谈高层居民建筑短肢结构墙结构设计要点

谈高层居民建筑短肢结构墙结构设计要点

马帧

广东省建筑设计研究院广东广州510000

摘要：随着国家经济的发展，人们的生活水平逐渐提升，对居民建筑质量的要求也随之增高，传统的结构墙设计工作已经不能满足现代化建筑设计要求，这就需要高层居民建筑设计人员合理应用短肢结构实施设计工作，在提高建筑设计质量的基础上，强化高层居民建筑设计效果，为其后续发展奠定坚实基础。

关键词：高层居民建筑；短肢结构；结构设计要点

前言

在城市现代化进程发展迅速的今天，鉴于人们对居民建筑的要求越来越高，结合居民的空间需要，设计师在进行结构墙布置时，更多的使用短肢结构墙结构。高层居民建筑短肢结构墙的结构设计不但保障了居民建筑的安全性、合理性并且对建筑空间进行了合理的规划，目前，深受居民以及房地产开发商的欢迎。在高层居民建筑中，短肢结构墙的结构对于建筑的位移以及强度都有一定的保障。可见，在进行居民建筑中，使用短肢剪力墙的架构设计是利大于弊的。

1短肢结构墙结构的概述

短肢结构墙的内涵包括以下几方面：（1）结构墙的短肢截面高度与截面厚度的比例在68之间；（2）在高层建筑中，结构墙不应全部是短肢结构墙的形式；（3）在短肢结构墙所占空间较多的情况下，应在建筑设计布局中设置一般结构墙，以使居民建筑中的结构墙结构是一般结构墙与短肢结构墙的结合，使其更好地抵抗水平力。在高层居民建筑短肢结构墙中，必须确保短肢结构墙的结构满足以下条件：对于抗震设计，应确保短肢墙所负担的第一振型底部地震倾覆力矩不超过总底部的一半。在短肢结构墙结构的下限方面，如果建筑结构中的短肢墙较少，使之不能满足底部地震倾覆力矩的要求，那么应按照一般的结构墙结构进行设计。

2短肢结构墙的设计

采用短肢结构墙结构对高层居民建筑进行设计时，首先，应该对建筑所有的结构墙实行科学合理的规划设计，将充足的长肢结构墙应用到短肢结构墙结构中。在对建筑结构设计过程中，可根据短肢结构的变形特征，对短肢墙的结构进行判定，假如短肢墙的结构设计是异形柱，其结构可被看成是框剪结构。通过标准测量方法，进行计算，并对结构墙结构形式和条件进行确定，如果结构墙的结构形式符合短肢结构墙结构条件，即可将结构墙的参数设置判定为短肢结构墙的规格参数。

由于短肢结构墙是按照房间的间隔墙位置进行竖向构件建立的，一般情况下，短肢结构墙会设计在居民建筑房间的间隔墙的交差处，因此短肢结构墙不会影响建筑的正常使用功能。根据建筑结构抗侧力的要求，确定短肢结构墙的数量，保证短肢结构墙的数量适中。如果短肢墙的数量过少，就导致结构墙结构过柔，如果短肢墙的数量过多，会导致结构墙结构过刚。

在对短肢结构墙的布置过程中，应保证布置均匀，进而保障建筑结构的质心、刚心完全统一，避免建筑结构由于地震而导致结构变形。由于短肢结构墙的布置方案多而且布置相对灵活，因此在楼盖支撑处的处理也较为灵活。如果高层居民建筑的结构设计不规则，当出现过大的水平荷载情况时，对短肢结构墙应采取相应的布局措施，可以将短肢结构墙，设置在建筑结构的平面以外的各个交点处以及边缘处。进而保证建筑结构具有良好的整体性，满足结构平面刚度的要求。在高层居民建筑设计过程中，为了防止各间隔墙表面出现墙肢凸出，可以采取适当墙肢厚度的墙进行设计。为了能够符合抗侧力构件对强度和刚度的需求，可以按照平面抗侧刚度的设计标准，对建筑结构设置合理的中心剪力墙。

3高层居民建筑短肢结构墙结构设计要点

3.1对短肢结构墙的轴压比进行控制

采用短肢结构墙对高层居民建筑进行设计时，应该对短肢结构墙的轴压比实行严格的控制，尤其是对无翼缘的一字型短肢结构墙和端柱进行控制。目前，我国的高层居民建筑设计过程中，短肢结构墙会承受不同程度的负荷，会被压弯，当负荷为小偏压时，会导致短肢结构墙延性较差。当负荷为多用较大的轴压等大偏压时，就会导致混凝土受压的边缘区域存在很高的应力。当混凝土的约束力较弱时，就会导致混凝土出现裂缝的情况，其主要原因是混凝土承受不住其高强度的应力，致使的短肢结构墙结构的承载力降低。在保证短肢结构墙延性的前提下，首先要严格的控制设计过程中的短肢结构墙的轴压比。

3.2注重提升短肢结构墙抗震性能

在建筑结构中，建筑的角点处、外边缘处的短肢结构墙具有较弱的抗震能力，在地震时会出现最先的破坏。当高层短肢结构轻结构发生变形时，就会加剧结构墙原有的变形，使墙肢出现裂缝。在设计时，对于短肢结构墙的这个性能应采取合理的措施进行防范，例如，减少建筑角点处的短肢结构墙的轴压比，对箍筋的配筋率进行增大，合理地加强小墙肢的抗震能力，使建筑结构实用、安全。

3.3正确判定短肢结构墙结构内梁的属性

在短肢结构墙梁的设计过程中，可根据墙开洞的跨高比例，采用针对性的设计方法，对高层结构墙结构进行设计。当墙开洞的跨高比例小于5时，可以应采用连梁的形式对短肢墙结构内梁加以设计。当墙开洞的跨高比例大于5时，可以采用框架梁的形式对墙肢结构内梁进行设计。因为连梁刚度会对建筑结构中的整体抗侧移刚度造成影响，因此在对截面的选择、梁的配筋以及设计进行科学合理的规划，进而保障建筑结构具有高强的抗震能力。为了能够保证结构的安全性和梁截面符合设计要求，因此可以适当的降低墙肢的刚度。

3.4短肢结构墙的结构计算

短肢结构墙的开口比较大，所以能够使用普通结构墙使用的分析法，空间杆——三维杆或者墙组分析法——系薄壁柱这一空间分析法对于短肢结构墙适应性很好，计算出来的结果非常精确，所以我们计算时普遍采用此方法。连梁在各式建筑中都算是耗能比较大的构件，所以会导致墙肢的刚度会有所下降，其实连梁和普通梁很相似，但是也有不同之处，所以计算的时候，应该降低连梁的内力而不是降低其刚度。比如说应该控制硷压区的高度，并把梁端负弯矩钢筋的塑性限制在70%-80%这个范围内，以强柱弱梁和强剪弱弯的标准，对短肢结构墙结构的延性进行计算。

4结语

现阶段我国的高层建筑工程中，广泛的应用到短肢结构墙。与一般的结构墙相比，短肢结构墙在设计建筑空间的过程中有较大的作用。短肢结构墙的设计要按照居民居住要求进行设计，合理的规划短肢墙的布局和数量的使用，在设计短肢结构墙了时候要加强注意的是其抗震能力的提高，适当的调节结构的刚度和柔度，保证建筑结构的受力适度，使高层居民建筑的短肢结构墙的安全性和实用性有保障，符合现代人们群众的居住要求。

参考文献：

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[3]袁义茗.高层建筑短肢剪力墙的结构设计措施[J].河南建材，2016（04）：164-165.