剪力墙结构小高层住宅设计研究
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摘要:随着经济的发展，人们生活水平的提高，广大人民群众对居住要求越来越高，小高层住宅在城市中大量出现，怎样做好小高层住宅结构的设计，使之经济合理是广大设计人员不断思考的问题。本文结合某工程实践，对这一问题进行了总结，希望能为相关单位提供一点参考。
Abstract: with the development of economy, the improvement of people's living standard, the broad masses of the people for living request more and more high, residential building in the city a large presence, how to do small high-rise residential structure design, reasonable economy is the design workers have been thinking of problem. This paper in combination with an engineering practice, to this problem are summarized, the hope can provide some references relevant units.
Keywords:shear wall structure; Small high; design
中图分类号： TU398+.2 文献标识码：A 文章编号：
改革开放以来，人民的生活水平有了显著提高，在越来越富裕的同时，对各种生活条件的要求也在不断的提高。住宅作为人最基本的居住需求，也得到了快速的发展，新的建筑形式不断出现，其中小高层住宅因为配备有电梯，环境舒适，又有一种生活高度而逐渐成为人们的新宠，有专家表示小高层住宅会成为未来主流的建筑形式。在小高层住宅中，剪力墙结构是近年来应用较多的一种结构形式，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同样足够的剪力墙又有相当大的刚度，因此成为小高层建筑的首选。那么在剪力墙结构小高层住宅设计中应该注意哪些问题呢？本文即结合某工程实例，对剪力墙结构小高层住宅设计问题进行分析。
1工程概况
工程位于某市经济开发区内。本工程主体为地上11层，地下两层。地下二层层高为3.3m，与地下车库相连，地下一层层高为2.9m，地上部分层高均为2.9m。
主楼上部结构采用剪力墙结构。建筑抗震设防分类为丙类（标准设防类）。抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第3组，设计特征周期为0.45秒。剪力墙抗震等级为四级，框架抗震等级为四级。建筑场地类别为Ⅱ类。建筑物安全等级为二级，地基基础设计等级为乙级。
2设计原则
2.1结构选型
一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。根据本工程建筑方案，所有墙体上下对齐，墙体均可以落在持力层，根据经验优先选用剪力墙结构较经济合理。并将计算模型根据墙厚及硅标号的不同以及考虑底部加强部位，划分为地下一层，一层、二层、三层、四至十层、十一层，跃层等七个标准层。
2.2选择基础方案
根据地勘报告提供数据，建筑场地地质情况良好，持力层为卵石层，勘探深度未见地下水，故基础方案优先选用梁式筏基。基础埋置深度不小于建筑物总高度的1/12，本工程基础埋深为一3.4米。
2.3嵌固端设置
本工程有一层地下室，地下室外墙与车库顶板框架梁连接时，对于跨度较大的梁，在梁与外墙相交处设置壁柱来承担框架梁传递给墙肢的平面外弯矩；对跨度较小的梁或建筑条件不允许设置壁柱时，在梁下设置暗柱给予加强，故嵌固端设置在地下室顶板，地下室顶板厚度为180mm，嵌固端上下层抗震等级一致。
2.4采取相应构造措施
设计时始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强拉弱压”原则，注意构件的延展性能:加强薄弱部位;注意钢筋的锚固长度;考虑温度应力的影响。
3高层住宅设计方案
3.1剪力墙的布置
作为主要的抗侧力构件，合理的布置是构建良好抗震性能的基础。应遵循“八字方针”即“对称、均匀、周边、连续”，剪力墙布置必须均匀合理，使整个建筑物的质心和刚心趋于重合，且X,Y两向的刚重比接近。
3.2结构电算
电算的计算简图应与实际施工图一致，主要为剪力墙开洞大小、门窗洞口位置、剪力墙长度、剪力墙厚度、计算高度等。此外，输入的简化构件模型应与实际受力情况相符，例如:长宽比小于4的独立小墙肢应按异型柱输入;跨高比大于5的连梁应按普通梁输入;连梁应按剪力墙开洞输入;普通梁应按墙肢加梁输入等。
3.3配筋及构造
对于小高层住宅来说，剪力墙是面广量大的，因此合理的控制剪力墙配筋对于结构安全及工程的经济性具有十分重要的作用。
(1)剪力墙墙体配筋(以200厚墙体为例)一般要求水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率即可。但地下部分墙体配筋则另当别论。因为地下部分墙体配筋大多由水压力，土压力产生的侧压力控制，而由于简化计算经常由竖向筋控制，此种情况下为增大计算墙体有效高度，可将地下部分墙体的水平筋放在内侧，竖向钢筋放在外侧。地下部分墙体钢筋保护层按《地下工程防水技术规范》第4.1.6条规定:迎水面保护层应大于50mm，且在保护层内按《混凝土结构设计规范》第9.2.4条规定增设双向钢筋网片。在这种情况下，很多设计人员在进行外墙裂缝验算时有效截面高度仍按保护层50mm计算，笔者认为是不妥当的.当采取了双向钢筋网片后，计算保护层厚度至少可按30mm来取值，这对节省墙体配筋效果相当明显。
(2)剪力墙按规范应设置边缘构件，一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设置约束边缘构件;其余剪力墙应按《高层建筑混凝土结构技术规程》设置构造边缘构件。
3.4连梁:
连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。对于门洞，上述所示情况梁的高度是一样的;但对于窗洞，连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底，有时则高度太高，这样高跨比太大，并且与计算图形不符，相应配筋亦较大，不合理。笔者建议，连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可用砖或其他轻质材料砌筑。对于窗台有飘窗时，可再增加一根梁，两根梁之间用砖填充。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。
结束语
剪力墙结构小高层住宅的设计是否合理，关系到其经济性，舒适性、安全性等多方面的问题，因为剪力墙小高层设计需要注意的问题非常多，具有一定的技巧性，所以一定要严格认真，对各种规范和计算等熟练掌握，才能设计出既安全又经济的设计作品。
参考文献：
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[3]胡桂燕.高层剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].中国高新技术企业.2008(10)