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

摘要:剪力墻結(jié)構(gòu)是高層建筑常用的結(jié)構(gòu)形式,也是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員最常用的結(jié)構(gòu)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(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題進行了探討。 
關(guān)鍵詞:高層住宅 剪力墻結(jié)構(gòu) 
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(chǔ)形式的選取 
高層住宅的基礎(chǔ)類型,應(yīng)根據(jù)地基性質(zhì)、結(jié)構(gòu)類型、荷載特點、施工條件等因素慎重選擇。主要有箱型基礎(chǔ)、樁基、鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)等。 
1.1 箱型基礎(chǔ)由于本身具有很大的剛度和整體性,可將上部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的不利影響。因此箱型基礎(chǔ)適合上部結(jié)構(gòu)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(yīng)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(zhì)結(jié)構(gòu)和外圍的構(gòu)筑物。 
1.3 雖然箱型基礎(chǔ)和樁基在高層住宅中應(yīng)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(chǔ),并且筏形基礎(chǔ)在高層建筑中屬于比較經(jīng)濟的基礎(chǔ)形式。筏形基礎(chǔ)的基礎(chǔ)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(chǔ)的經(jīng)濟效益比較明顯。筏形基礎(chǔ)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(fù)雜,由于基礎(chǔ)梁截面高度大必然增大基礎(chǔ)埋深, 增加基礎(chǔ)挖土量和護坡量。反放施工方便,但往往需要設(shè)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(dāng)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(chǔ)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(chǔ)土方量和混凝土用量。 
二、剪力墻的合理布置 
剪力墻結(jié)構(gòu)中,剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置;抗震設(shè)計的剪力墻結(jié)構(gòu),應(yīng)避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)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(cè)剛度接近。剪力墻的布置要均勻,數(shù)量要適當(dāng),過多過少都不利。剪力墻布置過少,結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度不夠;剪力墻布置過多,墻體得不到充分利用,結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度過大,會使地震力增大,結(jié)構(gòu)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。抗震設(shè)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(jié)構(gòu)構(gòu)造措施 
3.1 關(guān)于轉(zhuǎn)角窗的加強措施 
很多建筑師為了滿足甲方要求,設(shè)計出大量立面造型新穎獨特的高層建筑。其中轉(zhuǎn)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(shè)計中被廣泛采用。 但對于結(jié)構(gòu)來說, 這卻是一個相對薄弱的位置,需要對這一部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取加強措施。通常采用以下幾個辦法: 
a.適當(dāng)加厚轉(zhuǎn)角窗處的樓板,一般根據(jù)跨度的大小,有轉(zhuǎn)角窗位置的板厚宜控制在 140~150mm,且應(yīng)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(dāng)長度,板的配 筋 率不宜小于0.25~0.30%; 
b.設(shè)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(shè)暗梁時應(yīng)在板下配置斜向配筋,且要錨入角窗兩端的邊緣構(gòu)件內(nèi); 
c.角窗洞邊的暗柱宜按約束邊緣構(gòu)件設(shè)計,適當(dāng)增大邊緣構(gòu)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(shè)計人員經(jīng)常忽略的問題!陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)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(yīng)作為連梁的腰筋在連梁范圍內(nèi)拉通連續(xù)配置;當(dāng)連梁的高度大于700mm 時,其兩側(cè)面沿梁高范圍設(shè)置的縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)的直徑不應(yīng)小于10mm,間距不應(yīng)大于 200mm;對跨高比不大于 2.5 的連梁, 梁兩側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)的面積配筋率不應(yīng)小于 0.3%”。 
3.3 結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)樓板在此處有較大削弱, 形成細腰、 弱連接。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)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(gòu)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(shè)置邊梁、暗梁,在樓板洞口角部集中配置斜向鋼筋; 
c.適當(dāng)加大洞口處邊梁兩側(cè)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(yīng)小于 0.25%,鋼筋間距不應(yīng)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(cè)搭在框架柱,一側(cè)搭在剪力墻上,或者一側(cè)搭在框架梁一側(cè)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(yīng)當(dāng)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)相應(yīng)增大梁跨中的配筋。