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高层住宅结构中剪力墙结构设计要点探讨

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摘要本文主要就抗震等级、材料等部分对于建筑住宅的结构设计进行了分析,并对绘制施工图中所需要注意的关键环节进行了探讨说明,能够帮助提升建筑住宅的结构设计水准与质量,提高住宅的舒适度,同时保证其经济适用。

关键词:建筑结构;高层住宅;结构设计;钢筋建筑住宅结构的优化指的是通过假设的材料强度等级及构件的尺寸大小与布置情况,而后进行的工程模拟建设,对其的结构内力与位移情况进行分析探讨,再通过计算进行构件结构及变形的验算,在经过不断的试算情况下,尽可能让各项指标都能够达到相关标准的最低要求。我们主要能够在以下几个部分着手,进行结构出图的含钢量控制,从而达到优化结构的目的。

1结构设计技术的标准化

1.1选取材料的标准

进行材料选择时,就钢筋而言,墙、梁柱主筋,板受力筋,地下室顶板梁箍筋,约束边缘构件箍筋等通常选择HRB400的热轧钢筋;而构造边缘箍筋,楼板分布筋,墙拉筋,梁柱箍筋等通常选择HRB300的热轧钢筋。就混凝土的强度等级而言,C20常适用于构造柱、压顶、圈梁等;C30常适用于板、楼梯、梁;C30~C35常适用于柱子;C30~C45常适用于剪力墙。

1.2选取荷载的标准

楼板荷载主要有两个方面:抹灰与面层,按照建筑住宅的实际做法,计算值大约取1.3~1.5kN/m2,若是存在地热则计算值应当取2.2kN/m2。板上隔墙荷载部分需要尽可能的降低短小梁的使用,将墙体直接安置于楼板处,从而能够更好的发挥楼板的承载能力;若是板上的隔墙并未进行固定,那么则在计算中需要计入楼面活荷载的附加值,常是取隔墙每延米自重的1/3,且不小于1kN/m2。在进行梁上部分的线荷载计算时,需要注意减去结构梁高,此外在有洞口门窗的情况下,要注意对其进行折减计算。活荷载的选用值大致有以下几个标准:商场、消防楼梯及其前室选择3.5kN•m-2;卫生间、阳台可以选择2.5kN•m-2;客厅、餐厅、厨房、卧室、上人屋面可以选择2.0kN•m-2;不上人屋面可以选择0.5kN•m-2。对于消防车道以及扑救场地的荷载计算,一般地下室顶板均会设计有覆土,若为单向板楼盖板,则不存在跨度折减,消防车活荷载取35kN/m2;若为双向板则建议消防车荷载经过跨度插值后还需要根据荷载规范按覆土厚度进行折减处理,当双向板跨度在3~6m时,消防车活荷载的选择大致在35~20kN/m2,取值大小可以按照其跨度呈线性变化安插。若是顶板板块只有一部分设置消防车通道,那么最佳的方案应当是按照比例进行荷载的合理折减。在进行基础设计的时候,通常是不需要对消防车通道荷载进行考虑的,而当展开梁柱设计的时候,需要根据相关规范要求,再结合结构体系的特点与需求进行相应的消防车活荷载折减的确定。

1.3结构抗震等级标准

某高层住宅建筑总高度为52.6m,共18层,设防烈度为Ⅷ度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组属于第二组,场地类别为Ⅱ类,抗震等级:主楼部分,剪力墙的抗震等级2级。地下室部分,地下一层,与主楼抗震等级保持一致(塔楼相关范围),3级或4级(塔楼相关范围外);地下二层,抗震构造措施降低1级。1.4参数计算的标准化在进行参数计算时也需要统一标准,通常就混凝土容重而言,剪力墙取26kN/m3,框架取25kN/m3。对周期折减系数系数来说,剪力墙取0.9,框架0.7。抗震设计的框架梁端配筋需要考虑受压钢筋。土的水平抗力系数的比例系数一般取2.5~300,根据实际情况进行具体的确定。

2绘制施工图的标准化

2.1主楼

主梁上部通长钢筋在满足计算的条件下,尽可能选择小直径钢筋,主要是为了保证通长钢筋使用比较节约。若是加密区配置的钢筋直径较大时,非加密区可以采用稍微小一些的箍筋,例如在加密区选用直径为8mm的钢筋,在满足计算的条件下,在非加密区可以选择直径为6mm的钢筋。次梁可以选择使用两根直径为12mm或者10mm的架立筋,再选择直径6mm的箍筋。在部分有一端支座为梁的框架梁处,该梁端可以不用进行加密的设置。

2.2地下室

地下室主要选择的是梁板结构,主梁纵筋使用两贯通筋,在箍筋加密的区域其间距为min,对于加密区的钢筋而言,其较与非加密区直径稍大一些。次梁选用两根直径为12mm的架立筋,本点可采用直径为6mm的箍筋。如果顶板是嵌固端,那么其通常通长钢筋只需要0.25%便可,可另加支座。底板通长钢筋只需要0.15%便可,可另加支座。若是地下室的外墙不进行暗梁的设计,那么两侧外墙水平配筋率需要遵循0.3%的标准进行建设。

3结束语

对文章上述的技术给予一个统一的标准,秉承着强柱弱梁强节点强锚固的原则,能够极大程度的避免在符合要求的情况下任意放大钢筋,在进行配筋工作时还应当对计算结果进行合理的采用。在进行钢筋等级的选取中,不但要考虑到钢筋强度、挠度等方面的要求,还需要同时具备经济性以及可操作性。进行建筑住宅的结构设计时,应采用的混凝土应当尽量保证高质量、高标号,同时采用高强的钢筋,能够有效的减小钢筋使用量,减小梁柱墙截面尺寸,如此能够较好的减小结构自身的自重,从而可以有效的减少地震作用力,经济性较强。同时选择环保节能的轻质隔墙材料,能够较为有效地减小结构的重力,从而减小地震作用力,还可以降低结构钢筋以及混凝土的运量。在建立模型进行方案对比分析时,可以进行合理的调整,施工图绘制清晰,减少不必要的配筋,就能够达到降低成本的目的。

参考文献

[1]史飞,侯威锋.高层剪力墙住宅结构设计措施优化分析[J].山西建筑,2017(06):53~55.

[2]田伟平.探析如何优化高层住宅建筑结构设计[J].建筑工程技术与设计,2016(4):44~46.

[3]刘礼联.小高层住宅短肢剪力墙结构设计优化措施分析探讨[J].中外建筑,2010(05):165~167.

作者:康佳梅 单位:香港华艺设计顾问(深圳)有限公司南京分公司

高层住宅结构中剪力墙结构设计要点探讨责任编辑:张雨    阅读:人次