黃炳森
(中裕建設(shè)工程有限公司, 福建 廈門 361000)
根據(jù)我國對小區(qū)高層住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,7到 9層為中高層住宅,10層以上則是高層住宅。而對于7到11層的住宅,有高層住宅在平面設(shè)計布局中類似的布局,裝有載人電梯,且未安裝消防電梯,在保持高層住宅節(jié)約用地的特點的同時,能夠更接近自然,同時兼具采光、通風(fēng)以及觀賞效果最佳的特點,被人們所喜愛,越來越多的人在選擇住宅時偏向于這類住宅。這類中高層住宅通常采用的都是框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計,在保證住宅具有以上優(yōu)勢的同時,提升住宅的安全水平。
框架剪力墻結(jié)構(gòu)在設(shè)計之時,應(yīng)以剪力墻為主軸向兩側(cè)布置,在設(shè)計框架剪力墻抗震設(shè)計時,要保證剪力墻雙向布置,遵循剪力墻截面規(guī)則、簡單的原則。
中高層建筑框架剪力墻設(shè)置時,不宜全部采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。
框架剪力墻門窗要上下對齊,橫列要布置整齊,要構(gòu)成明確的連梁和墻肢。在抗震設(shè)計時,三級以下的抗震等級,剪力墻的底部結(jié)構(gòu)以及不能夠采用錯洞墻和疊合錯洞墻。
如果需要設(shè)置長度非常長的剪力墻結(jié)構(gòu),應(yīng)該將剪力墻均勻的分成幾部分,再由弱連梁連接,且墻肢的截面高度要≤8米,同時剪力墻的間距要符合圖表 1中的標準。
5)在布置剪力墻時要自上而下的連續(xù)布置,能夠避免剛度突變。6)高層建筑的樓面主梁支承不能夠設(shè)置在框架剪力墻的連梁上。
剪力墻間距表圖表1
根據(jù)對以往高層建筑抗震能力的數(shù)據(jù)分析,在高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中,鋼筋的使用面積對剪力墻的性能有著很大的影響。正常情況下,剪力墻自身的剛面積大概在百分之四十五到六十五之間。由此可見,剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計很容易對整個工程的施工成本造成影響。在不降低建筑質(zhì)量和使用性能的大前提下,要盡量的減少墻體以及墻體邊緣的鋼筋使用。
應(yīng)該在剪力墻的主體結(jié)構(gòu)邊緣以及外圍進行剪力墻的設(shè)置,與陽臺以及窗口的高連梁相連接,從而達到增加剪力墻剛度的作用。在高層建筑的設(shè)計中,剪力墻結(jié)構(gòu)的使用要在河里范圍之內(nèi),盡量不要超過一定的數(shù)量,這樣不僅能夠提高高層建筑主體結(jié)構(gòu)的剛度,更有利于對整體結(jié)構(gòu)位移以及周期的調(diào)整,能夠在一定程度上增加高層建筑外墻的防水性能。
施工人員在布置剪力墻時,首先應(yīng)該根據(jù)施工圖紙的設(shè)計內(nèi)容,同時要充分考慮墻體的轉(zhuǎn)折對邊緣部位的影響因素,并將其作為參考依據(jù),剪力墻的設(shè)計應(yīng)該在墻體內(nèi)部設(shè)置最少的暗柱數(shù)量,且暗柱的體積也要盡可能的小,盡可能的避免出現(xiàn)大暗裝的情況。因此,在剪力墻布置指出,設(shè)計人員要經(jīng)過周密的計算,并且結(jié)合實際的施工情況,盡可能的避免電梯井中出現(xiàn)墻垛或者橫墻,這樣就能夠有效的避免邊緣鋼筋的過度使用。
不同的剪力墻設(shè)計,要有其相對應(yīng)的框架應(yīng)用方式,所選擇的連梁也要充分適合當(dāng)前的剪力墻設(shè)計。連梁和框架的有效應(yīng)用能夠健全剪力墻的整體結(jié)構(gòu),使剪力墻之間能夠貫穿完整,形成完整的、統(tǒng)一的并且抗震、抗風(fēng)的結(jié)構(gòu)。通過這種連接方式,能夠極大程度的避免半框架結(jié)構(gòu)等不良墻體的出現(xiàn),能有效的提高高層建筑的整體抗震、抗風(fēng)能力。在高層建筑整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,有效的剪力墻設(shè)置能夠滿足建筑的整體空間需求。因此,再設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時,要充分對整棟建筑進行多角度的分析,在最合適的位置進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)置,避免剪力墻的濫用,導(dǎo)致建筑出現(xiàn)剛度降低的情況。
在高層建筑的剪力墻設(shè)置時,若果建筑底部設(shè)置的剪力墻過多,那么在上部結(jié)構(gòu)減少剪力墻的設(shè)置數(shù)量時,會因剪力墻的分布不均勻而導(dǎo)致建筑整體剛度增加,從而使建筑的抗震能力降低。因此,剪力墻的設(shè)計要隨著建筑的高度均勻的變化,所以,設(shè)計人員的設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)數(shù)量之時,要充分考慮到建筑整體的高度,以及建筑底部剪力墻的設(shè)置數(shù)量,并且對剪力墻的厚度進行合理的測算,保證剪力墻的厚度能夠隨著建筑的高度進行均勻的變化,保證整棟建筑的剛度變化均勻,盡可能避免出現(xiàn)剛度過大或者突變,提升建筑整體的抗震能力,滿足人們對高層住宅的需求。
以建筑主體的橫向縱向承重柱為依據(jù),在隔墻位置設(shè)置剪力墻時,剪力墻的長度在不超限度的情況下盡可能的長,減少短墻的出現(xiàn)。另外,也可以通過增強剪力墻墻肢的強度,來減少剪力墻的設(shè)置,進而保證整體建筑的剛度,這樣既能夠減少邊緣構(gòu)件的數(shù)量,還能夠擴大剪力墻之間的距離,提高建筑的空間靈活性設(shè)計。
剪跨比和軸壓比時影響剪力墻延展性的主要因素,軸壓比在正常值級范圍內(nèi)時,如果剪跨比≤2,剪力墻就會出現(xiàn)脆性破壞,這一點,在設(shè)計人員進行剪力墻設(shè)置時要特別注意,盡量避免此種情況的發(fā)生。在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要避免剪力墻的過長設(shè)計,因為,在一個單元結(jié)構(gòu)中,個別的墻長度過長,所承受的重力也會越大,這種情況下會嚴重降低剪力墻的延展性,降低使用性能和安全性能,因此,再設(shè)計剪力墻時要在限度內(nèi)盡可能的設(shè)計長的剪力墻,并且,各個剪力墻的長度要盡可能的相近。
在實際的工程建筑過程中,開發(fā)商往往會進行成本測算控制,會對施工的成本進行資金上限控制,那么設(shè)計人員就要設(shè)計輕質(zhì)墻體,同時要選取一些抗震能力強、性價比高的施工材料,能夠更好的實現(xiàn)在成本控制的情況下不改變工程質(zhì)量的目標。同時在墻體設(shè)計時,采用一些高強度的鋼筋,這樣在保證剪力墻整體剛度的同時,極大程度上減少了鋼筋的使用量,從而節(jié)約工程施工成本。
剪力墻是要根據(jù)建筑的高度不斷的進行均勻的變化的,因此,要求設(shè)計人員對剪力墻的整體布局進行合理分配和細化分析,,所有的剪力墻都要通過連梁來連接,防止出現(xiàn)半框架結(jié)構(gòu)剪力墻。同時,通過精切的計算和設(shè)計,在不超過橫向和縱向符合的情況下,保證剪力墻的軸壓比互相接近,使剪力墻的變形基本保持一致。
設(shè)計人員在設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時,要將各種影響因素都考慮進去,充分計算樓面的負荷量,同時,遵循相關(guān)的質(zhì)量規(guī)定進行鋼筋數(shù)量的合理分配,這樣才能夠有效的減少不必要的負荷,進而有效的減少初期的成本投入,進而減少建筑整體的使用性能和安全保障。
總而言之,在現(xiàn)代建筑的建設(shè)過程中,相關(guān)的設(shè)計人員要不斷的優(yōu)化設(shè)計圖紙,優(yōu)化建筑設(shè)計結(jié)構(gòu),從源頭減少建筑成本的投入,在施工過程中采用高性能的建筑材料,能夠有效的減少建筑材料的使用,進而節(jié)約建筑工程成本。同時,剪力墻的合理設(shè)置能夠在不降低建筑質(zhì)量的前提下,盡可能的節(jié)約、控制成本,能夠很好的滿足人們的日常生活需求的同時,也滿足開發(fā)者節(jié)約成本的初衷,最終能夠獲得高質(zhì)量、高性能以及高效益的住宅建筑。