高层住宅剪力墙结构设计要点
高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析
高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析在现代城市的建设中,高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。
剪力墙结构作为高层住宅建筑中一种常见且重要的结构形式,其设计的合理性和科学性直接关系到建筑物的安全性、稳定性以及使用功能的实现。
本文将对高层住宅建筑剪力墙结构的设计进行详细的探讨与分析。
一、剪力墙结构的基本概念与特点剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成,这些墙体不仅承担着竖向荷载,还能有效地抵抗水平荷载,如风荷载和地震作用。
其主要特点包括:具有良好的抗侧刚度,能够有效控制建筑物在水平荷载下的变形;结构整体性强,空间整体性好,能够提供较为规则的建筑平面布局;墙体自身的承载能力较高,能够承受较大的竖向和水平荷载。
二、高层住宅建筑中剪力墙结构的设计要点1、结构布置在设计过程中,剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边化的原则。
均匀布置可以使结构在各个方向上的刚度相近,减少扭转效应;对称布置有助于减小水平荷载作用下的偏心影响;周边化布置则能增强结构的抗扭性能,提高结构的整体稳定性。
同时,要注意避免出现短肢剪力墙,因为短肢剪力墙的抗震性能相对较弱。
对于较长的剪力墙,应设置洞口将其分成若干墙段,以避免墙段过长而导致脆性破坏。
2、墙体厚度剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体所承担的荷载等因素来确定。
一般来说,底层剪力墙的厚度较大,随着楼层的增加逐渐减小。
在满足结构要求的前提下,应尽量减小墙体厚度,以增加建筑的使用面积。
3、混凝土强度等级混凝土的强度等级应根据结构的受力情况、耐久性要求以及施工条件等综合确定。
高强度等级的混凝土可以减小墙体的截面尺寸,但过高的强度等级可能会导致混凝土的脆性增加,不利于结构的抗震性能。
4、配筋设计剪力墙的配筋包括竖向分布钢筋和水平分布钢筋。
竖向分布钢筋主要承受墙体的竖向荷载,水平分布钢筋则主要用于抵抗水平荷载产生的剪力。
配筋量应根据计算结果和规范要求进行确定,同时要注意钢筋的间距和锚固长度等构造要求。
高层住宅框架剪力墙结构设计分析
1层 为
车库 ; 上 3层为 商场 ; 以上 为住 宅 。室 外地 坪 主要 屋 面 高 地 4层
度 :2层为 9 .8m,8层为 5 . 7m。 3 6 5 1 2 6 该项 目基本 风压 为 0 3 N m , 面粗糙度 C类 ; 本雪压 .5k / 地 基 0 3k / t 震 烈度为 7度 , N m ;g t 设计基本 地震加速度 0 1g 设计地 .0 ,
第3 8卷 第 1期
20 I2年 1月
S HANXI ARC T T RE HI EC U
山 西 建 筑
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斌, 欧进 萍. al P l型摩 擦 阻尼 器的设计 方法[ ] 哈 尔滨 J.
6 结 语
建 筑 大 学 学报 ,97,0 4 :—4 19 3 ( ) 91 .
O n a is im i r m e e he k ng o o e nt.es c pa a t r c c i fs m bu l i a e o i r to nay i nsr m e id ng b s d n v b a i n a l ssi t u nt
adA pi t no as eE eg i iao yt [ ] 地 n p l a o f si nryDs p tnS s ms J . ci P v s i e
8
震 工 程 与 工程 振 动 。96 1 ( )7 - . 19 ,6 3 :29 6
图 4 主楼的 方 向脉动的 自相关 函数图
剪力墙结构简介
剪力墙结构简介关键信息项:1、剪力墙结构的定义2、剪力墙结构的特点3、剪力墙结构的分类4、剪力墙结构的适用范围5、剪力墙结构的设计要点6、剪力墙结构的施工工艺7、剪力墙结构的优缺点8、剪力墙结构的发展趋势11 剪力墙结构的定义剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力。
这种结构在高层房屋中被广泛应用。
111 剪力墙的组成剪力墙通常由墙肢和连梁组成。
墙肢是主要的受力构件,其截面形状可以是矩形、T 形、L 形等。
连梁则用于连接相邻的墙肢,增强结构的整体性。
12 剪力墙结构的特点121 侧向刚度大剪力墙结构能够提供较大的侧向刚度,有效抵抗水平荷载,如风荷载和地震作用,减少结构的水平位移,保证建筑物在使用过程中的安全性和稳定性。
122 空间整体性好剪力墙结构具有良好的空间整体性,能够协同工作,共同承受竖向和水平荷载,使结构的受力性能更加均匀。
123 室内无梁柱外露剪力墙结构的墙体可以隐藏在房间内部,不会出现梁柱外露的情况,增加了室内空间的使用效率和美观度。
13 剪力墙结构的分类131 整体墙没有洞口或洞口面积小于墙体面积 15%的剪力墙称为整体墙。
整体墙的受力性能类似于悬臂梁,其变形以弯曲变形为主。
132 小开口整体墙洞口面积大于墙体面积 15%,但洞口仍较小,且洞口之间的墙肢较长的剪力墙称为小开口整体墙。
这种剪力墙的受力性能介于整体墙和联肢墙之间。
133 联肢墙洞口尺寸较大,连梁对墙肢的约束作用较弱,墙肢单独受力较为明显的剪力墙称为联肢墙。
联肢墙的变形以弯曲变形和剪切变形为主。
134 壁式框架洞口尺寸较大,连梁的线刚度接近或大于墙肢的线刚度时,剪力墙的受力性能接近于框架,称为壁式框架。
14 剪力墙结构的适用范围141 高层住宅由于剪力墙结构能够提供较好的抗震性能和空间利用效率,因此在高层住宅建筑中得到了广泛的应用。
142 酒店对于需要较大空间和较高抗震要求的酒店建筑,剪力墙结构也是一种合适的选择。
剪力墙布置要遵循的四点原则
剪力墙布置要遵循的四点原则剪力墙结构是一种常见结构形式,特别是在量大面广的高层住宅中广泛应用。
剪力墙结构由于梁和板的跨度不大,梁和板的优化空间相对较小。
下面我们讲述下剪力墙布置要遵循的四点原则。
平面布置原则墙肢布置的优劣直接从宏观上影响整个建筑结构的力学性能和经济指标,因此优化布置是进行剪力墙结构优化设计的关键。
剪力墙布置宜遵循如下四点原则。
1 墙肢对齐布置剪力墙构件作为高层剪力墙结构主要的抗侧移构件,进行结构设计时应充分发挥墙肢间的联动效用。
因此进行结构布置时,同一方向的墙肢宜均匀布置,在平面上形成多道联肢剪力墙协同工作,尽量避免剪力墙错位布置。
如图1 所示的某高层住宅结构平面Y 向存在4 片墙肢刚好错位布置的情况( 图1 中框起部分的墙肢) 。
稍微调整该墙肢的位置,可形成2 道联肢剪力墙,则对齐布置的计算模型局部侧向刚度可增加10% 。
2 墙肢均匀布置高层建筑结构在满足承受竖向荷载和结构抗侧移刚度的需要外,还应具有一定的抗扭转刚度。
具体设计过程中,可通过适当加强周边剪力墙以及外圈梁,调整结构刚度中心与结构平面几何形心、质量中心的相对位置,尽量做到“三心”重合的理想效果。
3 避免使用短肢剪力墙或长墙由于短肢剪力墙的延性较差,且构造要求高,钢筋用量较大,结构布置时应避免使用短肢剪力墙。
墙肢长度过长,刚度过大,会造成地震力比较集中。
剪力墙结构中如果存在少量长墙,地震作用下的楼层剪力主要由这部分长墙承受,发生超烈度地震时该部分墙肢由于承受巨大的地震力往往首先破坏,由于其他墙肢的承载力较弱,容易造成剪力墙墙肢由强到弱各个击破的破坏形式,最终导致结构倒塌。
因此,进行剪力墙结构布置时宜使各墙肢刚度接近,尽量避免使用长墙。
4 优先采用带翼缘墙L 形、T 形的剪力墙因墙肢端部的翼墙起到扶壁作用,稳定性较好,同时也比较容易满足框架梁搭接在剪力墙端部时钢筋的锚固长度要求,进行结构布置时宜优先采用,L 形、T 形墙的翼墙长度可控制在0. 5 ~1. 0m,翼墙长度越短,则配筋越少。
剪力墙结构设计要点分析
剪力墙结构设计要点分析一、剪力墙结构的基本概念1、剪力墙结构的基本概念利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构。
(1)剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。
(2)剪力墙结构中,墙是一平面构件,它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承担竖向压力;在轴力,弯矩,剪力的复合状态下工作,其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。
在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求:墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
2、剪力墙结构的优缺点及适用范围(1)优点:整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力(强度)要求也容易满足,房间内无梁柱外露。
(2)缺点:剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求,结构自重往往也较大。
(3)适用范围:较小开间的住宅及旅馆建筑,高层建筑。
二、剪力墙结构设计应注意的问题1、结构体系的选择在设计钢筋混凝土多层及高层建筑结构时。
可供选择的结构体系有:框架结构;框架-剪力墙结构;剪力墙结构;框支剪力墙结构;筒体结构和巨型结构等。
目前,我国采用较多的是前5种。
设计中究竟采用哪种结构体系,要经过方案比较确定,这主要要看拟建筑物的高度、用途和施工条件和经济比较等。
如果拟建建筑物为宿舍,高度又比较高,那么自然要选择剪力墙结构。
因为居住建筑要有足够的隔墙。
如拟建建筑物为厂房或实验室,则最好采用框架结构,因为这类建筑要求开间大,多变,布置灵活,竖向构件越少越好。
2、剪力墙结构的布置(1)高度和高宽比的控制。
剪力墙结构大多应用于高层建筑结构中,而在高层建筑中,侧向位移的控制是结构设计的主要矛盾。
综述高层剪力墙住宅结构设计的要点及难点
综述 高层剪 力墙住宅结构设计 的要点及难点
曾硕 张 伟
2 0 0 O 6 3
中国建筑上海设计研究院有 限公 司
摘 要: 随着我 国城市建 筑的迅猛发展, 高层剪力墙结构的应用 日 趋广泛 。剪力墙结构是我国目前高层住宅结构体系中最常
用 的一种钢 筋混凝土结构体 系。作者结合工作经验论述 目前我国高层 剪力墙住宅结构设计 中, 如何 从设计参 数、 结构材料 、 荷 载计算、 构件截面 、 电算参数、 模型结果和基础设计等方面分析结构设计规律 , 准确把握各设计阶段的技术要点和难点 , 以期 交
流探讨。
关键词 : 高层 ; 剪力墙结构 ; 住宅设计;
1 、 引言
当前住宅建设 日益加速, 高层剪力墙结构 的应用 1 3 趋 广泛 。剪力墙结 构是我 国目前 高层住 宅结构体系中最常用 的一 种钢筋混凝土结 构体系 。 剪力墙的 主要作用是 承担竖向荷载( 重力 ) 、 抵抗 水平荷载 ( 风、 地震等 ) , 具有整体性好 、 抗侧刚度大、 施工速度快 、 室内布置方便等优点 。
剪力墙 的布置原则一 般遵循八 字方针 即 “ 均匀 对称周 边连续 ” , 平
面布置宜简 单规则 , 两 个 方 向 的 侧 向刚 度 不 宜 相 结构 材 料的选 用和 荷载 计算
置结构洞 分成联肢 墙 以改善 结构整体 刚度并使 刚度合理分 布 。沿房 屋
阳台的 防水 面层 、 屋顶的防水保温层等 , 有 的地 区还要考虑地 暖面层 , 另 跨底部包络设计合理配筋 。 外还有板底设备管线 、 粉刷及吊顶荷载。建筑面层的做法还直接决 定了结 构板面与建筑 面层的高差 , 从 而决定 了结构有效梁高 。 荷载计算时需要注
高层住宅剪力墙结构设计控制及调整
高层住宅剪力墙结构设计控制及调整高层住宅设计中广泛采用剪力墙结构,本文给出了剪力墙结构的布置原则及设计时的注意事项;汇总了剪力墙结构计算的各个设计指标以及对应的调整方法。
随着社会进步,科技发展,人们对住宅的功能要求越来越丰富,建筑设计越来越符合功能和审美的要求;为实现建筑的要求,结构选型主要与其使用功能直接相关,同时拟建场地的地理位置,抗震烈度也是影响结构选型的重要因素。
为了进一步提高土地利用率,建设单位倡导建设高层住宅,以满足市场的需求及企业自身经济效益的要求;目前高层住宅成为人们的主要居住形式,高层住宅主要的结构形式多为剪力墙结构。
1剪力墙结构的特点剪力墙结构是由竖向剪力墙和水平楼面梁板组成的结构。
剪力墙既作为承受水平和竖向作用的构件,又有分隔房间的作用。
其布置原则除了应满足建筑使用要求,对结构受力是否合理至关重要,剪力墙布置是否合理进一步决定了该建筑的建设费用,所以更多的建设单位在前期建筑方案及与相应的结构选型上尽量优化,而达到节省造价的目的。
2建模时的注意事项(1)剪力墙:目前结构常用计算软件:中国建筑科学研究院开发的软件PKPM,北京盈建科软件XXXX有限公司编制的软件YJK,均可进行剪力墙结构的计算。
(2)剪力墙平面布置原则:依据建筑平面图:①外墙可布置为剪力墙,增加建筑平面的抗扭刚度。
②内墙布置时,平面均匀对称布置,竖向连续,避免楼层错洞保证剪力墙边缘构件上下连续贯通,同时避免墙肢开洞过大形成抗震性能较差的短肢墙(短肢剪力墙指截面厚度不大于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)。
③剪力墙的截面厚度及构造配筋应当依据实际工程剪力墙部位及抗震等级,参见《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)》7.2.1,10.4.6,《建筑抗震设计规范(GB52022-0510)》(以下简称抗规)6.4.1,6.4.3条。
④内墙长度除应满足建筑条件,还要考虑墙下桩最小桩间距的要求,例如:常规设计时,桩直径700mm,桩间距不小于3倍桩径,加上0.5倍的桩径,建议上部剪力墙的长度为2500mm,上部如有结构洞口,宜尽量使洞口避开桩位。
浅谈高层住宅剪力墙结构的平面结构设计
浅谈高层住 宅剪 力墙 结构 的平面结构设计
概述 :
钢 筋混 凝 土剪 力 墙结 构 是 当前 高层 住宅 最 常用 的结 构体 系 , 以一 系列 剪
二、 剪力墙 布置 。
( 1 ) 剪 力墙 的布 置 , 应 让 建 筑 有 良好 的空 间 工作 性 能 。 剪力 墙 结 构 布 置
度太长 , 会形成低 宽剪力墙 , 容 易产 生 受 剪 破 坏 , 剪 力 墙 为 脆 性 。长 度 很 大的剪力墙 , 刚度 很 大 将 使 结 构 的周 期 缩 短 , 地 震 力 作 用 加 大 。当 同 一 轴 线的连续剪力墙过长 时 , 可通过开设洞 口, 将长墙 分成长度较 小 、 较 均 匀 的整体小开洞墙 、 联肢墙 、 整体墙 。 墙 肢 的长 度 不 宜 大 于 8 米。 避 免 出现 独
力墙 纵 横 相交 , 即作 为 承重 墙 又作 为分 隔 墙 。竖 向构 件 ( 剪力 墙 ) 和 水平 构 件 应 注重双向 、 分散 、 对称和沿建筑物周边等规律进行设计 , 以减少结构扭转
( 框架梁 、 连梁 ) 可以做到与建筑内、 外墙 同等厚度 和宽度 , 室内无露梁露柱 , 体型简洁 , 便于室内布置, 空间利用率高。 剪力墙结构整体性好 , 侧 向刚度高 , 水平荷载作用下侧移小 , 能够有效抵抗水平应力。但是剪力墙 的间距有一定 限制, 平 面 布置 受 约束 , 同 时剪力 墙 结构 自重相 对 大 , 灵 活性 不 高 。 在 高 层 建筑 混 凝 土结 构 的设 计 中 , 必 须 注 重其 规 则 性 , 尽 量避 免 选 用 不
规则的建筑结构体系, 以保障建筑的安全性、 稳定性与抗震性。 高层建筑混凝 度 接 近 。 土结构应符合以下基本要求 : (1) 必须具有较强的承载能力与变形能力 ; ( 2 ) 剪力 墙 布 置 应 注 重 双 向 、 分散 、 对 称 和 沿 建 筑 物 周 边 等规 律 进 行 设 ( 2) 避免 因内部结构或构件的破坏 , 而导致建筑结构整体的风荷载 、 重 计 , 使其刚度中心与质心趋于接近, 减少结构扭转效应出现。剪力墙结构应 尽量拉通对直 , 门窗洞 口上下各层对齐 , 应受力 明确 、 传力直接 , 以增加抗震 力 荷载 、 抗震 等 作用 能 力丧 失 ; ( 3) 对 于 结构 中较 为薄 弱 的部分 , 应 采取 有 效 的加 固措施 。可 能 出现 的 能力。 剪力墙结构截面一般以“ L , 、 T 、 十” 形状为主 , 避免一字形墙 。 根据墙肢 截 面 高厚 比例 , 高层 建 筑剪 力 墙 结构 尽 量 布置 一 般 剪力 墙 , 尽 量 避 免 布 置短 薄 弱 的部 位 , 应 该采 取 有效 措施 给 予加 强 。 肢 剪 力 墙 。 现代 住 宅 建 筑 平 面 布 置 的特 点 , 往 往 形 成 剪 力 墙 的 布 置 横 向较 在 高层 建 筑混 凝 土结 构 的平 面 布置 中 , 必 须满 足 以下 要 求 :
(完整)高层住宅剪力墙结构设计原则
5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
高层住宅剪力墙结构设计原则1 剪力墙布置原则(1)剪力墙的位置:1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。
2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。
3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。
4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。
不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。
5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。
6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。
7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。
(2)剪力墙的间距:为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。
(3)剪力墙的厚度:剪力墙厚度取值由以下因素确定:1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度;2)不同抗震等级的轴压比的限制;3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足);对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的;首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看,按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。
高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析
高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析摘要:随着我国城市化、现代化进程地不断加快,高层建筑俨然成为城市建筑的主流形态,在高层建筑结构设计上,剪力墙作为一个成熟的结构形式,其结构和形式呈现出多样化,本文依据剪力墙结构计算原理结合工程实例就高层住宅剪力墙结构的设计与分析谈几点看法。
关键词:高层建筑剪力墙设计1 剪力墙的常见类型(1)从剪力墙的开洞率及对其自身的受力特性影响进行划分,可以将单片剪力墙划分为如表1所示的几种类型。
(2)从墙体的高宽比进行划分,通常分为高剪力墙和低矮剪力墙。
(3)从竖缝及配筋的存在方式进行划分,通常分为普通配筋、交叉配筋和带暗支撑剪力墙。
(4)在实际的工程结构设计中,最为常用的两种结构形式如图1所示。
2 剪力墙结构的布置在结构设计中,由实际的工程经验,对于剪力墙的布置应注意以下几个方面。
(1)从布置方式上来看,剪力墙沿主轴方向或其他方向比较适合以双向或多向的方式进行科学的布置,并使两个方向的刚度尽量接近,对于不同方向的剪力墙应该分别进行有效的联结,通过科学的布置,借助于拉通、对直的作用,有效地保证剪力墙达到最好的空间工作性能。
(2)在布置的顺序上来看,剪力墙最好是自下而上进行连续地布置,实践证明如此布置能够有效地避免出现不良的刚度突变。
(3)从结构刚度要求上来看,在具体的设计上,沿高度的方向应允许在合理的范围内改变墙的厚度和混凝土的强度等级,或是减少部分墙肢,目的在于确保侧向的刚度沿着高度保持连续地、逐渐地变小。
如若剪力墙沿着高度是非连续变化的,势必将引起建筑结构沿着高度出现不连续的刚度,存在着刚性突变问题,对抗震结构不利。
(4)如果在实际中遇到剪力墙的长度比较长的情况,在设计上通常各个墙段之间凭借弱连梁进行有效的连接,将其等效地分为若干独立墙段,如图2所示。
(5)从剪力墙洞口的布置角度来看,大量实践经验表明,开洞方式之间影响着剪力墙的力学性能。
在剪力墙的门窗洞口开洞方式上,为了保证剪力墙良好的物理力学性能,洞口上下对齐、规则、成列地进行布置,能形成明确的墙肢和连梁,其应力有着非常规则的分布,与当下普遍应用的计算简图符合度非常高,设计能够达到很高的安全性能。
建筑结构设计中剪力墙结构设计要点
建筑结构设计中剪力墙结构设计要点摘要:作为常见的建筑形式,剪力墙结构因自身良好的抗风性能和抗震性能在建筑工程当中得到了广泛的运用,为了充分发挥出剪力墙结构的优点,必须高度重视结构设计问题。
设计人员首先应该针对剪力墙结构进行充分分析,结合工程需求提出优化措施,考虑到影响剪力墙结构的要素众多,必须综合考量,结合工程实践完成设计方案调整,发挥剪力墙结构的应有之用,文章将以此作为切入点进行深入分析。
关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用分析0引言通过与传统墙体结构的比较,剪力墙结构在承载能力和抗震性能方面表现优良,保证了结构的稳定性,同时也营造了更加安全的居住环境。
剪力墙结构设计包含的内容多样,设计过程中需要根据工程实践分析结构设计当中的常见问题,结合工程经验,通过优化设计保证剪力墙结构性能的发挥。
设计人员是影响建设效果的关键所在,为此设计之前就应该针对其应用流程进行全面掌握,同时明确重点难点问题,以优化措施发挥最大的潜力墙结构优势。
1. 剪力墙的使用原则1.1 剪力墙结构设计原则要保证建筑墙体的安全性,必须在剪力墙结构以及结构形式的基础之上进行分析,找出针对性的解决方案,刚接形式的结构设计能够满足楼面横截面积小的情况,具有减少墙肢平面外弯矩的效果,能够提高整体的承重能力。
横向和纵向结构分化设计当中,需要从整体角度进行考量。
剪力墙在高层建筑当中的作用尤为突出,作为一个竖向构件,在建筑中充当着抵抗策略的角色,同时也承受着竖向负重以及横切面的负重,如果采用剪力墙组成受力墙面结构,剪力墙墙体就能够承担所有负重,对整个建筑工程影响很大。
为了发挥出剪力墙设计的最优作用,首先应该合理认识剪力墙的作用,布置方式采用沿中心轴方向双向布置,如果建筑抗震要求高,可以采用双向剪力墙设计方法;墙体的形状同样也会对剪力墙的使用设计产生一定的影响。
在设计过程中应保持受力均匀,保持受力对称,保证剪力墙中心和墙的结构中心相近,使剪力墙的效果最大化。
剪力墙结构设计计算要点和实例
5.1 概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构,称为剪力墙结构体系。 墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为 3~8m。因而剪力墙结构适用 于要求小房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料, 如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法,施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高,墙厚在高度方向可以逐步减少,但要注意
M=q/2H2(均布荷载) ;V=qH M=q/3H2 (倒三角形) ;V=qH/2 M:墙体底部弯矩;V:墙体底部剪力。
3、计算位移: (1)考虑洞口对截面面积及刚度的削弱: 其中: 等效截面面积, :截面毛面积。 (2)等效截面惯性矩:即取有洞和无洞截面惯性矩沿竖向的加权 平均值。 有洞口处墙截面惯性矩的计算:
避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的 1/25 及 160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平力作用下侧向变形 很小。墙体截面面积大,承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。 因此,它适宜于建造高层建筑,在 10~50 层范围内都适用,目前我国 10~30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪力墙间距太小,平面布 置不灵活,不适应于建造公共建筑,结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度,剪力墙的间距要尽可能做 大些,如做成 6m 左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口,这时应尽量使洞口上下 对齐、布置规则,洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的,因此,在建筑物的从纵横两个方向 都应布置剪力墙,且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向,剪力墙应伸至基础,直至地下室底板,避免在竖向出现结构刚度突 变。但有时,这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中,一 般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店,这就要求在建筑物底部取消部分 隔墙以形成大空间,这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架, 即成为框支剪力墙结构,也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时,称为框支剪力墙,底层柱的刚度小,形成上下 刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形,致使结构破坏。 因此,在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。
探究高层建筑结构设计中剪力墙结构的设计要点
区域治理前沿理论与策略探究高层建筑结构设计中剪力墙结构的设计要点黄峰(合肥市新站区高新技术产业开发区七里塘社区建设管理办公室,安徽 合肥 230000)摘要:本文从剪力墙的结构以及具体的设计原则出发,分别从剪力墙体、剪力墙结构、剪力参数、连梁、转换层等方面,具体阐述在高层建筑中,剪力墙设计节。
关键词:高层建筑;结构设计;剪力墙结构;设计要点当前人们对建筑物的质量越来越关注,尤其在高层建筑中,当建筑的层数增加时,剪力墙需要承受更大的竖向和水平荷载,良好的结构设计可以提高结构的稳定性,增强结构的抗震效果。
因此,研究高层建筑设计中剪力墙结构的设计要求对建筑质量的提高具有重要意义。
一、高层建筑设计剪力墙结构的介绍1剪力墙结构概述在高层建筑的设计中,常应用到剪力墙结构的设计,其对专业性的要求较高。
剪力墙结构在高层建筑中,应根据建筑的施工技术以及整体结构,与钢筋、混凝土等材料之间融合应用,提高建筑墙体的稳固性。
剪力墙结构能够提高建筑的抗震系数,同时还能满足人们对现代建筑的审美观念。
剪力墙可合理应用建筑空间,最大限度满足当前人们对高层建筑的空间需求。
例如:剪力墙通过和建筑墙体、结构以及上层楼板之间形成的压力作用,组合成各种复式结构,实现了高层建筑对空间的最大化利用。
2剪力墙的设计原则剪力墙作为高层建筑当中重要的受力部分,为提高建筑的安全系数,在其设计环节应遵循如下原则:首先,科学调整建筑楼层的位移和高度之间的比值。
在剪力墙的设计中,为降低高层建筑的形变量,可按照楼层、层高与各楼层之间的最大位移值之间的比例对楼层的高度进行调整。
其次,对剪力墙的高度与跨度之间的比值科学调整。
为保障高层建筑的剪力墙性能,可根据建筑的功能,对剪力墙的高度和跨度比合理设计。
最后,将各个楼板间剪力系数最小化作为设计原则。
在高层建筑的设计中,常使用数字建模技术科学计算建筑物的承受能力,进而提高结构的承载力与抗震能力。
计算出剪力墙和各个楼板之间的最小剪力系数,能减小建筑对自身的荷载能力,降低建筑重量,从而提高建筑的质量,降低施工成本[1]。
剪力墙结构设计要点(新规范6、7度)
抗震设防烈度6、7度地区A级高度剪力墙结构设计要点一、整体规定◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度:◇全部落地剪力墙——6度、7度抗震时,分别为140、120m◇部分框支剪力墙——6度、7度抗震时,分别为120、100m◇A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度:6度、7度抗震时,将本地区设防烈度提高一级后,应符合上述要求(说明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度)◆结构的最大高宽比;◇6和7度抗震时,分别为6、5◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响;◇其他情况,应计算单向水平地震作用的扭转影响◆考虑非承重墙的刚度影响,结构自振周期折减系数取值0.9~1.0◆平面规则检查,需满足:◇形状:平面长度不宜过长(图1),L/B宜符合表3.4.3的要求;平面突出部分的长度l、l/b宜符合表1的要求;建筑平面不宜采不宜过大、宽度b不宜过小(图1),l/Bmax用角部重叠或细腰形平面布置。
(图2)图1 建筑平面示意图2 角部重叠和细腰形平面示意◇扭转:1、在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;《高规》第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍。
注:当楼层的最大层间位移角不大于0.4/1000时,该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松,但不应大于1.6。
2、结构扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的第一自振周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,《高规》第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
◇楼板:1、当楼板平面比较狭长、有较大的凹入或开洞而使楼板有较大削弱时,应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响;2、有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%;楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;3、在扣除凹入或开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m,且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。
剪力墙在建筑结构设计中的应用
剪力墙在建筑结构设计中的应用剪力墙是一种在建筑结构设计中常见的结构形式,它可以提供稳定的抗震性能和强度,同时还能节约材料和成本。
本文将介绍剪力墙的基本原理、设计要点和应用场景,帮助读者更好地了解剪力墙在建筑结构设计中的应用。
一、剪力墙的基本原理剪力墙是指由混凝土、砖石等材料制成的垂直于建筑结构平面的墙体,在建筑结构中起到紧张和抗剪作用的一种构件。
它的基本原理是利用墙体自身的刚度和强度来抵御水平荷载的作用,从而保护建筑物的安全。
在地震等水平荷载作用下,建筑结构会产生剪力、弯矩和轴力等受力状态。
其中,剪力是指垂直于建筑结构平面的受力,是建筑结构抗震性能的重要指标之一。
剪力墙可以通过其自身的稳定性,使建筑结构对水平荷载产生的剪力有很好的抵抗能力,从而提高建筑物的整体稳定性和抗震性能。
二、剪力墙的设计要点1. 剪力墙的位置在建筑设计中,剪力墙的位置和数量需要根据建筑结构的要求和受力情况进行合理的布置。
通常情况下,剪力墙应该分散放置,以保证整个建筑结构的稳定性。
同时,要尽可能减少剪力墙的面积和数量,以便节约建筑材料和成本。
2. 剪力墙的形状和尺寸剪力墙的形状和尺寸应该与建筑结构的要求和受力情况相匹配。
一般来说,剪力墙的宽度应该适当,过宽容易导致墙面开裂或者变形,同时也会增加墙体自身的重量。
墙的厚度对于抗剪力起决定性的作用,墙体厚度越大,抗挠刚度越大。
3. 剪力墙的抗力性能剪力墙的抗力性能需要考虑多方面的因素,主要包括墙体的强度、刚度、韧性和稳定性等。
在设计中,需要结合建筑结构的要求和实际情况进行综合考虑,以满足设计要求和建筑环境的要求。
三、剪力墙的应用场景剪力墙在建筑结构设计中的应用场景非常广泛,适用于各种建筑类型,如住宅、办公楼、商业综合体等。
以下是剪力墙常见的应用场景。
1. 中高层建筑中高层建筑的抗震性能要求比较高,因此剪力墙在这类建筑中的应用较为广泛。
剪力墙可以提供稳定的支撑和刚度,增强建筑结构的抗震能力。
浅析高层住宅剪力墙结构的设计方法及要点
浅析高层住宅剪力墙结构的设计方法及要点作者:水金锋来源:《城市建设理论研究》2013年第12期摘要:由于剪力墙结构具有很多的优点,在如今高层住宅建筑中得到了广泛地应用。
因此有必要对剪力墙结构的设计方法及要点进行分析,使高层住宅剪力墙结构设计更加安全、经济、合理。
本文围绕高层住宅剪力墙结构的设计方法及要点进行了简要阐述,仅供同行参考。
关键词:高层住宅;剪力墙结构;抗震设计中图分类号:TU241.8 文献标识码:A 文章编号:1 结构基本设计参数、信息的确定根据当地基本抗震设防烈度以及建筑高度等确定抗震等级。
需要说明的是,高层住宅建筑一般为丙类建筑,是不需要调整设防烈度的,但如果为甲、乙类建筑,应按照《建筑抗震设防分类标准》(GB 50223-2008)来调整设防烈度。
根据地质勘察设计报告及《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)和《高层建筑钢筋混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010),明确该工程场地的设计地震分组、地震加速度、特征周期、场地土类别以及地面粗糙度。
设计地震分组随着建筑高度增大,风荷载控制越趋于明显,因此设计计算时,基本风压的正确输入非常重要,当对风荷载比较敏感的高层住宅建筑,承载力设计时应按50年一遇的基本风压的1.1倍采用,位移计算时应按50年一遇的基本风压采用。
2着重概念设计,从整体把握结构体系的规则性概念设计在方案设计阶段就要深入进行,结构体系应有明确的地震作用传递途径,要有多道抗震防线。
结构最大适用高度、最大高宽比要控制在允许范围内,保证剪力墙弯曲破坏为主,避免脆性的剪切破坏,使结构具有足够的延性。
墙段总高与墙肢高度之比应大于2,当墙肢超过8m时须开设洞口,各墙段间设置弱连梁,避免局部长剪力墙;墙体布置要双向布置,避免采用一字墙;墙体开洞要均匀对齐,避免错洞布置。
当角部设飘窗时,应对端墙及角部楼板采取有效加强措施。
要合理布置抗侧力构件体系,无论平面还是立面要尽量简单对称,质量分布均匀,建筑布置宜规则,对于不规则布置宜及时修正。
高层住宅中混凝土剪力墙结构优化设计
高层住宅中混凝土剪力墙结构优化设计【摘要】近年来,混凝土剪力墙结构在高层住宅中应用广泛,不仅投资大,而且数量多,因此,很有必要对混凝土剪力墙结构进行优化设计。
本文首先简单介绍了高层住宅中混凝土剪力墙结构的分类和优化设计原则;然后从三个方面详细分析了剪力墙结构的设计优化;最后系统总结了剪力墙的布置优化,以期对今后的设计实践提供帮助和指导。
【关键词】剪力墙结构;分类;优化原则;优化设计一、剪力墙结构的分类所谓剪力墙结构,是指水平方向的现浇钢筋混凝土楼板和竖直方向的钢筋混凝土墙板所构成的结构体系,剪力墙结构具有侧移小、结构自重大、抗侧刚度强、地震能量吸收性强等优点。
为满足功能和使用要求,进行工程设计时,常需要在剪力墙上设置门窗洞口,而门窗洞口对剪力墙的变形和受力情况有直接的影响。
根据剪力墙的受力性能,剪力墙结构主要分为联肢墙、壁式框架、整体剪力墙以及小开口整体剪力墙四种。
其中,当满足剪力墙上的洞口面积不足剪力墙总面积的百分之十五以及洞口到墙边的距离与洞口之间的距离都大于洞口最长边大小这两个条件时,开洞剪力墙即为整截面剪力墙。
整截面剪力墙的洞口基本不会影响剪力墙的内力分布。
虽然小开口整体剪力墙的洞口面积大于剪力墙总面积的百分之十五,但是洞口也基本不会影响剪力墙的内力分布。
依据墙肢截面长度和宽度之间的比值大小,剪力墙结构还可分为一般剪力墙(比值大于8)、短肢剪力墙(比值在5到8之间)、小墙肢短肢剪力墙(比值在3到5之间)和异形柱(比值小于3)四种。
由于在水平荷载作用下,抗剪刚度起决定作用,因此,一般剪力墙的耗能比较差,主要应用于层数较大的高层建筑中。
短肢剪力墙的墙厚一般不小于20厘米,主要设置在房间外围的阴角、阳角以及分隔墙的交点上,且常用的截面形式主要有l形、t形、z形以及十形等。
二、剪力墙结构优化原则剪力墙能够在高层住宅中获得广泛应用,究其原因就是其强度和刚度很高,可以有效的抵御地震。
地震发生时,剪力墙会屈从连梁而降低其结构的刚度,从而减轻地震的破坏,因此,剪力墙完美体现了规范中提到的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计要求。
高层住宅剪力墙结构
高层住宅剪力墙结构在现代城市的高楼大厦中,高层住宅剪力墙结构是一种常见且重要的建筑结构形式。
对于我们大多数居住在高层住宅中的人来说,或许并不清楚这个看似专业的术语到底意味着什么,以及它对我们的居住环境和生活安全有着怎样至关重要的影响。
剪力墙结构,简单来说,就是由一系列钢筋混凝土的墙板组成,这些墙板就像一道道坚固的屏障,承担着水平和垂直方向的荷载。
在高层住宅中,水平荷载,比如风荷载和地震作用,往往是设计时需要重点考虑的因素。
而剪力墙结构在抵抗这些水平荷载方面表现出色,为建筑物提供了强大的稳定性和安全性。
想象一下,当狂风呼啸或者大地颤抖时,高层住宅如果没有足够坚固的结构支撑,那将会是多么危险的情况。
剪力墙就像是一位坚强的卫士,默默地守护着我们的家园,使其在恶劣的自然环境中依然能够屹立不倒。
与其他建筑结构形式相比,剪力墙结构具有不少独特的优点。
首先,它的整体性非常好。
这意味着整个结构就像是一个紧密结合的整体,而不是由各个分散的部分拼凑而成。
这种整体性使得建筑物在受力时能够更加均匀地分散荷载,减少局部的薄弱环节,从而提高了整体的抗震性能。
其次,剪力墙结构的空间利用率相对较高。
由于剪力墙可以较为灵活地布置在建筑物内部,不像框架结构那样需要较大的梁柱来支撑,所以可以为住宅提供更多的使用空间。
对于寸土寸金的城市来说,这一点无疑具有很大的吸引力。
再者,剪力墙结构的刚度较大。
刚度大意味着建筑物在受到外力作用时变形较小,能够更好地保持其形状和稳定性。
这对于居住者来说,意味着更加舒适和安全的居住体验,不用担心在大风天气或者轻微地震时会有明显的晃动和不安。
然而,剪力墙结构也并非完美无缺。
在施工过程中,由于剪力墙需要大量的钢筋和混凝土,施工难度相对较大,施工周期也较长。
这就对施工队伍的技术水平和管理能力提出了较高的要求。
另外,剪力墙结构的自重较大。
这在一定程度上增加了基础的负担,也会对建筑物的造价产生一定的影响。
但从长远来看,为了保障居住者的生命财产安全,这些付出是值得的。
高层住宅剪力墙结构
高层住宅剪力墙结构关键信息项:1、剪力墙结构设计要求2、施工质量标准3、材料选用规范4、安全保障措施5、工程验收流程6、维护与保修责任1、协议背景本协议旨在明确高层住宅剪力墙结构的相关要求和规定,以确保工程的质量、安全和合规性。
11 高层住宅剪力墙结构的定义和特点剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力。
111 其特点包括具有良好的抗震性能、空间整体性好等。
2、剪力墙结构设计要求21 剪力墙的布置应遵循均匀、对称的原则,以保证结构在水平和垂直方向的刚度协调。
211 剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震设防烈度等因素确定,满足承载能力和稳定性要求。
212 连梁的设计应考虑其与剪力墙的协同工作性能,保证结构的变形能力。
3、施工质量标准31 施工过程应严格按照设计图纸和相关规范进行。
311 钢筋的绑扎、焊接应符合质量要求,确保连接牢固。
312 混凝土的浇筑应保证密实度,避免出现蜂窝、麻面等质量缺陷。
313 模板的安装应牢固,尺寸准确,保证剪力墙的几何尺寸符合设计要求。
4、材料选用规范41 所用钢筋应具有合格的质量证明文件,其强度、韧性等性能指标符合国家标准。
411 混凝土的原材料应经过严格检验,配合比应根据设计要求进行配置。
412 其他辅助材料如焊条、螺栓等也应符合相应的质量标准。
5、安全保障措施51 施工现场应设置必要的安全防护设施,如防护栏杆、安全网等。
511 施工人员应佩戴安全帽、安全带等个人防护用品。
512 建立健全的安全管理制度,加强安全教育培训,提高施工人员的安全意识。
6、工程验收流程61 施工完成后,应按照相关标准和规范进行分项验收和综合验收。
611 验收内容包括剪力墙的强度、尺寸、平整度等。
612 对验收中发现的问题,应及时整改,直至验收合格。
7、维护与保修责任71 在建筑物使用过程中,建设方应承担一定期限的保修责任。
711 定期对剪力墙结构进行检查和维护,发现问题及时处理。
剪力墙结构设计要点(新规范6、7度)
抗震设防烈度6、7度地区A级高度剪力墙结构设计要点一、整体规定◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度:◇全部落地剪力墙——6度、7度抗震时,分别为140、120m◇部分框支剪力墙——6度、7度抗震时,分别为120、100m◇A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度:6度、7度抗震时,将本地区设防烈度提高一级后,应符合上述要求(说明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度)◆结构的最大高宽比;◇6和7度抗震时,分别为6、5◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响;◇其他情况,应计算单向水平地震作用的扭转影响◆考虑非承重墙的刚度影响,结构自振周期折减系数取值0.9~1.0◆平面规则检查,需满足:◇形状:平面长度不宜过长(图1),L/B宜符合表3.4.3的要求;平面突出部分的长度l、l/b宜符合表1的要求;建筑平面不宜采不宜过大、宽度b不宜过小(图1),l/Bmax用角部重叠或细腰形平面布置。
(图2)图1 建筑平面示意图2 角部重叠和细腰形平面示意◇扭转:1、在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;《高规》第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍。
注:当楼层的最大层间位移角不大于0.4/1000时,该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松,但不应大于1.6。
2、结构扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的第一自振周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,《高规》第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
◇楼板:1、当楼板平面比较狭长、有较大的凹入或开洞而使楼板有较大削弱时,应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响;2、有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%;楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;3、在扣除凹入或开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m,且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。
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高层住宅剪力墙结构设计要点
高层住宅剪力墙结构设计要点
摘要:本文简单介绍了高层剪力墙结构布置、短肢剪力墙、剪力墙约束边缘构件和连梁的设计,结合工程实践,总结出一些剪力墙结构的设计要点。
关键词:高层剪力墙结构布置短肢剪力墙设计要求
中图分类号:TU318文献标识码: A
引言
随着城市土地资源的紧缺,高层住宅正在大规模兴建。
剪力墙结构具有室内空间合理、墙面平整、美观实用的特点,且剪力墙结构刚度大,整体性好,用钢量较省,能有效地减少侧移,具有较好的抗震性能,而被广泛使用。
剪力墙平面布置
在高层建筑中剪力墙布置是否合理,直接影响着房屋的抗震性能。
所以在结构设计中剪力墙最好沿主轴方向或其他方向进行双向布置,尽量避免单向布置,增强房屋在两个方向上的抗侧刚度。
剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则,尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合,从而减少扭矩。
内外剪力墙应尽量拉通、对直。
剪力墙肢截面宜简单、规则。
剪力墙的抗侧力刚度不宜过大。
为充分发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载能力,增大剪力墙可利用空间,剪力墙的间距不宜太密,使结构具有适宜的侧向刚度。
判断结构侧向刚度与剪力墙数量的适应程度,可以选用经验公式
T=(0.05~0.06)n,其中n为结构层数。
公式计算出来的T1值与建模计算的周期T2相比较.TI>T2则表示剪力墙偏多,可适当减少剪力墙数或开些适合的大洞来减小墙的刚度,反之则需要增加剪力墙数量。
2.剪力墙竖向刚度应均匀
在竖向,剪力墙宜自下到上连续布置,避免刚度突变,对于建筑功能等原因造成的竖向不连续,导致了刚度突变等问题,可以通过加
厚墙体和提高砼等级的方法,使结构在竖向上刚度趋于均匀。
3.墙肢的高宽比例应合理
剪力墙的结构必须具备延展性,优化高宽比例能够使房屋在地震中的延性得到提升。
剪力墙的高宽比例最好是大于2,如果剪力墙的长度太大影响了剪力墙在抗震中的延展性,则应当在合适的位置开设洞口使长度减小。
同时,要注意墙体间是否形成均匀的独立墙段。
短肢剪力墙的合理使用
A短肢剪力墙的应用范围
高层结构设计时,全部采用短肢剪力墙的设计是不科学的,因为它的抗震性能很差,对高层建筑的安全性无法保障。
所以,在设计时通常把一般剪力墙和短肢剪力墙进行结合,且其所占比例不能过多。
即使设计有较多短肢剪力墙的情况下,也要对短肢剪力墙结构的高度进行适当的降低。
对于不同高度和抗震级别的高层建筑,应当根据其高度和地震级别进行选择。
B加强短肢剪力墙的相关措施
(1)短肢剪力墙的优点在于有一定的延性,在抗震中起着很大的作用,但其承受力没有一般剪力墙和筒体强。
所以,在设计时应当考虑到它的不足,从而在设计当中提高其抗震等级(比一般剪力墙或筒体高出一个等级)。
(2)普通剪力墙在重力荷载的作用下,产生的轴压比,当针对一、二、三级抗震能力设计时,其轴压比不能大于0.4至0.6。
因此,对于短肢剪力墙的设计应当比一般剪力墙的轴压值至少降低0.05。
(3)对短肢剪力墙布置钢筋问题上,应该在纵向上对钢筋的分量进行提高,尤其在底部的钢筋数量不能低于1.2%,而在底部之外的部分则不低于1%。
(4)在剪力值的要求中,出于对短肢剪力墙性能的考虑,应当在其底部进行一定的加强,同时对底部以外的部分进行相应的调整,并增大抗震的系数。
其目的在于增强短肢剪力墙的抗损坏性。
(5)在短肢剪力墙的厚度方面,一般情况下要求其厚度不能低于200毫米。
在非抗震性房屋建造时,应当对房屋的高度进行控制,并且加大墙肢的厚度。
剪力墙约束边缘构件
剪力墙约束边缘构件包括暗柱、端柱和翼墙,约束边缘构件沿墙肢方向的长度和箍筋配箍特征值应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》和《建筑抗震设计规范》的要求。
实际施工我们发现剪力墙的截面形状对墙的延性影响很大,矩形截面剪力墙的延性比工字形或槽形截面剪力墙差。
通过研究分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙的延性;因此在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著地提高墙体的延性,还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。
当剪力墙肢轴压比很小时,剪力墙在水平力作用下也能具备比较大的塑性变形能力。
故高规7.2.14条规定了可以不设约束边缘构件的剪力墙的最大轴压比。
但墙肢轴压比小于高规7.2.14条规定值时应按高规7.2.16条设置构造边缘构件。
6.剪力墙加强部位的分析
(1)为了使房屋抗震性得到提升,应该对塑性铰的部位进行加强处理。
而且在加强时应当有明确的措施,避免对剪力墙顶层及楼道重点处理,却忽视了对塑性铰部分的加强,从而导致结构抗震的不合理。
(2)剪力墙底部往往会出现塑性铰,所以在出现时要采取办法对周边范围进行加强,使剪力墙的延性变得更强,提高在地震中的抗破坏能力。
剪力墙底部的加强高度应该根据剪力墙自身总体高度来加以处理,一般情况下应该选取剪力墙的墙肢高度的十分之一和底部两层的较大值进行加强。
剪力墙连梁超筋的处理
剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。
连梁的超筋,实质是剪力不满足剪压比要求。
连梁易超筋的部位,一般剪力墙结构中,在总高度的1/3左右的楼层;平面中当墙段较长时,多在其中部的连梁;某墙段中墙肢截面高度大小悬殊不均匀时,在墙肢处连梁易超筋。
剪力墙连梁对剪切变形十分敏感,当剪力墙连梁不满足连梁的尺寸要求时,《高规》7.2.26条给出了如下处理方法:
(1)减小连梁的截面高度。
(2)抗震设计的剪力墙中连梁弯矩及剪力可进行塑性调幅。
(3)当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,
可考虑在大震作用下该连梁不参与工作,按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋计算。
当第l、2种措施不能解决问题时,可采用第3种措施来处理,即假定连梁在大震下破坏,不再约束墙肢。
另外,可在易超筋的部位,连梁按铰接处理进行整体计算,但应注意结构层间位移比尚需满足规范要求。
结束语
剪力墙结构体系在住宅项目上具有很大的优势,应用广泛,这就要求广大设计人员充分了解这种结构形式,了解其受力特点、破坏机理,掌握正确的设计方法、步骤,合理的分析具体问题,解决问题。
这样结构的安全性才能有可靠的保障。
参考文献
【l】GB500l0—2010混凝土结构设计规范.北京:中国建筑工业出版社
【2】GB5001l一2010建筑抗震设计规范.北京:中国建筑工业出版社
【3】JGJ3—2010高层建筑混凝土结构技术规程.北京:中国建筑工业出版社
【4】李国胜.多高层钢筋混凝结构设计中疑难问题的处理及算例【M】.北京:中国建筑工业出版社,2004
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