王麗芳
【摘 要】小高層建筑在當(dāng)前社會比較常見,其美觀性比較強(qiáng),符合現(xiàn)代都市人對建筑外形的要求。小高層建筑一般采用的是短肢剪力墻結(jié)構(gòu),在設(shè)計的過程中,一定要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,還要做好質(zhì)量監(jiān)管工作。本文對小高層建筑中短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行了分析,希望對建筑設(shè)計人員提供一定幫助,在今后的工作中,可以提高小高層建筑的質(zhì)量,實現(xiàn)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】小高層建筑;短肢剪力墻;結(jié)構(gòu);設(shè)計
建筑行業(yè)發(fā)展比較快,這帶動了我國國民經(jīng)濟(jì)的增長,隨著人們生活水平的提高,對建筑的要求越來越高,建筑除了需要保證實用性,還要保證建筑的美觀性,這樣才能適應(yīng)現(xiàn)代社會人們審美眼光的變化。我國人口基數(shù)比較大,近年來對建筑物的需求量比較大,為了提高土地資源的利用率,建筑設(shè)計逐漸向高層建筑類型轉(zhuǎn)變,小高層建筑有著良好的發(fā)展趨勢,可以改善我國土地資源緊缺的現(xiàn)狀。在小高層建筑設(shè)計中,要注意短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作,要掌握設(shè)計的要點,這樣才能促進(jìn)小高層建筑的發(fā)展與應(yīng)用。
1.短肢剪力墻概述
短肢剪力墻是一種特殊尺寸的墻體,其長度比較短,一般墻肢截面高度與厚度的比例為7:1左右,是一種特殊的剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻有著較大的靈活性,其在應(yīng)用的過程中,要保證短肢剪力墻具有較高的抗震性,這樣才能保證建筑使用的安全性。在設(shè)計短肢剪力墻結(jié)構(gòu)時,要注意其底部地震傾覆力矩的大小,在應(yīng)用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)時,有時會出現(xiàn)剪力墻偏小的問題,這可能會影響建筑的抗震效果,會影響建筑的使用安全性,所以,施工人員一定要嚴(yán)格按照設(shè)計進(jìn)行操作,保證剪力墻的尺寸符合要求。短肢剪力墻有著較多的優(yōu)點,其在小高層建筑工程中應(yīng)用比較多,而且發(fā)揮著重要的作用,在高層建筑中有著良好的應(yīng)用前景,這主要是因為短肢剪力墻自重比較輕,可以減輕建筑的自重,短肢剪力墻還可以分擔(dān)建筑結(jié)構(gòu)的荷載重力,其墻肢比較短,所以在應(yīng)用時有著較大的靈活性,可以適應(yīng)建筑設(shè)計的變更。在建筑施工中,有時會遇到突發(fā)狀況需要對設(shè)計進(jìn)行調(diào)整,而應(yīng)用短肢剪力墻結(jié)構(gòu),可以有效減少設(shè)計變更對建筑企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失。短肢剪力墻還具有良好的延展性,其高度以及寬度都可以根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行延長。通過實踐發(fā)現(xiàn),應(yīng)用短肢剪力墻,有效提高了建筑的抗震效果,建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到了有效的保證。
2.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系的特點
將短肢剪力墻應(yīng)用在小高層建筑工程中,還需要設(shè)置間隔墻,其可以保證短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的緊密性,可以優(yōu)化短肢剪力墻的布置,還可以保證短肢剪力墻功能的正常發(fā)揮。在施工時,施工人員需要根據(jù)實際對剪力墻尺寸進(jìn)行調(diào)整,還可以根據(jù)設(shè)計要求增減剪力墻的數(shù)量,保證短肢剪力墻位置布置的合理性。施工設(shè)計人員要靈活應(yīng)用短肢剪力墻,還要保證施工人員操作的規(guī)范性,做好技術(shù)交底工作。短肢剪力墻在布置方面有著較大的靈活性,可以保證支撐作用的發(fā)揮,還可以保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。短肢剪力墻可以保證梁柱連接的可靠性,可以提高建筑的美觀性,由于短肢剪力墻尺寸比較小,所以具有隱蔽性,有利于提高建筑外觀形象。在應(yīng)用短肢剪力墻時,一定要保證結(jié)構(gòu)的剛度,使其具有較強(qiáng)的支撐作用,從而在地震力的影響下,結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)嚴(yán)重的變形問題。
3.結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是適應(yīng)建筑要求而形成的特殊剪力墻結(jié)構(gòu)。其計算模型、配筋方式和構(gòu)造要求均同于普通剪力墻結(jié)構(gòu)。在TAT、TBSA中,只需按剪刀墻輸入即可,而且TAT、TBSA更適合用來計算短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。TAT、TBSA所用的計算模型都是桿件、薄壁桿件模型,其中梁、柱為普通空間桿件,每端有6個自由度,墻視為薄壁桿件,每端有7個自由度,考慮了墻單元非平面變形的影響,按矩陣位移法由單元剛度矩陣形成總剛度矩陣,引入樓板平面內(nèi)剛度無限大假定減少部分未知量之后求解,它適用于各種平面布置,未知量少,精度較高。如果設(shè)計人員沒有考慮薄壁桿件理論對剪切變形的影響,當(dāng)結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜時,可能會出現(xiàn)變形不協(xié)調(diào)問題。
(2)對設(shè)有轉(zhuǎn)換層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu),一般都只是將電梯間、樓梯聞、核心筒和一少部分剪力墻落地,其于剪力墻框支??蛑Ъ袅κ鞘芰γ嫦蚴芰c過渡,由于薄壁桿件的連接處是點連接,所以用薄壁桿件模型不能很好地處理位移的連續(xù)和力的正確傳遞。
4.結(jié)構(gòu)布置中需注意的問題
(1)施工人員在對短肢剪力墻進(jìn)行布置的過程中。必須保證其均勻性與完整性。并且要將墻的軸向應(yīng)力控制在合理的范圍內(nèi)。如果是對短肢剪力墻進(jìn)行豎向布置。墻肢上部分與下部分應(yīng)該保持一致。一旦發(fā)現(xiàn)洞口出現(xiàn)錯位情況,就要及時對其調(diào)整。
(2)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)該與兩側(cè)的梁緊密的連接在一起,使其形成一個豎向平面。與此同時,施工人員還要在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的一側(cè)加置翼緣,這樣做的主要目的是為了防止短肢剪力墻出現(xiàn)一字形的情況。
(3)短肢剪力墻應(yīng)設(shè)計成強(qiáng)墻柱弱連梁的體系。所謂強(qiáng)墻柱,是指墻柱可采用強(qiáng)度等級高的混凝土,加強(qiáng)墻柱配筋:盡可能減少連梁高度,使分配的地震力不至于太大,也使短肢剪力墻體系計算更合理。
5.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求
短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求同一般剪力墻結(jié)構(gòu)。目前我國各設(shè)計院在短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,剪力墻端部暗柱的設(shè)置有兩種形式:一種是端部做暗柱,設(shè)置剪力墻水平和豎向分布筋,適于肢長較長的短肢剪力墻;另一種有點類似異形柱的配筋方法,以腹部均勻配筋,腹部鋼筋面積根據(jù)電算時人為設(shè)置豎向分布筋的配筋率來計算,電算出的暗柱鋼筋面積放在端部,適于肢長較短的短肢剪力墻,且配筋形式較簡化,利于工程施工。
6.結(jié)語
本文對小高層建筑中短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作進(jìn)行了介紹,提出了當(dāng)前設(shè)計中存在的問題,還提出了優(yōu)化設(shè)計的措施,有助于實現(xiàn)小高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的不斷完善。短肢剪力墻有著較多的優(yōu)點,其可以減輕建筑的自重,還可以提高建筑的抗震性,在優(yōu)化設(shè)計的過程中,一定要保證短肢剪力墻的強(qiáng)度以及抗震效果。短肢剪力墻由于墻肢比較多,而延展性比較強(qiáng),所以可以靈活改變其大小,可以根據(jù)設(shè)計要求,對短肢剪力墻的尺寸進(jìn)行調(diào)整,這有效降低了設(shè)計變更對建筑企業(yè)造成的損失。 [科]
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