短肢剪力墙结构设计探究

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1、短肢剪力墙结构设计探究：近年来，随着人们对住宅，特别是小高层及多层住宅平面与空间的要求越来越高，原来普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。而且这种结构形式对于房屋高度不太大的小高层建筑来说,会造成刚度过大,重量增加,导致地震反应过强,使得上部结构和基础造价提高。而短肢剪力墙结构有利于住宅建筑布置，结合住宅建筑平面开问小、进深小及层高低的特点，又可进一步减轻结构自重。本文就短肢剪力墙结构设计的几个问题做一定的探讨。　　关键词：短肢剪力墙结构设计　　一、短肢剪力墙的定义及分类　　短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构　　1、

2、《高规》规定短肢剪力墙是截面厚度不大于300mm，各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。　　2、建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。　　3、剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构。　　常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。　　二、结构体系的优点　　(一)满足建筑功能的需要　　1、墙肢与填充墙等厚，连接各墙的梁位于隔墙竖向平面内，避免框架结构中梁柱突出墙面的问题。　　2、墙体采用轻质材料，符合墙体改革的方向。　　3、虽然短肢墙构件增加了施工难度，但扩大了使用面积。　　(

3、二)满足结构设计的需要　　1、在小高层住宅中，与常用的框架——抗震墙体系相比，框架——抗震墙体系具有受力明确，计算简单等优点，但其柱子截面大，梁柱外露，影响美观和使用，在平面复杂多变的情况下结构布置体系难趋合理，结构分析计算困难。而短肢剪力墙体系，墙肢和梁可隐蔽，结构布置灵活。墙的数量和肢长根据抗侧力的需要而定，数量可多可少，肢长可长可短，还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置。　　2、在小高层住宅中，与常用的剪力墙体系相比，短肢剪力墙体系具有如下优点：　　2.1充分利用墙肢的承载能力，避免传统剪力墙结构中墙体过长而通常为构造配筋的浪费。　　2.2减轻结构自重，降低主体结构和基础造

4、价，尤其对于地基承载力较低的地区经济效益显著。　　2.3结构自振周期相对加大，弥补剪力墙体系抗侧刚度大，从而地震反应加大的缺点。　　2.4主体结构中大多数墙肢呈受弯工作状态，从而保证墙体具有足够的延性：同时大多数连梁的跨高比大于25，保证整体刚度的同时降低连梁的自身刚度，避免连梁的剪切破坏，使连梁也具有足够的延性，以此来弥补剪力墙体系延性的不足。　　三、剪力墙房屋的设计要点　　根据2010版《抗震设计规范》要求，对于底层框架——剪力墙结构应强调抗震概念设计以及抗震构造措施的重要性。　　1、选择有利的建筑形式在抗震设计中，建筑平面应尽可能简洁、规则，结构的刚心与质心相一致，以减少地震作用下结构产

5、生的扭转效应。剪力墙的方案布置、墙量的多少、墙片的大小应合理。由于底部框墙结构中的剪力墙属低矮墙，其抗剪刚度相对较大，如果布置的墙肢较长、平面形式复杂，很容易出现局部刚度过大，受力过于集中的现象，甚至经常出现只布置极少的剪力墙就满足上下层抗侧刚度比限值的情况。因此在剪力墙布置方案上一定要坚持均匀、对称、周边、分散的原则，墙片不宜过长，应以墙片高宽比1.5左右为为宜，墙片平面形式不宜采用提高抗侧刚度的“Ｌ”“Ｔ”等平面形式，而是尽可能采用“一”字形。这是因为只有弱化每一单片剪力墙的刚度，才有可能实现均匀分散多道设防的目标。同时还应控制剪力墙的最大间距，以期符合规范的要求。纵向抗震墙还应在外纵轴布

6、置开窗洞的抗震墙或剪力墙，这样大大增强横向抗倾覆的能力，避免边柱产生过大的压力和拉力。　　2、建筑高度和层数的限值以往震害资料及文献的分析表明，底层框架剪力墙房屋的震害随着楼层数的增加而加剧。因此底层框架——剪力墙结构应满足高度和层数的限值。2010版《规范》规定，6，7度区22米7层，8度区19米6层。所谓房屋总高度是指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度。半地下室从室内算起，全地下室或嵌固条件好的半地下室应从室外地面算起。带阁楼的坡屋面应算到山间墙的1/2高度处。室内外高差大于6米时，房屋总高度应允许适当增加，但不超过1米。　　3、底层框架柱X的设置底层应为全框架，至少应是框架形式，即在内

7、柱纵、横轴线的内、外墙中均设柱或构造柱，且纵横两向均应形成框架形式。底部框架结构的柱X不宜过大，一般控制在7.5ｍ左右，并且框架梁上悬墙数目不应超过一道。首先从使用功能上，底框结构大多为商住楼，该跨度对应上部可分割为两开间(4.2ｍ3.3ｍ或4.5ｍ3.3ｍ)，(大于4.2ｍ，已为大开间，其面积比受到规范限制)，无论上部为住宅楼，还是办公楼，上述跨度对应的上部开间尺寸足以满足砌体结构所能实现的功能