目前，短肢剪力墻正截面極限承載力計算多采用構件截面分析的一般方法——全過程分析方法;連梁的正截面配筋，按矩形截面構件計算，取上、下配筋的較大值， 按對稱配筋置于梁截面上、下部位，按斜截面抗剪計算所得的箍筋沿全跨加密設置。另外，短肢剪力墻的連梁在進行抗震設計時，其彎矩和剪力進行塑性調幅，以降低其剪力設計值;當部分連梁降低彎矩設計值后，應相應提高其余部位連梁和墻肢的彎矩設計值。

六、總結

目前，在我國多數(shù)小高層建筑結構施工的過程中，短肢剪力墻結構由于具有質量輕、穩(wěn)定性好、靈活性強等方面的特點，因此得到了人們的廣泛應用。不夠，雖然短肢剪力結構有著良好的使用功能，而且可以有效的增強建筑結構的剛度和強度，使其安全性能得到提高了，但是因為當前在我國的應用技術不夠成熟，導致在實際應用過程中存在著一定的問題，所以我們在對其進行施工時，一定要對其施工質量進行控制，以確保建筑工程施工的質量滿足工程設計的相關要求。

參考文獻

[1]張啟華.高層建筑工程結構設計問題研究[J].科技致富向導，2010年17期

[2]王少林.探討短肢剪力墻結構設計[J.建筑知識，2010年S1期