陶?qǐng)?jiān)毅

摘要：隨著近幾年建筑行業(yè)的迅速興起，土地的可使用面積也越來(lái)越少。為了滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的居住需求，人們對(duì)于高層住宅的建設(shè)每年都在增加。這就需要對(duì)于現(xiàn)有的建筑技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而滿(mǎn)足高層住宅的需求，在所有的建筑施工技術(shù)當(dāng)中，鋼筋混凝土剪切力墻結(jié)構(gòu)在所有的高層結(jié)構(gòu)當(dāng)中是應(yīng)用最為廣泛的，但是由于現(xiàn)有技術(shù)的限制，對(duì)于其經(jīng)濟(jì)價(jià)值有待提高。本文主要對(duì)于高層剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和優(yōu)化建議。對(duì)于提高我國(guó)剪力墻結(jié)構(gòu)的合理性有一定幫助。

關(guān)鍵詞：高層住宅；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；剪力墻

房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商在不斷地拔高樓層的同時(shí)，為了減少整體的運(yùn)營(yíng)成本，會(huì)限制鋼筋以及混凝土的用量。但是前提是滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)于房屋住宅的需求，保證其基本使用功能以及安全性能之上，提高其合理的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。所以采用剪切墻作為施工建設(shè)的主體，不僅在空間上具有比較好的平整性，空間使用上也是比較的靈活。為了滿(mǎn)足當(dāng)代人們住宅的需求，進(jìn)而對(duì)于現(xiàn)有的施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到減少建設(shè)成本的目的。

一、傳統(tǒng)的剪切墻體結(jié)構(gòu)的布置

（一）剪切墻以及柱子的布置

在傳統(tǒng)的剪切墻中，墻中鋼的用量大概是百分之四十到六十五之間，墻柱子的布局根據(jù)滿(mǎn)足抗側(cè)和抗扭剛度的原則進(jìn)行設(shè)置。具體的措施有以下幾個(gè)方面：

1.為了提高整體的抗扭剛度，合理的控制周期比以及位移比，采用“強(qiáng)化周邊，削弱中間”的策略

2.墻體中間的柱子在滿(mǎn)足基本的力學(xué)條件的情況下，柱子的數(shù)量應(yīng)盡量減少，使得空間范圍比較大，整體感覺(jué)寬敞明亮。

（二）梁板布置

根據(jù)建筑行業(yè)對(duì)于高層梁板的要求，基本上梁板的含鋼量大概在35%～55%之間，所以在具體的施工過(guò)程中，梁板的設(shè)置也是不容易忽視的一個(gè)重要的問(wèn)題[1]。一般對(duì)于高層的住宅，載荷一般不會(huì)非常大，進(jìn)而決定了樓板的用鋼量，在梁上施工要求傳力明確，梁高不宜過(guò)高。一般而言高層住宅高度大概是2.9米到3.0米，梁高盡量不要超過(guò)0.5米，否則給人一種比較壓抑的感覺(jué)。

二、傳統(tǒng)的剪切墻體分析

（一）結(jié)構(gòu)試算

首先根據(jù)原有的結(jié)構(gòu)布局，建立一個(gè)初級(jí)的結(jié)構(gòu)模型。然后以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層為基準(zhǔn)，在計(jì)算機(jī)上輸入梁板墻柱的載荷，根據(jù)層數(shù)以及層高進(jìn)行簡(jiǎn)單的拼裝。然后輸入外部的環(huán)境，進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，比方說(shuō)地震參數(shù)或者是風(fēng)荷載等把試算的結(jié)果代入計(jì)算周期進(jìn)行第二次的計(jì)算。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析周期比，位移比等各種指標(biāo)參數(shù)，看能不能滿(mǎn)足基本的規(guī)范要求。

（二）計(jì)算調(diào)整

在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)試算過(guò)程中，一般情況下不可能一次性全計(jì)算好，中間肯定還有比較大的調(diào)整。而在實(shí)際的調(diào)整中，出現(xiàn)計(jì)算調(diào)整的因素非常多，比方說(shuō)層位移不夠，先看文件是不是超限等。處理這些問(wèn)題是對(duì)于實(shí)際的一種修正。因此在調(diào)整時(shí)候一定要結(jié)合實(shí)際的要求進(jìn)行操作，這樣才會(huì)有實(shí)際的意義。

（三）計(jì)算中小問(wèn)題處理

在整個(gè)傳統(tǒng)的計(jì)算中除了大體的模型以及必要參數(shù)修正外，就是局部的細(xì)小問(wèn)題的處理。比方說(shuō)剪切墻拐角處的小墻剁，一般根據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，長(zhǎng)度不大于0.4米，根據(jù)實(shí)際的建模也可以不用建立此構(gòu)件[2]。另外就是對(duì)于框架當(dāng)中的剪切力墻要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，比較普遍的是折減連梁內(nèi)力，因此在實(shí)際的操作當(dāng)中有選擇性的配筋設(shè)計(jì)。

三、對(duì)于剪切墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化

（一）墻體材料采用輕質(zhì)的材料

隨著時(shí)代的發(fā)展，建筑行業(yè)在時(shí)代當(dāng)中也迎來(lái)了新的變革，其中比較突出的要屬對(duì)于建筑材料的變革以及更新。而在實(shí)際的隔墻當(dāng)中盡量采用比較輕質(zhì)的材料以及綠色環(huán)保沒(méi)有污染的材料進(jìn)行施工，輕質(zhì)的板墻可以減少不必要的載荷，同時(shí)還可以減少地震的作用，同時(shí)最為重要的一點(diǎn)是可以有效地降低最基礎(chǔ)的成本造價(jià)。

（二）使用高強(qiáng)度的鋼筋

在一般的梁柱以及梁板上采用高強(qiáng)度的鋼，以減少計(jì)算當(dāng)中配筋量。尤其是現(xiàn)代隨著機(jī)動(dòng)車(chē)位的不斷增加，為了達(dá)到最基本的要求，一般都做地下機(jī)動(dòng)車(chē)庫(kù)，同時(shí)為了頂板能夠種植綠化植物，一般上面覆蓋的土都非常厚。而且消防車(chē)載荷或者是傳統(tǒng)意義上的人防載荷，頂板的載荷比較大，采用高強(qiáng)鋼筋對(duì)控制鋼筋用量效果比較明顯。地下庫(kù)抗浮水位比較高的地區(qū)，因此地下室底部的載荷比較的大，因此在實(shí)際中采用較高強(qiáng)度的鋼筋比較合適[3]。

（三）合理的折減載荷

在實(shí)際的施工過(guò)程中，并不是所有都要增加載荷，而對(duì)于實(shí)際高層住宅當(dāng)中的門(mén)窗以及門(mén)洞，一般在計(jì)算當(dāng)中，墻體的載荷是可以扣除的。在具體的設(shè)計(jì)當(dāng)中，一定要明確建筑的使用功能以及載荷。去掉不必要的載荷，這樣不僅計(jì)算簡(jiǎn)單，而且也符合一定的實(shí)際情況。

（四）合理的布置以及精確的計(jì)算

在整體的建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要考慮多方面的因素，同時(shí)建立基本的框架模型，合理的布局梁柱以及剪切墻的位置。同時(shí)采用當(dāng)代比較先進(jìn)的施工工藝，對(duì)于主體模型進(jìn)行精確的計(jì)算以及細(xì)節(jié)方面的修改。一般而言，其中參數(shù)的修改是根據(jù)具體的施工經(jīng)驗(yàn)的理論值作為依據(jù)的。只有這樣，才會(huì)在實(shí)際的計(jì)算當(dāng)中，不會(huì)偏離實(shí)際情況太多，模型的設(shè)計(jì)才會(huì)有意義。

（五）受力的變化分布并制圖

一般情況下建筑施工當(dāng)中材料受力是常見(jiàn)的問(wèn)題，但是在實(shí)際的施工當(dāng)中，建筑施工的受力無(wú)處不在。假如不提前分析受力，極容易在施工中發(fā)生坍塌的事故。因此為了減少不必要的安全隱患，以及能夠整體提高施工效率，我們對(duì)于施工前的各種建筑材料進(jìn)行受力分析，找到受力的范圍值，并且對(duì)于其制作相應(yīng)的圖表。只有這樣在實(shí)際的施工當(dāng)中參考其受力分布圖進(jìn)行實(shí)際的施工，不斷加快施工的進(jìn)程，對(duì)于整體的施工質(zhì)量也會(huì)有更好的提高。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)實(shí)際高層建筑剪切墻體的優(yōu)化以及結(jié)構(gòu)分析，我們清楚的知道了在實(shí)際的結(jié)構(gòu)優(yōu)化并不是呆板的按照規(guī)則進(jìn)行執(zhí)行，要物盡其用，好鋼用在刀刃上，充分地發(fā)揮材料的整體性能。對(duì)于影響材料的性能，以及關(guān)鍵性的部位的計(jì)算，尤其是比較弱的環(huán)節(jié)，要重點(diǎn)的關(guān)注，做到心中有數(shù)，突出重點(diǎn)部分。在建筑初期的設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該參與進(jìn)來(lái)，確定剪力墻以及梁柱的基本位置。只有正確的設(shè)計(jì)理念才會(huì)使得建筑更加安全以及實(shí)用。經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足業(yè)主限額設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，確保了建設(shè)的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]林嘉達(dá).高層住宅建筑中的短肢剪力墻體結(jié)構(gòu)體系[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（19）：14-19.

[2]尚世宇.溫度場(chǎng)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)影響的分析方法[J].計(jì)算機(jī)仿真，2016，33（8）：214-217.

[3]何牧之.鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)魯棒性量化分析[D].湖南大學(xué)，2017.

（作者單位：華匯工程設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司）