【正文】 體剪力墻，簡稱整體墻。海濱樂園高層剪力墻住宅樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1緒論 高層剪力墻的特點(diǎn) 剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑物是由一系列剪力墻縱橫相交，既作為承重結(jié)構(gòu)又作為分離和圍護(hù)的結(jié)構(gòu)類型，剪力墻建筑物一般采用鋼筋混凝土作為材料，墻體的厚度減薄并且具有較大的平面剛度，同時(shí)由于剪力墻縱橫交錯(cuò)起來，整體剛度比框架的大得多，這就為其抵抗高層建筑強(qiáng)勁的風(fēng)荷載及地震力提供了得天獨(dú)厚的條件。由于剪力墻布置規(guī)律必然形成大量小開間重復(fù)排列的格局，并且墻上開洞會(huì)受到一定的限制，所以這就要求建筑空間組合類型與之相吻合[1]。當(dāng)門窗洞口的面積之和不超過剪力墻側(cè)面積的15%，且洞口間凈距及孔洞至墻邊的凈距大于洞口長邊尺寸時(shí)，即為整體墻。（3）聯(lián)肢墻 剪力墻上開有一列或多列洞口，且洞口尺寸相對較大，此時(shí)剪力墻的受力相當(dāng)于通過洞口之間的連梁連在一起的一系列墻肢，故稱連肢墻。在地震區(qū)，不容許采用純粹的框支剪力墻結(jié)構(gòu)。由于剪力墻的厚度較框架結(jié)構(gòu)梁柱的寬度要小一些，故稱壁式框架。需要說明的是，上述剪力墻的類型劃分不是嚴(yán)格意義上的劃分，嚴(yán)格劃分剪力墻的類型還需要考慮剪力墻本身的受力特點(diǎn)。全部由剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系，主要適用于小房間設(shè)計(jì)要求的高層住宅。是由框架與剪力墻組合而成的結(jié)構(gòu)體系，適用于需要有局部大空間的建筑。當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)的底部需要有大空間，剪力墻無法全部落地時(shí)，就需要采用底部框支剪力墻的框支剪力墻結(jié)構(gòu)。豎向荷載除了在連梁（門窗洞口上的梁）內(nèi)產(chǎn)生彎矩以外，在墻肢內(nèi)主要產(chǎn)生軸力，可以按照剪力墻的受荷面積簡單計(jì)算?？梢越柚谟?jì)算機(jī)，用有限元方法進(jìn)行計(jì)算。在工程設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)不同類型剪力墻的受力特點(diǎn)，進(jìn)行簡化計(jì)算。小整體開口墻，由于洞口的影響，墻肢間應(yīng)力分布不再是直線，但偏離不大，可以在整體墻計(jì)算方法的基礎(chǔ)上加以修正。 (3) 壁式框架 壁式框架可以簡化為帶剛域的框架，用改進(jìn)的反彎點(diǎn)法進(jìn)行計(jì)算。 考慮地震作用組合的剪力墻，其正截面抗震承載力應(yīng)按規(guī)定計(jì)算，但在其正截面承載力計(jì)算公式右邊，應(yīng)除以相應(yīng)的承載力抗震調(diào)整系數(shù)。 海濱樂園1高層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該住宅建筑面積為9789 m2，地下一層，地上十三層，采用組合單元式住宅，有三個(gè)單元組成。冬季采暖室外計(jì)算溫度－8℃，夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度28℃。本建筑所在地全年主導(dǎo)風(fēng)向東北，,。常年地下水位低于12m，水質(zhì)對混凝土無侵蝕作用。地基承載力特征值220Mpa，Ⅱ類場地。1建筑場地平整，主要建筑材料供應(yīng)充足，水電可以就近接通。建筑總平面圖及建筑設(shè)計(jì)說明底層平面圖1:100～1:200標(biāo)準(zhǔn)層平面圖1:100～1:200頂層平面圖1:100～1:200正立面圖1:100～1:200側(cè)立面圖1:100～1:200 剖面圖1:100節(jié)點(diǎn)詳圖1:202建筑設(shè)計(jì) 高層住宅樓的建筑設(shè)計(jì)通常是先從平面設(shè)計(jì)開始。 戶內(nèi)的各個(gè)功能空間平面設(shè)計(jì)是根據(jù)不同的使用要求，合理布置家具設(shè)備，進(jìn)而確定各功能空間的平面形狀，面積尺寸，合理設(shè)置門窗，并滿足建筑物理有關(guān)要求。 戶間的平面組合設(shè)計(jì)則以用戶的戶內(nèi)組合設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，將幾個(gè)相同或者不同的套型，結(jié)合公共交通空間組合成整棟住宅樓平面。主要的參考資料有《房屋建筑學(xué)》、《高層建筑防火規(guī)范》、《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《住宅建筑設(shè)計(jì)》等。公共的意義在于有可能要與多人相處，更重要的是這里是一個(gè)集各種生活設(shè)施于一體的活動(dòng)場所。我們的目的是要盡可能地把本來要延伸至其他獨(dú)立空間的居室功能濃縮成一個(gè)整體，而不是單純地把不同房間的擺設(shè)機(jī)械呆板地堆放在一處。臥室 根據(jù)臥室的定義：供居住者睡眠、休息的空間。門不應(yīng)該通向另一個(gè)臥室，而是應(yīng)該通向過道等地方。有些地下室的房間，有門，有窗，也有壁櫥，但是窗子很?。?尺2尺左右），它仍然不能稱作臥室。而應(yīng)該稱為小房間。本設(shè)計(jì)方案考慮到現(xiàn)在客人在家居住的情況較多，因此設(shè)置三個(gè)臥室， m2（4200mm4800mm），通往臥室的門為900mm2200mm,三個(gè)臥室的窗戶分別為1500mm1500mm，1500mm1500mm和2000mm1500mm， m2（4200mm4800mm） m2（3900mm6300mm），通往臥室的門為900mm2200mm，兩個(gè)臥室的窗戶1500mm1500mm和1500mm2000mm。 輔助部分平面設(shè)計(jì) 輔助部分的平面設(shè)計(jì)主要包括廚房、陽臺、衛(wèi)生間等生活必須但又不是主要的使用房間的平面設(shè)計(jì)。 廚房 根據(jù)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》 廚房的使用面積不應(yīng)小于下列規(guī)定：一、一類和二類住宅為4 m2 ；二、三類和四類住宅為5 m2 ； 廚房應(yīng)有直接采光、自然通風(fēng)，本設(shè)計(jì)方案A戶型廚房面積為 m2，平面尺寸為（2100mm3600mm），窗戶的尺寸為1500mm2000mm。陽臺 陽臺是高層居住空間戶外活動(dòng)的場所。根據(jù)陽臺的使用功能和特點(diǎn)，地面選擇耐久、耐腐蝕、防滑、易潔的材料，如地磚、天然石材、人造石材、水泥砂漿等地面。墻面宜用外墻涂料粉刷、外墻面磚或天然石材等，欄桿一般為水泥制品或者金屬構(gòu)件以及磚、玻璃、塑鋼材料。 m2，平面尺寸為1200mm4200mm。它所擁有的基本設(shè)備有洗臉盆、浴盆、淋浴噴頭、抽水馬桶等。從原則上來講衛(wèi)生間是家居的副設(shè)單元，但考慮到舒適程度，本設(shè)計(jì)方案A m2，平面尺寸為2100mm3600mm，窗戶的尺寸為900mm1500mm，門的尺寸為800mm2200mm， m2，平面尺寸為2400mm3600mm，窗戶的尺寸為900mm1500mm，門的尺寸為800mm2200mm。室內(nèi)走道寬度按2200mm[2]設(shè)計(jì)，力求寬敞，便于活動(dòng)； 室外交通為了滿足《高層建筑防火規(guī)范》的要求按1200mm設(shè)計(jì)； 公共電梯數(shù)量設(shè)為兩部，梯段寬度按1100mm設(shè)計(jì)； 電梯是高層住宅的垂直交通主要依靠，考慮到電梯使用的機(jī)動(dòng)性及體驗(yàn)因素，本設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)兩部，均為8人電梯，滿足載人、搬運(yùn)家具等要求。以客廳為中心的公共圈是家庭集生活的場所，本設(shè)計(jì)方案將其位置靠近戶門，并且位于平面的中部，直接通過窗戶對外，朝南，能滿足充分的采光和通風(fēng)要求。以廚房為中心的家務(wù)場所，因其有煙、汽、熱的散發(fā)，本方案將其獨(dú)立的隔離開來，并且直接對外開窗，能滿足充分的采光和通風(fēng)要求。 根據(jù)對板式住宅和塔式住宅的優(yōu)缺點(diǎn)的對比，板式住宅和塔式住宅的優(yōu)缺點(diǎn)如下： 板式住宅的優(yōu)勢：一般南北通透或東西通透，因而通風(fēng)好，室內(nèi)空氣的流通性強(qiáng)。第一、公攤面積小，得房率高。 塔式住宅的優(yōu)勢：首先，體型修長，容易塑造好的形象，第一、一般一梯多戶（本設(shè)計(jì)為一梯兩戶），因此交通空間節(jié)約。本設(shè)計(jì)采用塔式住宅 剖面設(shè)計(jì) 層數(shù)，考慮到經(jīng)濟(jì)性、使用要求的需求、節(jié)約土地、防火要求的需要，本設(shè)計(jì)方案根據(jù)任務(wù)書的要求設(shè)地上部分為13層，地下負(fù)一層設(shè)地下室，平時(shí)做車庫使用，電梯房設(shè)在頂部。為了防止室外雨水倒流入室內(nèi)，同時(shí)為了防止因?yàn)榻ㄖ锍两刀故讓邮覂?nèi)地面標(biāo)高過低。高層的剖面組合，首先應(yīng)把同層房間的層高統(tǒng)一起來，然后按照各層房間不同的使用性質(zhì)在垂直方向進(jìn)行分層組合。房間高度較大的公共使用部分和設(shè)備用房，通常組織在樓下的一、二層或地下室，也可組織在頂上幾層里，如車庫就常放在下層；因此本建筑設(shè)計(jì)中將車庫放在地下一層，電梯機(jī)房布置在頂層。立面設(shè)計(jì)也是在滿足使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，運(yùn)用立面構(gòu)圖的普遍規(guī)律，對其外表面內(nèi)的種種要素進(jìn)行組織安排，以取得良好的構(gòu)圖效果。巧妙的利用這些構(gòu)配件，使其以合宜的尺寸和比例，形成良好的秩序，即運(yùn)用節(jié)奏韻律、虛實(shí)對比等構(gòu)圖規(guī)律、設(shè)計(jì)出形式與內(nèi)容相統(tǒng)一的建筑正面，是立面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。進(jìn)行各個(gè)立面墻的處理，門窗的排列，線條的安排等，形成立面的基本風(fēng)格。高層住宅樓立面設(shè)計(jì)還應(yīng)注意以下幾個(gè)概念：比例協(xié)調(diào)。節(jié)奏感強(qiáng)。尤其是高層住宅立面上的陽臺，門窗等構(gòu)件較多，要巧妙的安排組織妥善，構(gòu)成有規(guī)律的重復(fù)與變化。通常指由于形體的凹凸的光影效果，形成比較強(qiáng)烈的明暗對比關(guān)系。 高層住宅是以電梯為主要交通工具，樓梯為輔助工具，在前期的建筑設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮了電梯和消防前室的布置，經(jīng)學(xué)習(xí)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》， 為了考慮建筑的經(jīng)濟(jì)性，本設(shè)計(jì)方案地上總層數(shù)為13層，為滿足《高層民用建筑防火規(guī)范》 ，每層不超過8戶、建筑面積不超過650 m2，且設(shè)有一座防煙樓梯間和消防樓梯的塔式住宅的規(guī)定。由于《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》， m2的，= m2，且前室和樓梯的門均為乙級防火門，并應(yīng)向疏散方向開啟，滿足消防的需求。當(dāng)住宅建筑必須設(shè)置時(shí)，應(yīng)采用金屬套管和設(shè)置切斷氣源的裝置等保護(hù)措施。三、防煙樓梯間除應(yīng)符合本規(guī)范第一條的有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)不能天然采光和自然通風(fēng)時(shí)，樓梯間應(yīng)按本規(guī)范第9 章的規(guī)定設(shè)置防煙或排煙設(shè)施，應(yīng)按本規(guī)范第11 章的規(guī)定設(shè)置消防應(yīng)急照明設(shè)施；在樓梯間入口處應(yīng)設(shè)置防煙前室、開敞式陽臺或凹廊等。消防電梯間應(yīng)設(shè)置前室。消防電梯轎廂的內(nèi)裝修應(yīng)采用不燃燒材料且其內(nèi)部應(yīng)設(shè)置專用消防對講電話； 消防電梯的井底應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施，排水井的容量不應(yīng)小于2m3，排水泵的排水量不應(yīng)小于10L/s。建筑伸縮縫也稱為伸縮縫，是指為防止建筑物構(gòu)件由于氣候溫度變化（熱漲、冷縮），使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或破壞而沿房屋長度方向的適當(dāng)部位豎向設(shè)置的一條構(gòu)造縫。本建筑根據(jù)所給條件設(shè)置伸縮縫為30mm。經(jīng)查《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》，本建筑的防震縫設(shè)置為200mm寬[4]。墻體做法外墻做法（從內(nèi)到外）10mm水泥砂漿刮灰膏涂料，12mm水泥砂漿，200mm厚鋼筋混凝土墻，20mm厚水泥砂漿找平，30mm苯板保溫，外墻隔熱涂料。樓梯的構(gòu)造設(shè)計(jì)要求主要有：堅(jiān)固耐久、安全防火、通行方便、簡潔美觀。從構(gòu)造方面講，樓梯主要由梯段、平臺和欄桿扶手三部分組成。按門窗的開啟方式分類（1）平開門窗：門窗扇向內(nèi)開或向外開。（3）折疊門：開啟時(shí)門扇可以折疊在一起。（5）其它門：包括卷簾門、升降門、上翻門等。按門窗的功能分為：百葉門窗、保溫門、防火門隔聲門等。窗分為側(cè)窗(設(shè)在內(nèi)外墻上)和天窗。本設(shè)計(jì)中窗戶都采用推拉窗。 。從177。 ，根據(jù)《高層建筑箱形和筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》，箱形基礎(chǔ)埋置深度不得小于建筑高度的1/15；箱形高度不得小于基礎(chǔ)長度的1/20，并不小于3m，經(jīng)驗(yàn)算均滿足要求。 材料 混凝土：上部結(jié)構(gòu)和箱形基礎(chǔ)均為C30.。 剪力墻類型判別及剛度計(jì)算 根據(jù)《高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》，當(dāng)單層地下室為箱基，上部結(jié)構(gòu)為框架或者剪力墻時(shí)，上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位可取箱基的頂部，所以取177。其中XSWXSWXSW11為實(shí)體墻。` 107 XSW1(2片)單位：mm XSW2(1片)單位：mm XSW5(1片) 單位：mm XSW6(1片) 單位：mm XSW3(1片) 單位：mm XSW4(1片) 單位：mm XSW7(1片) 單位：mm XSW8(2片) 單位：mm XSW9(1片) 單位：mm XSW10(1片) 單位：mm XSW11 (1片) 單位mm XSW12 (1片) 單位：mm XSW13 (1片) 單位：mm x向剪力墻截面特征值編號墻平面尺寸（m)各墻肢截面面積(m2)各墻肢截面慣性矩(m4)形心x(m)組合截面慣性矩I(m4)A1A2A3I1I2I3XSW1　　　∑Aj=∑Ij=XSW2　∑Aj=∑Ij=XSW3　　　∑Aj=∑Ij=XSW4　∑Aj=∑Ij=XSW5　　∑Aj=∑Ij=XSW6　　　∑Aj=∑Ij=XSW7　∑Aj=∑Ij=XSW9