短肢剪力墙住宅楼结构设计

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1、第三届全国现代结构工程学术研讨会短肢剪力墙住宅楼结构设计赵庆(天津大学土木系，天津300072摘要：本文较为详细地介绍了保津高速公路管理处一栋短肢剪力墙结构设计的全过程，介绍了计算方法、剪力墙布置方法及上部结构构造处理措施等。关麓词：短肢剪力墙，周期，位移，构造措施‘v一、短肢剪力墙结构体系概述现在较多的高层住宅楼，一般将电梯间及管道竖井布置在平面的中间形成筒体，各套住宅绕其周围分布。这种布局由于用地、采光、通风的要求，平面及房间灵活多变，致使结构布置不规则；由于外观、功能和使用净面积等方面的需要，要求不露粱、不露柱；住宅层高较低不许吊顶，不许有明梁出现：大多住宅楼将底层作公共性用途，

2、如餐厅、商店或其他服务性设施，又出现要处理结构转换层问题。很显然，框架和剪力墙结构都不能满足上述要求，为解决好这些矛盾，广洲、深圳等南方城市最早出现了异型柱结构，根据现有的广东和天津异型柱设计规程规定，异型柱的肢长较短，肢长≤4倍墙厚；广东异型柱设计规程规定，建筑物高度不得超过35米；天津异型柱设计规程规定，建筑物平均自重不大于9KN]M2。异型柱的适用范围限制了这种结构的应用，而且当建筑高度较高时，异型柱无法满足轴力和抗侧力的要求。近几年在剪力墙和异形柱结构的基础上，结合建筑的特点，形成了一种较为特殊的形式——短肢剪力墙结构，它并不是一种新的结构体系，实质上是剪力墙结构的一种分支。二

3、、短肢剪力墙结构的构造与布置短肢剪力墙属于剪力墙结构体系，只不过采用较短的肢，一般理解为肢长2m以下，常用短肢墙的形式有：T型，L型，z型，+型，]型，一型．其中“一型”刚度和稳定性不好，梁的钢筋锚固长度另行处理，除非建筑条件限制一般不宜采用．肢长一般不小于4倍墙厚，避免小墙肢的出现．短肢剪力墙主要布置在分割墙的交点处，并在各肢处布置联系梁，把这些墙连接成一个整体，以构成结构体系．未布置剪力墙的间隔墙用轻质砌体填实，填充墙与剪力墙之间用拉结筋拉接．短肢剪力墙的布置原则：(一)短肢剪力墙的总体数量和肢长要适当．要满足承载力和抗侧力的要求，使结构的周期、层间位移、地震底部剪力等在规定范围内

4、。(二)各短肢剪力墙分布尽量均匀，使其刚度和建筑物形心尽量接近，且轴向应力相差不悬殊。(三)尽量避免墙肢凸出于隔墙表面，墙肢不宜过厚，一般应为200mm、250ram、300mm。(四)剪力墙尽量拉直．对齐，使之与连梁一起构成较规整且连续跨数较多的抗侧力结构。三、保津高速公路管理处住宅楼工程实例(一)保津高速公路管理处住宅楼概况保津高速公路管理处住宅楼十二层，主体功能为住宅，地下室为库房，一层为商店。住宅楼位于保定市七一中路与环西北延路交叉路口西南角，西邻华电高职楼，东邻管理处新建办公楼(12层)，北J}缶七一中路，占地面积1062．5M2，总建筑面积138156M2(含阳台)，其中地

5、下层建筑面积881．5孵，地上建筑面12934．1M2(含阳台)，檐口高度399M。标准层剖面及平面图见图l，图2。工业建筑2(103年增刊第三届全国现代结构工程学术研讨会———————————————————————————一———————————————————————————————一+工二冀：j‘P_■⋯二l⋯』jw上，IL—。Ji．pftrl-o一上L一。——j，J—4⋯．“。，J。I”‘‘r1，．-．_下¨Pl#●'r，。。HL，．．L，。．I一图1标准层结构平面图(二)结构设计(1)本建筑物长66．9M，宽14．7M，建筑物室外地坪至主体结构檐!Zl高度为39．9+0．3

6、=40．2M，地下室的层高为3M，一层层高4．2M，其它层层高均为3．1M，建筑物的长宽比L／B=66．9／14．7=4．55(5，高宽比H／B=40．2／14、7=2．73<6，符合规范要求。本楼结构型式为钢筋混凝土(短肢)剪力墙结构，丙类建筑。(2)结构抗震设计主要参数为：地震力按x，Y两个方向计算，同时考虑扭转藕联，竖向力按模拟施工加载方式计算。保定地区基本风压为0+40KN／M2，设计中对高层采用风压值W0=1．1xO．4=o．44KN／M2，地面粗糙度按B类，风荷载按x，Y两个方向训算。恒活荷载分开计算，周期折减系数为o．9，计算取15个振型，抗震设防烈度7度，近震，场地土类

7、别为U类，剪力墙抗震等级为二级，框架抗震等级为三级，按混凝土结构计算地震力和风荷载，结构的阻尼比为o．05，水平地震影响系数最大值为o．08，罕遇地震影响系数最大值为o．5，结构体型系数1．4，连梁刚度折减系数o．7，混凝土重度为26KN／]V13，地震力分项系数1．3，风荷载分项系数1．4，恒荷载分项系数1．2，活荷载分项系数1．4，墙元细分中壳元最大控制边长为2．0M。图2住宅楼剖面图(3)软件计算采用中国建筑科学研究院结构空间有限元分析设