关键词：墙厚 梁高 转角窗 位移角 位移比
引言：低烈度区剪力墙结构模型调整中的各种指标较容易满足，而高烈度区却很难满足，200厚剪力墙根本无法满足抗震和抗风要求，主要梁截面400高配筋率严重超筋，连梁也是大面积抗剪超筋，墙很多稳定性不足，位移角离规范限值差距很大，由于模型调整的复杂性，调整模型占的时间已经达到30%以上的总时间，尤其项目过程中经常调整户型，新增阳台，取消某段剪力墙现象经常发生，导致标准层结构模板图非常难以完成，甚至施工图已经进行到中期了，各种宏观指标仍然不满足规范或建筑专业的要求。
本文以8度区，Ⅲ类场地，离海边3公里，某33层不对称剪力墙结构为例（下简称“8度”），并与相近户型7度区，二类场地，离海边15公里（下简称“7度”）某33层剪力墙结构对比阐述，整理8度区遇到的比较棘手的一些问题及对应的处理方法。
一、位移比及周期比不满足规范
由于位移角的严重不足，结构布置时会将能布置剪力墙的地方都尽量布满剪力墙，这就导致建筑内部剪力墙增加过多（7度时建筑内部墙体并不多），建筑四角由于开窗、阳台及造型等限制无法新增整段墙（与7度墙长基本一致），结构刚度非常不均匀，外加不对称户型的影响，结构刚度中部反而大，扭转变成第一或第二周期，位移比1.5以上【1】，均不满足规范要求，模型调整陷入停滞。后经与建筑专业沟通，外圈墙逐渐增厚为350（试算从200~450厚）才刚好满足周期比，而位移比还偏大，但是已贴近规范上限值。后经于甲方沟通，建筑两侧的梁加高到1800以上，影响卫生间窗户的地方，甲方经与方案公司协调，同意微调卫生间窗尺寸以满足结构要求。在各方的努力配合下，位移比，周期比【2】结果均在规范范围内，而且并未紧贴规范限值，保证建筑物的安全度及经济效益。
二、位移角严重不足
位移角【3】严重不足可以说是调整模型的最大问题，高层建筑混凝土结构技术规程规定限值为1/1000，而7度区的模型经试算，仅达到1/700左右，非常尴尬。
后由于别的指标也不满足要求，在模型中部能布置剪力墙的地方几乎都布置了剪力墙，结构梁在不影响门洞的情况下尽量加高，分户墙均做满，中间仅开了跨度1m以内的1800以上的高连梁，外圈墙厚增厚到350，内部墙厚200~300不等，位移角1/900左右，后由于建设单位微调了标准层户型，加大了建筑纵向（即长方向）尺寸，新增悬挑阳台及挑梁造型等，位移角又变差了。与建筑专业沟通，方案公司不同意大调整户型布置，只能微调了厨房门和个别卫生间门位置，保证结构梁与墙在建筑物的横向（即短方向）能成榀，成榀带来的效果还是非常明显的，风和地震引起的力均能成榀传递，结构各项指标变的越来越接近规范值，梁墙超筋数量至少减少1/2，位移角已经满足规范限值了。
三、精调模型
模型整体指标满足要求后只是完成调模的宏观指标了，还有很多问题仍然未解决，各种超筋梁，超筋墙，稳定性不足的墙，墙厚引起的公摊太大等一系列还需解决的问题。
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超筋梁的解决除了加梁高能解决一部分外，更多的是调整墙布置来解决，这带来了一连串别的问题，浪费了很多时间，也还有几根梁迟迟调不过，或者按下葫芦浮起瓢，非常困惑，后与总工协商，又单独定案，检查模型，凡是连梁均改成混凝土强度等级同墙（模型有错误的地方），能满足图集锚固要求的原已点铰接的梁，尤其是一端是次梁的但是编号按照框架梁配筋的，次梁端铰接取消，这样位移角变好，振型变好，有些梁不再超筋；连梁抗剪不足的施工图采用加斜筋及交叉斜筋等来满足要求，不再纠结某一个连梁是否超筋，而是优先控制宏观指标，这样带来了很多明显的效果。
墙不足的解决相对比较简单，可以加墙厚，根据建筑专业要求，调整加厚墙的偏心方向，保证客厅卧室的净尺寸，满足户型的舒适度要求，墙厚的提高稳定性问题基本解决，个别仍然不满足的，墙端加垂直墙肢或加端柱，但是仅能个别加端柱，若端柱加多，结构形式变成框架-剪力墙了，就更复杂了，还得同步看倾覆力矩比值，控制结构形式满足纯剪力墙结构。
有些户型原方案图时布置有转角窗【4】，高烈度地区尽量避免，若和外审及相关专家沟通后同意布置，对应加强措施一定要做足，如约束边缘构件YBZ底到上均设置，转角窗梁高尽量做满（除窗高外均做梁），转角窗相关的墙避免设置一字或短肢墙，转角窗处板厚适当加厚，如150mm，板内设置斜向暗梁，避免地震时转角窗处破坏危急整栋建筑的整体结构安全度。
四、优化结构布置，确保综合效益
所有开发商都是逐利的，利润率肯定是要保证的，设计单位肯定得迎合市场，为此必须考虑综合效益，尽量降低公摊，减少建安成本，同时还得保证户型的经典性和建筑结构的安全性，抗震抗风性。
在满足结构规范及各种图集的要求下，采取了如下几种优化方案；一是建筑底到上墙厚按照3~4段变厚度，由350mm逐步过渡到200mm或250mm，底部几层外墙因为计算需要取得很厚，内墙尽量减小厚度，尽量避免受力较差的一字墙和短肢墙，尤其注意的是，由于墙主要厚度不再是200mm厚（7度区一般都是200mm厚），故1.6m不再是短肢墙【5】的控制长度，而是需要满足8倍墙厚以上才行，这种错误容易由于设计习惯疏忽，最后再发现其他专业已经很难同意调整墙长；二是当墙体数量满足规范位移角要求时，尽量贴规范底限，如控制在1/1000，而不是1/1100，这种控制指标对于8度区的高层来说，节约成本效果非常明显，由于之前为了调整模型，梁高多1.2m以上，现控制指标贴限后，部分梁高可以减小，由于是标准层，节约成本较明显，同时减少梁高也会给各专业更多的发挥空间，尤其设备管线，如类似新风系统的排布会变得简单；三是一些板块较小的房间（如4.5m以内的），但上面有各种砌筑隔墙的，内部尽量不再布置次梁，次梁会影响建筑美观，降低居住品质，施工支模费用也较高，此种情况可以适当加厚板厚，隔墙荷载考虑足够即可，若是200厚长隔墙可考虑设置板内加强筋或板内暗梁传导荷载。
五、与各专业加强配合沟通
由于设计周期的变短，留给各专业的时间越来越少，在调模或施工图过程中，随时配合是非常必要的，当遇到结构专业无法解决的问题，如墙厚无法加厚，梁高确实加不了的情况，及时与方案公司和建筑专业沟通，多专业协调解决问题，往往会起到事半功倍的效果，如本例多次与方案公司沟通，在不影响整体效果的情况下，调整了卫生间窗高，取消了转角窗造型（沟通多次），减小悬挑阳台的净悬挑尺寸等，才共同快速的解决了调整模型中的几个痛点；若只是结构专业在7度区标准层的基础上硬调整模型，2周时间都会白白浪费，等最后确定方案后，结构专业时间已经不足，后期施工图质量肯定会差，错误率肯定提高。
结束语：综上所述，高烈度区与低烈度区模型调整差异很大，墙厚梁高等布置都非常考验设计水平，一定要有足够的时间精调模型，调模型时多考虑后期施工图是否能顺利绘制，如梁板配筋是否满足规范要求，不能都贴限，模型不红就认为完美，遇到问题及时与各专业沟通，不能闭门造车，最后辛苦加班换来的是施工图质量的下降。
参考文献:
[1]高层建筑混凝土结构技术规程，JGJ3-2010.北京：中国建筑工业出版社,2010
[2]建筑抗震设计规范（2016年版），GB50011-2010.北京：中国建筑工业出版社,2016
[3]混凝土结构设计规范（2015年版）GB50010-2010.北京：中国建筑工业出版社，2015.
[4]建筑物抗震构造详图（多层和高层钢筋混凝土房屋）11G329-1.北京：中国计划出版社，2011.
[5]全国民用建筑工程设计技术措施2009 结构（混凝土结构）.北京：中国计划出版社，2012.
论文作者:张威
论文发表刊物:《城镇建设》2020年 1期
论文发表时间:2020/3/17
标签：位移论文; 结构论文; 模型论文; 烈度论文; 剪力墙论文; 建筑论文; 户型论文; 《城镇建设》2020年 1期论文;