短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的运用与思考.pdf

2023 年1 0 月短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的运用与思考李莉（甘肃省建筑设计研究院有限公司,甘肃兰州7 3 0 0 0 0）摘要：在对不同规模的民用建筑进行结构设计时，专业设计师能够综合控制短肢剪力墙等经典力学结构的各项配置参数。对于非地震带区域，可以适当增加短肢剪力墙结构的应用比例。短肢剪力墙的抗震性能指标具有一定的应用优势，但是需要对高层民用建筑物的内部框架梁柱结构进行适度优化。本文将着重探析短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的运用要点。关键词：民用建筑；结构设计；短肢剪力墙0引言根据建筑结构设计与施工规范等指导性文件，短肢剪力墙结构一般呈现低于标准的轴压比，因此需要设定更高的抗震级别，才能够满足民用建筑物的实际使用要求。在规划设计短肢剪力墙结构的过程中，专业设计师需要对室内有效空间资源进行科学分配，逐步增加空间层次感，但是需要对水平和竖向荷载量进行优化，逐步提高建筑结构的抗震性能。1短肢剪力墙概述1.1基本概念短肢剪力墙是墙肢长度为厚度5 8 倍的剪力墙结构，相比于其他剪力墙结构，能够呈现T字型、L型、十字型、Z字型、折线型、一字型等形状，但是需要以建筑物平面结构为基础，合理运用间隔墙位置布置竖向构件，不需要与特定建筑功能系统进行交叉。短肢剪力墙的截面厚度比较有限，因此可以被较多民用住宅空间灵活运用。但是此类建筑物室内结构其抗倾覆性指标以及抗震性指标并不完全稳定，还需要结合具体应用的形状数量以及高度等数据参数确定墙体结构的整体稳定性。短肢剪力墙结构，其底部倾覆力矩相对较小，不能被广泛应用在高层建筑工程项目中，其抗震性能指标更趋向于较低标准 2 。短肢剪力墙结构的抗侧刚度相对较低，因此需要合理布置两道抗震设防模式，对抗震薄弱部位进行严格测试，例如外部边缘角部墙肢结构，需要及时减少轴压比等数据指标，逐步增加纵筋以及箍筋的配筋率，才能够确定短肢剪力墙结构的刚度中心与建筑物形心之间的距离。1.2结构优势短肢剪力墙的独特结构优势，基本体现在平面布置灵活性较强、结构性能优良之中，其墙体厚度非常104规划设计文章编号：2 0 9 5-4 0 8 5(2 0 2 3)1 0-0 1 0 4-0 3有限，因此不会额外占用较多建筑物室内功能空间，但是需要对其形状、数量和高度进行严格约束，避免其影响到建筑物整体抗震性能和抗侧刚度指标的可控性 3 。短肢剪力墙结构的长度较小，形态种类较多，不会对建筑物的承重墙产生负面影响。但是在高层民用建筑工程项目中，短肢剪力墙结构不能被应用在应力集中的部位，需要对竖向构件与间隔墙的隐蔽性进行严格检验，对二次施工现场中的短肢剪力墙结构特点进行全面检验，充分满足侧向刚度的施工验收要求即可。短肢剪力墙结构的平面布置优势非常突出，在较低楼层的建筑室内空间应用非常广泛，但是专业设计师需要及时预留抗震加强空间，并对其平面荷载分布情况进行精准测算和有限元分析。短肢剪力墙结构能够在建筑内部空间分割过程中保持较高的稳定性，逐步构成连续的抗侧力构件，但是部分薄弱部位需要适度加强 4 1.3数量形状以及高度约束在不同类型的建筑结构设计方案中，短肢剪力墙属于辅助结构构件，因此需要对其数量、形状以及高度等技术参数进行严格约束，合理预留二次施工空间，避免建筑物主体承重结构以及形心出现受力偏移等问题。科学设计短肢剪力墙的数量，需要以平衡和对称性建筑结构设计原则为主，对建筑物最高荷载量和最低荷载量进行精准测算，还需要结合建筑物地基基础结构的承载极限水平等数据指标，对短肢剪力墙的可控数量进行严格设定 。虽然短肢剪力墙结构的平面布置方式非常灵活，但是其形状和布置位置不能随意改动，还需要对建筑物室内梁柱以及墙体结构实现紧密贴合，从水平和竖向荷载分布特征人手，避免出现大规模墙体结构裂缝等质量安全问题。由于短肢剪力墙结构的侧向刚度与抗震性能成反比，因此需要避免选用高度超出标准的短肢剪力墙布置方案，还需规划设计要逐步提升短肢剪力墙结构的延性指标，逐步提升钢筋材料的实际应用比例。1.4抗震设计要求在民用建筑物的结构设计阶段内，需要在力学设计的基础之上，对抗震设计和结构计算结果进行全面检验，才能及时开展配筋构造设计和连梁设计工作。短肢剪力墙结构的抗震设计要求，一般集中在弥补建筑层高等具体缺陷之中，专业设计师需要合理分配短肢剪力墙结构的各项规格参数，对地震抗倾覆性指标以及力矩指标进行精准测算。短肢剪力墙结构的整体抗震性能指标，更依赖于建筑物主体墙体结构的水平竖向荷载分布规则，因此结构设计师需要客观分析不同结构设计标准和施工验收标准之间存在的差异，对短肢剪力墙进行个性化设计，避免选用较高的短肢剪力墙，以免降低建筑物室内空间墙体和梁柱结构的抗侧刚度指标。民用建筑工程项目中的空间分割方式需要与实际功能用途相结合，因此短肢剪力墙结构的平面布置优势更加突出，但是需要对不同形状短肢剪力墙的抗震力学计算结果进行对比，选用材料损耗和抗震性能符合标准的结构设计方案。1.5结构设计要求在众多民用建筑工程项目中，短肢剪力墙的结构设计要求基本集中在建筑内部空间的平面布置阶段中，还需要对其数量长度以及厚度形状等关键设计参数进行规范化管理，保证建筑主体结构荷载量的稳定性。不论是水平风向荷载还是竖向承重荷载量，都需要符合民用建筑设计规范和抗震设计标准，对短肢剪力墙的结构设计方案进行全面验算和数据分析，确保其能够分散建筑物主墙体结构的荷载量。民用建筑工程的短肢剪力墙数量和平面布置方案基本一致，但是需要对民用建筑不同室内空间的平面布局模式进行对比分析，协助工程管理人员对一次、二次施工现场中的结构构件进行科学分类。短肢剪力墙结构的抗侧刚度以及抗震性能指标，都依赖于整体结构设计标准和实际应用需求。短肢剪力墙的结构设计要求，还需要与特定轴压比等数据指标相结合，逐步提高钢构件的实际应用比例，对连梁等辅助荷载均衡构件材料进行严格的结构测算分析。2短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的运用要点2.1保证建筑整体结构的抗震性能在不同规模的民用建筑进行结构设计过程中，专CREATELIVING业设计师需要保证建筑物整体承重结构与抗震结构的稳定性，逐步提升抗震级别，合理布置平面短肢剪力墙结构，科学规划其形状数量以及高度厚度等数据指标，并在BIM技术平台中进行模拟施工建造操作，及时增减构件数量。为充分保证民用建筑整体结构的抗震性能和稳定性，还需要对短肢剪力墙的竖向和平面配筋率进行严格测算，逐步提高短肢剪力墙与主体承重结构之间的连接质量。但是在设定具体结构设计参数的过程中，专业设计师还需要根据BIM技术平台中反馈的抗震结构设计规范等内容，严格设定设计概算目标，对短肢剪力墙的后续结构专业施工验收标准进行对比分析。保障整体民用建筑内部空间结构的稳定抗震能力，需要借助更加专业及高精密的力学测算工具，严格控制短肢剪力墙的平面布置参数，还需要对建筑物室内主体结构的承重薄弱部位进行深化设计和结构加固加强设计。保证建筑整体结构的抗震性，是优化短肢剪力墙结构设计模型的关键。2.2严格控制剪力墙的轴压比不同抗震等级对应的短肢剪力墙轴压比指标，能够间接影响到短肢剪力墙结构设计方案的经济性和可行性，抗震对应的轴压比一级不大于0.4 5，二级不大于0.50，三级不大于0.55。因此对于大部分民用建筑工程项目，其结构设计方案需要严格按照抗震等级设置短肢剪力墙的轴压比，对最小配筋率、最大间距以及最小直径等各项结构设计参数进行对比分析。大部分短肢剪力墙会在竖向配筋部位加强结构设计，对竖向和水平配筋率等数据指标进行对比分析。轴压比是客观展现短肢剪力墙结构在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值，因此需要严格按照民用建筑的抗震设计规范进行配筋设计。严格控制短肢剪力墙结构的轴压比等数据参数，保证整体民用建筑物抗震等级不变，但结构设计师需要及时预留出二次施工余地，对水平和竖向箍筋率进行精准测算，有效加强民用建筑物的抗震性能。严格控制剪力墙的轴压比，需要从水平和竖向荷载量人手，优化结构设计。2.3以实际需要确定框架梁的跨高比由于短肢剪力墙的属性和实际应用需求更趋向于多元化，因此结构设计师需要依据实际需求，确定民用建筑内部框架梁结构的跨高比，避免建筑主体刚度和抗侧力度等数据指标出现突变节点，对短肢剪力墙结构产生负面影响。结构设计师不仅需要对短肢剪力.105规划设计墙的墙体和梁体配筋数量进行严格测算，还需要对框对墙体延性进行增强，从而减少墙体扭转、提高建筑架梁、承重墙体的结构特征进行对比分析，确保建筑整体承载能力，对轴压比的不同测试分析方案进行对物室内空间布局模式的稳定性和安全性。以实际需要比。主体部位的设计工作，更侧重于提高民用建筑结确定框架梁的跨高比，是有效节约民用建筑室内空间构的承重能力以及抗震抗侧弯性能指标。整体民用建的关键设计思路，但是需要避免出现结构构件受力不筑结构的刚度和强度数据指标，主要依赖于承重墙体均匀等现象。短肢剪力墙不同形状和规格属性等受限与短肢剪力墙结构之间的连接形态，并需要对不同楼于部分民用建筑工程项目的各项结构专业设计规范和层不同轴线的抗侧力数据指标进行严格勘测。施工验收标准，因此结构设计师需要对比分析框架梁2.6短肢剪力墙的应用注意事项的不同跨高比数据是否符合建筑主体结构的抗震性要由于短肢剪力墙结构属于非常关键的民用建筑结求。短肢剪力墙结构与建筑室内主体承重墙体的连接构设计要素，因此需要科学规划建筑承重墙体结构和方式，能够直接影响到框架梁中配筋率和跨高比等数非承重结构的平面布置方式，对短肢剪力墙的轴压比据参数的准确性。进行严格控制，按照民用建筑的抗震设计规范和施工2.4控制构件中钢材料含量比例验收标准，严格监测钢构件边缘的压力和应变力，确在对民用建筑进行结构设计工作的过程中，专业保其抗侧刚度和抗震性能指标维持在合理区间范围之设计师需要精准控制短肢剪力墙构件中钢材料的含量内。短肢剪力墙结构在中高层民用建筑工程项目中的比例，其直接影响到构件刚度以及强度等数据指标的应用非常广泛，专业结构设计师需要合理运用BIM稳定性，还需要选择含钢量适中的配套构建材料，避技术平台进行模拟施工操作，模拟运算建筑主体承重免增加成本支出。民用建筑的抗震等级一般集中在三结构的抗侧力，合理利用横向刚度数据指标。结构设级和四级，因此，钢构件的水平竖向配筋率非常关计师需要尽量缩短短肢剪力墙的施工时间，关注剪力键，还需要对短肢剪力墙结构进行优化设计，避免增墙结构的柔软度、刚度耦合量等参数变化，以“强剪加承重墙的抗侧压力。民用建筑工程项目的结构设计弱弯”为核心理念，进一步提升民用建筑整体结构的方案，需要涵盖更加全面的钢结构配件，并对其数量抗震性能。以及尺寸规格等基础信息进行全面采集，协助BIM3结语技术人员快速处理钢材料工程量核算问题。合理控制综上所述，在对民用建筑进行结构设计的过程短肢剪力墙构件中钢含量比例等数据参数，还需要以中，设计师需要合理运用短肢剪力墙此类结构，对建提高施工企业经济效益为主要目标，充分满足建筑室筑物内部空间进行科学规划，还需要设定科学合理的内结构的承重要求。为避免部分短肢剪力墙结构出现抗震加固设计标准，最大限度降低短肢剪力墙结构的局部失稳等薄弱问题，严格控制连梁柱等构件中的钢扭曲变形风险系数，对其轴压比等数据指标进行力学材料含量比例，需要严格检验钢材料的配置数量和长和结构验算分析。度直径等参数是否合规。参考文献：2.5主体部位的设计要点1 】张高伟短肢剪力墙技术在建筑结构设计中的应用分结合短肢剪力墙的结构设计特点和平面布置原析 J河南科技，2 0 2 1，4 0（3 4)：9 9-1 0 1.则，主体部位的设计内容相对复杂，专业设计师需要2张恒波，张相飞民用建筑结构设计中短肢剪力墙技结合民用建筑的实际建设规模，对主墙体和承重墙体术的应用策略 J中国建筑金属结构，2 0 2 1（1 1）：的延性进行精准测算，逐步提高框架支撑结构的抗震154-155.能力。由于短肢剪力墙结构的局部薄弱部位一般集中3杨俊强高层结构设计中短肢剪力墙的运用J低在外缘，因此结构设计方案需要重点标记短肢剪力墙碳世界，2 0 2 1，1 1（4)：1 9 5-1 9 6.的限高、侧移限制标准以及扭转限值等数据参数，并4 冯寅和小高层建筑结构中短肢剪力墙的设计要点在平面施工图中利用不同颜色分类短肢剪力墙和平面J科技创新与应用，2 0 2 0（3 6）：3 3-3 4.框架结构。民用建筑主体结构部位的深化设计方案，5戚金红。高层住宅工程短肢剪力墙的施工工艺探索需要结合短肢剪力墙的形状类型，调整水平配筋量，J房地产世界，2 0 2 1（1)：7 6-7 8.106