王娟娟

摘要：在高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，剪力墻是借助建筑外墻與內(nèi)墻隔墻位置而設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，具有固定下端的功能。剪力墻具有較大的承受水平力的能力，一般與房屋高度相同，自房屋基礎(chǔ)至房屋樓頂。在高層住宅建設(shè)中，剪力墻結(jié)構(gòu)是最常使用的建筑結(jié)構(gòu)之一。如何在充分發(fā)揮剪力墻建筑功能的前提下，保證建筑的美觀性與質(zhì)量，是值得思考的問(wèn)題之一。

關(guān)鍵詞：高層住宅;剪力墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);注意問(wèn)題

一、設(shè)計(jì)高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)注意的問(wèn)題

剪力墻作為建筑工程中常用的一種建筑結(jié)構(gòu)形式，在我國(guó)各類建筑中得到廣泛應(yīng)用。伴隨著國(guó)家發(fā)展，房地產(chǎn)領(lǐng)域的不斷壯大，群眾的居住條件得到有效地改善，小高層住宅建設(shè)數(shù)量越來(lái)越多。為了保證房屋質(zhì)量，保證群眾居住安全與良好體驗(yàn)，住宅剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在這之中起到重要的作用。想要保證高層住宅質(zhì)量，就必須在高層建筑中充分發(fā)揮住宅剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能。

（一）高層住宅層高低

在高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，連續(xù)化法是最常用的方式之一。在實(shí)際施工過(guò)程中，剪力墻并不是一側(cè)受力的平面模型，其所承受的外在荷載是通過(guò)各樓層樓蓋及水平線荷載方式共同作用的結(jié)果。一方面，層高低是設(shè)計(jì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)之一，高度一般為2.7-2.8m，墻間距一般在3-6m之間，由于結(jié)構(gòu)的剛度大、周期短，因此受到地震的影響也大。另一方面，墻體計(jì)算配筋不大，暗柱配筋不難，只要按照階段性計(jì)算的層間位移與頂點(diǎn)位移法都能滿足相關(guān)的限制要求，但連梁超筋現(xiàn)象普遍存在。這也是在高層住宅建筑中，剪力墻設(shè)計(jì)受限的主要因素之一。

（二）開(kāi)洞變多，剪力墻功能變?nèi)?/p>

有部分設(shè)計(jì)者為了降低結(jié)構(gòu)高度，減少地震帶來(lái)的不良影響，會(huì)開(kāi)設(shè)更多的洞口來(lái)解決連梁超筋的問(wèn)題，這也使剪力墻的功能被削弱，致使其幾乎成為了短支剪力墻結(jié)構(gòu)。對(duì)于高層住宅而言，這種剪力墻結(jié)構(gòu)是非常不妥帖的。一是由于豎向墻肢的構(gòu)件比水平連梁結(jié)構(gòu)更加的重要，過(guò)多打洞只會(huì)削弱墻體的受力能力，這會(huì)降低建筑整體安全系數(shù)。二是由于開(kāi)洞變多就必須用其他材料進(jìn)行填充，若是兩種材料的銜接效果不佳，例如，抹灰質(zhì)量低劣等，則會(huì)產(chǎn)生建筑裂縫。三是由于若一味地將降低結(jié)構(gòu)高度作為設(shè)計(jì)重心，則會(huì)增加施工難度。施工人員為了保證房屋質(zhì)量，必須在洞口兩側(cè)增設(shè)拉墻筋。四是由于開(kāi)洞變多會(huì)使墻體截面削弱，在導(dǎo)致墻肢軸壓比增加的同時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致墻體延性變差。五是會(huì)提高建筑費(fèi)用。將高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)正常洞口使用，與過(guò)多開(kāi)洞兩種情況進(jìn)行電算比較發(fā)現(xiàn)，二者用鋼量相差不大。但由于開(kāi)洞較多，實(shí)則消耗的鋼量會(huì)更多一些。由此可見(jiàn)，過(guò)多的開(kāi)洞并不能使剪力墻的功能得到充分地發(fā)揮。

（三）剪力墻配筋設(shè)置不合理

在高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剪力墻的水平鋼筋擁有重要的作用。它不僅具有承受剪力墻水平分布鋼筋主要承受水平剪力的作用，還能防止橫向錯(cuò)開(kāi)破壞，將所有鋼筋連成網(wǎng)片形式還能加強(qiáng)剪力墻的整體性。在剪力墻的受力過(guò)程中，豎向的壓力是由混凝土與墻身的豎向分布筋所承擔(dān)的，平面內(nèi)彎矩引起的豎向拉力，則是由邊緣構(gòu)件縱筋承擔(dān)。墻身豎向分布筋輔助承擔(dān)，平面內(nèi)水平剪力與混凝土和墻身水平分布筋來(lái)承擔(dān)，這是因?yàn)橹挥性谶@種情況之下，水平分布筋才能夠受拉。

二、解決高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的策略

（一）根據(jù)建筑形式，設(shè)計(jì)連梁

在高層住宅建筑中剪力墻的安全性能關(guān)系到住戶的人身安全，唯有在設(shè)計(jì)剪力墻的過(guò)程中減少對(duì)剪力墻的破壞，才能保證連梁設(shè)計(jì)的有效性。一方面要根據(jù)高層住宅的層高設(shè)計(jì)剪力墻，扣除建筑面積層及墊層的厚度，一般來(lái)說(shuō)，連梁高度為500-600mm，外墻門(mén)洞的連梁高度則是300-400mm，連梁跨高比小于2.5，連梁的剪切剛度大，而超筋的主要原因也是由于抗剪強(qiáng)度不夠，因而造成了斷面高度小、抗彎強(qiáng)度不強(qiáng)的普遍現(xiàn)象。為了保證剪力墻結(jié)構(gòu)功能得到充分地發(fā)揮，一般采取以下幾點(diǎn)措施：一，降低連梁高度，規(guī)范建筑體的抗震設(shè)計(jì)功能，連梁剛度折減0.5。二，增加剪力墻體的厚度。三，提高混凝土強(qiáng)度。四，擴(kuò)大洞口尺寸的同時(shí)，增加連梁的跨度數(shù)值，也就是降低連梁的剛度。五，弱化連梁處理，將連梁彎矩、剪力轉(zhuǎn)移到墻肢上。在提高強(qiáng)支配筋的基礎(chǔ)上，對(duì)未超筋的連梁，使之向縱向受力鋼筋面積乘1.2進(jìn)行加強(qiáng)。

（二）注重剪力墻結(jié)構(gòu)的布置

在高層住宅剪力墻設(shè)計(jì)中，有些墻體必須開(kāi)洞，這能增強(qiáng)墻體的延性，這也從另一方面說(shuō)明了合理開(kāi)動(dòng)的重要性與必要性。例如，為了保證建筑質(zhì)量，開(kāi)動(dòng)墻體截面的高度大于等于8米時(shí)，人為開(kāi)洞劃分為聯(lián)肢墻，根據(jù)地震作用的分散與均衡原則進(jìn)行人為開(kāi)洞。保證每道剪力墻承擔(dān)地震作用力不超過(guò)地震總作用力的40%。為了保證在高層住宅建筑中，剪力墻功能得到充分地發(fā)揮，還需要做到以下9點(diǎn)：一，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須保證剪力墻布置均勻合理，可以沿著主軸方向或其他方向進(jìn)行雙向布置。而抗震部分的剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)避免單向結(jié)構(gòu)布置的形式，最好使其具備空間工作的性能，使兩個(gè)受力方向的抗側(cè)剛度接近。二，最好將墻肢做成帶有翼緣的形狀，例如L、T形狀。這不僅能減小墻肢的軸壓比增大縱筋、箍筋配筋率，還能強(qiáng)化墻肢的抗震能力，這保證了剪力墻的結(jié)構(gòu)更加的安全實(shí)用。三，避免將樓面主梁的平面放置在剪力墻上，若是不得不如此，則應(yīng)當(dāng)在相應(yīng)的剪力墻部位設(shè)置相應(yīng)的暗柱。

四，簡(jiǎn)單規(guī)劃剪力墻的墻肢截面。保證其豎向剛度的均勻，門(mén)窗洞口成列對(duì)齊，這能保證墻肢與連梁的設(shè)計(jì)更加明確。五，根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算暗柱的配筋。例如，梁高大于墻厚2.5倍時(shí)，轉(zhuǎn)角處的墻肢應(yīng)當(dāng)盡可能地再長(zhǎng)一些，條件允許的情況下，轉(zhuǎn)角處兩個(gè)方面的墻肢應(yīng)當(dāng)均應(yīng)布置為長(zhǎng)墻。六，保證洞口的合理性。這是為了避免剪力墻的脆性被破壞，在對(duì)長(zhǎng)剪力墻開(kāi)洞時(shí)，應(yīng)當(dāng)用砌體填充，并將其分成長(zhǎng)度小且均勻的聯(lián)肢墻，可將其看作為獨(dú)立的墻段。與此同時(shí)，還要保證每個(gè)獨(dú)立墻段都要用弱梁連接起來(lái)，且獨(dú)立墻段的高寬比不得小于2。

七，自下而上連續(xù)布置剪力墻，能避免剛度突變現(xiàn)象的發(fā)生。八，控制好剪力墻平面外的彎矩，這是保證剪力墻平面外穩(wěn)定性的有效方式。九，剪力墻厚度不宜小于160mm，一是由于在高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，墻體配筋多為構(gòu)造配件，無(wú)論是從安全性，結(jié)構(gòu)，性利益性等多方面進(jìn)行考慮，高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)，墻體雙層雙向配筋的最小量不應(yīng)小于10@200mm該范圍。

（三）保證剪力墻配筋的合理性

剪力墻的功能對(duì)于高層住宅建筑來(lái)說(shuō)是面廣量大的，唯有合理設(shè)置剪力墻配筋，才能保證剪力墻的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性。例如，剪力墻地面以上墻厚度為200mm，則應(yīng)當(dāng)將水平鋼筋放置在外側(cè)，豎向鋼筋放置在內(nèi)側(cè)。水壓與土壓會(huì)產(chǎn)生測(cè)壓力控制，地下墻體配筋部分應(yīng)當(dāng)由豎向筋控制。這不僅能加大墻體有效高度，還能將地下部分墻體的水平筋放置在內(nèi)側(cè)，豎向鋼筋放置在外側(cè)。

結(jié)束語(yǔ)：

伴隨著高層建筑數(shù)量的不斷增加，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性得到越來(lái)越多設(shè)計(jì)者的重視。不僅要保證高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度、位移的合理性，還要保證比梁柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是寬敞且簡(jiǎn)潔的。由此一來(lái)，剪力墻的抗震性能得到優(yōu)化，剪力墻的受力點(diǎn)更加的均勻，布置也更加的合理?；诖?，注重高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常有必要的。

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