刍议短肢剪力墙结构高层住宅设计

摘要：随着时代的进步和社会经济的发展，建筑行业发展迅速；人们生活质量的提高，也对住宅提出了更高的要求。在高层住宅设计中，近些年出现了短肢剪力墙结构体系，相较于其他的剪力墙与剪力墙结构体系，这种体系可以更好的适用于高层住宅。本文简要分析了短肢剪力墙结构高层住宅设计，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：短肢；剪力墙；高层住宅

1、高层住宅结构体系

通过调查研究发现，目前，通常将框-剪结构体系以及剪力墙结构体系应用到高层住宅结构设计中；在高层住宅设计中，容易受到诸多因素的制约影响，比如分隔墙位置、进深等，要对结构体系进行合理构建，保证建筑使用功能可以得到满足。采用通常的两种结构体系，存在着各自的优点和缺点：

（1）采用框架和剪力墙体系

将框架剪力墙体系应用到高层住宅中，在设计过程中，主要是将很多的剪力墙设置于平面中间的电梯井或者楼梯间位置，形成一个核心区，集中布设剪力墙，这样就会有筒体形成，基本完整或者非常完整，结合具体情况，将框架柱布设于筒体。因为没有特别规整的分隔住宅房间，那么就无法有效的布置柱网。并且，柱网不管怎么样布置，都会有柱子外突问题出现，这是因为高层框架柱截面的尺度要比隔墙厚度大，不仅会对室内美观产生影响，建筑的使用功能发挥还会受到影响。我们从结构受力角度方面来讲，框架结构没有较好的抗侧力性能，如果主网不甚规则时，抗侧力需求就无法得到有效满足，中部筒体的负担也会得到大大的加大。这种框架结构的优点是有利于楼面结构受力，往往有着规整的楼板和较好的平面刚度，可以便捷施工。

（2）采用剪力墙体系

在高层住宅设计中，可以依据房间分隔来布置剪力墙结构体系，很好的配合建筑平面，并且不会外凸一些柱子。但是，因为无法规整的分隔住宅，这样就无法合理的布设剪力墙，那么相应的要求就无法达到，比如均匀、规则等等。我们从结构受力方面来讲，没有均匀的刚度，地震力的弯扭偶联作用就会得到大大的增加。并且剪力墙体系因为有着较大的侧向刚度，那么如果房屋建筑不够高的话，在这么大的刚度下，反而会影响到建筑的安全性。要想降低刚度，可以对剪力墙进行适当削减，但是如果过于稀疏，又会对楼盖结构产生不利的影响。

（3）结构体系的改进

通过上文的叙述分析，我们发现通常所用到的两种结构体系有着各自的优点和缺点，但是总体来讲，剪力墙更加优良。为了解决这些弊端，我们进行了深入的研究和实践，最终确立了短肢剪力墙结构体系，这种结构体系的基础是剪力墙，将框架的优点也吸引了进来，可以有效的应用到高层住宅建筑中。

2、短肢剪力墙结构体系

（1）体系的构成和特点

在设计短肢剪力墙结构时，需要对建筑的平面布置情况进行充分考虑，将适当的短肢砼墙体布置于房间分隔的交点处，或者是其他的位置也行，这些短肢墙体有着不同的长度，截面形式也是不同意的，将连系梁布置于各个肢处，这样连系梁就可以有效地连接短肢剪力墙，促使其形成一个整体，这样刚度就可以符合要求，并且抗震性能也比较的优越。我们需要注意的是，短肢剪力墙体系有着多种截面形式，比如T形、L形以及Z形等，控制其肢长在2米以下，通常情况下，一形是不适宜采用的，因为这种形式的剪力墙没有较好的刚度，稳定性不够。

要充分依据结构分析计算的周期，来合理确定短肢剪力墙的墙肢数量，合理控制肢长，满足抗侧力的需求。利用轻质气体来有效填充剪力墙之间的间隔墙，这样结构自重就得到了大大的减轻，结构性能也变得更加优越。具体来讲，这种结构体系具有这些特点：

一是在对竖向构件进行布置的时候，充分结合建筑平面和隔墙位置来进行，这样的结构设计，就可以促使建筑使用功能更好的实现。

二是在对墙肢数量以及肢长进行布设时，需要充分结合结构抗侧力需求来进行，结合具体情况，来对整体刚度进行调整，刚度中心位置也是可以调整的。

三是在布置结构的过程中，是不会受到建筑的限制影响，这样设计的结构方案就会是符合需求的，对于楼盖的支撑以及楼面设计也可以得到很好的处理。

四是在填充墙体时，采用的是轻质砌体，这样墙体自重就可以得到有效的降低，减少材料消耗，施工起来也更加的方便。不需要那么大的造价成本，经济性较好。

（2）短肢剪力墙体系的布置原则

要设置适当数量的短肢墙，保证竖向荷载承受力以及抗侧力需求可以得到有效的满足；要均匀布置短肢墙，合理分布结构刚度，这样才可以更好的支撑楼盖，保证不会有较大的差异存在于不同墙肢轴向应力之间。特别需要注意的是，为了保证平面刚度要求可以得到满足，需要将短墙肢布置于平面的外边缘以及拐角处。要尽量对齐各个短墙肢，有效的与连梁构成一个整体，要有两个方向的梁来连接每一道短肢墙，尽量在墙肢的竖平面内布置连梁，一般来讲，按照墙肢的厚度来控制连梁宽度。但是墙肢的厚度也不是越厚越好，需要符合于填充砌块的模数；太薄的话也不行，会影响到墙肢的稳定性，还会增加其他施工程度的难度。

3、楼盖结构形式

经过调查发现，通常将肋形楼盖或者大跨度板形式作为短肢墙结构体系中的楼盖结构形式。如果将肋形楼盖应用进来，那么需要在间隔墙的位置上设置主梁和次梁，这样可以在墙中隐藏掉梁，不仅使用功能不会受到影响，还可以通过梁来更好的传递墙荷载，如果形成了较大的板跨，或者规则度不高的话，就需要对次梁进行再度设置，对楼面刚度进行有效的改善。要在合适的位置设置短肢墙，保证墙肢可以直接支撑梁，这样传递层次就可以得到稳定。

如果住宅单元的空间并不是特别大，并且规整度较高的话，就可以用一个较大跨度的平板形式布置于一个单元内部，利用轻质隔墙来划分房间，那么就可以在大跨度的周边布置短肢墙，要均匀布置短肢墙，既不能够太过于密集，也不能够太过于疏松，保证足够的合理和科学，这样才可以得到更加合理的结构体系。同时，采用这种的方式，因为是任意设置间隔墙，那么在以后就可以结合具体的需求以及状态来灵活改造或者重新布置单元的平面内间隔。

4、结语

通过上文的叙述分析我们可以得知，通常在高层建筑设计中，应用的结构体系为框架剪力墙体系和剪力墙体系，这两种结构体系有着各自的优点和缺点；在应用过程中，容易出现各种各样的问题，针对这种情况，我们进行了大力研究，以剪力墙为基础，发展起来了短肢剪力墙结构，这种结构体系可以更好的适用于高层住宅中。在设计的时候，需要充分结合具体状况和需求来进行，合理布置，满足功能需求的前提下，提高结构的抗震性。本文简要分析了短肢剪力墙结构高层住宅设计，希望可以提供一些有价值的参考意见。

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