高層居民建筑短肢結構墻結構設計問題

盧英杰

【摘 要】近年來，我國的城市現代化建設進入高潮期，城市的發展非常的迅速，大量的人口涌入城市當中，這就使得城市中的房價與地價不斷飆升，人們的生活水平提高，所以人們對生活品質的要求也不斷提高，特別是住房建筑的結構，空間與質量等方面的要求也不斷提高。因此，建筑設計師就根據人們對于空間高使用率的要求，對過去傳統的結構墻進行改良，設計出了更能夠滿足人們需求的短期結構墻結構，不僅使空間的使用更合理，還提高了建筑的安全性，受到了房地產開發商和城市居民的普遍認可。

【關鍵詞】高層居民建筑；結構設計；短肢結構墻

隨著生活水平的提高和住宅理念的革新，人們對建筑工程的空間、結構和質量提出了越來越高的要求。建筑工程師不斷將新型設計元素融入高層建筑工程的設計中，結合居民對建筑空間的需求，在原有建筑結構墻的基礎上，利用結構墻的固有框架，將新型結構設計理念應用于高層居民建筑短肢結構墻的設計和施工中。改變了傳統的建筑工程設計和施工模式，確保了建筑設計的合理性和安全性，節約了建筑工程的空間，使建筑工程的室內空間規劃更加符合人們對現代建筑的審美需求。短肢結構墻能夠保障結構的位移和剛度，同時也使建筑空間更加合理方正，其被應用于高層居民建筑施工中，是我國高層建筑發展的必然趨勢。

1高層居民建筑短肢結構墻結構簡述

現在短肢結構墻這一結構設計已經逐漸被人們接受并推廣，也在一些高層居民建筑當中得到了使用，并且取得了好評。這一結構設計的使用使得空間的布局更加的合理與科學。更加的符合現代人對于建筑空間結構布局和空間高使用率需求。短肢結構墻的短肢界面高度與墻體截面厚度比例，一般在8：6這個范圍內；短肢結構強的優勢很多，但是這個結構形式并不能取代高層建筑中的全部結構，往往還需要與其他結構墻形式進行配合；如果全部使用短肢結構強往往占用過多的空間，所以說我們在建筑設計當中應該加入一些其他的結構墻進行配合使用，能夠保證我們的建筑物具有更好的抵抗水平力。

高層居民建筑設計中使用到短肢結構墻結構時，需要進行多方面的考量，首先要考慮結構墻的抗震能力，在結構的底部進行地震傾覆力矩的設計當中，要保證短肢墻承受第一振型底部地震傾覆力的大小，其承受力的范圍是不超過總底部二分之一；其次要考慮短肢結構墻結構承受的第一振型底部的地震傾覆力的最大下限，由于短肢結構墻在建筑結構中使用較少，因此不符合底部地震傾覆力矩的標準，在設計過程中可以根據一般的結構墻結構對建筑結構進行設計；最后，根據墻肢設置的實際情況，來確定其作為短肢結在結構墻處理還是作為一般結構墻處理。如果說墻肢的數量不多，那么我們使用到的短肢結構墻時就應該把他當做傳統的結構墻來處理，反之，我們就可以使用短肢結構墻結構進行處理。

2高層居民建筑短肢結構墻結構設計

高層居民建筑中多采用短肢結構墻的形式進行設計。第一，要科學合理的規劃設計建筑中的全部結構墻，然后將長肢結構墻全部融入到短肢結構墻的系統中。短肢的結構墻構建之前先要考察房屋的間隔墻位置，根據間隔墻的位置變化做豎向構件，通常短肢結構墻的布置常見位置是建筑物間隔墻的交接處，因而不影響具體的使用功能。按照建筑結構抗擊側力的影響要去，要想加設短肢結構墻的數量，就要控制用量，不是越多越好。但若數量較少，結構墻會過剛，反之則會過柔。布置短肢結構墻的時候，先要讓布置更為均勻，這樣能夠保障結構的剛心和質心統一，避免大的建筑結構中出現大面積扭轉和形變。由于短肢結構墻布置方案十分靈活，所以樓蓋進行支撐處理時也十分便捷。高層民居建筑若存在不合理的狀況，如水平的荷載量過大，就要結合短肢結構墻做特別的處理，可以在邊緣處設置短肢結構墻的不同交點。使建筑結構的整體性降低，滿足平面的剛度標準。設計的過程中，為比較各個間隔墻表面的墻凸平面外出的情況，多數情況下選擇墻肢厚度適宜的墻面。通常，為讓抗側力的構建能夠滿足剛度的要求，就要根據平面抗側剛度的標準，設置科學合理的中心剪力墻。

3高層居民建筑短肢結構墻結構設計要點

3.1對短肢結構墻的軸壓比進行控制

當我們在居民建中設計短肢結構墻結構的時候，最重要的一點就是要嚴格控制結構墻的短肢軸壓比例，特別是需要控制端柱與一字型無翼緣短肢結構墻的軸壓比。以短肢結構墻在高層居民建筑中使用的實際情況來看，短肢結構墻其實是會受到程度不一的負荷，這就導致短肢結構墻會出現被壓彎的情況。負荷量不大時，短肢結構墻只是出現延性不好，但是如果負荷過大，就會出現結構墻與混凝土交接處承受過多的分力，這就可能導致混凝土墻體上出現一些裂縫。所以短肢結構墻的軸壓比是需要嚴格進行計算的，這才能保證短肢結構墻延性良好并且承載能力提高。

3.2提高短肢結構墻抗震性能

建筑結構當中抗震能力最差的位置就是結構邊緣、建筑角與短肢墻接點這兩個地方。所以如果發生地震，這兩個地方最先受到破壞，且破壞的程度也最高。短肢結構墻的結構如果被破壞，那么其結構會形變，當然結構墻也就隨著結構形變而形變了。這就會導致墻肢、墻體出現裂縫。應針對短肢結構墻的性能，選取科學合理的有效措施加以防范。

3.3正確判定短肢結構墻結構內梁的屬性

當我們設計短肢結構墻的梁時，首先要測量一下墻開洞上墻梁的跨高比例，如果說這個比例比五小，那么我們就可以使用連梁形式對短肢結構墻的內部梁進行修改和調整，如果這個比例比五大，那么我們就應該選擇框架梁形式對短肢結構的內部梁進行修改和調整。短肢結構墻的結構里 的梁本身的剛度與整個建筑結構的整體剛度有密切關系，如果結構的墻的梁剛度不夠，那么這個結構墻的抗震能力、抗側移能力都會下降，所以我們要考慮高層建筑的抗震性和穩定，就需要因地制宜的對短肢結構墻的內部結構進行調整，使其穩定性更好。

3.4短肢結構墻的結構計算

短肢結構墻的開口比較大，所以能夠使用普通結構墻使用的分析法，空間桿——三維桿或者墻組分析法——系薄壁柱這一空間分析法對于短肢結構墻適應性很好，計算出來的結果非常精確，所以我們計算時普遍采用此方法。連梁在各式建筑中都算是耗能比較大的構件，所以會導致墻肢的剛度會有所下降，其實連梁和普通梁很相似，但是也有不同之處，所以計算的時候，應該降低連梁的內力而不是降低其剛度。比如說應該控制鹼壓區的高度，并把梁端負彎矩鋼筋的塑性限制在70%-80% 這個范圍內，以強柱弱梁和強剪弱彎的標準，對短肢結構墻結構的延性進行計算。

4結束語

建筑行業的發展是非常快的，現在很多的建筑技術都在不斷進步，有很多的建筑結構出現，短肢結構就是其中的一種建筑結構，短肢結構墻的設計可以讓建筑物的空間得到最大程度的利用，是非常實用的建筑結構，在墻體的連接處是經常使用的，因此，一定要重視高層建筑短肢墻的設計，為建筑事業的發展做出貢獻。

參考文獻：

[1]李鵬.高層居民建筑短肢結構墻結構設計要點[J].建筑工程技術與設計，2015（29）.

[2]馬守才.高層建筑短肢剪力墻結構設計問題探討[J].中小企業管理與科技，2012（04）.