高层住宅短肢剪力墙结构设计与质量控制

孔令健

摘要：随着高层建筑的不断涌现，普通的剪力墙结构已经不能满足人们对现代高层建筑的空间适用性、灵活性等要求，且该结构自重大，抗震效果差，从而被短肢剪力墙结构逐步取而代之。本文结合实际经验对普通高层住宅的剪力墙结构设计与质量控制进行了分析。

关键词：高层住宅；剪力墙结构；设计

Abstract：Along with the tower building is ceaseless emerge in large numbers, the common shear wall structure has been unable to meet the people in the modern high-rise building space applicability, flexibility, and the structure is great, seismic effect is poor, thereby being short limb shear wall structure gradually replace sb. In this paper, according to the practical experiences of ordinary high-rise shear wall structure design and quality control were analyzed.

Key words：High-rise residential buildings; Shear wall structure; Design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1 短肢剪力墙概述

对于普通高层住宅，一般的剪力墙结构由于结构本身的重量大，对其构件的要求高，无外乎造成其造价的提升，且抗震能力差。短枝剪力墙结构体系是将普通剪力墙结构与框架结构结合起来加以利用设计，由于其优良的性能，十多年来在建筑界得到了突飞猛进的应用于发展。

1.1 短肢剪力墙定义

短肢剪力墙简称短肢墙。其墙肢截面高度与厚度之比位于5-8之间（一般剪力墙大于8），墙厚200~250mm，介于异形框架柱和一般剪力墙之间，肢长1000~2500mm。墙肢水平截面通常采用T形、L形、Z形，偶尔也会出现十形、Z形、一形，分别适用于内外墙交接处，墙体转角处和外墙连续转角处等。

1.2特点

1）结构自重较一般剪力墙要轻，在一定程度上减轻了地震反应，节约了工程成本；2）短枝剪力墙的肢长和墙的数量可灵活布置，因此方案多而简单，还可通过不同的布置调整刚度的中心；3）短枝剪力墙的高宽比稍大，延性较好，以弯曲破坏类型为主。

2 短枝剪力墙结构设计

2.1 抗震设计

基于抗震要求，对于高层建筑，不建议全部运用短肢墙结构，而应和普通剪力墙或者筒体结合，在进行建筑抗震设计时，需满足下列规定：对于7-8级抗震要求，最大高度应位于60-100m（对于非抗震设计时，可适当降低），且设置翼缘；筒体或普通剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%；各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别应不大于0.5、0.6和0.7，对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，其轴压比限值相应降低0.1；短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其他部位不宜小于1.0%，箍筋宜全高范围内加密。

2.2洞口设计

洞口布置的不同会导致剪力墙的受力特性发生相应的改变。短枝剪力墙其墙肢截面高度与厚度之比位于5-8之间，当洞口的设置不正确有可能导致其值超过8，这样就变成了普通剪力墙结构。因此有必要对洞口的设计进行相应的研究与规定：

1）洞口最好成列上下对齐。在一、二、三级抗震设计时，不适宜采用错洞或者叠合错洞设计。当无法避免采用错洞或者叠合错洞时，应进行精确计算，并配合相应的有效加强措施或配合使用轻质材料加以填充，且错洞洞口间的水平距离应大于2m。2）当剪力墙比较长时，应该开设洞口。将剪力墙均匀的分成几个强段，其间用弱连梁连接。截面的高度小于8m,每个墙段的高度与界面高度应大于2。

2.3 短枝剪力墙连梁的设计

1）为了避免连梁超限的情况发生，可以采取以下措施：将高度较大的高连梁，设置为双连梁，连梁间用轻质材料填缝或者降低连梁的高度和刚度；针对少数跨度比较小、刚度大的连梁，允许局部开裂，因此可以减小其剪力设计值。调节连梁和剪力的幅度，前提必须保证其设计值不低于正常状态和比设防烈度低一度的地震作用组合所得的弯矩设计值。

2）应采取积极措施控制剪力墙弯矩对墙产生不利的影响，比如内设型钢或者利用在沿梁轴线方向相连处设置的剪力墙或者扶壁柱并配筋或者暗柱，抵抗部分外弯矩。

3）以防粘结连梁出现破坏现象，应保证连梁混凝土的强度，其等级不得比墙肢等级低。

4）在对连梁进行受剪和承载力计算时，其正截面的配筋，应按矩形截面构建上下配筋的较大值进行计算。

2.4 剪力墙底部加强设计

通过对剪力墙底部进行加强设计，可以提高塑性铰的延性以及抵抗破坏能力。现对其设计规定如下：1）应避免楼板的主梁支座承载在框架梁或者是连梁上面，因为这样直接导致主梁端不能达到约束要求，另一方面对支撑梁也非常不利；2）当楼板的次梁支承在连梁或者框架梁时，可以分为一下几种情况加以对待：①采用刚接的形式处理处于同一平面内的梁与墙，梁钢筋在墙内的锚固长度应与梁、柱连接时相同；②采用半刚接的方式处理非同一平面的情况，梁钢筋锚固应符合锚固长度要求；③对于厚度比较小的墙截面，可以在总长度满足抗震或不抗震要求之下，合理减小梁钢筋锚固的水平段。

2.5短肢剪力墙结构截面设计

设计的剪力墙必须保证一定的变形以及承载抗压抗震能力，首先其混凝土强度等级不应低于C25。下面谈剪力墙结构截面的相关设计要求：1）抗震等级为一、二级时：首先保证短肢剪力墙的截面厚度不应小于200mm，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/16（其它地方不小于1/20，厚度不小于180mm）；而对于一字形剪力墙，其底部加强部位截面厚度不宜小于220（其它地方应不小于1/15,厚度不小于180mm）。高规规定：不宜采用一字型短枝剪力墙，不宜在一字型短枝剪力墙上布置平面外与之相交的单侧楼面梁2） 抗震等级为三、四级时：首先保证短肢剪力墙的截面厚度不应小于160mm，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20（其它厚度不小于180mm），。3）非抗震设计时：其截面厚度不小于160mm,且满足不小于层高或剪力墙无支长度的1/25。4）对于剪力墙中井筒，在不小于160mm的前提下，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小。

3 短枝剪力墙的质量控制

最近几年，在普通高层住宅建设中采用短肢剪力墙结构形式的越来越多。在普通高层住宅中，短肢剪力墙的应用越来越普遍，但随着也产生了许多质量通病，对人身生命安全和财产安全都造成了极大的威胁，就如何做好剪力墙的质量控制提出了一些看法。

3.1 技术上的控制

在满足上述短枝剪力墙设计要求的基础上，还应从以下两个方面进行质量的控制。

1）要保证模板质量。剪力墙的质量在很大程度上归功于模版的质量，要保证模板的施工质量，在施工前根据实际浇筑方式进行设计计算，选择合理的模板方案。由于钢模板各方面的性能较佳，比如拆装便利、便于周转、实用性强，特别是其配有齐全的阴阳角模，能够很好的预防“阴角”，在条件允许的情况下宜选择钢模板。2）材料的合理选择。材料的优劣或者与实际设计的匹配性是影响质量的相当重要的因素之一，首先应根据实际设计需要仔细选择材料的型号，然后对于出入场的材料进行严格的把关检查，杜绝不合格材料的使用。

3.2 做好施工阶段的人为管理

质量控制应覆盖工程的整个过程当中：

1）事前设计单位应按照工程的实际情况和现实要求，认真做好工程设计，施工单位应仔细研究精确熟悉施工图纸。准确的理解施工图纸，对于后期的施工具有重要的作用。2）施工过程中严格进行技术把关，对技术人员事先进行技术培训，并做好相应的技术检验，合理分配人员。3）根据工程，合理安排监理任务，包括人员的分工与具体事项，相应的规范等应事先做好充足的准备。检验监理过程应伴随整个施工过程之中，对于容易出现质量问题的关键环节重点监控。4）严格做好工程的验收程序。

4 结束语

伴随短枝剪力墙结构大力应用，带来的是各种各样的质量问题，本文结合多年的实际经验，对普通高层短枝剪力墙设计结果，提出了相应的建议和规范，供同行参考。另外简要的概括了如何从技术和人为两方面入手，进行短枝剪力墙的质量控制，以变更好的发挥出短肢剪力墙的优势。

参考文献：

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