高層住宅剪力墻的合理布置

1、高層住宅剪力墻的合理布置摘要：本文以8度抗喪設(shè)防區(qū)一幢高層住宅剪力墻的布置為例，分析了髙層剪力墻結(jié)構(gòu)不同墻體間距方案對結(jié)構(gòu)的抗箴性能和材料用量等的影響。關(guān)鍵詞髙層住宅剪力墻墻體間距周期位移工程概況本工程為山四省軍區(qū)軍官住宅發(fā)展中心籌建的一幢高層住宅，大樓建筑面積為23400m2,地下2層, 地上24層， 頂部設(shè)有2層塔樓 , 建筑物總高78.6m其中，準層 層髙2.8m,因沒有設(shè)置設(shè)備層，故十二層及二十四層的層高為3.2m,地下一層層高為3.0m,地下二層層高為3.6m。平而形式為對稱蝶形，采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系。據(jù)工程地質(zhì)勘察報告，該場地丄為1【類丄， 需按8度抗震設(shè)防， 建筑物抗震等級為二級，

2、采用筏 板基礎(chǔ)， 埋深7.4m 0.000以下墻體厚均為300mm, 0.000以上內(nèi)、外墻厚均為200mm, 填充墻采用加氣絵砌塊。繪標號十三層以下均為c35,十四層以上均為c30o2剪力墻布苣分析剪力墻結(jié)構(gòu)平而布宜應(yīng)根據(jù)建筑的使用功能、墻體構(gòu)件類型、施工工藝及綜合經(jīng)濟技術(shù)指標等多種因素加以確左，就本工程而言，墻體布置按承重情況可分為小開間橫墻承重（方案一）和大開間橫墻承重（方案二）兩種方案。為了對本工程進行優(yōu)化設(shè)汁，使結(jié)構(gòu)設(shè)計既符合現(xiàn)行規(guī)范要求，又達到經(jīng)濟合理，對大小開間橫墻間距兩種布苣方式、結(jié)構(gòu)的力學性能和經(jīng)濟指標的影響進行了比較。2小開間橫墻承重方案（方案一）采用方案一，每開間都有剪力

3、墻（見圖1）,因結(jié)構(gòu)不是雙軸對稱，所以應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)作用。計算時，采用9個振型，計算結(jié)果見表1。從這些結(jié)果中可看出，采用小開間剪力墻布置，基本自振周期較短，結(jié)構(gòu)的抗推剛度和抗扭剛度較大，相應(yīng)的地謖作用也較大。同時，墻體開間小，建筑布置也受限制，不夠靈活。墻體過多，用的材料也多，樓房建設(shè)費用也要增加，而且墻體自身的承載力不能得到充分發(fā)揮和利用。從抗喪性能講, 結(jié)構(gòu)越剛，地震作用越大，墻體損壞后，才能減小地震力，如果墻體的延性設(shè)計不當，就容易產(chǎn)生脆性破壞。2.2大開間橫墻承重方案（方案二）圖1方案一平而布置圖2方案二平而布置隨著先進技術(shù)的發(fā)展，各種新型輕質(zhì)高強、隔熱和保溫墻體材料的廣泛應(yīng)用，人們對

4、居住空間舒適程度的要求越來越高，結(jié)構(gòu)的承重墻體開始向大開間過渡。對于本工程，為了使結(jié)構(gòu)設(shè)訃能在滿足規(guī)范要求的前提下更趨合理，決淀采用方案二。首先，去掉個別栓墻，每兩個開間（甚至更多開間）僅設(shè)置一道鋼筋妊承重橫墻（見圖2）,墻體間距一般為6m?8m,墻體布置由小開間變?yōu)榇箝_間，減少了鋼筋磴墻體的總數(shù)量，墻體總長度由440.56m減少至372.76m,即墻體而積相當于原面積的84.6%。其次，采用磚墻砌筑窗臺墻，減小了多墻肢連梁的剛度。最后，對于某些較長墻肢，因剛度過大，采用開設(shè)結(jié)構(gòu)洞的辦法解決，經(jīng)這樣處理后的計算結(jié)果見表lo表1兩種方案的訃算結(jié)果比較墻體布置基本結(jié)構(gòu)頂點側(cè)移角4最大層間程壓量側(cè)移

5、角. 3 ； 2.x/h 8y/h 負加）鋼筋用量墻體長度方案周期（s）x/h ay/h(kg/m2)(01)方案一（小1 04 開間）l 41/39001/35601/31671/292036.3440.6方奚二（大1 開間）1- 121/36511/32801/30481/269032.6372.8經(jīng)分析可得出如下結(jié)論：鋼筋確墻體數(shù)量的減少，不僅有利于建筑的靈活布置，增大使用而積，方便用戶，而且鋼筋及碗用量減少，省材料，自重輕，降低結(jié)構(gòu)造價。就上部結(jié)構(gòu)而言，采用方案二可節(jié)約864m 3確和80（鋼筋，從而節(jié)約投資50萬元。同時，結(jié)構(gòu)的水平抗推剛度減弱，柔度增加，英自振周期比方案一長，結(jié)構(gòu)的

6、變形也大，而結(jié)構(gòu)底部的地震剪力和地喪總彎矩由于結(jié)構(gòu)自身剛度的減弱比方案一小。墻體重量適中，墻體配筋率適宜，結(jié)構(gòu)和基本構(gòu)件的延性增加，抵抗地震作用的能力提髙。3結(jié)朿語總之，在高層剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻的數(shù)量既不能過多，也不能過少。墻體數(shù)量過少，結(jié)構(gòu)的變形過大，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞比較嚴重，且在平面內(nèi)樓板剛度無限大的假龍也會不滿足。反之，如果剪力墻的數(shù)量太多，會使結(jié)構(gòu)的剛度和重量都增大，不僅材料用疑增加，而且地震力也增大，所以剪力墻的數(shù)量應(yīng)合理確泄。本文通過一工程實例的分析可看岀，無論從結(jié)構(gòu)特性還是從經(jīng)濟技術(shù)指標來講，在剪力墻結(jié)構(gòu)中，應(yīng)首選大開間橫墻布宜方案。參考文獻1gbj11-89建筑抗喪設(shè)計規(guī)范 .2 jgj3-91鋼筋混凝上髙層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)汁與施工規(guī)程. 3張星熙，薛占營?髙層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題探討