淺析剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

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中圖分類號：tu241.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：2095-2104（2012） 

摘要：剪力墻結(jié)構(gòu)是高層建筑常用的結(jié)構(gòu)形式,也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員最常用的結(jié)構(gòu)形式之一。隨著社會經(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。作者對剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了探討。  關(guān)鍵詞：高層住宅 剪力墻結(jié)構(gòu)  abstract: shear wall structure is the common structure of high-rise building, and also by structural designed. with the socio-economic development and population increase, residential constructionland has become increasingly tense, and the high-rise residential projects are meor and more. the author makes a discussion on the precautions of the structural design of shear wall residential building.  key words: high-rise residential building; shear wall structure  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)不會引起土體隆起和水平擠力，不會損壞建筑物場地內(nèi)外的土質(zhì)結(jié)構(gòu)和外圍的構(gòu)筑物。  1.3 雖然箱型基礎(chǔ)和樁基在高層住宅中應(yīng)用很廣泛，但施工過程中可能會受到許多不確定因素的影響，在滿足安全、經(jīng)濟(jì)和適用的前提下可以采用筏形基礎(chǔ)，并且筏形基礎(chǔ)在高層建筑中屬于比較經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)形式。筏形基礎(chǔ)的基礎(chǔ)費(fèi)用（包括基坑支護(hù)和開挖施工）約占建筑總造價(jià)的10％～20％，施工工期約占建筑總工期的20％～25％，而樁基則其所占比例分別為20％～30％和30％～40％，從以上數(shù)據(jù)可以看出，筏形基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)效益比較明顯。筏形基礎(chǔ)可以是梁板式筏基或平板式筏基。梁板式筏基的梁可以正放也可以反放，正放筏板的表面較平整，使用方便也便于排水，但施工復(fù)雜，由于基礎(chǔ)梁截面高度大必然增大基礎(chǔ)埋深， 增加基礎(chǔ)挖土量和護(hù)坡量。反放施工方便，但往往需要設(shè)置架空地坪以滿足使用、排水和防潮的要求。平板式筏基具有模板簡單，施工方便，防水卷材容易施工的特點(diǎn)。  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?？拐鹪O(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?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱為《高規(guī)》）第7.2.26-4 規(guī)定：“墻體水平分布鋼筋應(yīng)作為連梁的腰筋在連梁范圍內(nèi)拉通連續(xù)配置；當(dāng)連梁的高度大于700mm 時(shí)，其兩側(cè)面沿梁高范圍設(shè)置的縱向構(gòu)造鋼筋（腰筋）的直徑不應(yīng)小于10mm，間距不應(yīng)大于 200mm；對跨高比不大于 2.5 的連梁， 梁兩側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋（腰筋）的面積配筋率不應(yīng)小于 0.3％”。  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?！陡咭?guī)》第 4.3.8 條針對樓板開大洞口從構(gòu)造上提出了加強(qiáng)措施：  a.加厚洞口附近樓板，提高樓板的配筋率， 并采用雙排雙向配筋， 或加配斜向鋼筋；  b.在洞口邊緣設(shè)置邊梁、暗梁，在樓板洞口角部集中配置斜向鋼筋；  c.適當(dāng)加大洞口處邊梁兩側(cè)的腰筋以提高梁的抗扭能力和弱連接樓板平面內(nèi)的承載能力。  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”。  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。這種情況應(yīng)當(dāng)根據(jù)《高規(guī)》第 7.1.7 條采取加強(qiáng)措施，如沿梁軸線方向設(shè)置與梁相連的剪力墻，但這一條一般很難實(shí)現(xiàn)，很可能從使用上不能滿足建筑要求，只能退而求其次，采取加扶壁柱或加暗柱甚至在剪力墻內(nèi)設(shè)置型鋼的方法。有時(shí)還會出現(xiàn)樓面梁上皮配筋較大，墻厚不滿足框架梁縱向鋼筋的水平錨固長度的問題，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。