淺析剪力墻住宅結構設計應注意的問題

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中圖分類號：tu241.8 文獻標識碼：a 文章編號：2095-2104（2012） 

摘要：剪力墻結構是高層建筑常用的結構形式,也是結構設計人員最常用的結構形式之一。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人口數(shù)量的增加，住宅建設用地日趨緊張，高層住宅項目越來越多。作者對剪力墻住宅結構設計中應注意的問題進行了探討。  關鍵詞：高層住宅 剪力墻結構  abstract: shear wall structure is the common structure of high-rise building, and also by structural designed. with the socio-economic development and population increase, residential constructionland has become increasingly tense, and the high-rise residential projects are meor and more. the author makes a discussion on the precautions of the structural design of shear wall residential building.  key words: high-rise residential building; shear wall structure  一、基礎形式的選取  高層住宅的基礎類型，應根據(jù)地基性質、結構類型、荷載特點、施工條件等因素慎重選擇。主要有箱型基礎、樁基、鋼筋混凝土筏形基礎等。  1.1 箱型基礎由于本身具有很大的剛度和整體性，可將上部結構荷載有效地擴散傳至地基， 同時又能調(diào)整與抵抗地基的不均勻沉降，從而減少不均勻沉降對上部結構的不利影響。因此箱型基礎適合上部結構荷載大而地基土又比較軟弱的情況采用。  1.2 樁基具有承載力可靠、 沉降小的優(yōu)點， 適合軟弱地基土及可能液化地基土。目前， 高層住宅的樁基大多選用鉆孔灌注樁。它具有適應性強，不受樁徑、樁深的限制，基本上適用各類土層。在施工時不會引起土體隆起和水平擠力，不會損壞建筑物場地內(nèi)外的土質結構和外圍的構筑物。  1.3 雖然箱型基礎和樁基在高層住宅中應用很廣泛，但施工過程中可能會受到許多不確定因素的影響，在滿足安全、經(jīng)濟和適用的前提下可以采用筏形基礎，并且筏形基礎在高層建筑中屬于比較經(jīng)濟的基礎形式。筏形基礎的基礎費用（包括基坑支護和開挖施工）約占建筑總造價的10％～20％，施工工期約占建筑總工期的20％～25％，而樁基則其所占比例分別為20％～30％和30％～40％，從以上數(shù)據(jù)可以看出，筏形基礎的經(jīng)濟效益比較明顯。筏形基礎可以是梁板式筏基或平板式筏基。梁板式筏基的梁可以正放也可以反放，正放筏板的表面較平整，使用方便也便于排水，但施工復雜，由于基礎梁截面高度大必然增大基礎埋深， 增加基礎挖土量和護坡量。反放施工方便，但往往需要設置架空地坪以滿足使用、排水和防潮的要求。平板式筏基具有模板簡單，施工方便，防水卷材容易施工的特點。  當建筑物層數(shù)較多，剪力墻的布置比較稀疏時，宜優(yōu)先采用平板式筏基?；A底板的厚度，首先是由內(nèi)力確定的。一般情況下，板厚由沖切承載力確定，沖切承載力滿足后，其它如彎矩一般都能滿足要求。并可根據(jù)剪力墻的布置情況和荷載分布情況，取用不同的厚度，沒有必要為了和大跨統(tǒng)一整體加大筏板厚度，造成不必要的基礎土方量和混凝土用量。  二、剪力墻的合理布置  剪力墻結構中，剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置；抗震設計的剪力墻結構，應避免僅單向有墻的結構布置形式以使其有較好的空間工作性能，并宜使兩個受力方向的抗側剛度接近。剪力墻的布置要均勻，數(shù)量要適當，過多過少都不利。剪力墻布置過少，結構的抗側剛度不夠；剪力墻布置過多，墻體得不到充分利用，結構抗側剛度過大，會使地震力增大，結構重量也增加，不一定有利。  剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則。門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁?？拐鹪O計時，一、二、三級抗震等級的剪力墻的底部加強部位不宜采用錯洞墻；一、二、 三級抗震等級的剪力墻均不宜采用疊合錯洞墻。另外剪力墻宜自下到上連續(xù)布置，避免剛度突變。  三、上部部分結構構造措施  3.1 關于轉角窗的加強措施  很多建筑師為了滿足甲方要求，設計出大量立面造型新穎獨特的高層建筑。其中轉角窗以它室內(nèi)可視角度開闊，室外立面造型豐富在建筑設計中被廣泛采用。 但對于結構來說， 這卻是一個相對薄弱的位置，需要對這一部分的結構構件采取加強措施。通常采用以下幾個辦法：  a.適當加厚轉角窗處的樓板，一般根據(jù)跨度的大小，有轉角窗位置的板厚宜控制在 140~150mm，且應采取雙排雙向通長配筋，并宜直通伸入相鄰房間板內(nèi)適當長度，板的配 筋 率不宜小于0.25~0.30％；  b.設置斜向暗梁或斜向配筋，暗梁也需要有一定的寬度，至少取400 寬，沒有條件設暗梁時應在板下配置斜向配筋，且要錨入角窗兩端的邊緣構件內(nèi)；  c.角窗洞邊的暗柱宜按約束邊緣構件設計，適當增大邊緣構件的截面及配筋。  3.2 高連梁的腰筋  高連梁的腰筋不滿足要求是設計人員經(jīng)常忽略的問題?！陡邔咏ㄖ炷两Y構技術規(guī)程》（以下簡稱為《高規(guī)》）第7.2.26-4 規(guī)定：“墻體水平分布鋼筋應作為連梁的腰筋在連梁范圍內(nèi)拉通連續(xù)配置；當連梁的高度大于700mm 時，其兩側面沿梁高范圍設置的縱向構造鋼筋（腰筋）的直徑不應小于10mm，間距不應大于 200mm；對跨高比不大于 2.5 的連梁， 梁兩側的縱向構造鋼筋（腰筋）的面積配筋率不應小于 0.3％”。  3.3 結構平面開大洞造成樓板弱連接  很多工程由于建筑要求需要樓板有較大的凹入或開洞口，使結構樓板在此處有較大削弱， 形成細腰、 弱連接。在結構設計時應考慮結構樓板削弱產(chǎn)生的不利影響?！陡咭?guī)》第 4.3.8 條針對樓板開大洞口從構造上提出了加強措施：  a.加厚洞口附近樓板，提高樓板的配筋率， 并采用雙排雙向配筋， 或加配斜向鋼筋；  b.在洞口邊緣設置邊梁、暗梁，在樓板洞口角部集中配置斜向鋼筋；  c.適當加大洞口處邊梁兩側的腰筋以提高梁的抗扭能力和弱連接樓板平面內(nèi)的承載能力。  3.4 墻體配筋不滿足要求  《高規(guī)》第 7.2.20 條規(guī)定 “房屋頂層剪力墻以及長矩形平面房屋的樓梯間和電梯間剪力墻、 端開間的縱向剪力墻、端山墻的水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率不應小于 0.25％，鋼筋間距不應大于200mm”。  3.5 控制剪力墻平面外彎距  很多臨街的高層住宅都有一層或幾層商業(yè)裙房， 即為商用， 要求的開間進深都比較大， 就會出現(xiàn)樓面梁一側搭在框架柱，一側搭在剪力墻上，或者一側搭在框架梁一側搭在剪力墻上， 這就形成了樓面梁與剪力墻的垂直單面相交， 即對剪力墻產(chǎn)生平面外彎距。這種情況應當根據(jù)《高規(guī)》第 7.1.7 條采取加強措施，如沿梁軸線方向設置與梁相連的剪力墻，但這一條一般很難實現(xiàn)，很可能從使用上不能滿足建筑要求，只能退而求其次，采取加扶壁柱或加暗柱甚至在剪力墻內(nèi)設置型鋼的方法。有時還會出現(xiàn)樓面梁上皮配筋較大，墻厚不滿足框架梁縱向鋼筋的水平錨固長度的問題，解決這一問題，除了盡量采用較小鋼筋直徑外，還可以將梁設計為鉸接或半鉸接，絞接或半絞接可以通過彎距調(diào)幅來實現(xiàn)，此時應相應增大梁跨中的配筋。