摘要:文章根據作者參與的唐山市唐山路北區(qū)果園鄉(xiāng)陳家屯村平改1301#樓介紹純剪力墻住宅設計技術措施,論述了相關的建筑結構設計參數,設計依據及工程材料等。
關鍵詞:純剪力墻住宅設計;建筑結構設計;住宅設計
中圖分類號:F259文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)07-0184-02
一、工程概況
本工程地下室兩層,地上18層。地下二層為核6級人防地下室,戰(zhàn)時為人員掩蔽,平時為庫房,地下一層為商業(yè)用房,地上1~2層為商業(yè)用房,3~18層為住宅。建筑物高度為53.450m。結構形式為現澆鋼筋混凝土剪力墻結構,基礎形式為筏板基礎,采用天然地基,局部用級配碎石回填。
二、建筑結構設計參數
三、設計依據
1.設計文件應滿足《建筑工程設計文件編制深度的規(guī)定》。
2.施工圖設計表達方式以03G101-1系列為依據。
3.本工程設計遵循的標準、規(guī)范、規(guī)定、規(guī)程。
四、設計荷載
1.填充墻體材料自重:≤7.0kN/m3。
2.隔墻荷載(作為活荷載):當隔墻為100mm時≤0.5kN/m2,為180mm時≤1.0kN/m2。
3.室內地下室頂板考慮施工時臨時堆放材料或臨時工場的荷載,此荷載作為臨時荷載標準值,不與使用活荷載及二次裝修荷載同時考慮:4.0kN/m2。
4.消防樓梯配筋計算時,活荷載為3.5kN/m2。樓面建筑做法靜荷載為:2.0kN/m2;屋面建筑做法靜荷載為:4.0kN/m2。
5.地下停車庫頂板覆土活荷載:4.0kN/m2。
6.消防車荷載:4.0~20.0kN/m2。
7.樓板、梁、墻體荷載由軟件自動考慮。
8.其余按照規(guī)范執(zhí)行。
9.標準層荷載標準值應控制在14~14.5 kN/m2之間。
10.活荷載標準值。
樓梯陽臺欄桿頂部水平活荷載取0.5kN/m2,鋼筋混凝土挑檐雨篷施工檢修荷載取為1.0kN/m2,施工中及投入使用后不應超過上述荷載值,否則應采取有效措施。
五、工程材料
1.構件混凝土強度等級
2.鋼筋。一般按構造要求配置的φ6、φ8的鋼筋為HPB235鋼筋;按受力要求配置的8以上(含8)的鋼筋,為HRB400鋼筋;受力預埋件的錨筋應采用HPB235、HRB335、HRB400級,嚴禁采用冷加工鋼筋;預制構件的安裝吊鉤和電梯安裝維修的吊鉤應采用HPB235級鋼筋,且不得采用冷加工鋼筋(注:縱向普通鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度的實測值的比值不應小于1.25;且鋼筋的屈服強度實測值與強度標準值的比值不應大于1.3??拐鹪O計的結構構件中的縱筋,不得隨意替換與隨意增加鋼筋面積,鋼筋的強度標準值應具有不小于95%的保證率)。
六、基礎設計
1.關于基礎詳圖:底板下降處(如電梯間、水箱間、廁所水房的集水坑)應畫詳圖,注意集水坑的蓋板高度應與地面等高(廁所水房常墊起來)??繅μ幖討媰蓚€剖面,下降處底板斜坡應注角度,剖面只畫構造,配筋同底板筋。
2.關于底板配筋:配筋時應注意通長筋應能滿足大多數板配筋的要求,將局部配筋不足處附加鋼筋。底板上部鋼筋向下錨固,錨固長度為從墻邊錨入15d;下部鋼筋考慮承受一定的彎距,向上錨固40d;外側墻體鋼筋錨入板底,直段長度200。注明暗柱錨入底板的長度,為施工方便,可加200mm的直段。
3.基礎底板出挑時,窗井處認為已經出挑,非窗井處做挑板,一般挑出200~500mm。
七、上部結構設計
1.關于墻體。(1)矩形截面獨立墻肢的截面高度hw不宜小于截面厚度bw的5倍,當hw/bw不大于3時,宜按框架柱進行設計,底部加強部位縱向鋼筋的配筋率不應小于1.2%,一般部位不應小于1.0%,箍筋宜沿墻肢全高加密。(2)長度大于8米的墻體應開施工洞,將其分成長度較為均勻的若干墻段,施工洞并用磚砌堵。陽臺門連窗下的墻體應采用輕體墻砌筑。(3)關于墻體的暗柱:盡量不采用大暗柱,暗柱相疊也沒關系??梢苑謩e標出暗柱,如果暗柱間的距離較小,在施工時可以將相鄰暗柱連為一體。注明暗柱縱筋的連接方式。(4)一級剪力墻應驗算水平施工縫的抗滑移。當地下開洞(窗井處)和地上開洞錯開時,應加暗框架,在地面處加通長的連梁,起到托梁的作用。并且適當考慮兩個洞口的連梁按一個大洞口計算,最底下的連梁要能承受五層左右的錯洞墻肢垂直作用力。(5)墻體分布筋,地上部分和地下部分墻水平筋均在外。洞口錯開時,應將連梁錨入暗柱內,形成暗框架。(6)剪力墻宜自下到上連續(xù)布置,避免形成剛度突變。(7)應控制剪力墻平面外的彎矩,盡量減少平面外的樓面梁與剪力墻墻肢相連。(8)注明剪力墻底部加強部位和約束邊緣構件的范圍。(9)注意約束邊緣構件的體積配箍率應滿足規(guī)范要求,要根據抗震等級、墻厚、混凝土等級、箍筋級別來計算。這一點往往容易被人忽略,值得注意。(10)抗震設防烈度為8度及8度以上時,高層剪力墻結構不宜在外墻角部開設角窗,必須設置時應加強其抗震措施,如1)宜提高角窗兩側的抗震等級,并按提高后的抗震等級滿足軸壓比限值的要求;2)角窗兩側的墻肢應沿全高設置約束邊緣構件;3)抗震設計時應考慮扭轉耦連影響;4)轉角窗房間的樓板宜適當加厚、配筋適當加強;5)加強角窗窗臺連梁的配筋與構造。
2.關于連梁。(1)關于洞口連梁,以下處應注意:1)人防內的廁所、水房等,由于使用要求一般要墊起來,故此處洞口要抬高增大,造成其上連梁與一般梁不同;2)剪刀梯入口處連梁,由于休息平臺板的做法一般只有20厚,比一般樓板處較薄,此處連梁應按休息平臺的標高考慮3)躍層、樓梯間出屋面處洞口一般要抬高,其上下連梁不同4)首層有窗井處因窗井采光的要求可能將其上的陽臺及洞口抬高,造成上、下的連梁不同5)其他有門檻處上下連梁不同于一般連梁。(2)連梁配筋可取各層一致,當超筋時可采?。?)將連梁斷面減小,按普通梁計算;2)將連梁的剛度折減系數調低,但不能<0.55,適當增大墻體配筋;3)將連梁配筋配至最大配筋,并用其能承受的剪力計算彎距和縱筋;4)長寬比小于2的連梁能承受的最大剪力取值較低,宜避免使用。
3.關于樓面梁。(1)不宜將樓面主梁支撐在剪力墻之間的連梁上;(2)樓面梁與剪力墻連接時,梁內縱向鋼筋應伸入墻內,并可靠錨固;(3)應避免將大梁穿過較大房間,在住宅中嚴禁梁穿房間。
4.關于樓板。(1)樓板配筋采用分離式配筋,相同板配筋可編同一編號,不同板配筋相同也可編同一編號;(2)本工程電的管線引出部位均在樓電梯間的前室部分,因電線管過多將板厚加大為180mm;(3)當厚板與薄板相接時,薄板支座按固定端考慮是適當的,但厚板就不合適,宜減小厚板支座配筋,增大跨中配筋;(4)屋
面板配筋考慮溫度應力等應雙層雙向配筋,上部鋼筋應全部拉通或者拉通一半,較大配筋處附加鋼筋。
八、其他
1.高層剪力墻結構,當窗下墻改為填充墻時,周期可延長并節(jié)約造價(剪力墻拆模后應立即砌填充墻)。
2.用SATWE軟件計算時,長寬比小于4的墻肢按異型柱輸入,或忽略小墻肢的配筋,形成較大洞口輸入。剪力墻開洞形成的跨高比小于5的連梁,按規(guī)范中的連梁進行設計;當跨高比不小于5時,宜按框架梁進行設計。
3.電梯基坑不落地時,板厚應取300,鋼筋應留余量,一般可取12@150(三級鋼)。
以上是本人根據所做項目的具體情況的總結,錯誤遺漏之處在所難免,希望同行、專家批評指正。
作者簡介:李麗霞(1974-),女,河北衡水人,中鼎紀元(北京)國際工程設計有限公司結構工程師,研究方向:建筑結構設計。