李艷艷

摘要 ：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的增加，住宅建設(shè)用地日趨緊張，高層住宅項(xiàng)目越來越多。筆者對近幾年所做的高層剪力墻住宅進(jìn)行了歸納總結(jié)，對設(shè)計(jì)人員日常不太注意或容易忽略的幾個(gè)問題進(jìn)行了闡述，包括基礎(chǔ)形式的選取、剪力墻的布置和地上部分結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施等。

關(guān)鍵詞 ：高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu) 含鋼量的控制構(gòu)造措施

一、基礎(chǔ)形式的選取

高層住宅的基礎(chǔ)類型，應(yīng)根據(jù)地基性質(zhì)、結(jié)構(gòu)類型、荷載特點(diǎn)、施工條件等因素慎重選擇。主要有箱型基礎(chǔ)、樁基、鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)等。

1.1 箱型基礎(chǔ)由于本身具有很大的剛度和整體性，可將上部結(jié)構(gòu)荷載有效地?cái)U(kuò)散傳至地基，同時(shí)又能調(diào)整與抵抗地基的不均勻沉降，從而減少不均勻沉降對上部結(jié)構(gòu)的不利影響。因此箱型基礎(chǔ)適合上部結(jié)構(gòu)荷載大而地基土又比較軟弱的情況采用。

1.2 樁基具有承載力可靠、沉降小的優(yōu)點(diǎn)，適合軟弱地基土及可能液化地基土。目前，高層住宅的樁基大多選用鉆孔灌注樁。它具有適應(yīng)性強(qiáng)，不受樁徑、樁深的限制，基本上適用各類土層。在施工時(shí)不會(huì)引起土體隆起和水平擠力，不會(huì)損壞建筑物場地內(nèi)外的土質(zhì)結(jié)構(gòu)和外圍的構(gòu)筑物。

1.3 當(dāng)建筑物層數(shù)較多，剪力墻的布置比較稀疏時(shí)，宜優(yōu)先采用平板式筏基。基礎(chǔ)底板的厚度，首先是由內(nèi)力確定的。一般情況下，板厚由沖切承載力確定，沖切承載力滿足后，其它如彎矩一般都能滿足要求。并可根據(jù)剪力墻的布置情況和荷載分布情況，取用不同的厚度，沒有必要為了和大跨統(tǒng)一整體加大筏板厚度，造成不必要的基礎(chǔ)土方量和混凝土用量。

二、剪力墻的合理布置

剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置；抗震設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式以使其有較好的空間工作性能，并宜使兩個(gè)受力方向的抗側(cè)剛度接近。剪力墻的布置要均勻，數(shù)量要適當(dāng)，過多過少都不利。剪力墻布置過少，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度不夠；剪力墻布置過多，墻體得不到充分利用，結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度過大，會(huì)使地震力增大，結(jié)構(gòu)重量也增加，不一定有利。

剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則。門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁。抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一、二、三級抗震等級的剪力墻的底部加強(qiáng)部位不宜采用錯(cuò)洞墻；一、二、三級抗震等級的剪力墻均不宜采用疊合錯(cuò)洞墻。另外剪力墻宜自下到上連續(xù)布置，避免剛度突變。

三、上部部分結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施

3.1 關(guān)于轉(zhuǎn)角窗的加強(qiáng)措施

很多建筑師為了滿足甲方要求，設(shè)計(jì)出大量立面造型新穎獨(dú)特的高層建筑。其中轉(zhuǎn)角窗以它室內(nèi)可視角度開闊，室外立面造型豐富在建筑設(shè)計(jì)中被廣泛采用。但對于結(jié)構(gòu)來說，這卻是一個(gè)相對薄弱的位置，需要對這一部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取加強(qiáng)措施。通常采用以下幾個(gè)辦法：

a.適當(dāng)加厚轉(zhuǎn)角窗處的樓板，一般根據(jù)跨度的大小，有轉(zhuǎn)角窗位置的板厚宜控制在140～150mm，且應(yīng)采取雙排雙向通長配筋，并宜直通伸入相鄰房間板內(nèi)適當(dāng)長度，板的配筋率不宜小于0.25～0.30%；

b.設(shè)置斜向暗梁或斜向配筋，暗梁也需要有一定的寬度，至少取400寬，沒有條件設(shè)暗梁時(shí)應(yīng)在板下配置斜向配筋，且要錨入角窗兩端的邊緣構(gòu)件內(nèi)；

c.角窗洞邊的暗柱宜按約束邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)，適當(dāng)增大邊緣構(gòu)件的截面及配筋。

3.2 高連梁的腰筋

高連梁的腰筋不滿足要求是設(shè)計(jì)人員經(jīng)常忽略的問題。但對于我們平常所說的高連梁，就很容易不滿足要求，在抗震設(shè)防烈度為7度時(shí)200厚剪力墻的構(gòu)造配筋為8@200，如果不單加注明連梁的腰筋，僅憑剪力墻的水平鋼筋通過就不滿足要求，應(yīng)按照規(guī)范要求調(diào)整連梁腰筋直徑不小于10，間距不大于200mm。

3.3 結(jié)構(gòu)平面開大洞造成樓板弱連接

很多工程由于建筑要求需要樓板有較大的凹入或開洞口，使結(jié)構(gòu)樓板在此處有較大削弱，形成細(xì)腰、弱連接。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)樓板削弱產(chǎn)生的不利影響。

3.4 墻體配筋不滿足要求

《高規(guī)》第7.2.20條規(guī)定“房屋頂層剪力墻以及長矩形平面房屋的樓梯間和電梯間剪力墻、端開間的縱向剪力墻、端山墻的水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率不應(yīng)小于0.25%，鋼筋間距不應(yīng)大于200mm”。在高層住宅的剪力墻計(jì)算中，一般剪力墻都為構(gòu)造配筋，尤其是在抗震設(shè)防烈度為6，7度區(qū)。但因?yàn)檫@些部位是溫度應(yīng)力較大的部位，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增大其分布鋼筋的配筋量，以抵抗溫度應(yīng)力的不利影響。

3.5 控制剪力墻平面外彎距

很多臨街的高層住宅都有一層或幾層商業(yè)裙房，即為商用，要求的開間進(jìn)深都比較大，就會(huì)出現(xiàn)樓面梁一側(cè)搭在框架柱，一側(cè)搭在剪力墻上，或者一側(cè)搭在框架梁一側(cè)搭在剪力墻上，這就形成了樓面梁與剪力墻的垂直單面相交，即對剪力墻產(chǎn)生平面外彎距。解決這一問題，除了盡量采用較小鋼筋直徑外，還可以將梁設(shè)計(jì)為鉸接或半鉸接，絞接或半絞接可以通過彎距調(diào)幅來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)應(yīng)相應(yīng)增大梁跨中的配筋。

3.6 地下室頂板問題

地下室頂板作為重要的，荷載較大且受力復(fù)雜的樓板，應(yīng)比一般樓板有更高的要求。首先，避免在地下室頂板開設(shè)大洞口；其次，地下室頂板都應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，普通地下室頂板厚度不宜小于160mm，宜采用雙排雙向配筋；作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位的地下室頂板厚度不宜小于180mm，混凝土的強(qiáng)度等級不宜小于C30，應(yīng)采用雙排雙向配筋，且每個(gè)方向的配筋率不應(yīng)小于0.25%。地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下室層數(shù)不宜小于二層，應(yīng)能將上部結(jié)構(gòu)的地震力傳遞到全部地下室結(jié)構(gòu)。另外，考慮到施工荷載，地下室頂板的活荷載不宜小于5.0kN/m2。

3.7 剪力墻開結(jié)構(gòu)洞問題

《高規(guī)》第7.1.5規(guī)定“較長的剪力墻宜開設(shè)洞口，將其分成較為均勻的若干墻段，墻段之間宜采用弱連梁連接，每個(gè)獨(dú)立墻段的總高度與其截面高度之比不應(yīng)小于2。墻肢截面高度不宜大于8m”。其目的是使墻段成為以彎曲破壞在先，剪切破壞在后的高墻，避免矮墻。在以前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常為了減小剛度開結(jié)構(gòu)洞設(shè)置填充墻，認(rèn)為這樣不但能減少建筑自重還會(huì)降低含鋼量，其實(shí)不然，雖然節(jié)省了這一部分的墻體鋼筋，但卻增加了邊緣構(gòu)件和連梁的配筋。筆者曾經(jīng)對同一墻體開結(jié)構(gòu)洞和不開洞做過比較，結(jié)果顯示開設(shè)結(jié)構(gòu)洞反而不經(jīng)濟(jì)。因?yàn)橐话愕募袅Y(jié)構(gòu)墻體配筋都為構(gòu)造配筋，鋼筋直徑較細(xì)，間距一般為150或200mm，而增加的邊緣構(gòu)件和連梁的配筋卻為較大直徑的鋼筋，至少為12，再加上梁柱箍筋，所以反而會(huì)增加含鋼量。？

3.8 廚房、衛(wèi)生間輕質(zhì)隔墻的荷載計(jì)算？

在現(xiàn)在設(shè)計(jì)的住宅、公寓等工程中，為了尋求大開間，也為了將來業(yè)主能更好按著自己的意愿裝飾，廚房，衛(wèi)生間一般不降板，邊緣也不設(shè)樓層梁，這樣一些輕質(zhì)隔墻就直接作用在樓板上，這一部分荷載如何考慮呢在《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》附錄B中對這種情況有解釋，但是計(jì)算起來比較麻煩。一般設(shè)計(jì)院在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常將這部分輕質(zhì)隔墻的荷載加到恒載當(dāng)中，即將恒載加大1 ～1.2kN/m2，當(dāng)分隔墻數(shù)量較多或重量較大時(shí)也可加大到1.5kN/m2，這可以靈活掌握。

3.9 屋面上重新生根墻或柱

現(xiàn)在很多的高層住宅樓不再是以前的“火柴盒”，也要求美觀大方，有造型。于是建筑便常在屋面上做些文章，比如起個(gè)花架等，但這些后起的墻或柱有時(shí)不完全甚至完全不在剪力墻上，需要重新生根。這時(shí)為了安全起見，重新生根的剪力墻或柱要有雙向的拉接，即要在屋面板上設(shè)置縱橫兩個(gè)方向的上返梁（梁下返一般會(huì)影響樓下住戶的使用），上返梁最好也做寬，以便墻或柱的主筋好生根；生根墻或柱的樓板也需要人為加厚，可以做到150mm，甚至大跨可以做到180mm，鋼筋也需要雙排雙向全部拉通。

總之，剪力墻高層住宅越來越多，甲方對含鋼量的控制也越來越嚴(yán)格，各個(gè)審查機(jī)構(gòu)對設(shè)計(jì)圖紙的要求也越來越嚴(yán)格，設(shè)計(jì)時(shí)如何把握好合理性，經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。以上僅為作者對近幾年所作的高層剪力墻住宅的幾點(diǎn)總結(jié)，希望對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員有所幫助，也希望得到專家同仁的指教。

參考文獻(xiàn)：

[1]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程 JGJ3-2002.

[2]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50010-2002.

[3]淺論平板式筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，史加波.