何洋

【摘要】近年來，我國建筑事業(yè)得到了快速發(fā)展和進(jìn)步，不只建筑規(guī)模有所擴(kuò)大，建筑用材和建筑結(jié)構(gòu)也越加新型而先進(jìn)。短肢剪力墻作為當(dāng)前高層建筑工程施工中應(yīng)用最為廣泛的一種建筑結(jié)構(gòu)，相比于一般的剪力墻結(jié)構(gòu)，其具有著不可比擬的優(yōu)越性。針對高層住宅建筑施工對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，本文現(xiàn)結(jié)合具體的工程實(shí)例，對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計進(jìn)行論述，并得出相關(guān)結(jié)論供同行參考。

【關(guān)鍵詞】高層住宅建筑；短肢剪力墻；延性設(shè)計

現(xiàn)代高層建筑施工中，對于樓層高度在12-16層之間的小高層建筑大多采用斷肢剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工建造，這樣既可有效保證建筑結(jié)構(gòu)的剛度和位移，又可使建筑室內(nèi)空間變得方正而合理。從這一點(diǎn)來看，斷肢剪力墻結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是能夠保證建筑結(jié)構(gòu)的剛度，防止其發(fā)生位移，并合理布置建筑室內(nèi)空間，使之變得方正。

一、短肢剪力墻及其結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性

1、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)

短肢剪力墻與普通剪力墻有所區(qū)別，在建筑結(jié)構(gòu)中被定義為墻肢長度為墻體厚度5-8倍的剪力墻，是高層以及小高層住宅建筑施工常用的一種建筑結(jié)構(gòu)形式。就目前的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)建筑來說，其在實(shí)際施工時所采用的短肢剪力墻形式多為“T”型、“L”型、“十”型或者“Z”型和“一”型。需要注意的是，“一”字型短肢剪力墻在實(shí)際使用時并不具備較強(qiáng)的抗震性，建筑施工設(shè)計時應(yīng)慎重選擇。

2、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性

從結(jié)構(gòu)受力來看，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的受力和變形特征都與一般的框剪結(jié)構(gòu)有所類似，但是在結(jié)構(gòu)內(nèi)力和剛度分配上，短肢剪力墻則更勝一籌。再加上短肢剪力墻結(jié)構(gòu)因變形而導(dǎo)致的豎向位移比普通框剪結(jié)構(gòu)要小，進(jìn)而推論短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)荷載也比框剪結(jié)構(gòu)更加均勻、合理。下面對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性作簡要介紹。

2.1墻肢較短，比普通剪力墻結(jié)構(gòu)更能滿足建筑平面布置原則，另外還可與建筑結(jié)構(gòu)的豎向布置保持一致，滿足建筑結(jié)構(gòu)豎向剛度的要求，減少抗震薄弱部位，達(dá)到提高結(jié)構(gòu)抗震性能的目的。

2.2短肢剪力墻結(jié)構(gòu)均會在地震水平壓力下呈現(xiàn)出被壓彎的狀態(tài)，使整個剪力墻體的延性得到增大。此外，短肢剪力墻還可有效避免建筑連梁的剪切破壞，并利用自身特點(diǎn)將連梁的延展性也進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑龃?，以彌補(bǔ)普通剪力墻體系延展性能的不足。

2.3短肢剪力墻取代普通剪力墻結(jié)構(gòu)成為高層建筑施工中常用的結(jié)構(gòu)體系后，施工建材也由原來笨重的鋼筋水泥材料轉(zhuǎn)變成了輕質(zhì)的砌體，降低建筑結(jié)構(gòu)的自重，并在一定程度上節(jié)約了建筑施工成本，為建筑企業(yè)創(chuàng)造了更大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

二、實(shí)例說明

1、工程概況

2、結(jié)構(gòu)平面布置

為了有效改善短肢剪力墻結(jié)構(gòu)所具備的較差的抗震性能，實(shí)際施工作業(yè)時，往往會更加注重建筑結(jié)構(gòu)的平面布置問題，并采用適當(dāng)措施來加強(qiáng)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震薄弱部位，提高其抗震性能，使之能更好的滿足結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計要求，并在此基礎(chǔ)上保持優(yōu)良的承載力。

（1）本工程根據(jù)建筑的平面布置，采用平面形狀和剛度均勻?qū)ΨQ的原則，使兩個主軸方向的布置協(xié)調(diào)，其剛度中心和建筑物質(zhì)心盡量接近，減少偏心距，避免較大地震時結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)脆性破壞。

（2）在房間、電梯間、樓梯間的四角，采用Z形、L形、T形或異形的墻肢。短肢墻受力以承擔(dān)豎向荷載為主，承擔(dān)水平荷載為輔，其截面尺寸不應(yīng)小于200mm，全部縱向鋼筋配筋率，底部加強(qiáng)區(qū)不宜小于1.2%，其它部位不于小于1%。本工程墻肢采用300mm厚，截面高厚比大于5，墻肢之間的梁凈跨控制在6.0m以內(nèi)，避免因梁高偏大而影響室內(nèi)凈高，提高剪力墻的延性。

3、約束邊緣構(gòu)件

需要清楚的是，約束邊緣構(gòu)件是剪力墻墻體結(jié)構(gòu)中的一部分，并不是墻體的支座。在安裝和施工該構(gòu)件時，并不能單純的套用梁和柱之間的連接工藝。對于應(yīng)用了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的高層建筑來說，由于建筑剪力墻的墻肢相對較短，約束邊緣構(gòu)件沿墻肢兩個方向近于整段墻肢，為了加強(qiáng)墻肢抗震性能，可以把整段墻肢作為約束邊緣構(gòu)件考慮。邊緣構(gòu)件中箍筋的作用是約束混凝土，改善混凝土的受壓性能，使剪力墻在地震作用下具有較好的延性和耗能能力。

當(dāng)剪力墻水平分布筋間距不符合約束邊緣構(gòu)件非陰影部分箍筋或拉筋最大間距時，例如，水平筋間距為200mm，而箍筋或拉筋間距為150mm，若非陰影部分只配置拉筋，則有部分拉筋將無法拉住水平筋。此時，拉筋無法對混凝土形成有效約束，不利于改善混凝土受壓性能和增大延性，這種情況應(yīng)考慮同時配置箍筋和拉筋。為了充分發(fā)揮約束邊緣構(gòu)件的作用，箍筋的長邊不宜大于短邊的3倍，且相鄰2個箍筋應(yīng)至少相互搭接1/3長邊的距離。在設(shè)計和施工中，僅將剪力墻水平分布筋錨入邊緣構(gòu)件中或與邊緣構(gòu)件箍筋搭接的做法不符合規(guī)范要求，應(yīng)將水平分布筋伸至墻肢端部，并垂直彎折15d（對端柱當(dāng)錨入長度不小于1或1時可不彎折），使約束邊緣構(gòu)件滿足承載力和延性作用，使其具有一定的耗能作用。

三、結(jié)束語

綜上所述，就現(xiàn)階段的高層住宅建筑來說，其在施工時為了保證建筑結(jié)構(gòu)的剛度和位移，保證室內(nèi)空間布置的方正合理，大多會采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)來進(jìn)行施工。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)以特有的靈活性和可調(diào)整性，目前已成為高層建筑施工中的寵兒。本文通過具體實(shí)例對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計作了相關(guān)論述，旨在提醒建筑施工者，在選擇短肢剪力墻作高層住宅建筑結(jié)構(gòu)體系時，務(wù)必要注重其延性設(shè)計，保證其結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性與合理性，切實(shí)提高我國高層住宅建筑設(shè)計水平，延長住宅使用壽命。

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