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1、規(guī)劃與設(shè)計n弼目蒜商2012年10月淺析剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題江敏(華優(yōu)建筑設(shè)計院)摘要：近年來，隨著人們對住宅平面與空問的要求越來越高，普通框架結(jié)構(gòu)對建筑空間的嚴(yán)格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間使用和立面美觀的要求，而剪力墻結(jié)構(gòu)恰恰能夠滿足人們的這一需求，這就使得剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛。本文主要通過對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題的討論，加深對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的理解，提出適用的方法，解決高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題。關(guān)鍵詞i剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題1引言隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，
2、安全、經(jīng)濟(jì)、適用是人們對建筑工程設(shè)計提出的三大要求，即高層建筑在保證安全的前提下。應(yīng)盡可能滿足住宅經(jīng)濟(jì)性、適用性。剪力墻結(jié)構(gòu)既可以使室內(nèi)空間布置合理，又可以保證結(jié)構(gòu)安全，所以剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用越來越廣泛。剪力墻具有結(jié)構(gòu)的變形豎向位移小、受力變形小、內(nèi)力分配合理、傳給基礎(chǔ)的荷載均勻合理等特點，這能使建筑能夠取得較好的經(jīng)濟(jì)效果和建筑功能效果。2工程概況某市一剪力墻辦公樓，建筑占地11341．02ma，地上主樓16層(17層為機(jī)房層)，地下3層，建筑高度72．8m，防洪設(shè)計的建筑分類為一類，耐火等級
3、一級，設(shè)計使用年限為50年，安全等級為二級，建筑抗震設(shè)防為丙類，抗震設(shè)防烈度Ⅷ度，地基類別為天然地基淺基礎(chǔ)。3剪力墻結(jié)構(gòu)的基本概念剪力墻高和寬尺寸較大但厚度較小，幾何特征像板，受力形態(tài)接近于柱，而與柱的區(qū)別主要是其長度與厚度的比值，當(dāng)墻肢長與肢寬之比略大于4或略小于4時可視為為異形柱，按雙向受壓構(gòu)件設(shè)計。當(dāng)比值小于或等于4時可按柱設(shè)計。在剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻是一種平面構(gòu)件。墻主要承受豎向壓力、彎矩和沿平面作用的水平剪力。剪力墻在剪力、軸力和彎矩的共同作用下工作，其所受到的水平力就像一底部嵌固于基礎(chǔ)上的懸臂梁。
4、墻肢應(yīng)盡量設(shè)計成延性彎曲型，這樣才能放置墻體發(fā)生剪切破壞。在風(fēng)載或地震作用下，剪力墻需要滿足非彈性變形反復(fù)循環(huán)下的能量耗散、延性、剛度、強(qiáng)度、控制結(jié)構(gòu)裂而不倒等要求。在實際工程中，剪力墻主要分為聯(lián)肢墻和整體墻兩類：由連梁連接起來的剪力墻稱為聯(lián)肢墻，連梁的剛度比較小，在連梁中部出現(xiàn)反彎點處要注意墻肢軸壓比的限值。在設(shè)計剪力墻時，應(yīng)該根據(jù)墻體內(nèi)力分布狀態(tài)、墻體的特點、墻體的破壞形態(tài)，合理地考慮構(gòu)造措施和設(shè)計配筋。聯(lián)肢墻的設(shè)計是在豎向和水平作用下分析結(jié)構(gòu)整體。計算出出內(nèi)力，然后按偏拉或偏壓進(jìn)行斜截面受剪承載力驗
5、算和正截面承載力驗算。整體墻的受力就像是豎向懸臂梁。為防止整體墻剪切破壞，應(yīng)加大配筋率或提高底部截面的組合設(shè)計內(nèi)力來提高延性。為避免整體墻斜壓破壞，墻肢不宜過小也不能過長，以防止截面應(yīng)力相差過大。當(dāng)剪力墻墻肢較長時，破壞形態(tài)似偏心受壓柱，盡量在墻肢兩端布置豎向鋼筋，當(dāng)有較大荷載作用在整體墻時，需要驗算整體墻的局部受壓承載力。在帶翼墻剪力墻承載力計算中，應(yīng)該先計算出墻肢總高度的1／10、剪力墻之間的間距、門窗洞口之問的翼緣寬度、剪力墻厚度加兩側(cè)翼墻厚度各6倍的長度這四個數(shù)值，翼墻的計算寬度應(yīng)該取這四個數(shù)值的
6、最小值。4剪力墻設(shè)計中幾個重要問題及其解決辦法4．1連梁設(shè)計要求連梁是剪力墻開洞形成的跨高比小于5的梁。因為連梁跨高比較小，豎向荷載下的彎矩所占的比例較小，它主要承受風(fēng)荷載和水平地震作用。在水平荷載作用下，連梁的墻肢發(fā)生了彎曲變形，在連梁端部產(chǎn)生了轉(zhuǎn)角，從而使連梁產(chǎn)生內(nèi)力，同時連梁端部的內(nèi)力又反過來減小與之相連的墻肢的內(nèi)力，改變墻肢的受力狀態(tài)。因此連粱在剪力墻結(jié)構(gòu)中占著重要的地位，它不僅能連接，還能約束所連接的墻肢。在剪力墻結(jié)構(gòu)中．設(shè)計時應(yīng)遵循強(qiáng)墻弱連梁、強(qiáng)剪弱彎的原則，即連梁要先于墻肢屈·16·服，連梁
7、和墻肢均應(yīng)為彎曲屈服。對剪力墻結(jié)構(gòu)，連粱是主要的耗能構(gòu)件，其延性大小對整體結(jié)構(gòu)的安全至關(guān)重要。因此設(shè)計中，要盡可能地提高連梁的延性，保證連粱的延性系數(shù)。通過加強(qiáng)連梁的構(gòu)造措施，可以有效提高連梁的延性，如控制連梁的縱向受力鋼筋的錨固長度：控制連梁箍筋的最小贏徑和最大間距；保證連梁兩壩4水平鋼筋的設(shè)置等均可提高連粱的延性。設(shè)計中即使按有關(guān)規(guī)范取用最小剛度折減系數(shù)，還是會經(jīng)常出現(xiàn)連粱抗剪能力不滿足規(guī)范要求，這主要是部分連梁跨高比較小。剛度較大，造成連梁剪力過大，致使連梁抗剪能力不滿足規(guī)范對連梁剪壓比限值的要求。
8、針對以上情況，設(shè)計中通常是采取減少連梁剛度或增大連梁寬度來解決，減少連梁剛度可以通過減少連梁高度或加大連梁跨度(既加大剪力墻洞口尺寸)來實現(xiàn)，增大連梁寬度一般可以通過加大剪力墻的厚度或采用雙連梁來實現(xiàn)，也可以通過提高混凝土強(qiáng)度等級來解決通常采用雙連梁是較經(jīng)濟(jì)且有效的措施。實際工程設(shè)計應(yīng)根據(jù)每個工程的具體情況采用最適合該工程的措施。4．2邊緣構(gòu)件構(gòu)造設(shè)計矩形截面剪力墻的延性比槽形或工字型截面剪力墻差，在矩形截面剪力墻中，’應(yīng)該在
