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1結構設計要點

1．1剪力墻結構設計

1．1．1剪力墻布置剪力墻結構是高層建筑中常用的結構形式之一，剪力墻在其自身平面內的剛度都很大，在水平荷載作用下側移較小，結構抗震及抗風性能都較強，承載力要求也較容易滿足。剪力墻按所開洞口的大小，可分為整體墻、小開口墻、聯肢墻、壁式框架等幾種形式：按墻肢總高度與厚度之比的大小可將單片剪力墻分為高墻(H／bw>2)、中高墻(1≤H／bw≤2)和矮墻(H／bw<1)等三種；剪力墻按高厚比可分為一般剪力墻和短肢剪力墻，一般剪力墻指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻；短肢剪力墻指截面厚度不圖1高層住宅小區效果圖大于300mm、各肢截面高度與厚度之比為48的剪力墻；墻肢截面高度與厚度之比小于4時，應按柱設計。

1．1．2剪力墻計算剪力墻應進行平面內的斜截面受剪、偏心受壓或偏心受拉、平面外軸心受壓承載力計算。在集中荷載作用下，墻內無暗柱時還應進行局部受壓承載力計算。規范明確規定，抗震設計的雙肢剪力墻中，墻肢不宜出現小偏心受拉；當任一墻肢大偏心受拉時，另一墻肢的彎矩設計值及剪力設計值應乘以增大系數1．25。這主要是因為如果雙肢剪力墻中一個墻肢出現小偏心受拉，該墻肢可能會出現水平通縫而失去抗剪能力，由荷載產生的剪力將全部轉移到另一個墻肢而導致其抗剪承載力不足。當墻肢出現大偏心受拉時，墻肢易出現裂縫，使其剛度降低，剪力將在墻肢中重分配，此時可將另一墻肢按彈性計算的剪力設計值增大(乘以1．25系數)，以提高其抗剪承載力。剪力墻結構計算軟件很多，可采用三維桿一系薄壁柱空間分析方法或空間桿一墻組元分方法，其中空間桿墻組元分析方法計算模型更符合實際情況，但對墻肢較長的短肢剪力墻，應采用空間桿一墻組元程序進行校核。在軟件輸入過程中，剪力墻輸入主要有兩種方式，一是按墻肢輸入，墻肢之間設鋼筋混凝土梁；另一種是直接輸入整片墻，然后在墻體開洞。同～結構按兩種方式輸入，計算結果有一定的差別，這主要與軟件的計算簡化模型有關。

1．1．3剪力墻連梁設計在剪力墻結構中，梁主要有框架梁(跨高比大于5)和連梁(跨高比小于

5)兩種，框架梁應按框架結構的框架梁設計，對于連梁，豎向荷載下的彎矩所占比例較小，水平荷載作用下產生的反彎使它對剪切變形十分敏感，容易出現剪切裂縫。對連梁超筋有兩種處理方式，～種是將連梁剛度折減或將連梁彎矩及剪力進行塑性調幅，以降低其剪力設計值。當部分連梁降低彎矩設計值后，其余部位連梁和墻肢的彎矩設計值應相應提高；另一種是減小梁截面，這種方式往往受實際情況限制。剪力墻結構中的連梁是一個耗能構件，而在短肢剪力墻結構中，墻肢剛度相對減小，連接各墻肢間的梁已類似普通框架梁，而不同于一般剪力墻間的連梁，不宜在計算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調，使其設計內力降低，而應按普通框架梁要求，控制混凝土壓區高度，其梁端負彎矩鋼筋可由塑性調幅70％~80％來解決，按強剪弱彎，強柱弱梁的延性要求進行計算。這一點應引起設計者注意。

1．2風荷載輸入

1．2．1體型系數因《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3—2010)沒有明確該種結構的體型系數，根據規范要求，參考近似標準體型，結合本工程結構平面布置，經過近似計算，本工程體型系數x向為1．29，Y向為1．3，計算時兩個方向均按1．31R值。《高層建筑混凝土結構技術規程》規定對風荷載比較敏感的高層建筑(一般情況下為房屋高度大于60米的高層建筑)，承載力設計時應按基本風壓的1．1倍采用。

1．2．2干擾系數當多棟或群集的高層建筑間距較近時，應考慮風力相互干擾的群體效應。一般可將單棟建筑的體型系數s乘以相互干擾增大系數本工程為高層住宅小區，應考慮該系數。參考國內外風荷載實驗數據，本工程應考慮的干擾系數近似取X向為1．15，Y向為1．25。

1．2．3體型系數輸入本工程風荷載體型系數取x向為1．495，Y向為1．625。但在軟件輸入時遇到問題：普通風荷載體型系數在SATWE軟件參數中，x向和Y向必須取一樣，這就給設計帶來了麻煩，如果都按x向輸入，Y向結構計算不滿足要求；如果都按Y向輸入，x向風荷載比實際大，會造成材料浪費。經過不斷摸索，找到了兩種解決方法：一是在PMSAP軟件輸入，該軟件在風荷載系數輸入時，x向和Y向參數是分開輸入的，可以實現兩個方向取不同的數值輸入；另一種方式是在SATWE軟件輸入特殊風荷載，特殊風荷載選項可以實現兩個方向輸入。最后決定按SATWE計算結果設計，并參考PMSAP計算結果。

1．3主要計算結果

本工程抗傾覆驗算結果見表1。

1．4基礎設計

本工程地基承載力特征值為fak=180kPa，持力層為強風化泥巖，結合當地施工水平及施工周期，本工程采用梁筏基礎，筏板厚度為500mm，筏板外挑長度為1200mm。為滿足計算要求，在地下室增加了部分剪力墻，地基梁按普通彈性地基梁計算，電梯井周圍做深梁設計，以滿足電梯安裝及結構設計需要。電梯井基礎處理做法如圖2所示。

2剪力墻結構設計措施

2．1電梯間周邊板厚加厚

考慮電梯井開洞影響，設計時宜將電梯井周邊樓板均加厚至120。150mm，并采用雙層雙向配筋的方式處理。

2．2懸挑構件雙層配筋

為防止高層懸挑構件承受反向風荷載吸力，設計時一般將懸挑構件均按雙層雙向結構配筋。此外，為節省鋼筋，現在樓板一般采用冷軋帶肋鋼筋，但考慮冷軋帶肋鋼筋韌性較差，懸挑構件配筋應禁用冷軋帶肋鋼筋。

2．3選擇正確的墻體配筋出圖方式

軟件出圖時，有兩種方式，一是在圖中集中標注，這種方式便于施工，但由于出圖比例受限，往往施工圖中比例太小，不易看清，如果比例不受限制，可以采用這種方式；另一種方式是平面圖僅標注編號，每個墻肢均畫大樣，這樣圖紙清晰，但需施工單位仔細核對圖紙。

2．4梁相交處宜改為鉸接

由于剪力墻之間的連梁或框架梁剛度較弱，設計時，宜將搭在連梁或框架梁上的次梁支座改為鉸接計算。

2．5粱與墻垂直相交處的處理

梁與墻在平面外相交時，按規范要求主要有以下幾種處理方式：一是在梁‘支座處設扶壁柱或沿梁軸線方向布置剪力墻，但這樣會影響美觀；二是將支座處改為鉸接；三是在支座處墻內設型鋼或暗柱，提高支座處墻體剛度。本工程采用鉸接處理。對于搭在剪力墻上的框架梁，為滿足框架梁縱筋在支座內的水平錨固長度，可采用減小梁縱筋截面，或采取粱縱筋端部焊接短鋼筋、焊接鋼板等機械錨固措施兩種方式。

2．6普通剪力墻宜按短肢剪力墻結構驗算

普通剪力墻結構內往往有部分短肢剪力墻，為保證結構安全，在概念判斷結構為普通剪力墻結構的前提下，設計者應按短肢剪力墻結構復核計算，保證在規定的水平地震力作用下，一般剪力墻承受的底部地震傾覆力矩不小于結構底部總地震傾覆力矩的70％。當無法滿足要求時即視為具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構(短肢剪力墻結構)，此時在規定的水平地震力作用下，一般剪力墻承受的底部地震傾覆力矩不宜小于結構底部總地震傾覆力矩的50％。

2．7墻體開洞處理

對于門洞和窗洞，設計時按實際情況輸入計算，為減少結構剛度，窗洞一般按門洞設計，再用輕質墻體填充窗臺；但有些墻體小洞設計時未加考慮，所以規范要求墻體開有非連續的小洞，且計算時不考慮其影響時，應將洞口被截斷的分布筋集中布置在洞口周邊，且鋼筋直徑不應小于12ram，應在施工圖說明中提出明確要求。