結(jié)合高層結(jié)構(gòu)設計探討剪力墻設計的要點

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 　　結(jié)合高層結(jié)構(gòu)設計探討剪力墻設計的要點

　　摘要：目前，越來越多的剪力墻結(jié)構(gòu)小高層住宅樓拔地而起。如何保證建筑的安全性是首要問題，而剪力墻設計因是縱橫承受荷載而使其具有較強的抗震性和抗風性，承受力也較強的特點而被多高層建筑廣泛采用。 　　關鍵詞： ,多高層建筑,剪力墻布置,短肢剪力墻,設計要求 　　一、對剪力墻的合理布置 　　為了增強建筑物的抗震性能，就應該從剪力墻的整體設計中去把握，在修建的過程中必須嚴格的按照修建規(guī)程進行操作。以下就剪力墻中短肢剪力墻、梁等的設計進行簡要闡述。 　　1、對剪力墻進行雙向布置。在高層建筑中，對空間結(jié)構(gòu)的處理是極其重要的，因為房屋的剛度和承受力是在合理的空間結(jié)構(gòu)基礎上表現(xiàn)出來的。而剪力墻結(jié)構(gòu)是否合理，直接關乎著房屋的抗震能力。所以，在剪力墻的設計上應當采用雙向布置的方式，盡量避免單向布置，以此增強房屋在兩個方向上的抗側(cè)剛度。同時，應當合理的布置空間結(jié)構(gòu)，利用剪力墻本身的承受力大和抗側(cè)剛度強的特性，對房屋重量進行一定的減輕，從而提升房屋在地震時的側(cè)向剛度。 　　2、使剪力墻在豎向上達到均勻。剪力墻的布置要能體現(xiàn)房屋修建時的抗側(cè)剛度，對于房屋修建中出現(xiàn)的自上而下不連續(xù)性，往往導致了剛度上的突變。要解決當中出現(xiàn)的問題，可以通過對墻體的厚度和混凝土的級別進行提升，使剪力墻在高度上的抗側(cè)性盡量增強。 　　3、對墻肢的高寬比例合理化。一般情況下，優(yōu)化剪力墻的高寬比例能夠使房屋在地震中的延性得到提升。剪力墻的高寬比例最好是大于2，如果剪力墻的長度太大，影響了剪力墻在抗震中的延展性，則應當在合適的位置開設洞口，使長度減小。同時，要注意墻體間是否形成均勻的獨立墻段。 　　4、對剪力墻的洞口設計和布置。洞口的設計及布置，對剪力墻在房屋中所起到的力學效果是比較明顯的，這會大大影響房屋在使用中的抗震性能。所以，筆者從以下幾方面展開論述： 　　(1)、對開洞的要求，要根據(jù)力學原理進行布置，開洞要有規(guī)則，避免到處開洞及散亂開洞。要講究布置途中的安全可靠性，盡量讓剪力墻的洞口以“列”的形式進行設計，處理好墻肢與梁之間的關系，使其有牽連性。 　　(2)、不規(guī)則開洞，容易造成剪力墻的力學效應減小，使建筑物在抗震方面的能力減弱。通常情況下，錯誤的開洞有兩種：一是錯洞，主要表現(xiàn)為洞口開得比較小，不規(guī)則。這樣就導致了應力不均衡，在進行常規(guī)計算的時候內(nèi)力很難實現(xiàn)，造成了建筑物潛在的薄弱環(huán)節(jié)。二是疊合錯洞，主要表現(xiàn)為在原有開洞的基礎上又進行了疊加式的開洞，不規(guī)則。以上兩種錯洞，都要盡量的避免，在無法避免的情況下，應對開洞的周邊進行一定處理，可以加強、加固或者用一些輕質(zhì)材料進行填充，總之，目的是使錯洞的地方最大限度的轉(zhuǎn)化成合理的洞口。 　　(3)、應用平面有限元對洞口進行計算，找出剪力墻存在的不合理，比如對內(nèi)力的計算和位移的計算，以此了解剪力墻的受力性能。對不規(guī)則開洞，在計算時要進行相應的分析和判斷，找出其中的原因，并有針對的加以解決。 　　5、對剪力墻加強部位的分析 　　(1)、為了使房屋抗震性得到提升，應該對塑性鉸的部位進行加強處理。而且在加強時應當有明確的措施，避免對剪力墻頂層及樓道的重點處理，卻忽視了對塑性鉸部分的加強，從而導致抗震結(jié)構(gòu)的不合理。 　　(2)、剪力墻底部往往會出現(xiàn)塑性鉸，所以在出現(xiàn)時要采取辦法對周邊范圍進行加強，使剪力墻的延性變得更強，提高在地震中的抗破壞能力。 　　(3)、在抗震能力提高的過程中，要注意把剪力墻所涉及的薄弱環(huán)節(jié)進行加強，尤其是對剪力墻底部的處理至關重要。所謂“根基不牢豈能重高樓”就是這個意思。但剪力墻底部的加強高度應該根據(jù)剪力墻自身總體高度來加以處理，一般情況下應該選取剪力墻的墻肢高度的八分之一和底部兩層的較大值進行加強。 　　二、對短肢剪力墻在設計中的要求 　　在高層建筑的修建中，剪力墻的合理布置對抗震性能的提高是顯而易見的，而短肢剪力墻的應用有其必要性，同時在應用短肢剪力墻的時候也要相應的注意一些問題。 　　1、短肢剪力墻的應用范圍 　　在進行高層建筑修建時，統(tǒng)統(tǒng)采用短肢剪力墻的設計是不符合實際需要的，因為它會導致房屋抗震能力的降低。所以，在設計時應當把一般剪力墻和短肢剪力墻進行結(jié)合，形成兩者各顯其能的抵抗力水平。即使都采用短肢剪力墻進行修建的情況下，也要對短肢剪力墻的高度進行適當?shù)慕档?。對于不同抗震級別的高層建筑，應當根據(jù)其地震級別進行選擇，但短肢剪力墻的應用主要還是配合在一般剪力墻的左右，不應該使用的太多。究其原因，短肢剪力墻的抗震效果太差，對高層建筑的安全性無法保障。 　　2、加強短肢剪力墻設計的相關措施 　　(1)短肢剪力墻的優(yōu)點在于有一定的延性，在抗震中起著很大的作用，但其承受力沒有一般剪力墻和筒體強。所以，在設計時應當考慮到它的不足，從而在設計當中提高其抗震等級(比一般剪力墻或筒體高出一個等級)。 　　(2)考慮到短肢剪力墻的延性問題，所以應當最大限度的進行提升和完善。當短肢剪力墻在受到重力荷載的作用下，就會產(chǎn)生相應的軸壓比，當針對一、二、三級抗震能力設計時，其軸壓比不能大于0.5至0.7。因此，對于短肢剪力墻的設計應當比一般剪力墻的軸壓值至少降低0.1。 　　(3)、對短肢剪力墻在布置鋼筋問題上，應該在縱向上對鋼筋的分量進行提高，尤其在底部的鋼筋數(shù)量不能低于1.2%，而在底部之外的部分則不低于1%。 　　(4)、在剪力值的要求中，出于對短肢剪力墻性能的考慮，應當在其底部進行一定的加強，同時對底部以外的部分進行相應的調(diào)整，并增大抗震的系數(shù)。其目的在于增強短肢剪力墻的抗損壞性。 　　(5)、在短肢剪力墻的厚度方面，一般情況下要求其厚度不能低于200毫米。在非抗震性房屋建造時，應當對房屋的高度進行控制，并且加大墻肢的厚度