陜西土木建筑網首頁 > 建筑論文 > 工程結構 > 增設若干與地下室外圍墻相垂直短肢剪力墻結構作用

摘要：本文從現行規范關于地下室頂板作為上部結構整體驗算嵌固端時，其地下一層與首層的側向剛度比宜大于2這一根本性要求的角度出發，分析闡明了對在坡前地下室外圍墻內側或地下室采光井外圍外側，增設幾道與地下室外圍墻相垂直的短肢剪力墻這一技術措施結構作用的正確理解。...

淺析增設若干與地下室外圍墻相垂直短肢剪力墻的結構作用

解小曼 田瑤

陜西省建筑科學研究院  710082  西安

    按照結構設計經驗，在高層建筑的地下室與基礎設計時，通常會在坡前地下室外圍墻內側或采光井部位地下室外圍墻外側增設若干道垂直于地下室外圍墻的短肢剪力墻壁。對結構設計中采取的這種技術措施，部分設計人員往往片面誤解為增設此類剪力墻僅是為了有效減小地下室外圍墻的計算長度并對較長的外圍墻起到側向支撐的作用。實際上增設與地下室外圍墻相垂直的短肢剪力墻主要有兩個目的，減小外圍墻的計算長度和起到側向支撐作用只是目的之一，更重要的目的是為了有效增加地下室的側向剛度，以滿足規范規定的地下室與首層的側向剛度比不宜小于2之要求。

    當進行高層建筑上部結構的整體計算時，必須在房屋下部設置有效的上部結構嵌固端。對于將地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，現行《建筑抗震設計規范》GB50011-2010（簡稱《抗規》）作出了明確而具體的條文規定；《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010（簡稱《高規》）則對其根本性要求作出了明確的條文規定。

    《抗規》第6.1.14條，地下室頂板作為上部結構嵌固部位時，應符合下列要求：

    1、地下室頂板應避免開設大洞口，地下室在上部結構相關范圍內的頂板應采用現澆梁板結構，相關范圍外的頂板宜采用現澆梁板結構；其樓板厚度不宜小于180㎜，混凝土強度等級不宜小于C30，應采用雙向配筋，且每層每個方向的配筋率不宜小于0.25%。

    2、結構地上一層的側向剛度，不宜大于相關范圍內地下一層的側向剛度的0.5倍；地下室周邊宜有與地下室頂板相連的抗震墻。

    3、地下室頂板對應于地上框架梁節點除應滿足抗震設計要求外,尚應符合下列規定之一:

    （1)地下一層柱截面每側縱向配筋不應小于地上一層對應縱向配筋的1.1倍，且地下一層柱上端和節點左右梁端實配的受彎承載力之和應大于地上一層柱下端實配的抗震彎承力的1.3倍。

    （2）地下一層梁剛度較大時，柱截面每側的縱向鋼筋面積應大于地上一層對應柱每側縱向鋼筋面積的1.1倍；同時,梁端頂面和底面縱向鋼筋面積均應比計算增大10%以上.

    4、地下一層抗震墻墻肢端部邊緣構件縱向鋼筋面積，不應少于地上一層對應墻肢端部邊緣構件縱向鋼筋的面積。

    《高規》第5.3.7條，高層建筑結構整體計算中，當地下室頂板作為上部結構嵌固部位時，地下一層與首層的側向剛度比不宜小于2。

    通觀《抗規》第6.1.14條詳細而具體的所有規定，對作為上部結構整體驗算時嵌固部位的地下室頂板已經列出了全部必要而充分的條件；而《高規》第第5.3.7條只是簡單地列出作為上部結構嵌固部位的最基本的必要條件（亦即根本性要求）。對比《抗規》第6.1.14條的第2點規定和《高規》第第5.3.7條的規定不難發現，對于地下室頂板能夠構成上部結整體驗算的嵌固部位的根本性要求是完全一致的，即地上一層的側向剛度不宜大于相關范圍地下一層側向剛度的0.5倍（亦即地下一層與首層的側向剛度比不宜小于2）。

    因此，對于坡前地下室外圍墻內側與采光井一側的外側，增設幾道與外圍墻相垂直的幾道短肢剪力墻這項技術措施的主要結構作用，不能簡單片面地理解為主要為了有效減小地下室外圍墻的計算長度并對較長的外圍墻起到側向支撐的作用，而其真正的結構作用在于滿足當地下室頂板作為上部結構計算的嵌固部位時，地下室頂板的上下層的側向剛度比必須符合現行規范這一項根本性規定的要求。

    這里還必須進一步指明是，即使在地下室外地評以下地下室外圍墻外全被室外填土所埋，即所謂四周均存在有效的土的側限作用，地下室若作為上部結構嵌固端時，其上下兩層兩個方向的側向剛度比，亦必須全部滿足規范的這一根本性要求。

    依據標準：

    1、國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011-2010；

    2、行業標準《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010。

(本文來源:陜西省土木建筑學會   文徑網絡設計項目投資中心：雷丹 尹維維 編輯  劉真 文徑 審核)

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