小高層建筑結構中短肢剪力墻的設計要點

馮寅和

摘? 要：短肢剪力墻是剪力墻結構中一種比較特殊的結構，其有著抗震性強、造價低和空間廣的特點。文章以小高層建筑結構中短肢剪力墻的設計要點進行分析，提出了短肢剪力墻在設計過程中注意的事項和問題，希望可以提高短肢剪力墻的應用效果。

關鍵詞：小高層;建筑結構;短肢剪力墻;設計要點

中圖分類號：TU973 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）36-0033-02

Abstract： short-leg shear wall is a special structure in shear wall structure， which has the characteristics of strong seismic resistance， low cost and wide space. In this paper， the design points of short-leg shear wall in small high-rise building structure are analyzed， and the matters and problems of short-leg shear wall in the design process are put forward， hoping to improve the application effect of short-leg shear wall.

Keywords： small high-rise; building structure; short-leg shear wall; design essentials

引言

隨著人們生活水平的提高，人們對房屋建筑的要求越來越高，和傳統(tǒng)的普通框架結構建筑物相比，現代建筑不僅可以滿足于人們對建筑物體美觀的要求，同時也可以滿足于人們對建筑物體的實用性要求。在傳統(tǒng)的剪力墻結構設計中受到分隔房屋空間的限制，很難滿足人們對房屋空間的需求，所以出現了短肢剪力墻結構型式。這種結構型式解決了傳統(tǒng)的普通剪力結構中的不足和問題，減少了施工的成本，所以，得到了很多建筑企業(yè)和用戶的喜愛和青睞，近年來在小高層建筑結構中被廣泛的應用。

1 小高層建筑結構中短肢剪力墻介紹

1.1 建筑結構中短肢剪力墻概念

《高層建筑混凝土架構技術規(guī)程》中提出了關于短肢剪力墻的相關要求。該規(guī)程中對短肢剪力墻的厚度、高度等其他方面的要求等進行了明確。例如：該規(guī)程中其厚度應該在30厘米左右，肢截面的高度在與墻面的厚度進行對比時，其比值不會超過4-8。

短肢剪力墻主要采用很多種模式對其進行布局和設計，如L字型、T字型、Z字型以及十字型。短肢剪力墻的不同使用情況或者規(guī)范中對于短肢剪力墻設計的要求中可以看出，短肢剪力墻承受的力具有明確的標準，即第一振型底部地震傾覆力矩？芨結構總底部的地震傾覆力矩■。在實際應用中進行計算的時候，如果短肢剪力墻是以抗側立構件承擔的傾覆力矩不低于結構底部總傾覆力矩的30%時，這種短肢剪力墻的抗震性能會比較差，這樣建筑的高度設計就需要降低，比較適用于小高層建筑中。

1.2 短肢剪力墻設計原則

（1）短肢剪力墻設計要均勻，以此來保障建筑物體的剛度和強度一致性，減少建筑物體在發(fā)生地震時出現扭轉變形;（2）在結構布置上要重視其靈活性和可調整性，并保障樓蓋支撐的易處理性;（3）在空間間隔墻的交接位置設

置豎向構件和間隔墻，以此來減少建筑物體空間和功能的矛盾，此外墻肢的數量也應該控制在合理的范圍內;（4）墻肢的厚度要進行控制，不能太厚，這樣才可以減少墻肢超過間隔墻表面的厚度問題，滿足建筑的剛度和強度;（5）如果小高層建筑物體的形狀是不規(guī)則或者是水平荷載力比較大的時候，需要對短肢剪力墻進行布置時在平面各個邊緣位置和各個角點位置進行結構的整體性加強，以此來滿足于結構平面剛度的要求。

2 短肢剪力墻的設計要點

2.1 剪力墻洞設計要點

在設計剪力墻洞的時候，需要注意以下幾點要求（見表1）。

2.2 抗震設計要點

文章在對小高層建筑結構短肢剪力墻的墻洞開展有效的設計后還需要對抗震性進行設計，尤其是在抗震薄弱的位置要提高其抗震性。（1）為了能夠在不同的方向對上梁進行連接，其需要對短肢剪力墻墻肢豎向平面等進行有效的設計。這兩個方向上需要把短肢剪力墻聯系起來，以此來保障翼緣方向的一致性，短肢剪力墻也會減少出現一字排開的現象。（2）均勻布置短肢剪力墻，使各個墻軸能夠逐步縮小與應力之間的差距。而在設計豎向短肢剪力墻時應該對上下建筑墻肢提出更高的需求，特別是要保障上下的一致性。這種一致性能夠防止出現孔口發(fā)生錯位的現象，以此能夠形成抗側力，從而使得短肢剪力墻能夠發(fā)揮出自身的抗震性能。（3）對短肢剪力墻進行設計的時候，因其自身的抗側力剛度并不大，所以需要借助于核心筒來把其自身的長度進行提升，以此能夠保障墻體具有較強的抗震性、保障結構具有較強的剛度，使得建筑結構不在受到地震的影響，變形情況也不會再出現。（4）軸壓比出現不斷降低的趨勢，能夠保障墻肢的厚度或者配筋厚度達到標準范圍內，抗震性能也不斷提升。

2.3 加強設計要點

小高層建筑結構短肢剪力墻設計作為小高層建筑施工設計的重點，在加強設計的過程中應該注意以下幾點內容：（1）地震傾覆力矩>50%。（2）調整和完善底部加強部位，對短肢剪力墻的剪力設計值予以重視，保障截面厚度能夠控制在2厘米。這樣就可以提高短肢剪力墻的穩(wěn)定性和堅固性。（3）為了能夠保障短肢剪力墻的延性，需要對一級抗震等級等進行延續(xù)，其短肢剪力墻的重力荷載為0.5左右;對于二級抗震等級，其短肢剪力墻的重力荷載為0.6左右;對于二級抗震等級，其短肢剪力墻的重力荷載為0.7左右。其重力荷載隨著抗震等級的級別增加而增加。但是針對于不同形狀的短肢剪力墻，其設計值具有不同的標準。即一字型的短肢剪力墻，其設計值都會控制在0.1左右。（4）加強對建筑抗震結構塑性鉸位置的剪力墻，其應該避開剪力墻和樓梯間的墻壁位置。此外，如果需要，還應該把需要加強剪力墻的范圍進行擴大，加強部位的高度要控制在整體墻高的10%以內。

3 短肢剪力墻布置中需要注意的問題

首先，合理的設計短肢剪力墻可以滿足建筑功能和空間布局的各種需求，可以和建筑平面進行有效的結合，從而實現建筑的目的，并在其應用的過程中根據小高層建筑不同剪力墻的布置來進行豎向構件的設計，保障建筑功能可以得到很好發(fā)揮，避免結構方式選擇和建筑功能布局之間的矛盾，對建筑結構起到了重要作用，保障建筑結構能夠具有較大的經濟價值。

其次，短肢剪力墻很容易出現反彎點，在對其結構方案進行有效的布置或者對結構方案進行計算時應該予以重視，特別是在墻體的偏心受壓或者偏心受拉的過程中對其進行有效的計算。還需要對局部位置的受壓力情況進行驗算，為短肢剪力墻設計暗柱和端柱，這樣才可以滿足于其抗震承載能力的要求。

另外，在對小高層建筑結構進行設計的時候，需要對短肢剪力墻的特點進行充分的考慮，并在設計的過程中，設計人員還要根據不同方案的情況來進行墻體的布置和調整，這樣才可以滿足于對空間的不同需求，這樣更好的實現支撐樓蓋。

此外，和普通的剪力墻相比，在小高層建筑結構設計的過程中短肢剪力墻的設置可以減少剪力墻的數量，并保障所有剪力墻的布置可以滿足小高層建筑結構設計對于抗側力或者豎向構件所提出的各項需求，當短肢剪力墻的數量不斷減少時建筑結構的抗震性就會產生較大的影響，短肢剪力墻盡量不設置在建筑平面兩端和外邊緣的位置上，這樣才可以在抗震驗算的過程中，地震的扭轉效應減少對剪力墻翹曲變形的影響。所以在設計時應該對短肢剪力墻的墻體抗震構造引起重視，在對局部的結構構件進行不斷的強化后，能夠使縱筋的配筋或者箍筋配筋的強度等不斷提升。然后通過調節(jié)建筑使用功能，以此來減少荷載。通過這些措施使得建筑結構的承載力不斷提升。

4 結束語

小高層建筑結構設計需要重視短肢剪力墻的有效設計，其作為建筑結構設計的重點，結構工程師一直在對短肢剪力墻進行分析和研究。為了滿足小高層建筑空間和使用功能的需求，在結構設計的過程中應用了短肢剪力墻，但是因為短肢剪力墻對建筑結構抗震性的不利影響，所以要對短肢剪力墻的設計要點進行重點分析?；诖耍恼略趯π「邔咏ㄖY構短肢剪力墻設計相關的問題進行剖析后，對此進行了重點的討論和分析，通過對短肢剪力墻的特點介紹來了解短肢剪力墻的性能，并以此為基礎對提高其抗震性能的措施進行了介紹，以此來彌補短肢剪力墻在抗震性能方面的不足，從而提高小高層建筑結構設計的意圖。

參考文獻：

[1]石詩慧.小高層建筑結構中短肢剪力墻的設計要點分析[J].價值工程，2020，39（17）：157-158.

[2]吳曉磊.小高層建筑結構中短肢剪力墻的設計要點綜述[J].建設科技，2019（15）：80-82.

[3]列國圃.高層住宅建筑中短肢剪力墻結構的延性設計分析[J].住宅與房地產，2019（15）：45+81.

[4]袁江滿.小高層建筑中短肢剪力墻結構設計淺析之我見[J].居舍，2018（11）：67.

[5]李全清.小高層建筑短肢剪力墻結構的設計方法[J].建筑設計管理，2017，34（06）：91-92+110.