短肢剪力墙结构设计的特点和注意事项
短肢剪力墙结构设计
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浅析短肢剪力墙结构设计摘要:短肢剪力墙结构体系在原有剪力墙结构体系的基础上,吸收了框架结构体系的优点,具有较强的实用性。
本文主要从短肢剪力墙结构的布置原则和特点、短肢剪力墙结构的判定、短肢剪力墙结构设计应注意的问题及短肢剪力墙结构的构造要求进行阐述。
关键词:短肢剪力墙;设计;分析1前言短肢剪力墙结构是剪力墙结构中的一种,多用于高层及小高层住宅建筑。
短肢剪力墙结构的大多数墙肢相对较短,常用的有“t”字型、“l”型、“十”字型、“z”字型、折线型、“一”字型。
近年来,随着人们对住宅空间及舒适度的要求越来越高,原来普通框架结构的露柱露梁、影响房间美观;普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们的需求。
从结构方面,比较一下普通剪力墙结构和框架结构的优缺点,普通剪力墙结构结构整体刚度大,安全,但是自重大,地震力大。
建筑布置不灵活;框架结构布置灵活,但是结构刚度小;而短肢剪力墙结构就是结合两者的优点,克服了各自的缺点,使建筑房间功能布置偏于灵活,容易获得大的建筑空间,受到了建筑师的肯定。
另外,从经济方面,短肢剪力墙结构降低了钢筋和混凝土的用量。
深受开发商的喜爱,所以越来越广泛的应用于实际工程。
本文主要阐述了小高层住宅中应用短肢剪力墙结构的设计应用。
2短肢剪力墙结构布置原则进行短肢剪力墙布置的时候,应注意使结构的刚度适宜,传力路径明确,结构专业应较早地介入建筑专业的方案设计,使结构布置既能满足建筑功能的要求,又能做到经济合理,(1)短肢剪力墙总的布置原则是:均匀、分散、对称、周边。
均匀、分散是要求每片剪力墙的抗侧刚度相差不大,避免一、二片刚度特大的剪力墙受力过于集中。
对称布置,可使质心和刚心重合,这样可以避免和减少建筑物受到的扭矩。
剪力墙靠近结构单元的周边布置,可增大房屋的外围刚度,从而减小结构的扭转周期。
(2)高层建筑不应全部是短肢剪力墙结构,若短肢剪力墙较多,可在竖向交通中心区布置筒体或一般剪力墙来共同抵抗水平力。
高层建筑短肢剪力墙结构特点及设计问题研究
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多,短肢 剪力墙 与一般 剪力墙 一起 组成抵 抗水平力 的剪 力墙结 构 ,这
种剪 力墙 结构则 被称 为短肢 剪力 墙结 构 。 由于短肢 剪力墙 结构 的抗震 能力较 弱, 因此 ,建筑 工程采 弱部 位,这使 得应 力分布 变得 非 常负责 。 因此 ,洞 1 3 设置 时 ,应尽 量避 免这 种情 况 的 出现 。但 是若 工程 必 须 采用这种 结构 时,则需在洞 口的周 围加强 防护措施 或者采 用轻质 材料 填补 叠 合洞 1 3 ,将其 变 为洞 口布 置 规则 的剪 力墙 ;第 三 ,应运 用 适 当 的分 析方法 分析并 判断洞 口布置 ,可采用简 易模型简 化分析 处理不 规 则洞 口 ,分析 并 判 断其 处 理 结果 。
1短 肢 剪 力 墙 的 概 念
关 于短 肢剪 力墙 的定 义 ,《 高层 建筑 混凝 土结 构技 术规 程》 给予 了详 细解 释 :短肢 剪力 墙是指墙 肢截面 的 高度 与墙 肢截面 厚度 的 比值
在5 ~8范围 内的剪 力墙,而一般剪力 墙则为墙肢截 面的高度与 墙肢截
面厚度 的比值不 小于 8的剪 力墙 。若建筑 结构 中短 肢剪 力墙数量 比较
2短 肢剪力墙 结构 的特点
2 . 1满 足 建 筑 功 能 需要
短肢 剪力 墙结构 的墙肢 与填充 墙具有 相 同的厚度 ,连 接各墙 的梁 并不会 出现突 出墙面 的情况 ,而是 均位于 竖 向的平面之 内 。另外 ,随 着 轻质材 料在 墙体建 设 中的广泛应 用 ,这 使得短 肢墙在 满足建 筑功 能 需要 方面更胜 一筹 。尽管采 用短肢 墙构件 在一 定程度 上加大 了施工 难 度 ,但是 建筑 的 空 间使用 面积 会 比传 统结 构增 加不 少 。
短肢剪力墙结构设计
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短肢剪力墙的结构设计摘要:近年来,建筑事业以突飞猛进之势高速发展,建筑工程中对短肢剪力墙的应用也越来越广泛,为了满足建筑工程中空间结构和平面布局的高要求,短肢剪力墙结构设计开始广泛应用于建筑中。
短肢剪力墙在结构设计方面最大的优点是可以通过调整墙体的位置,使现代建筑获得更大空间和灵活性,同时减轻结构自重,降低造价因此,合理的进行短肢剪力墙结构设计是目前讨论的重点问题。
关键词:短肢剪力,结构设计,布置,特点一、短肢剪力墙结构的概念与设计1. 短肢剪力墙结构的概念根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3—2010)中所描述的,短肢剪力墙较多时,形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵水平力的剪力墙结构,称为短肢剪力墙结构。
这是结构的概念。
对于“短肢剪力墙较多”的理解,专家给予的解释为:短肢剪力墙所承担的第一振型底部地震倾覆力矩>4o%的结构总底部地震倾覆力矩,同时简体和一般剪力墙所承担的第一振型府部地露倾覆力矩不宜小于结构总地震倾覆力矩的50%。
因此我们可以理解为:短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩为40%~50%的结构总底部地震倾覆力矩的结构为短肢剪力墙结构,50%时结构布置不合理,应调整结构布置。
2. 短肢剪力墙结构的设计通过大量的实验研究表明,短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节包括建筑物角点处的墙肢、底部外围的小墙肢,以及连梁等构件。
当结构发生扭转时,建筑物外边缘和角点处的墙肢会首先开裂;在地震作用下,对于层数较高的短肢剪力墙结构将主要发生弯曲变形,底部外围的小墙肢将遭严重破坏,特别是一字形小墙肢遭破坏最严重。
因此,在设计中,对这些薄弱环节,不仅要通过计算保证其抗震能力,更应当加强概念设计和抗震构造措施。
(一)在短肢剪力墙结构布置上,墙肢平面上分布要力求均匀,使建筑物的刚度中心和质心尽量接近,以减小扭转效应。
通常将一般剪力墙布置在建筑物四角和楼电梯间,短肢墙双向均匀对称布置。
(二)为提高建筑物外边缘和角点处的墙肢的抗震能力,应适当增加相应位置墙肢厚度,加强墙肢端部的暗柱配筋量,严格控制墙肢截面的轴压比,以提高墙肢的延性和承载力。
短肢剪力墙结构
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1 短肢剪力墙的特点及其与异形柱的区别对于12~16层的小高层建筑结构,采用既可以保证结构的刚度、位移,又可以使室内空间方正合理。
所以短肢剪力墙结构得以普遍应用。
短肢剪力墙的受力、变形特征,类似以框剪结构。
但比框架结构的刚度分配、内力分配更合理,结构的变形协调导致的竖向位移差别,也比框剪结构小,则传基础荷载更均匀、合理。
1)短肢墙与异形柱的区别截面尺寸:柱:H/B < 3;(单肢)异形柱:H/B < 5;(一般柱肢数≤两肢)短肢剪力墙:5 < H/B < 8;(墙肢数≤两肢)剪力墙:H/B > 8。
(不限)当有大于两肢的短肢墙或异形柱时,尽管各肢的长宽比符合要求,也宜按墙输入、设计。
2 短肢剪力墙结构的界定方法规程相关规定:高规第7.1.2条规定了高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。
短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,并且应符合一系列规定。
第7.1.3条规定了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,不应采用第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
短肢剪力墙结构的定义:(1)短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙;(2)高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构;(3)短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。
短肢剪力墙结构的必要条件:抗震设计时,短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
短肢剪力墙结构的下限:当短肢墙较少时,如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%~40%,则可以按普通剪力墙结构设计。
下限规范没有规定,用户可以灵活掌握。
B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,即使置筒体,也不能采用。
其最大适用高度比高规表4.2.2-1中剪力墙结构的规定值适当降低,且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m 和60m。
短肢剪力墙在结构设计中应注意事项
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短肢剪力墙在结构设计中应注意事项现阶段,人们对房屋特别是高层住宅的平面与空间的要求不断提高,原有的普通框架结构已经不能满足人们对住宅的要求,人们对住房有了商品化的新认识。
房开公司一方面要满足用户对住房的需要,另一方面要在有限的土地上建造更多房产以实现自己最大的利益,这就对短肢剪力墙有了很大的需求。
本文对短肢剪力墙的结构设计进行分析,指出在设计过程中的注意事项以及阐述短肢剪力墙的计算方法。
标签短肢剪力墙;结构设计;注意事项一、短肢剪力墙概述短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。
短肢剪力墙的优点很明显,那就是布置灵活。
设计者可以结合建筑平面、利用间隔墙位置来布置竖向构件,剪力墙的数量和剪力墙肢长度均可自主调整。
在满足承载力的情况下,还可以调整刚度和刚心,对整体结构起到一个优化的作用。
而且由于减少了剪力墙数量,而代之以轻质填充墙,不仅房屋总重量可以减轻,同时也适当降低了结构刚度,使地震作用减小,这不仅对基础设计有利,而且对结构抗震较为有利,同时也可降低工程造价,可加快施工进度.。
与一般的剪力墙结构相比,短肢剪力墙也存在着一定的问题。
第一,短肢剪力墙在抗震性能上相比于一般的墙体表现较差,如果是在地震频发地区或是楼层较高的建筑中,应谨慎使用短肢剪力墙。
第二,与一般剪力墙相比,边缘构件在短肢剪力墙结构中的比例会更大,而且,短肢剪力墙结构的配筋率也较大。
所以建造时单位面积用钢量会大于普通墙体。
二、短肢剪力墙的结构设计在目前,国家并没有系统的详细的短肢剪力墙设计的相关规范。
所以,在结构设计的过程中遇到的一系列问题,只能通过设计人员的经验进行解决。
短肢剪力墙的受力、变形特征,类似于框剪结构。
但比框架结构的刚度分配、内力分配更合理,结构的变形协调导致的竖向位移差别,也比框剪结构小,传基础荷载更均匀、合理。
但有大量的实验验证,短肢剪力墙在抗震性能上存在薄弱环节,主要集中在建筑物角点处或连梁、小墙肢等构件部位。
短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点
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短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点1、短肢剪力墙的定义高规7.1.8规定,短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。
以下几种情况不属于短肢剪力墙: 1)厚度大于300mm的墙,各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4时,属于一般剪力墙。
2)若剪力墙中,即使有几肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8,但有一肢截面高度与厚度之比大于8,该截面与属于一般剪力墙。
3)高规7.1.8条文提到,对于采用刚度较大的连梁与墙肢形成的开洞剪力墙,不宜按单独墙肢判断其是否属于短肢剪力墙。
《北京细则》5.5.5条规定,当短肢剪力墙与较强的连梁(连梁净跨与连梁高度之比不大于2.5,且连梁高度至少大于400mm)相连,或与翼墙(翼墙长度应该不小于短肢墙厚度4倍)相连,可不作为短肢剪力墙。
2、短肢剪力墙较多的剪力墙结构具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指,在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构。
如果不符合上述范围时,不属于“短肢剪力墙较多的剪力墙结构,这时仍可按一般剪力墙结构进行设计,但其短肢剪力墙仍应提高一级等级后满足本措施对短肢剪力墙轴压比的限值及其他构造措施。
(刘铮《建筑结构快速入门》P72) 但李国胜《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》P187提到,在剪力墙结构中,只有少量不符合墙肢截面高度与厚度之比大于8的墙肢,不属于短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,这些少量小墙肢抗震等级不需提高一级。
2011版高规对02版规程进行了修改,不论是否短肢剪力墙较多,所有短肢剪力墙都要满足7.2.2条规定。
但短肢剪力墙的抗震等级不再提高(条文说明)。
同时说明一下,《广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)补充规定》对短肢剪力墙的抗震性能及其优缺点则有不同的看法,第3.2.4条则定量化界定“具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指短肢剪力墙的截面面积占剪力墙总面积的50%以上。
短肢剪力墙结构
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短肢剪力墙结构在建筑领域,结构的选择对于建筑物的稳定性、安全性以及使用功能都有着至关重要的影响。
短肢剪力墙结构作为一种较为新颖且实用的结构形式,近年来在住宅建筑中得到了广泛的应用。
短肢剪力墙结构,顾名思义,是指墙肢的长度较短的剪力墙结构。
一般来说,短肢剪力墙的墙肢截面高度与厚度之比在 5 到 8 之间。
与传统的剪力墙结构相比,短肢剪力墙结构具有一些独特的特点和优势。
从建筑布局的角度来看,短肢剪力墙结构为建筑设计提供了更大的灵活性。
由于墙肢较短,房间的布置可以更加自由,能够更好地满足现代人对于多样化户型的需求。
不像传统剪力墙结构那样,由于墙体的限制,房间布局往往较为固定和单一。
在受力性能方面,短肢剪力墙结构能够有效地抵抗水平荷载,如地震作用和风荷载。
短肢剪力墙与普通剪力墙协同工作,共同承担水平力,使得结构的整体稳定性得到保障。
同时,短肢剪力墙的存在也能够限制结构的侧向变形,提高结构的抗震性能。
在经济性能上,短肢剪力墙结构也有一定的优势。
相较于纯框架结构,它能够减少梁、柱的截面尺寸,从而降低建筑材料的用量,节约成本。
而且,由于其能够提供较为灵活的空间布局,在一定程度上可以减少因为户型不合理而导致的销售困难,从而间接提高了经济效益。
然而,短肢剪力墙结构也并非完美无缺。
在设计和施工过程中,需要特别注意一些问题。
设计方面,由于短肢剪力墙的墙肢较短,其受力情况相对较为复杂。
因此,在进行结构设计时,需要精确地分析其内力和变形,以确保结构的安全性。
同时,短肢剪力墙的布置也需要遵循一定的原则,如均匀、对称等,以避免结构出现扭转等不利情况。
施工过程中,短肢剪力墙的混凝土浇筑质量需要严格控制。
由于墙肢较短,钢筋布置较为密集,混凝土在浇筑过程中容易出现振捣不密实的情况,从而影响结构的质量。
此外,短肢剪力墙的模板安装也需要保证精度,以确保墙体的尺寸和垂直度符合设计要求。
为了更好地发挥短肢剪力墙结构的优势,避免其可能存在的问题,在实际应用中,需要结合具体的工程情况进行合理的设计和施工。
建筑工程中短肢剪力墙结构设计
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试析建筑工程中短肢剪力墙的结构设计摘要:短肢剪力墙结构在现代建筑行业中是一种比较常用的结构形式,其不但能够避免室内存在柱楞,还能增大建筑内部的使用面积,同时对于建筑物内部的使用功能以及布置情况都可以不断改善。
诸多优势使得这一结构成为了很多建筑师和开发商的欢迎。
而在实际运用过程中,人们发现了短肢剪力墙结构存在的弊端,其在抗震性能方面的能力较弱。
本文简述了短肢剪力墙结构的定义及优点,对短肢剪力墙结构设计中的几点注意事项作了阐述,供大家参考。
关键词:短肢剪力墙;短肢剪力墙结构;短肢剪力墙结构的判定中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:引言短肢剪力墙过多的剪力墙结构能够给住宅建筑内部的分布带来很大的方便,其能够有效防止框架结构露梁露柱的缺陷,能够满足更多用户对平面有效分割的需要。
并且,在经过运用轻质填充墙后能够大幅度降低结构本身的重量,从而减弱结构的侧向刚度,使得结构的自振周期不断增大,间接地增强了结构承受震动的能力。
但受到新型结构抗震性的影响,其在地震较多的地区没有得到太多的运用,为确保万无一失,在运用短肢剪力墙结构抗震设计过程中,对其运用范围加以限制,更应该完善相应的抗震方法。
短肢剪力墙的定义在人们对住宅环境要求不断提高的过程中,对于多层住宅平面与空间的要求也更为严格。
早期常规框架结构的露柱露梁、剪力墙结构会给建筑空间带来不利影响,限制了其内部空间结构大小,这显然满足不了用户当前的实际需要。
因而, 在设计者和建筑者们长期的研究探索中,其把剪力墙当成基础,对框架的优势不断积累改进后创建了全新的结构模式,即“短肢剪力墙一简体(或一般剪力墙)”结构体系。
1 .短肢剪力墙高厚比的标准在短肢剪力墙设计过程中需要对高厚比加以严格控制, 其具体控制方法包括:(1)把短肢剪力墙、常规剪力墙互相区分开来。
在建筑施工标准中提到了,短肢剪力的高厚比通常为5~8,常规剪力墙的高厚比需在8以上。
(2)把短肢剪力墙、异型柱之间加以区分。
短肢剪力墙结构设计应用优点与注意事项论文
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短肢剪力墙结构设计的应用优点与注意事项【摘要】本文结合短肢剪力墙结构体系特点,就短肢剪力墙结构的计算与应用优点和应注意的问题进行了探讨。
【关键词】短肢剪力墙;结构特点;计算;优点;注意问题1 引言随着新型建筑材料、新的设计计算理论、新的施工技术和设备的不断涌现,特别是计算机结构分析手段的不断提高,为实现建筑功能的多样化提供了必要的技术条件。
现代建筑结构要求大开间,平面及房间布置灵活、方便,室内不出现柱楞、不露梁等。
异形柱与短肢剪力墙结构能较好地满足要求,因而逐渐得到了推广应用。
2 短肢剪力墙结构体系特点短肢剪力墙可结合建筑平面,利用间隔墙位置来布置竖向构件,基本不与建筑使用功能发生矛盾;墙的数量可多可少,肢可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置;能灵活布置,可选择的方案较多,较易处理楼盖的支承;连结各墙的梁,亦随墙肢位置而位于间隔墙竖平面内,属于隐蔽型;视建筑平面及抗侧力的需要,把中心竖向交通区处理成筒体或短肢剪力墙;短肢剪力墙的短墙肢虽然同异形柱框轻结构体系的异形柱一样截面抗扭不利,但由于其墙肢较长,受力接近剪力墙的墙肢,结构体系趋于合理。
此种体系同样适用于单元式高层住宅。
由于上述特点,在结构布置方面灵活性及可调整性大,因此容易得出合理的结构方案。
因此,由于它的灵活性较大,随之结构布置也可能有较大的差别,从而导致有不同的结构设计效果。
3 短肢剪力墙的计算分析短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构。
其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。
在tat、tbsa中,只需按剪力墙输入即可,而且tat、tbsa更适合用来计算短肢剪力墙结构。
tat、tbsa所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型,其中梁、柱为普通空间杆件,每端有6个自由度,墙视为薄壁杆件,每端有7个自由度,考虑了墙单元非平面变形的影响,按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵,引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解,它适用于各种平面布置,未知量少,精度较高。
短肢剪力墙结构
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短肢剪力墙结构在建筑领域,短肢剪力墙结构是一种较为常见且具有独特特点的结构形式。
它在满足建筑功能需求的同时,也为结构的稳定性和安全性提供了可靠保障。
短肢剪力墙结构,顾名思义,是指墙肢的截面高度与厚度之比在 5到 8 之间的剪力墙。
与普通剪力墙相比,短肢剪力墙的墙肢较短,布置相对灵活,能够更好地适应建筑平面的多样化需求。
从建筑设计的角度来看,短肢剪力墙结构具有诸多优势。
首先,它能够有效地分隔建筑空间,使房间布局更加自由灵活。
在住宅建筑中,可以根据住户的不同需求,灵活划分卧室、客厅、厨房等功能区域,提高空间的利用率。
其次,短肢剪力墙的存在可以减少梁的布置,从而增加室内的净空高度,给人以更加开阔舒适的感觉。
此外,由于墙肢较短,对于建筑外立面的设计也提供了更多的可能性,可以创造出更加丰富多样的建筑造型。
在结构性能方面,短肢剪力墙结构同样表现出色。
它能够承担较大的水平荷载,如地震作用和风荷载。
短肢剪力墙通过自身的抗侧刚度和承载能力,有效地抵抗水平力的作用,保证结构的稳定性。
而且,短肢剪力墙与其他结构构件如框架柱、梁等协同工作,共同构成一个完整的结构体系,提高了整体结构的抗震性能。
然而,短肢剪力墙结构也并非完美无缺。
在设计和施工过程中,需要注意一些问题。
由于短肢剪力墙的墙肢较短,其延性相对较差。
为了提高其延性,需要采取一些构造措施,如在墙肢端部设置约束边缘构件、增加钢筋的配置等。
另外,短肢剪力墙结构的计算分析也相对复杂,需要考虑墙肢的受力特点、轴压比等因素,对设计人员的专业水平要求较高。
在施工过程中,短肢剪力墙的混凝土浇筑质量至关重要。
要确保混凝土的密实度和强度,避免出现蜂窝麻面、孔洞等质量缺陷。
同时,钢筋的绑扎和连接也需要严格按照设计要求进行,以保证墙肢的承载能力。
短肢剪力墙结构在实际工程中的应用非常广泛。
在高层住宅建筑中,它能够满足人们对于居住空间和舒适度的要求;在商业建筑中,也可以通过合理的布置,实现大空间和灵活分隔的结合。
短肢剪力墙结构设计及控制要点
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般剪 力墙 结构等方面优点 而被广泛应用 ,在其设计 过程中应结合住
了保证柱处于大偏压状态并 防止受拉钢筋未达屈服 而混凝土 已被压碎 宅特点 , 到刚柔适 中,并 运用抗震概念设计原理 ,采取有效抗震措 做
的结果应限制轴压 比,以防止柱 的塑性变形能力小 、 结构 延性差 ,在 施 、注重细部设计等措施来保证结 构设 计安全性和经济性。 地震 中耗散和吸收 的地震能量少结构 容易破坏现象 。但 在结构设计 中
短肢剪 力墙 约束边缘构件配筋特 征值 应 比相 同轴压 比的框架柱高
级 ,轴压 比小于0 的短肢剪力墙及非加强部位 的短肢剪 力墙 的边缘 . 3
短肢 剪力墙 应 主要布置 在房 间间隔墙 的交 接部位 ,其数 量应 根 构 件的构造设置也应高 于一般剪力墙 ;短肢剪力墙 的截面高度一般控在 1 —. . 2 m范围 内,其约束边缘构件 长度一般 区4 0 m,其边缘构 2 0 5m 应尽量均匀 布置以保证建筑物 的刚心 和质 心一致 ;墙体若为短 力墙应 件 的纵 向配筋除应满足规 范要 求外宜按照框架柱要求设 置 ;在进行抗
使其接近建筑质 心以减小扭转效应 ;设计 时尽量利用电梯 、楼梯 间形
成核心筒 以保证有 足够的刚度来抵抗水平 力 ,但在采用核心筒 时应确
1 短肢剪力墙结构及其设 计布置原则 .
1 短肢剪力墙结构 . 1
保 其与外围结构连接 可靠 ;可采用适 当增加平 面外边缘及角点处的墙 肢 厚度及长度 以严格控 制轴 压 比和加强剪力墙 内配筋来提高墙肢 的抗
随着经济发展和人们生活水平 的提 高 ,人们对住宅平面及空 间的 小且承受 较大的竖 向荷载而破 坏严 重 ,尤其是一字 型结 构墙 体破坏最
要求也随之增 高,因此 ,以一般剪力墙结构为基 础上 部吸取框架结构 严重等 ,因此 在短肢剪力墙结构设 计过程中针对这些 薄弱环 节应加 强
短肢剪力墙结构设计的应用实例概述
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短肢剪力墙结构设计的应用实例概述摘要:随着高层建筑的逐渐发展和人们对住宅使用功能要求的逐步提高,由于短肢剪力墙结构可以灵活布置,墙肢可长可短,可落地也可带转换层,房间内不会出现露梁露柱的现象,且短肢剪力墙的抗震性能也优于异形柱剪力墙结构,因此在设计中根据其受力的特点,充分掌握和了解其受力特点和破坏机理后,并选择合理的布置形式,正确掌握计算分析方法,它将在多、高层的住宅中有着广阔的发展前景。
关键词:小高层;建筑;短肢;剪力墙一、短肢剪力墙结构的概念短肢剪力墙结构是通常指墙肢的长度为厚度的5~8倍剪力墙结构,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型等。
在《高规》规定短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。
高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。
短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。
二、短肢剪力墙结构设计中的注意事项1、控制轴压比高层建筑中的短肢剪力墙,对轴压比的控制应该比普通剪力墙更加严格,特别是端柱、无翼缘的一字形短肢墙。
为了确保短肢结构墙的延性,设计时应对短肢结构墙的轴压比进行严格地控制,不应出现超过轴压比限值的剪力墙构件,合理布置结构布局,减少局部墙肢轴压比过大的情况。
2、关键部位剪力墙构件的抗震性能应加强建筑的角点处、结构外边线处的剪力墙均处在应力集中的区域,在地震时会最先出现塑性区甚至破坏。
设计时应充分考虑这些部位墙体的受力特性,并采取必要的加强措施,可提高建筑角点处的短肢剪力墙的抗震等级,减小轴压比限值、增大配箍率和纵向钢筋配筋率,特别重视较小墙肢的抗震承载力等。
3、正确区分框架梁和连梁对梁构件进行设计时,如果其跨高比不大于3,应按连梁的要求对其进行设计。
若跨高比大于5,宜按框架梁进行设计。
由于连梁的刚度对结构体系的整体抗侧移刚度影响显著,所以,对于梁截面的选择和配筋都应准确合理,符合结构构件在工作中的实际情况,以此对结构整体抗震性能进行准确的判断和设计。
短肢剪力墙与一般剪力墙的区别
![短肢剪力墙与一般剪力墙的区别](https://img.taocdn.com/s3/m/b17b612acbaedd3383c4bb4cf7ec4afe05a1b117.png)
引言概述:短肢剪力墙与一般剪力墙是结构工程领域中常用的两种剪力墙类型。
虽然它们都是用来承受侧向力和抗震力的结构构件,但在设计和性能方面存在一些差异。
本文将深入探讨短肢剪力墙与一般剪力墙的区别,并分析它们在结构设计中的不同应用。
正文内容:1.短肢剪力墙的定义与特点1.1短肢剪力墙是一种特殊的剪力墙,其肢长度较短。
1.2短肢剪力墙与传统剪力墙相比,具有更大的截面刚度。
1.3短肢剪力墙的设计原则是提高墙体刚性和延性,减小墙体质量。
2.短肢剪力墙与一般剪力墙的设计差异2.1荷载传导机制差异2.1.1传统剪力墙通过墙体内部的水平钢筋传导荷载。
2.1.2短肢剪力墙通过砼厚壁柱或剪力墙上设置的剪力肢传导荷载。
2.2墙体布置方式差异2.2.1传统剪力墙的布置方式较为规则,通常为框架结构的外部墙体。
2.2.2短肢剪力墙的布置可以根据实际需要进行灵活调整,适应不同空间布置。
2.3受力机理差异2.3.1传统剪力墙主要通过弯矩承载和剪力抵抗来抗震。
2.3.2短肢剪力墙主要通过剪力承载来抗震。
3.短肢剪力墙设计的优势3.1安全性能优势3.1.1短肢剪力墙由于具有较大的截面刚度,能够提供更高的抗剪承载能力。
3.1.2短肢剪力墙的破坏模式较为均匀,有利于抗震性能的稳定发挥。
3.2施工优势3.2.1短肢剪力墙的施工相对简单,不需要复杂的墙体钢筋布置。
3.2.2短肢剪力墙的构造件可预制,便于工地施工。
4.短肢剪力墙与一般剪力墙的典型应用4.1短肢剪力墙的应用4.1.1短肢剪力墙适用于经济型住宅和中等高层建筑的抗震设计。
4.1.2短肢剪力墙在空间布置较为复杂的建筑中更具优势。
4.2一般剪力墙的应用4.2.1一般剪力墙适用于高层建筑和大跨度建筑的抗震设计。
4.2.2一般剪力墙在结构刚度要求较高的建筑中更多见。
5.短肢剪力墙与一般剪力墙的设计考虑因素差异5.1墙体的高宽比5.1.1短肢剪力墙的高宽比相对较小,一般控制在34之间。
5.1.2一般剪力墙的高宽比相对较大,一般可达到68之间。
高层住宅短肢剪力墙结构及其常见问题探讨
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高层住宅短肢剪力墙结构及其常见问题探讨在当今城市建设的浪潮中,高层住宅如雨后春笋般拔地而起。
为了满足建筑功能和结构安全性的要求,短肢剪力墙结构在高层住宅中得到了广泛的应用。
短肢剪力墙结构具有空间布置灵活、结构自重较轻、抗震性能较好等优点,但在实际应用中也存在一些常见问题需要我们关注和探讨。
一、短肢剪力墙结构的特点短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为 5 8 的剪力墙。
与普通剪力墙相比,短肢剪力墙的墙肢较短,数量较多,可以根据建筑平面布局灵活布置,在满足结构强度和刚度要求的同时,为室内空间的划分提供了更大的自由度。
短肢剪力墙结构的主要特点包括:1、空间灵活性:能够更好地适应复杂的建筑平面布置,满足不同户型的需求。
2、自重较轻:减少了结构自重,有利于基础设计和降低工程造价。
3、抗震性能:通过合理的设计,可以具有较好的抗震能力,在地震作用下能够保持结构的稳定性。
二、短肢剪力墙结构在高层住宅中的应用由于短肢剪力墙结构的上述优点,使其在高层住宅中得到了广泛的应用。
在设计过程中,设计师会根据建筑的功能要求、高度、抗震设防烈度等因素,合理布置短肢剪力墙的位置和数量,以确保结构的安全性和稳定性。
例如,在客厅、卧室等主要房间,通常会避免设置剪力墙,以保证空间的开阔和使用的便利性;而在楼梯间、电梯间等部位,则会适当增加剪力墙的数量和厚度,以提高结构的竖向承载能力和抗震性能。
三、短肢剪力墙结构常见问题1、抗震性能的不确定性虽然短肢剪力墙结构在设计时会考虑抗震要求,但由于其墙肢较短,在地震作用下的受力情况较为复杂,可能会出现局部破坏的情况。
尤其是在高烈度地震区,短肢剪力墙结构的抗震性能需要更加谨慎地评估和设计。
2、墙肢的稳定性问题短肢剪力墙的墙肢较短,如果设计不合理或者施工质量控制不到位,可能会导致墙肢的稳定性不足。
例如,墙肢的轴压比过大、配筋不足等都可能影响墙肢的稳定性。
3、连梁的设计问题在短肢剪力墙结构中,连梁起到连接墙肢、协调变形的作用。
2、短肢剪力墙的判断与
![2、短肢剪力墙的判断与](https://img.taocdn.com/s3/m/d193d30c0a4c2e3f5727a5e9856a561252d32197.png)
2、短肢剪力墙的判断与短肢剪力墙的判断与设计1. 引言本文旨在介绍短肢剪力墙的判断与设计,并提供详细的指导和步骤。
短肢剪力墙是现代建筑中常用的结构元素,用于提供建筑物的抗震能力。
本文将从以下几个方面进行讨论:剪力墙的定义和作用、短肢剪力墙的判断标准、设计要点等。
2. 剪力墙的定义和作用剪力墙是一种用于抵抗地震力的竖向结构墙,通过在建筑物中布置剪力墙,可以显著提高建筑物的抗震能力。
剪力墙的主要作用是承担建筑物的水平地震力,将其转化为垂直的剪切力,通过墙体的作用,将这部分剪切力转移到地基中,从而保护建筑物的安全。
3. 短肢剪力墙的判断标准短肢剪力墙是指高度与长宽比小于等于2的剪力墙。
在设计阶段,需要根据短肢剪力墙的几何尺寸以及材料性质等因素,判断是否满足相应的判断标准。
主要的判断标准包括弹性刚度、强度、变形能力等方面。
3.1 弹性刚度判断弹性刚度是指短肢剪力墙在地震作用下,墙体的变形程度。
根据相关规范和公式,可以通过计算墙体的刚度系数来判断弹性刚度是否满足要求。
3.2 强度判断强度是指短肢剪力墙在地震作用下,所能承受的最大荷载。
根据相关规范和试验结果,可以通过计算墙体的承载能力来判断强度是否满足要求。
3.3 变形能力判断变形能力是指短肢剪力墙在地震作用下,能够承受的变形量。
通过计算墙体的屈曲变形、剪切滑移等参数,可以判断变形能力是否满足要求。
4. 短肢剪力墙的设计要点在进行短肢剪力墙的设计时,需要考虑以下几个要点:4.1 墙体布置及尺寸根据建筑物的结构布置和地震力分析结果,确定短肢剪力墙的布置位置和间距。
根据墙体的高度、厚度等参数,计算出墙体的几何尺寸。
4.2 钢筋配筋根据短肢剪力墙的受力特点和设计要求,进行钢筋的配筋设计。
确定纵向钢筋、箍筋的数量和位置,以及墙体的横向加筋等。
4.3 墙体厚度短肢剪力墙的墙体厚度需要满足强度和变形的要求。
根据相关指引和公式,进行墙体厚度的计算和调整。
5. 本文档所涉及附件如下:(这里列出本文档所涉及的附件,如相关图纸、计算表格等。
浅谈短肢剪力墙
![浅谈短肢剪力墙](https://img.taocdn.com/s3/m/e6ce43dd85868762caaedd3383c4bb4cf6ecb75c.png)
浅谈短肢剪力墙1. 简介短肢剪力墙是一种新型结构设计元素,主要应用于建筑物的剪力墙设计中。
它相较于传统的剪力墙具有更短的墙肢长度和更大的墙肢间距,因此具有更好的结构性能和经济效益。
2. 结构特点短肢剪力墙的结构特点主要表现在以下几个方面:•墙肢长度:短肢剪力墙的墙肢长度一般小于等于4m,相较于传统剪力墙更短。
•墙肢间距:短肢剪力墙的墙肢间距较大,有利于建筑物的空间布局和功能划分。
•受力性能:短肢剪力墙在承受水平荷载时,墙肢的受力性能更加合理,能够有效提高建筑物的抗震性能。
3. 设计要点在设计短肢剪力墙时,需要考虑以下几个要点:•墙肢尺寸:根据建筑物的使用功能和空间需求,合理确定墙肢的长度和间距。
•连接方式:短肢剪力墙的墙肢之间应采用合理的连接方式,以保证结构的整体性能。
•材料选择:根据短肢剪力墙的受力特点,选择合适的建筑材料,如混凝土、钢筋等。
4. 施工要点在施工过程中,应遵循以下要点:•施工顺序:按照设计图纸和施工规范,合理确定施工顺序,确保墙肢的施工质量。
•连接节点:墙肢之间的连接节点是短肢剪力墙的关键部分,应严格按照设计要求进行施工。
•质量控制:加强施工过程中的质量控制,确保墙肢的尺寸、连接和材料符合设计要求。
5. 应用案例短肢剪力墙在实际工程中已得到广泛应用,如高层住宅、办公楼、酒店等建筑物的剪力墙设计。
通过实际工程案例,可以看出短肢剪力墙在提高建筑物结构性能、节省材料和降低成本方面的优势。
6. 总结短肢剪力墙作为一种新型结构设计元素,具有很多优点,如更好的结构性能、经济效益和抗震性能。
在设计和施工过程中,应根据其结构特点和设计要点,确保墙肢的尺寸、连接和材料符合要求。
通过实际工程应用,可以看出短肢剪力墙在建筑行业中的广阔前景。
7. 发展趋势随着我国建筑行业的不断发展,短肢剪力墙结构设计也在不断创新。
未来的发展趋势主要表现在以下几个方面:•优化设计:通过对短肢剪力墙的结构性能和受力特点进行深入研究,进一步优化设计方法,提高结构效率。
短肢剪力墙结构的抗震性能及设计理论研究
![短肢剪力墙结构的抗震性能及设计理论研究](https://img.taocdn.com/s3/m/8077e947eef9aef8941ea76e58fafab069dc44d0.png)
短肢剪力墙结构的抗震性能及设计理论研究短肢剪力墙(Short-legged shear wall,简称SLW)作为一种新型的结构体系,在近年来受到了越来越多研究者的关注。
其独特的性能和设计理论成为了许多抗震工程师和研究人员的研究重点。
本文将就短肢剪力墙结构的抗震性能及设计理论进行广泛探讨。
首先,我们需要了解短肢剪力墙的定义及其特点。
短肢剪力墙是指在一定范围内将剪力墙的高度减小,使之更加短小紧凑的一种结构形式。
相比传统的剪力墙结构,短肢剪力墙具有以下几个显著的特点:首先,短肢剪力墙具有较好的抗震性能。
由于短肢剪力墙的高度相对较矮,使得墙的整体刚度较大,能够更好地承受地震力的作用,提高了结构的抗震性能。
其次,短肢剪力墙的材料利用率高。
由于短肢剪力墙的高度相对较低,相同体积下所需的材料较少,可以有效节约资源,提高结构的经济性和可持续性。
再次,短肢剪力墙的施工周期短。
相比传统的剪力墙结构,短肢剪力墙的高度较低,施工难度较小,能够更快速地完成施工任务,从而减少了施工周期。
有了对短肢剪力墙特点的初步了解后,我们进一步来探讨其抗震性能及设计理论。
首先,短肢剪力墙的抗震性能主要受到剪力加固措施的影响。
在研究中发现,采取适当的剪力加固方式可以有效提高短肢剪力墙的抗震性能。
例如,可以通过在短肢剪力墙上设置配筋钢板,提高结构的剪力承载能力。
其次,短肢剪力墙的设计理论主要包括抗震设计理论和结构优化设计理论。
抗震设计理论是指在设计过程中充分考虑地震力的作用,合理设置剪力墙的布置和尺寸,从而提高结构的抗震能力。
而结构优化设计理论则是指通过优化剪力墙的几何形状和材料使用等,使之达到最佳的经济性和抗震性能。
最后,在实际工程中,短肢剪力墙在设计过程中需要注意以下几个关键点。
首先,应合理选择短肢剪力墙的位置和布置,保证结构的整体稳定性。
其次,应根据地震设计标准合理确定短肢剪力墙的尺寸和配筋设计。
最后,要进行合理的施工工艺控制,确保短肢剪力墙的质量和强度。
短肢剪力墙较多的剪力墙结构设计注意事项
![短肢剪力墙较多的剪力墙结构设计注意事项](https://img.taocdn.com/s3/m/fabb03b15901020206409c0e.png)
短肢剪力墙较多的剪力墙结构设计注意事项
1 最大适用高度应比一般剪力墙结构适当降低,7度和8度抗震设计时分别部大于100m和60m;
2 短肢剪力墙较多的结构中应设置筒体或一般剪力墙,形成短肢剪力墙与一般剪力墙共同抵抗水平力;
3 抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%;
4 抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比规范规定的剪力墙抗震等级提高一级采用;
抗震设计时,各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,对于高层剪力墙结构,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7,无翼墙或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压比限值相应降低0.1;对于多层剪力墙结构(1),不论是否属于短肢剪力墙较多的结构,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.3、0.3和0.5;
5 用SATWE进行抗震分析时,应采用短肢剪力墙结构和指定短肢剪力墙的抗震等级,以便程序按《高规》第7.1.2条第5款进行内力调整;(待证实)
6 抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,对于高层剪力墙结构,底部加强部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%,。
多层短肢剪力墙结构设计要点
![多层短肢剪力墙结构设计要点](https://img.taocdn.com/s3/m/225ee12a1fb91a37f111f18583d049649b660e32.png)
一、概述多层短肢剪力墙结构是一种常见的高层建筑结构形式,其设计要点直接关系到建筑的抗震性能和整体结构安全。
在进行多层短肢剪力墙结构的设计时,需要考虑各种因素并确定合理的设计要点,以保证结构的稳定性和安全性。
二、受力特点1. 短肢剪力墙结构在受到地震等水平力作用时,主要通过墙体的受拉和受压来抵抗力的作用,因此需要保证墙体的受力性能良好。
2. 多层短肢剪力墙结构在垂直荷载下的受力特点也需要考虑,包括墙体的承载能力和局部受力集中的问题。
三、设计要点1. 墙体布置:合理的墙体布置是多层短肢剪力墙结构设计的重要环节。
需要根据建筑结构和荷载特点确定墙体的布置位置和数量,避免出现结构缺陷和单薄墙的问题。
2. 墙体配筋:墙体配筋的设计要符合建筑设计规范和要求,保证墙体在发生变形和破坏时能够承受相应的荷载,并保证结构整体的稳定性。
3. 基础设计:多层短肢剪力墙结构的基础设计必须符合土壤和地基条件,保证结构的稳固和安全。
在基础设计中还需要考虑地震作用下的基础抗震性能。
4. 侧向支撑:多层短肢剪力墙结构需要考虑侧向支撑的问题,包括对结构在水平方向上的受力性能和变形能力的限制。
5. 预制构件应用:在多层短肢剪力墙结构中,可以考虑使用预制构件,提高施工效率和结构质量。
四、特殊要求1. 抗震设计:多层短肢剪力墙结构的抗震设计要符合抗震规范的要求,进行地震响应分析和抗震设防研究,确保结构在地震作用下具有良好的抗震性能。
2. 防火设计:多层短肢剪力墙结构还需要考虑防火设计的要求,保证结构在火灾作用下的安全性能。
五、结语多层短肢剪力墙结构的设计要点涉及到多方面的知识和技术,需要通过综合考虑和分析,确定合理的设计方案,以保证建筑结构的整体稳定性和安全性。
设计人员还需要不断学习和积累经验,不断提高设计水平和能力,以应对各种复杂的工程实践和挑战。
六、施工和监测1. 施工技术:在多层短肢剪力墙结构的施工中,需要采用先进的技术和工艺,确保墙体的浇筑质量和连接技术符合要求,避免出现裂缝和变形问题。
短肢剪力墙结构特点与设计要点研究
![短肢剪力墙结构特点与设计要点研究](https://img.taocdn.com/s3/m/29a18e84d0d233d4b14e6944.png)
短肢剪力墙结构的特点与设计要点研究摘要:剪力墙结构自重和刚度都很大,对于小高层住宅,如果剪力墙数量很多,导致结构的基本周期短,地震作用大,而且钢筋和混凝土材料强度不能充分发挥,造成浪费。
所以对于层数不太多的小高层剪力墙结构,在保证结构安全的情况下,降低结构整体刚度是降低土建成本的主要手段。
剪力墙结构合理刚度可由结构的基本周期值确定,基本周期宜控制在 t1=(0.04~0.05)n,其中 n 为总层数。
降低结构整体刚度方法很多,如降低混凝土强度等级、减小墙体厚度,最有效手段就是减少墙体的数量,短肢剪力墙结构概念正是基于此目而提出。
关键词:短肢剪力墙结构;整体刚度;混凝土强度等级;合力刚度;自振周期;地震作用;竖向荷载1引言短肢剪力墙结构是近十几年来我国新兴的一种新型结构体系,目前可查到的文献中,未见到国外有这一方面的研究成果发表,国内关于短肢剪力墙最早的文献是 1997 年第 6期《建筑结构学报》中容柏生先生发表的”高层住宅建筑中的短肢剪力墙结构”。
随着近几年高层住宅的普及,作为降低结构用钢量的重要手段之一,短肢剪力墙结构迅速普及,各研究院校也对此结构体系作了大量的试验研究与理论分析。
2短肢剪力墙结构的特点短肢剪力墙结构既保留了异形柱不凸出墙面的优点,又克服了异形柱框架结构抗震性能差的缺点,建设部已明确将短肢剪力墙结构体系作为一种新型的住宅结构体系加以推广,该结构体系有如下一些特点:一、与普通剪力墙相比,短肢剪力墙门窗洞口可以开的更大,可以较好的满足住宅建筑的采光通风要求。
二、结合建筑平面,利用间隔墙位置来布置竖向构件,基本上不与建筑使用功能发生矛盾,基本上能达到建筑与结构的统一,尤其适用于 10~20 层,工程造价低于异形柱剪力墙结构和普通剪力墙结构。
三、墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要根据抗侧移刚度的需要而定,还可通过不同的尺寸和布置来调整结构整体刚度中心的位置,墙体数量的减少,有效的降低了结构刚度与自重,减小地震作用。
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短肢剪力墙结构设计的特点和注意事项
【摘要】文章主要从结构设计需要注意的事项出发,详细介绍了短肢剪力墙设计在建筑设计中的特点,和在大体结果设计中应主要的问题及不应忽视的重要问题,短肢剪力墙结构是当前小高层建筑结构设计中一种根据剪力墙结构进行改进后的设计方式,其改进的目的是为了更好的适应人们对于建筑内部空间应用的需求,使建筑内部的平面空间更大,室内空间应用更加灵活和高效,满足了现代城市居民对建筑室内设计的要求。
【关键词】短肢剪力墙;设计特点;注意事项
前言
近些年来,在现代城市的建设中,小高层以其独特的优越性成为当前住宅建筑中最受欢迎的建筑结构形式,其优越性主要体现在土地利用率高,相对开发成本低,舒适性和便利性更强,户型也更加多样等几方面。
尤其是采用短肢剪力墙结构的设计方式进行施工的小高层,更大程度了满足现代都市人对于住宅建筑内部更高的空间利用率和更灵活多样的室内设计的需求。
短肢剪力墙结构,是在普通剪力墙结构的基础上根据人们对建筑日益增长的需求而发展而来的,并且逐渐成为现代小高层建筑结构设计中的主要设计方式。
1.短肢剪力墙结构体系的优点
随着短肢剪力墙结构体系在小高层建筑结构设计中的广泛应用,可以从实践中看出该结构体系的优点主要体现在满足小高层建筑的功能需求和满足结构设计需求这两大方面。
首先,在建筑功能方面,短肢剪力墙的墙肢设计是与填充墙的厚度相同的,且短肢剪力墙与各个墙体之间的梁的连接是处于墙体的竖立平面内的,这就很好的实现了框架结构中梁柱外露的问题;在短肢剪力墙结构的施工中,大都是采用的较为轻质的建筑材料,以减少结构的负重荷载;短肢剪力墙由于其自身特性而在一定程度上增大了施工难度,但其能够很好的扩大建筑内部的有效使用面积,因此,仍然是具有很大推广价值的。
其次,在结构设计方面,短肢剪力墙结构要比普通框架-剪力墙具有更好的隐蔽性,使墙肢与梁可以隐藏在墙体内,方便了用户对内部结构的灵活设计应用。
且在设计中,短肢剪力墙对于墙的数量和肢长的确定也更加灵活,可以通过计算建筑的抗侧力需求来确定数量的多少以及肢长的长短,同时,墙体刚度的大小和刚度中心位置的确定,也都可以根据实际情况灵活调整,使建筑结构设计更加贴合实际的需要。
另外,在小高层住宅结构设计中,短肢剪力墙与常用的普通剪力墙体系相比,其具有的特点主要体现在以下几点:充分利用墙肢的承载能力,避免传统剪力
墙结构中墙体过长而通常为构造配筋的浪费;减轻结构自重,降低主体结构和基础造价,尤其对于地基承载力较低的地区经济效益显著;结构自振周期相对加大,弥补剪力墙体系抗侧刚度大,从而地震反应加大的缺点;主体结构中大多数墙肢呈受弯工作状态,从而保证墙体具有足够的延性。
同时大多数连梁的跨高比大于25,保证整体刚度的同时降低连梁的自身刚度,避免连梁的剪切破坏,使连梁也具有足够的延性,以此来弥补剪力墙体系延性的不足。
2.短肢剪力墙结构布置中需要注意的问题
在短肢剪力墙的结构设计中,结构布置的合理性是非常重要的,这是因为短肢剪力墙结构的抗震性能相对较差,为此,在结构布置中应充分考虑到加强抗震性的设计内容,注意结合相关技术概念和理论的应用,尽可能的提高结构的性能。
一般来讲,在其结构布置中,需要注意到以下几点:
(1)短肢剪力墙应均匀布置,使墙的轴向应力差别不宜过大。
竖向布置短肢剪力墙,尽可能做到墙肢上、下对齐、连续,尽量避免洞口错位,与连梁一起构成连续跨数较多的抗侧力体系。
(2)每道短肢剪力墙宜有两个方向的梁与之相连接,连梁尽可能布置在墙肢的竖向平面内。
短肢剪力墙应该尽量在另一方向上设置翼缘,尽可能避免有一字形短肢剪力墙出现。
结构布置上考虑纵横墙的共同作用。
(3)短肢剪力墙应设计成强墙柱弱连梁的体系。
所谓强墙柱,是指墙柱可采用强度等级高的混凝土,加强墙柱配筋:尽可能减少连梁高度,使分配的地震力不至于太大,也使短肢剪力墙体系计算更合理。
(4)B级高度高层建筑及9 度抗震设计的A 级高度高层建筑,不能采用短肢剪力墙结构。
(5)最大适用高度比高规表中剪力墙结构的规定值适当降低,且7 度和8 度抗震设计时分别不应大于100m 和60m。
3.结构计算模型和软件应用中易忽视的问题
短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构。
其计算模型同于普通剪力墙结构,将结构作为空间体系,粱和柱均采用空间杆单元,剪力墙单元模型。
在计算上可采用的三维空间分析软件有开口薄壁计算模型,空间膜元,板壳单元模型以及墙组元模型。
而目前短肢剪力墙结构广泛采用的是TAT(多层及高层建筑结构三维分析与计算软件)和SATWE(高层建筑结构空间有限及分析与设计软件)。
但在实际的计算应用中,设计人员往往会视乎一些问题,主要体现在以下两点:
3.1 总体计算中总信息的输入
3.1.1 连梁的刚度折减
高层建筑中的连梁是一个耗能构件,连梁的剪切破坏会使结构的延性降低,对抗震不利,设计时应注意对连梁按“强剪弱弯”的延性要求进行计算。
多、高层结构设计中允许连梁的刚度有所下降,程序中通过连梁刚度折减系数来反映开裂后的连梁刚度。
但应注意短肢剪力墙结构中,墙肢刚度相对较小,连接各墙肢的梁已类似普通框架粱,而不同于一般剪力墙问的连梁,不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调,使其设计内力降低,应按普通框架梁的要求,控制混凝上压区高度,其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%、80%来解决。
3.1.2 短肢剪力墙的抗震构造
抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比普通剪力墙抗震等级提高一级;底部加强层应按规定调整剪力设计值,其他各层短肢剪力墙的剪力设计值,一级抗震等级应分别乘以增大系数1.4 和1.2;短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm;抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%。
其他部位不宜小于1.0%:新“抗震规范”出现了约束边缘构件这个概念,对抗震等级为二级及以上的短肢剪力墙,由于墙肢长度较短,约束边缘构件沿墙肢两个方向近于整段墙肢,为了加强墙肢抗震性能,可以把整段墙肢作为约束边缘构件考虑。
3.2 程序输入和输出时应注意的问题
转换层所在层号、框支梁、框支柱、角柱的指定。
框支梁、框支柱、角柱是带转换层的复杂高层建筑抗震设计时需特别加强的构件。
《抗震规范》和《高规》按“强剪弱弯”的原则,对其抗震等级和组合设计内力值进行调整,并采取相应的结构构造措施。
因此,程序输入过程中正确指定转换层所在层号、框支梁、框支柱和角柱,对计算结果的合理输出是相当重要的。
也是设计人员容易忽视的问题。
4.结束语
总之,小高层建筑中应用短肢剪力墙的结构设计方式要比其他结构设计方式更具优越性,针对当前短肢剪力墙的抗震性能较差以及计算中易出现错误的问题,都需要我们不断加强和改进技术,进一步完善短肢剪力墙结构的性能和设计方法,使剪力墙结构体系能在小高层建筑的发展中得到更广泛的应用。