剪力墙结构设计论文
剪力墙结构特点及设计注意事项论文
剪力墙结构的特点及设计注意事项摘要:本文分析了剪力墙结构的受力特点,结构规范及概念设计的具体要求,对剪力墙结构设计的注意事项做一简单总结。
关键词:剪力墙结构平面布置竖向布置抗侧刚度构造要求abstract: the paper analyses the stress of the shear wall structure characteristics, structure standard and the specific requirements of the design concept, the shear wall structure design of the note to do a simple summary.key words: the shear wall structure layout vertical layout of the lateral stiffness structural requirements中图分类号:s611 文献标识码:a文章编号:正文利用建筑物墙体作为建筑的竖向承重体系,并用它抵抗水平力,这种结构称为剪力墙结构体系,同时,墙体亦作为维护及房间分隔构件。
剪力墙的间距一般都在3~8米,适用于要求小开间的住宅、公寓及酒店式公寓等建筑。
现浇钢筋混凝土剪力墙结构由于其整体性好、刚度大,因而在水平力作用下侧向变形小,由于墙体截面面积大,强度也比较容易满足,适合建造高层建筑的要求,在30层以下的高层建筑中应用比较广泛。
高层剪力墙结构承受的竖向荷载大,同时还要承受大的水平风荷载和地震作用,房屋的总高度虽然很高,但由于建筑日照要求进深尺寸和一般建筑差不多,因此造成高层建筑高宽比大,受力大,变形大,产生的次应力也比较大,而且,对一般建筑影响不大的因素,如温度、收缩和徐变等在高层建筑中将产生的一些影响将不容忽视,在方案设计阶段就应该注意这些特点。
剪力墙结构的平面布置,一般考虑以下原则:1.应满足建筑使用要求,这是最基本却是最重要的,因为我们结构设计所进行的一切工作,最终都是为了要实现建筑的使用功能。
建筑结构设计中剪力墙结构设计运用论文
论建筑结构设计中剪力墙结构设计的运用【摘要】:随着建筑行业的快速发展,越来越多的剪力墙结构小高层住宅楼拔地而起,剪力墙主要承受地震作用与风荷载,其一般是由连梁、墙肢等构件组成,具有抵抗水平侧移能力较强、侧移变形相对较小、结构刚度与承载力较大的特点,本文就加强剪力墙优化设计的问题的作了分析与研究。
【关键词】:建筑结构;剪力墙;设计中图分类号:tu3文献标识码: a 文章编号:引言随着社会经济的迅速发展,人们对建筑工程设计提出了安全、经济、适用三大要求,即建筑在保证安全的前提下,应不影响市场销售情况和未来使用者的居住质量,尽可能满足住宅经济性适用性,剪力墙结构由于其侧移小、抗侧刚度大和抗震性能好等特点,剪力墙结构被广泛用于现代建筑中,目前,在国内的住宅建筑中,由于使用功能的要求,客房与居室多处采取小开间的结构形式,分隔墙相对较多,采用剪力墙结构不但可以将承重墙、分隔墙合二为一,而且具有较为理想的经济性与实用性。
但是国内现阶段在剪力墙结构的设计中,尚存在一定的弊端与问题需要解决,不断优化其设计方法是十分重要的,且如何做好高层建筑剪力墙结构的优化设计是结构设计人员需不断探讨的难题。
1.剪力墙结构布置及概念设计应沿主轴的方向或其他方向双向或多向的布置剪力墙,尽量的拉对齐通。
剪力墙的门窗洞口应上下对齐,成列的布置,成明确的墙肢和连梁,避免出现错洞墙;从安全与经济性方面考虑,剪力墙的间距不应当过于密集,侧向刚度不适合过大,应让两个方向抗侧刚度靠近;为减小扭转效应,平面分布上要力求均匀,建筑物质心和刚度中心尽量接近。
可将较长的剪力墙分成若干均匀的独立墙段,相邻独立墙段间用弱的连梁或楼板连接起来,因为它的受剪脆性往往容易被破坏;高宽比大于2的剪力墙可以设计成弯曲破坏的延性剪力墙以避免脆性的剪切破坏;应用于住宅建筑的短肢剪力墙结构,既利于建筑布置,又可减轻结构自重。
2.剪力墙结构设计的基本样式(1)整体剪力墙,主要是指没有门窗洞口或者只有少量很小洞口的剪力墙,在此类剪力墙设计中可以忽略洞口的存在。
剪力墙结构内力计算与设计论文
剪力墙结构内力计算与设计摘要:剪力墙结构内力计算与设计,是建筑设计中的必不可少的组成部分,设计单位必须要按照相关的原理和建筑形态需要,完成科学有效的设计和计算。
关键词:建筑工程;剪力墙设计;内力计算abstract: the shear wall structure internal force calculation and design, the design of building is an indispensable part of the design must be in accordance with the relevant units to principle and architectural form needs, complete the design and calculation of scientific and effective.keywords: building engineering; shear wall design; internal force calculation中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:剪力墙是建筑结构中的重要组成部分,对建筑的稳定性和实用性有着重要的影响。
事实上,在建筑工程建筑中,关于剪力墙的设计的方案是多样的,设计人员需要根据所在地区的情况,根据具体项目的要求来选择剪力墙的设计方案和施工方案。
但无论是选择何种方案,都要根据建筑的特点,来完成内力计算。
一、竖向荷载作用下剪力墙结构的内力计算竖向荷载作用下一般取平面计算简图进行内力分析,不考虑结构单元内各片剪力墙之间的协同工作。
每片剪力墙承受的竖向荷载为该片墙受荷范围内的永久荷载和可变荷载。
当为装配式楼盖时,各层楼面传给剪力墙的为均布荷载;当为现浇楼盖时,各层楼面传给剪力墙的可能为三角形或梯形分布荷载以及集中荷载,剪力墙自重按均布荷载计算。
竖向荷载作用竖向荷载作用下剪力墙内力的计算不考虑结构的连续性,可近似地认为各片剪力墙只承受轴向力,其墙体平面外的弯矩和剪力等于零。
剪力墙结构优化设计与经济分析论文
剪力墙结构优化设计与经济分析摘要:在高层建筑结构设计中,剪力墙结构体系因具有整体性好、刚度大、侧向变形小、抗风与抗震性能好等特点,因而在高层建筑特别是住宅建筑中被大量采用。
本文笔者根据多年来的工程设计实践,重点对高层建筑剪力墙结构优化设计处理方法进行阐述,以提高建筑产品的性价此、降低工程造价的设计要求,可供设计人员在设计时参考。
关键词:剪力墙目录控制参数结构设计高层建筑经济分析1、前言随着我国城市化建设进程的加快,人们对住宅,特别是小高层及多层住宅平面与空间的要求越来越高,高层住宅建筑大量采用了剪力墙结构。
它相对于框架结构更为简洁、宽敞,使用功能更好,为住户的自行改造增大了灵活性,加大了使用面积,因此,在高层剪力墙结构设计中,既要发挥这种结构体系的优点,又要改进其工程费用较高的缺点,降低高层建筑剪力墙结构的造价和材料消耗量,这是考核结构设计水平的重要指标。
本文根据笔者多年来的工程设计实践,探讨了使高层建筑剪力墙结构设计更经济的措施。
2、高层建筑目标控制参数高层设计的难点在于竖向承重构件(柱、剪力墙等)的合理布置,设计过程中控制的目标参数主要有如下七个:2.1 轴压比主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,轴压比不满足要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
2.2 剪重比主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。
2.3 刚度比主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层。
2.4 位移比主要为限制结构平面布置的不规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
2.5 周期比主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱,使结构具有必要的抗扭刚度,减小扭转对结构产生的不利影响。
高层住宅剪力墙结构设计[论文]
高层住宅剪力墙结构设计摘要:文章主要对高层建筑住宅剪力墙结构设计进行了相关阐述,对剪力墙结构计算的一些问题进行了详细分析,结合自身工作经验提出相关问题及看法。
关键词:剪力墙概念结构计算构造措施0、前言改革开放以来,随着我国国民经济的迅猛发展,建筑业已经成为我国的支柱产业。
近年来,在国家城乡一体化统筹发展思路指引下,城市化进程加快,房地产开发如火如荼,其中高层住宅小区占了很大的比例。
而现目前的钢筋混凝土高层结构住宅以剪力墙结构居多,因此,对于从事高层结构设计的工程师来说,必须能够吸收当代高层建筑结构设计的一些成功经验,并把结构的经济性、合理性与结构抗震的安全性等诸多因素加以统筹考虑,才能很好的与建筑师配合并设计出经济合理的高层建筑结构体系。
1、有关剪力墙结构的一些基本概念(1)在现行国家和行业标准及规定的相关内容中,剪力墙结构是由钢筋混凝土剪力墙组成抗侧力体系、以弯曲变形为主的结构,剪力墙在其自身平面内的刚度较大,在水平荷载作用下侧向位移较小,结构抗震和抗风性能较好,比较容易满足承载力的要求,再加上房间内无梁、无柱,这种结构形式深受用户和建筑师的欢迎,因而在许多高层和部分多层住宅建筑中得到了广泛应用。
(2)剪力墙按受力性能分类为三类。
1)剪切型剪力墙。
在水平力作用下,以剪切变形为主,其剪切变形占总变形(弯曲变形和剪切变形之和)的10% 以上,为一种非延性的剪力墙。
它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承受竖向压力,在轴力、弯矩、剪力的复合状态下工作,其受水平力作用似一底部嵌固于基础的悬臂深梁。
2)弯曲型剪力墙。
在水平力作用下,剪切变形为总变形的10%或小于10% ,以弯曲变形为主。
其受力性能类似于受弯梁。
3)延性弯曲型剪力墙。
其延性系数≥3的弯曲型剪力墙为延性弯曲型剪力墙,位于地震区的高层剪力墙结构,应设计此类剪力墙。
剪力墙几何特征像板,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,当墙肢长与肢宽比值略大于4时可视为异形柱,按双向受压构件设计。
小高层建筑短肢剪力墙结构设计论文
小高层建筑短肢剪力墙结构设计摘要:短肢剪力墙结构小高层住宅合理的结构选型和结构布置对工程的安全、经济性的影响是重大的,只有对结构整个体系的承载能力、性能以及对结构分体系与结构构件相互作用的关系了解透彻,才能避免只依赖规范、设计手册、计算程序的设计习惯,从而实现结构优化设计,实现安全、科学合理、经济的设计目标。
本文探讨了小高层建筑短肢剪力墙结构设计。
关键词:小高层;建筑;短肢剪力墙;结构设计abstract: short shear wall structure small high-rise residential reasonable structure selection and structure arrangement on the safety of the project, the economy’s influence is big, only to the structure of the bearing capacity of the whole system, performance, and to the structure points system and structure component interaction relationship thorough, to avoid just rely on the specification, design manual, calculation program design habits, so as to realize the structure optimization design so as to realize safe, scientific, reasonable, economical and design target. this paper discusses the small high-rise building short shear wall structure design.keywords: small high-rise; architecture; short shear wall; structure design中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:近年来,随着小高层建筑的逐渐发展和为了更好地满足使用功能的要求, 短肢剪力墙结构在小高层住宅中广泛运用。
剪力墙结构在建筑结构设计中应用论文
剪力墙结构在建筑结构设计中的应用【摘要】我们国家经济的不断发展和技术的不断进步都使得我们国家各个方向和行业的事业都在这样一个过程和阶段中得到迅猛的发展,建筑事业作为相当重要的经济发展因素,必然也是要在这样一个过程中得到其应有的进步和发展的。
而在建筑结构的设计中,剪力墙结构又正是以其自身突出鲜明的优势和特点成为了多层或者是高层混凝土建筑中的必然选择。
剪力墙的优势就体现在其具有较大的抗侧刚度,在建筑结构中能够较好的减少侧边位移,除此之外还具有较好的抗震作用,正是因为这样才促成了剪力墙在建筑工程中的广泛应用。
本文在这样一种背景和基础下对剪力墙在建筑结构设计中的应用予以详尽的说明和分析。
【关键词】剪力墙结构;建筑结构;设计;应用一剪力墙设计过程中的原则分析1.1 剪力墙的尺寸较为特别,其高和宽都比较大但是厚度值比较小,这就使得剪力墙从几何特征上来看待时近乎于板说但从受力形态上来分析则更接近于柱,其与柱主要的区别就在于肢长和厚度的实际比值,我们在进行设计的时候,当比值大于3的时候就将其按照柱来处理,当比值大于3但是小于5的时候则将其按照异性柱来进行处理,实际上也就是按照双向受压的构件来进行设计。
1.2 剪力墙平面以内的刚度和承载力都比较大,但是平面以外的刚度和承载力则是由很大程度上的减少,这样一种实际的状况就会使得剪力墙在与平面外的梁进行连接的时候容易形成墙肢的外弯矩状况,但是,在一般的工程条件下是不需要对平面外的刚度和承载力进行演算的,所以能够采取的措施就只有在进行设计与施工的时候尽量避免外搭接状况的出现,实在不能够避免的时候就需要采取有效的措施来保证其安全和质量不受到太大的不良威胁。
1.3 我们对墙进行设计计算,实际上就是考虑水平以及竖向作用下结构的整体状况分析,求出结构内力,在此基础上按照偏压或者是偏拉的状况来进行斜截面承载力的演算或者是正截面承载力的演算。
我们在进行剪力墙的承载力设计计算时,需要对带翼墙的计算宽度按照最小值来进行取值。
结合实例浅析短肢剪力墙结构设计论文
结合实例浅析短肢剪力墙结构设计摘要:本文结合工程实例从结构布置、计算分析及构造要求等几方面去分析阐述短肢剪力墙结构设计,并指出在结构设计中应注意的一些问题。
关键词:短肢剪力墙;结构分析;工程实例1 引言随着人们对住宅,特别是小高层及多层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露柱露梁、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对住宅空间的要求。
于是经过不断的实践和改进,以剪力墙为基础,并吸取框架的优点,逐步发展而形成一种能较好适应小高层住宅建筑的结构体系,即所谓“短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)”结构体系。
广东地区的小高层住宅较多采用该结构体系。
为此,本文从结构布置、计算分析及其构造要求等几方面去分析短肢剪力墙结构设计,并附有工程实例进行对比说明。
2 工程概况某工程为十三层带坡屋面的高层住宅,无地下室,首层架空,总建筑面积为14267m2,在满足安全和使用的前提下,为了满足开发商的建筑美观和降低成本的要求,设计采用了短肢剪力墙结构方案。
标准层结构布置见图一。
主体结构计算采用中国建筑科学研究院开发的satwe程序进行分析计算。
图一标准层结构平面布置图3 结构布置“短肢”剪力墙仍属于剪力墙结构体系,只不过是采用较短的剪力墙肢(短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8,墙厚不小于200mm的剪力墙)。
进行短肢剪力墙布置时,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。
3.1 布置原则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。
3.2 平面布置设计时一般利用间隔墙位置来布置竖向构件,布置应以t形、l 形、]形、 +形为主,这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。
剪力墙结构在结构设计中应用论文
探析剪力墙结构在结构设计中的应用摘要:剪力墙结构体系的重要度在建筑施工中占有相当大的比重,近年来,高层建筑飞速发展,呈上升趋势。
剪力墙结构得到更为广泛的应用。
目前我国设计人员正在朝着剪力墙结构体系设计深度方向努力。
但是相对与国外设计技术来说,我们还存在着很多方面的不足之处,还有很多需要改进的地方,上升空间也比较大。
本文综合阐述了高层建筑剪力墙结构设计的原理和要点,有一定参考价值。
关键词:高层建筑剪力墙体系结构设计设计探讨中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:0 引言:剪力墙体系结构高层建筑中正在逐渐代替框架结构中的梁柱,剪力墙体系的主要作用是承受建筑物竖直和水平方向的各种荷载引起的内力,对于其他结构的水平力也可以很好地控制。
目前,剪力墙结构被广泛的应用于高层建筑中。
对剪力墙体系的深入研究对高层建筑的设计有着重要的意义。
1 高层建筑物的受力特点与支撑件对于高层建筑而言,越高所承受的竖直压力就越大,水平风荷影响也越大,所承受的外力主要就是水平和垂直方向。
对于比较低的建筑来说,高度较低,地基面积较大,相对而言所受的风荷及地震影响就很小,在高层建筑上,水平荷载产生的倾覆力会很大,设计人员主要考虑的问题是水平荷载,轴向变形及结构延性等方面。
1.1 水平载荷建筑物的高度达到一定数值后,它们在竖直方向上承载的荷载变化量并不大,所承受的风荷载以及地震作用的水平荷载会呈现一定的规律性,建筑物的结构特性不同,风荷载及地震水平荷载则会随之发生较大变化。
1.2 轴向变形建筑物越高,竖向荷载越大,竖向荷载越大,连接柱中的轴向变形就会越大,相应的,连续梁的弯矩所受影响就会越大,预制构件的下料长度也会受影响而有所改变,由此可见,在施工时必须计算出轴向变形值,并及时调整下料长度。
1.3 结构侧移高层建筑的结构设计关键之一是结构侧移的控制,楼房越高,水平荷载下结构的侧移就会越大,对于楼房的稳定性威胁也就越大,因此,高层建筑物的结构侧移一定要严格控制,以确保楼房的稳定性。
高层建筑局部剪力墙结构设计分析论文
高层建筑局部剪力墙结构设计分析【摘要】本文根据设计实例,就高层建筑的结构设计方案进行研究分析总结,并提出采用局部框支建立结构体系的结构设计方案,从而提高设计方案的可行性以及高层建筑的安全性。
【关键词】高层建筑;结构设计;平面布置;剪力墙结构1 工程概况某高层建筑项目,地上32层,地下1层,框架-剪力墙结构,转换层位于4层,部分采用框支结构,建筑物总高度为98.5m,总建筑面积为58600m2。
地下室为停车库,1~4层为商业及管理用房,5层以上为公寓,本工程建设场地属ⅱ类场地,抗震设防烈度按7度设防,房屋安全等级为二级,设计使用年限为50年。
地下结构总长145m,属于超长结构,在地面上设两道温度伸缩缝,把结构分为三单元,每单元长度不超过60m,对超过50m长的结构单元,在中间设一道后浇带,温度伸缩缝同时兼作防震缝,使得每结构单元的体型简单,有利于抗震。
地下室部分因建筑使用要求,不允许设缝,故在地下室设计时,同时考虑了垂直荷载、风荷载、土压力、水反力及温度应力的共同作用。
该工程基础采用大直径人工挖孔扩底灌注桩,桩端持力层为强风化泥岩,桩径为φ900~1600mm,单桩竖向承载力特征值为4600kn~12100kn。
2 高层建筑设计分析2.1 竖向承重及抗侧力构件设计分析框支剪力墙体系在其转换层的上、下位置因竖向受力构件类型的转换造成建筑物竖向刚度的突变,地震作用时在转换层上下容易形成薄弱环节,对结构抗震不利,故在设计时采取以下几个措施原则进行优化,确保结构整体安全合理。
2.1.1 转换层的转换构件布置为了达到这一目标,本工程在满足建筑使用功能的前提下,考虑如何布置1~4层的框支柱的柱网,以实现了最短传力途径,减少转换次数。
在与建筑师充分沟通的基础上比较几个结构方案,最后确定在结构单元中间的框支剪力墙下设置了三根截面为1200×1200mm的框支柱,上部剪力墙直接通过转换粱支承在框架柱上;在结构单元端头位置,每片短剪力墙下均设置了一个600×1200mm的扁形框支柱,使得短剪力墙60%的截面直接落在扁形框支柱上,其余部分则通过转换梁直接支承在框架柱上。
高层住宅剪力墙结构合理布置论文
浅议高层住宅剪力墙结构的合理布置摘要:伴随着高层住宅的大量出现,高层住宅剪力墙结构设计越来越受到包括开发商和业主在内的各有关方面的重视。
在保证结构安全以及使用功能完备的前提下,在不降低结构安全赘余度的情况下,对高层住宅剪力墙结构合理布置,实现材料资源的优化配置。
关键词:高层;剪力墙;结构布置中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a 文章编号:abstract: as the high-level residence time, a lot of high-rise residential shear wall structure designs can more and more be including developers and owners, the attention of all concerned parties. in to guarantee the safety of the structure and use function complete, under the premise of not decrease in the safety of the structure more than at c, to high-level residence shear wall structure reasonable decorate, realizing the material resources disposition.key words: top-rise; shear wall; structure layout国家土地政策和住宅产业政策不断调整,加之城市居民对商品房的需求越来越大,使得各地房地产市场均向高空化方向发展,剪力墙结构体系因其经济指标在各类高层住宅结构体系中最好,因而成为高层住宅中最主要的结构形式。
1剪力墙概述1.1剪力墙的结构特点剪力墙又称为抗震墙,是一种有效的抵抗水平荷载的结构单元,可以组成完全由剪力墙抵抗侧向力的结构,也可以和框架共同组成抵抗侧向力的框—剪结构。
剪力墙结构在建筑结构设计中应用论文
剪力墙结构在建筑结构设计中的应用摘要:文章作者主要围绕剪力墙结构的设计的相关问题进行了分析,重点对剪力墙中连梁设计、剪力墙结构设计和计算的优化的措施提出了一些建议和看法。
关键词:剪力墙结构,结构设计;优化措施中图分类号: tu398+.2文献标识码:a 文章编号:abstract: the article the author mainly around the shear wall structure design of related problems are analyzed, and the key of shear wall coupling beam of design, the shear wall structure design and calculation of the optimization measures put forward some suggestions and opinions.key words: the shear wall structure, structure design; optimization measures引言剪力墙结构由于其抗侧刚度大、侧移小和抗震性能好等特点,被广泛用于现代建筑结构设计中,尤其是高层建筑的结构设计。
但在设计中,对剪力墙位置的具体布置、截面形状和尺寸等是否合理,相关的规范没有明确的规定,通常是由结构工程师根据经验来设计的。
因此,在结构设计过程中可能会存在设计偏于保守等现象或设计不合理等情况,造成一定的浪费或结构安全性不够等。
为此,本文作者结合自己的从事相关工程的经验,对剪力墙结构设计中的相关问题进行了简单的探讨。
一、剪力墙墙肢的分类、结构布置及墙肢厚度的选取问题1.1 墙肢的分类剪力墙根据墙肢的高厚比分为一般剪力墙和短肢剪力墙。
一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙,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。
综述短肢剪力墙结构设计论文
综述短肢剪力墙结构设计摘要:加强短肢剪力墙结构设计的研究是十分必要的。
本文作者结合多年来的工作经验,对短肢剪力墙结构设计进行了论述,具有重要的参考意义。
关键词:短肢剪力墙结构设计中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:近年来,我国住宅房地产业可谓是迅猛发展。
随着我国经济快速发展,人口的城市集中化,城市建设用地的紧张化以及各大房地产商的激烈商业竞争,使得现代住宅建筑由原来的单一样式不断向体型复杂化、功能多样化方面发展。
科技的进步和人民生活水平的提高,使人们对住宅的使用功能和美观有了更高的要求。
普通框架结构的梁柱等构件不能隐藏于墙内、普通剪力墙结构的墙肢布置使得建筑空间需要按墙分隔等已经不能满足日益挑剔、追逐享受的人们对住宅空间的要求。
于是通过各学者、设计师们不断试验和优化,在融合剪力墙和框架的优点之后,产生了一种新的结构体系,一种能够更好的适应人们对多层和小高层住宅要求的结构体系,即所谓的”短肢剪力墙”结构体系。
《高层建筑混凝土结构技术规程》以下简称《高规》)指出:短肢剪力墙是指墙肢截面厚度不大于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。
墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙认为是普通剪力墙,而其值若小于4则认为是异形柱结构。
在布置结构时,通过分户墙、山墙、电梯间来进行部分剪力墙布置,其它则布置成短肢墙,这样既可使卧室和厅之间无突出柱和梁,也可对墙体位置进行调整,以满足现代居住空间的灵活性和空间性,实现经济合理的同时,又符合抗震预防的要求。
1 短肢剪力墙结构优点针对高层住宅选择框架结构,由于柱出现局部突出,而严重影响了结构美观效果与平面布局。
选择一般的剪力墙结构,难以符合停车场、地下通道等公共设施使用的需求。
而针对小高层住宅建筑而言,选择小高层可加大结构刚度,同时也加大有效质量,以增加较大的抗震作用。
短肢剪力墙则依靠自身平面具有灵活性,对结构进行调整,以达到理想的刚度,从而使剪力墙结构形成一种短肢体系。
高层建筑剪力墙结构设计论文(1)
高层建筑剪力墙结构设计的探讨摘要:框架剪力墙结构是高层建筑中的常用结构, 文章通过工程实例, 从结构布置, 计算方法, 设计参数取值以及剪力墙连梁设计等阐述高层建筑框架剪力墙结构设计中应注意的问题及采取的措施。
关键词:高层建筑框架剪力墙连梁抗震措施中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:前言剪力墙结构刚度大, 整体性好, 用钢量较省, 在高层住宅、旅馆等居住性建筑中, 居室和客房均为小房间, 分隔墙较多。
采用现浇剪力墙结构, 可以将承重墙与分隔墙合二为一, 相对来说比较经济。
另外, 室内较框架结构简洁, 没有露梁、露柱现象。
外形美观, 便于室内布置, 使用功能更好, 且增大了使用面积。
因此受到了开发商和业主的广泛欢迎。
剪力墙由墙肢和连梁两种构件组成。
其结构承载力及刚度都很大, 侧移变形小, 抵抗水平侧移能力强。
经过合理设计可做成抗震性能很好的延性剪力墙, 无论在非地震区及地震区都很适用。
一、结构布置剪力墙结构中竖向荷载、水平地震作用和风荷载都由钢筋混凝土剪力墙承受。
所以剪力墙的布置应在满足建筑使用要求的前提下, 沿结构的主要轴线, 尽可能地规则拉通对称布置。
既要考虑便于梁板等承担竖向荷载的构件的布置, 又要尽量使结构刚度对称, 减少偏心, 从而减少扭转效应的影响。
同时, 应注意以下几个问题: 1避免出现独立小墙肢《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3- 2010) 中规定: “矩形截面独立墙肢的截面高度hw 不宜小于截面宽度bw 的5 倍。
”一旦出现上述情况, 对墙肢轴压比、配筋等都有严格的限制, 设计施工都比较困难。
在实际设计中, 独立小墙肢基本上可以通过合并洞口等方法消除, 或合理布置剪力墙, 使小墙肢成为墙体翼缘, 其受力状态明显好于独立小墙肢, 仅适当加强配筋即可。
2谨慎采用短肢剪力墙结构近年来兴起的短肢剪力墙结构, 既有利于建筑的灵活布置, 又可进一步减轻结构自重, 比较受业主欢迎。
高层建筑中剪力墙结构应用论文
论高层建筑中剪力墙结构的应用[摘要] 剪力墙结构作为高层建筑中的主要结构形式,被广泛运用于现代高层建筑领域。
《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3一2002)对剪力墙结构的设计原则、计算方法和构造措施作出了相应规定,但有些规定尚不够细致,可操作性较差。
目前工程实践中大多数剪力墙结构的布置还主要取决于设计人员的经验,造成设计者出于结构的安全或设计进度等方面的考虑而对结构设计采取相对保守的结构布置方案,一定程度上忽略了结构的合理性和经济性。
本文对高层建筑中应用的剪力墙结构设计的问题进行了探讨。
[关键词] 剪力墙结构高层建筑抗侧刚度结构布置近年来,随着经济建设的发展和人口数量的增加,住房建设用地日趋紧张,新建高层建筑越来越高。
为满足抗震等条件的要求,新的结构形式也不断发展,其中剪力墙结构就广泛应用于高层住宅。
一、高层剪力墙结构形式布局高层剪力墙结构常用的有“一”字型、“t”型、“i”型、“十”字型、“j”型、“z”等等,在结构形式上有如下特点: ①连接各墙的梁,随墙肢位置而设于间隔墙平面内,可隐蔽;②墙的数量可多可少,墙肢可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置;③能灵活布置,可选择的方案较多,楼盖方案易操作;④结合建筑平面结构,利用间隔墙特性来布置竖向构件,基本上不与建筑使用功能发生矛盾;⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要,利用中心剪力墙等,形成主要的抗侧力构件,较易满足刚度和强度要求。
高层剪力墙结构墙肢的数量布局应当适中,满足竖向荷载和抗侧力需要。
墙肢应尽量均匀分布,其轴向应力不应相差太悬殊。
当有抗震要求或风力较大或平面凹凸较多时,在平面外边缘及角点处,特别是外凸部分,布置必要的墙肢以加强其整体性和满足平面刚性的要求。
各墙肢应尽量对齐、拉直,使之与连梁一起构成较规整且连续跨数较多的抗侧力片,当不能完全做到时也允许局部互相错开,每道墙肢宜与两个方向的梁连结。
连梁尽可能布置在墙肢的竖平面内,连梁宽度一般宜与墙肢厚度相等。
剪力墙结构设计研究论文
剪力墙结构设计研究论文一、引言剪力墙结构作为一种常见的建筑结构形式,在现代建筑中得到了广泛的应用。
它具有良好的抗震性能、较高的承载能力和空间整体性,能够有效地抵抗水平荷载和竖向荷载,为建筑物提供稳定和安全的保障。
本文旨在对剪力墙结构设计进行深入的研究和探讨,分析其设计原理、计算方法和构造要求,为工程实践提供有益的参考。
二、剪力墙结构的基本概念和特点(一)剪力墙的定义剪力墙又称抗风墙、抗震墙或结构墙,是房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载(重力)的墙体。
(二)剪力墙结构的特点1、良好的抗震性能剪力墙能够有效地抵抗地震作用产生的水平力,减少建筑物在地震中的破坏。
2、较高的承载能力由于剪力墙的整体性和刚度较大,能够承受较大的竖向荷载和水平荷载。
3、空间整体性好剪力墙能够将建筑物连成一个整体,提高结构的空间稳定性。
三、剪力墙结构的分类(一)整体墙没有洞口或洞口很小,洞口面积不大于墙面总面积的 15%,且洞口净距及孔洞至墙边的净距大于洞口长边尺寸。
(二)小开口整体墙洞口稍大,洞口面积超过墙面总面积的 15%,但洞口仍较小,洞口的净宽和洞口至墙边的距离均小于洞口长边尺寸。
(三)联肢墙洞口较大,连梁对墙肢的约束作用较弱,墙肢单独工作的能力较强。
(四)壁式框架洞口更大,连梁与墙肢的刚度接近,墙肢在水平荷载作用下的变形以弯曲型为主。
四、剪力墙结构的设计原理(一)承载力设计根据建筑物的使用功能和荷载情况,确定剪力墙所需要承受的竖向荷载和水平荷载,并通过计算确定其截面尺寸和配筋,以满足承载力要求。
(二)变形设计考虑剪力墙在水平荷载作用下的变形,控制结构的层间位移角和顶点位移,以保证建筑物的正常使用和舒适度要求。
(三)稳定性设计确保剪力墙在各种荷载作用下不会发生失稳现象,保证结构的安全。
五、剪力墙结构的计算方法(一)等效抗弯刚度法将剪力墙等效为一个具有一定抗弯刚度的悬臂梁,通过计算悬臂梁的内力和变形来确定剪力墙的受力情况。
框架-剪力墙结构抗震设计分析 论文
框架-剪力墙结构抗震设计分析摘要:随着经济的发展和科学技术的进步,框架-剪力墙结构结构体系在高层建筑中越来越得到广泛运用。
如何合理地确定框架-剪力墙结构中的剪力墙的布置和数量问题一直是国内外学者研究的课题。
剪力墙设置的位置和多少直接影响到了结构的抗震性能和经济效益。
本文通过具体工程实例对某框架-剪力墙进行了的分析研究,给出了有益的结论。
关键词:框架剪力墙抗震0 引言随着社会的发展,框架与剪力墙结构体系在高层建筑中越来越被广泛采用。
而在同一结构中同时使用框架和剪力墙两种结构体系,把两者结合起来共同承受竖向和水平荷载,不仅大大减少了结构本身的侧移,而且有效提高了结构的抗震能力。
研究结果表明地震作用下,框-剪结构中的剪力墙,几乎承担了总水平地震作用的80%以上,所有框架所承担的水平地震作用之和不到总值的20%,由此看出框剪结构中的剪力墙在抗震方面起着主导作用,如何合理地确定框架-剪力墙结构中的剪力墙的布置和数量问题一直是国内外学者研究的课题,其设置的位置和多少直接影响到了结构的抗震性能和经济效益。
1 工程概况某商务办公楼,工程主楼地下一层,地上十层,局部为七层,总建面积为40600m2,其中地下建筑面积为5400m2,地上建筑面积为35200m2,建筑基底面积为3500m2,建筑高度为41.15m,总长度81.6m,宽度56.2m,室内外高差为0.60m。
该项目设计合理使用年限50年。
工程结构形式选用框架-剪力墙结构体系,采用桩基础。
商务办公楼抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第一组。
建筑结构的安全等级为二级,建筑抗震设防类别为丙类,地基基础设计等级为乙级,建筑桩基设计等级为乙级,地下室防水等级二级,剪力墙的抗震等级为二级,按8度区、一级抗震等级采取抗震构造措施;框架梁柱的抗震等级为三级,按8度区、二级抗震等级采取抗震构造措施。
地下室部分的框架梁、墙柱的抗震等级为三级。
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简析剪力墙结构设计
【摘要】随着人们生活水平的提高。
小高层住宅楼的建筑是越来越多。
我们发现这些剪力墙结构小高层在施工质量上还存在着一些质量通病,主要表现为剪力墙板混凝土成型质量差、混凝土实体回弹检测强度不高等。
本文根据剪力墙结构设计方法进行分析,探讨了底层框剪结构的注意事项。
【关键词】剪力墙结构;短肢剪力墙;过渡楼层;侧移刚度比;加强部位
1.剪力墙结构概述
剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙;高层建筑结构不应采用全部剪力墙的剪力墙结构;剪力墙较多时,应布置筒体,形成剪力墙与筒体共同抵抗水平力的剪力墙结构。
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。
所以剪力墙结构得以普遍应用。
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。
2.短肢剪力墙设计的要点
2.1双向布置剪力墙及抗侧刚度
高层建筑应有较好的空间工作性能,剪力墙结构应双向布置,形成空间结构。
在抗震结构中,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向抗侧刚度接近,即两个方向的自振周期宜相近。
剪力墙的抗
侧刚度及承载力均较大,为充分利用剪力墙的能力,减轻结构重量,增大剪力墙结构的可利用空间,墙不宜布置太密,使结构具有适宜的侧向刚度。
2.2竖向刚度均匀
剪力墙布置对结构的抗侧刚度有很大影响,剪力墙沿高度不连续,将造成结构沿高度刚度突变,所以应要求剪力墙自上到下连续布置。
允许沿高度改变墙厚和混凝土等级,或减少部分墙肢,使抗侧刚度沿高度逐渐减小。
2.3墙肢高宽比
细高的剪力墙容易设计成受弯曲破坏的延性剪力墙,从而可避免脆性的剪切破坏。
在抗震结构中剪力墙结构应具有延性,设计中墙的高宽应比不应小于2。
当墙的长度很长时,为了满足每个墙段高宽比大于2的要求,可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的独立墙段,每个独立墙段可以是整体墙,也可以是联肢墙。
2.4剪力墙洞口的布置
剪力墙洞口的布置,会极大地影响剪力墙的力学性能。
因此,布置剪力墙洞口时应满足以下要求。
规则开洞,洞口成列、成排布置,能形成明确的墙肢和连梁,应力分布比较规则,又与当前普遍应用程序的计算简图较为符合,设计结果安全可靠。
同时宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置;对于错洞剪力墙和叠合错洞墙,二者都是不规则开洞的剪力墙,其应力分布复杂,容易造成剪力墙的薄弱部位,常规计算无法获得其实际内力,构造比较复杂。
其主要
特点是洞口错开距离很小,甚至叠合,不仅墙肢不规则,洞口之间形成薄弱部位,叠合错洞墙比错洞口墙更为不利,设计时应尽量避免。
当无法避免叠合错洞布置时,应按有限元方法仔细计算分析并在洞口周边采取加强措施或采用其他轻质材料填充将叠合洞口转
化为规则洞口的剪力墙或框架结构;具有不规则洞口剪力墙的内力和位移计算应符合规程的有关规定。
2.5剪力墙和加强部位
抗震结构中出现塑性铰的部位应作为加强部位。
而剪力墙顶层、楼电梯间墙等不宜作为加强部位,这样作的目的是对塑性铰部位可以有更明确的措施,与由于温度、收缩等需要的加强措施区别。
剪力墙塑性铰出现后,剪力墙应具有足够的延性,剪力墙底部塑性铰出现都有一定范围,该范围内应当加强构造措施,提高其抗剪切破坏的能力。
3.设计的应用范围和加强措施
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,一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。
当截面高度与厚度之比小于3时,应按柱计算,至于剪力墙高度与厚度之比大于3、又小于5的剪力墙,实际上也是短肢剪力墙,由于它们更弱,可以提出不宜采用小于5的墙肢,对这种小墙肢的轴压比应修予更严格的限制,因此即使采用短肢剪力墙,也要尽可能使墙肢截面高度与厚度之比大于5。
近年兴起的短肢剪力墙结构,有利于住宅建筑布置,又可进一步减轻结构自重,应用逐渐广泛。
但是由于
短肢剪力墙抗震性能较差,地震区应用经验不多,考虑高层住宅建筑的安全,其剪力墙不宜过少、墙肢不宜过短,可以对短肢剪力墙的应用范围应在设计中加以限制,并采取一些加强措施。
3.1应用范围
高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。
设计时应注意:短肢剪力墙较多时,应布置筒体,形成短肢剪力墙与筒体共同抵抗水平力的剪力墙结构;其次,具有较短肢剪力墙的墙的剪力墙结构最大适用高度应比规范中剪力墙结构的规定值适当降低,7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m;对于b级高度高层建筑和9度抗震设计的a级高度高层建筑,即使设置筒体,也不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不属于这种短肢剪力墙与筒体共同工作的剪力墙结构。
3.2加强措施
为限制过多的剪力墙的数量,在抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩50%;抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比规范中规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用;目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性;出于改善延性的考虑,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,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7;对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其延性更为不利,因此轴压比限值要相应降低
0.1。
对于短肢剪力墙的剪力设计值,不仅底部加强部位应调整,其他各层也要调整,一、二、级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2,目的是避免短肢剪力墙过早剪坏;短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%;对于短肢剪力墙截面最小厚度,无论抗震还是非抗震设计,其厚度都不应小于200㎜;对于非抗震设计,除要求建筑最大适用高度适当降低外,对墙肢厚度限制的目的是使墙肢不致过小。
4.结束语
目前,越来越多的剪力墙结构小高层住宅楼拔地而起,但是,随之而来的是我们发现这些剪力墙结构小高层在施工质量上还存
在着一些质量通病,主要表现为剪力墙板混凝土成型质量差、混凝土实体回弹检测强度不高等。
在剪力墙布置中洞口宜上下对齐使之受力明确,尽量避免出现错洞与叠合错洞的出现。
在短肢剪力墙设计中应注意其肢长、加强部位、构造要求等要求。
【参考文献】
[1]吕文,钱稼茹.基于位移延性剪力墙抗震设计建筑结构学报,1999.3.
[2]高层建筑混凝土结构技术规程,中国建筑工业出版社.[3]袁端眼,虞焕新.工程结构,同济大学出版社.
[4]全国民用建筑工程设计技术措施·结构.中国建筑标准设计研究院.。