剪力墙结构基本概念
高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析
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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。
剪力墙在建筑设计中基本概念
![剪力墙在建筑设计中基本概念](https://img.taocdn.com/s3/m/c1238d3053ea551810a6f524ccbff121dd36c52d.png)
剪力墙在建筑设计中基本概念
剪力墙是一种结构构件,通常用于高层建筑的建筑设计中。
它的主要作用是在建筑结构中提供剪切强度,以防止建筑物在风暴、地震等自然灾害中发生倒塌。
剪力墙通常由混凝土、砖、钢等材料制成,并且通常位于建筑结构的外部或内部。
剪力墙的基本原理是通过纵向截面面积较大的墙壁来支撑建筑的负载,从而保持建筑物的稳定性。
当建筑物受到外部冲击或压力时,剪力墙会通过其刚度和强度来分散建筑物的重量,从而防止结构崩溃。
另外,剪力墙也经常用作建筑物的外部装饰。
除了提供结构稳定性之外,它们也可以增强建筑物的美观程度。
建筑师可以在剪力墙中设计出各种形状和几何图案的开口,以增加建筑物的视觉吸引力。
这种设计方法可以通过多种材料来实现,例如石材、玻璃和金属等。
在结构设计过程中,设计师必须考虑许多因素,例如使用的材料、建筑物高度、区域的地质条件和地震等自然灾害的可能性。
对于建筑物的立面设计来说,剪力墙也需要与建筑物的整体外观相协调。
建筑师和工程师必须根据建筑物的设计,考虑剪力墙的位置、大小、形状和材料的选择。
这些因素可以影响剪力墙的性能,因此必须谨慎考虑。
在一些情况下,为了达到最佳的性能效果,剪力墙可以与其他结构构件如框架结构和悬挂结构等组
合使用。
在这种情况下,剪力墙可以增加建筑物的整体稳定性,同时增强建筑物的美观程度。
总之,剪力墙是建筑设计中一个基本概念,它在建筑物的结构设计中起着至关重要的作用。
设计师必须根据建筑物的整体要求,合理选材、设计剪力墙的位置、形状和尺寸,并且协调剪力墙与建筑物其他结构构件之间的关系,以确保建筑物的总体稳定性和外观美观程度。
剪力墙结构设计技术标准
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剪力墙结构设计技术标准在现代建筑设计中,剪力墙结构因其良好的抗震性能和空间分隔能力而被广泛应用。
为了确保剪力墙结构的安全性、稳定性和经济性,制定一套科学合理的设计技术标准至关重要。
一、剪力墙结构的基本概念剪力墙,又称为抗震墙,是一种主要承受水平荷载(如风荷载、地震作用)的钢筋混凝土墙体。
它通过自身的刚度和强度来抵抗水平力,将其传递到基础,从而保证建筑物在水平荷载作用下的稳定性。
二、剪力墙结构设计的基本原则1、安全性原则设计应确保在规定的使用年限内,结构能够承受各种可能的荷载和作用,包括恒载、活载、风载、地震作用等,且在极端情况下不会发生倒塌或严重破坏,保障人员生命和财产安全。
2、适用性原则结构应满足建筑物的使用功能要求,如空间布局、净空高度等,同时要控制结构的变形和振动,确保使用者的舒适度。
3、耐久性原则选用合适的材料和构造措施,使结构在正常使用和维护条件下,具有足够的耐久性,能够抵抗环境因素(如腐蚀、风化等)的影响,长期保持其性能。
4、经济性原则在满足安全、适用和耐久的前提下,通过合理的设计和优化,降低工程造价,提高结构的性价比。
三、剪力墙结构的布置1、平面布置剪力墙应沿建筑物的主要轴线方向布置,尽量做到均匀、对称,以减小结构的扭转效应。
同时,应避免出现局部薄弱部位,使水平荷载能够均匀地传递到各个墙体。
2、竖向布置剪力墙应沿建筑物的高度连续布置,避免刚度突变。
在建筑物的底部和顶部,可根据需要适当调整剪力墙的数量和厚度,以满足结构受力和变形的要求。
四、剪力墙的尺寸和配筋1、墙厚剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级、风荷载等因素确定。
一般来说,底层剪力墙的厚度不应小于 200mm,随着高度的增加,墙厚可逐渐减小,但不应小于 160mm。
2、墙长剪力墙的长度不宜过长或过短。
过长的剪力墙容易发生脆性破坏,过短的剪力墙则刚度不足。
一般墙长宜为 8 倍墙厚以上,且不宜小于15m。
3、配筋剪力墙的配筋应根据计算结果确定,包括水平分布钢筋和竖向分布钢筋。
剪力墙结构设计要点分析
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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。
剪力墙基本概念
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剪力墙基本概念
剪力墙,是指在建筑结构的某些部位嵌入一些刚性高强度的墙体,当建筑受到横向地震力的作用时,剪力墙能够有效地抵抗建筑物的倾
覆和摇晃。
剪力墙是一种重要的地震抗震结构形式,具有结构简单、
抗震性能好、使用效果稳定等特点,被广泛应用于各种建筑结构中。
剪力墙建造的基本概念如下:
1、剪力墙的基本结构:剪力墙是由墙体和柱子构成的。
墙体承
担横向荷载,可以吸收和承受地震力,而柱子则承担墙体和楼板的垂
直荷载。
2、剪力墙的工作原理:剪力墙的工作原理是利用了墙体的剪力
作用。
在地震作用下,剪力墙内的墙体会产生剪力,使结构稳定并抵
御地震力。
3、剪力墙的设计要素:剪力墙要素的设计包括墙体厚度、钢筋
配筋、墙体材料等。
墙体的厚度和钢筋配筋要根据地震荷载计算来确定,应该符合国家规范和设计要求,以确保剪力墙的抗震性能和安全性。
4、剪力墙的施工要点:对于剪力墙的施工,建筑人员应该注意
包括挖土、浇筑混凝土、加强钢筋等环节。
施工过程中还需要注意采
用有效的水泥混合料和其他建材,以确保墙体的强度和耐久性。
总而言之,剪力墙是一个很重要的建筑结构形式,可以提高建筑
的稳定性和安全性。
在建造过程中,要注意设计、材料、施工等因素,并根据地震荷载要求进行严密计算和施工,以确保剪力墙的性能和安
全性。
剪力墙基础知识
![剪力墙基础知识](https://img.taocdn.com/s3/m/0115c864f242336c1eb95e51.png)
壁式框架:当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢,构件形成两端带有刚域的变截面杆件,在内力作用下许多墙肢将出现反弯点,墙已类似框架的受力特点,因此计算和构造应按近似框架结构考虑。
须严格遵守规范的规定。
②.构造边缘构件虽然“抗规”、“砼规”和“高规”都规定了配筋要求,但比较三本标准所给出的配筋要求的表格中的内容则是矛盾的,是不协调的;笔者认为“砼规”gb50010-2002表11.7.16的要求比较合理。而“ 抗规”和“高规”表中的配筋要求是不够合理或是不够严密的。还应指出三本规范中所给出的纵向构造筋的数量4根或6根是不实际的;例如对于转角墙(柱)的纵向筋数量,由于墙纵向筋的间距不宜大于300,又受墙厚限 制,角柱的最小的纵向筋应为8根,当墙厚≥300时则最少需要12根,不会出现4根或6根的情况。
5.为了保证墙体的稳定性及便于施工,使墙有较好的承载力和地震作用下耗散能力,规范要求一、二级抗震墙时墙的厚度应≥160mm,底部加强区宜≥200mm,三、四级抗震等级时应≥140mm,竖向钢筋应尽量配置于约束边缘。
以上所述的剪力墙设计中的概念问题可能绝大部分设计人员都懂,但实际应用到工程设计中,施工图纸表达出来的东西有时则存在很大差别,追究原因,许多是与具体的构造处理有关,因此造成墙的截面和配筋差别大不合理。
3.从2002年开始实施的建筑结构规范,根据结构类型及受力状况,对剪力墙两端及洞口两侧的加强边缘,按墙肢在重力荷载代表值作用下墙肢轴压比的界线及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。
“抗规”gb50011-2001规定抗震墙结构、部分框支抗震墙中落地剪力墙当一、二级抗震时底部加强部位及相邻的上一层均应按要求设置约束边缘构件;但对于一般抗震墙结构(除部分框支墙外)当满足墙肢轴压比限值界线值时可按规定设置构造边缘构件。“抗规”未明确框架-剪力墙结构中的剪力墙需设置约束边缘构件时抗震墙的抗震等级和轴压比界限值;但根据混凝土规范11.7.14条笔者理解框架-剪力墙不受一、二抗震等级限制,凡底部加强区及其上一层当不满足轴压比限界时则均应设约束边缘构件。综合分析“抗规”、“砼规”和“高规”设计约束边缘构件时,框剪结构、框支结构、框筒结构的要求应严于一般剪力墙结构,因此规范要求的条件也就多了一些,设计中应引起注意。由于各规范标准的的编写出版、发布、实施的时间不同,加上编写人认识上的差别,各规范在一些条文内容上还存在不协调和不一致的地方。在此必须指出设计中不但要复核短墙 肢轴压比,也要复核长墙肢的轴压比:抗震墙结构中,当层数在15层以内时其墙肢轴压比一般都小于0.2,所以一般除9度地震区外,都可以不设约束边缘构件(高层底部加强区除外),只需设计构造边缘构件,不少设计都忽视了这点,造成浪费。
《剪力墙结构》ppt课件
![《剪力墙结构》ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/a33e1f1b76232f60ddccda38376baf1ffc4fe3f3.png)
《剪力墙结构》ppt课件contents •剪力墙结构基本概念与特点•剪力墙结构设计原理•剪力墙构造要求及细节处理•剪力墙结构施工方法与技巧•剪力墙结构在工程中应用实例•剪力墙结构发展趋势及挑战目录剪力墙结构基本概念01与特点定义及作用定义剪力墙又称抗风墙、抗震墙或结构墙。
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,防止结构剪切(受剪)破坏。
作用承担全部水平荷载和竖向荷载,并将这些荷载传递到基础。
1 2 3钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、型钢混凝土剪力墙。
按结构材料划分整体墙、小开口整体墙、联肢墙、壁式框架。
按结构形式划分短肢剪力墙、一般剪力墙。
按墙肢高度与厚度比划分结构形式与分类优点刚度大,整体性好,用钢量较省。
侧向变形小,承载力高,适用于建造较高的建筑物。
由于自重大,基础费用较高。
局限性结构自重较大,且延性较差。
01不宜用于高大地震烈度地区的建筑。
02由于墙体较多,不易布置面积较大的房间。
剪力墙结构设计原理02通过楼板将水平荷载传递给剪力墙,再由剪力墙将荷载传递至基础。
水平荷载传递竖向荷载传递荷载分配原则通过楼板和梁将竖向荷载传递给剪力墙和框架柱,最终传递至基础。
按照刚度分配原则,将水平荷载在各片剪力墙之间进行分配。
030201荷载传递机制基于弹性力学理论,采用有限元或有限差分等方法进行分析。
弹性方法考虑材料非线性,采用塑性铰模型或弹塑性分析方法。
塑性方法基于工程经验,采用等效刚度法、连续化方法等简化分析方法。
简化方法内力分析方法变形控制要求层间位移角限值保证结构在正常使用极限状态下的层间位移角满足规范要求。
顶点位移限值控制结构在罕遇地震作用下的顶点位移,避免结构倒塌。
舒适度要求控制结构在风荷载或地震作用下的加速度和速度,满足人体舒适度要求。
剪力墙构造要求及细03节处理墙体厚度与高度限制墙体厚度根据抗震设防烈度、结构类型以及墙体所在位置确定。
一般来说,一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位不应小于200mm,其他部位不应小于160mm。
剪力墙设计的基本概念
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剪力墙设计的基本概念剪力墙设计中的基本概念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,而与柱的区分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,还担当竖向压力;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意刚度强度要求外,还必需满意非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和掌握结构裂而不倒的要求:墙肢必需能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此留意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
3.实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙:整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。
整体墙受力犹如竖向悬臂,当剪力墙墙肢较长时,在力作用下法向应力呈线性分布,破坏形态似偏心受压柱,配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏,提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避开斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长,以防止截面应力相差过大。
联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙,但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多,墙肢单独作用显著,连梁中部消失反弯点要留意墙肢轴压比限值。
壁式框架:当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢,构件形成两端带有刚域的变截面杆件,在内力作用下很多墙肢将消失反弯点,墙已类似框架的受力特点,因此计算和构造应按近似框架结构考虑。
综上所述,设计剪力墙时,应依据各型墙体的特点,不同的受力特征,墙体内力分布状态并结合其破坏形态,合理地考虑设计配筋和构造措施。
4.墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析,求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。
当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力验算。
在剪力墙承载力计算中,对带翼墙的计算宽度按以下状况取其小值:即①剪力墙之间的间距;②门窗洞口之间的翼缘宽度;③墙肢总高度的1/10;④剪力墙厚度加两侧翼墙厚度各6倍的长度5.为了保证墙体的稳定性及便于施工,使墙有较好的承载力和地震作用下耗散力量,规范要求一、二级抗震墙时墙的厚度应≥160mm,底部加强区宜≥200mm,三、四级抗震等级时应≥140mm,竖向钢筋应尽量配置于约束边缘。
剪力墙结构的规范理解及短肢剪力墙判定
![剪力墙结构的规范理解及短肢剪力墙判定](https://img.taocdn.com/s3/m/c62213235bcfa1c7aa00b52acfc789eb172d9e98.png)
剪力墙结构的规范理解及短肢剪力墙判定在建筑结构领域,剪力墙结构是一种常见且重要的结构形式。
对于建筑从业者来说,准确理解剪力墙结构的规范以及正确判定短肢剪力墙至关重要。
首先,我们来谈谈剪力墙结构的基本概念。
剪力墙,顾名思义,就是能够承受水平和竖向荷载的钢筋混凝土墙体。
它的主要作用是抵抗水平地震作用和风荷载,为建筑物提供足够的侧向刚度和稳定性。
剪力墙结构具有许多优点。
其一,它能够有效地控制建筑物的水平位移,提高结构的抗震性能。
在地震等自然灾害发生时,剪力墙能够承受较大的水平力,保障建筑物的安全。
其二,剪力墙结构的空间整体性较好,能够使建筑物的受力更加均匀,减少局部薄弱环节的出现。
其三,由于剪力墙的存在,建筑物内部的房间布局相对更加灵活,可以根据使用需求进行合理划分。
那么,如何从规范的角度来理解剪力墙结构呢?这就需要我们熟悉相关的建筑结构设计规范。
在规范中,对剪力墙的尺寸、配筋、混凝土强度等都有明确的要求。
例如,对于剪力墙的厚度,规范会根据建筑物的高度、抗震设防烈度等因素给出最小值的规定,以保证剪力墙具有足够的承载能力和稳定性。
同时,规范还对剪力墙的配筋率、钢筋的布置方式等进行了详细的规定。
合理的配筋能够充分发挥剪力墙的性能,提高结构的安全性和经济性。
在设计过程中,必须严格按照规范的要求进行计算和设计,确保剪力墙结构的各项性能指标满足要求。
接下来,我们重点探讨一下短肢剪力墙的判定。
短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为 5 至 8 的剪力墙。
与普通剪力墙相比,短肢剪力墙的抗震性能相对较弱,因此在设计和使用时需要特别注意。
判定短肢剪力墙时,需要综合考虑多个因素。
首先是墙肢的长度和厚度。
如果墙肢的长度较短,而厚度相对较薄,那么就有可能被判定为短肢剪力墙。
其次,要考虑墙肢的受力情况。
如果墙肢承受的弯矩和剪力较大,且其截面尺寸不能满足普通剪力墙的要求,也可能被认定为短肢剪力墙。
在实际工程中,短肢剪力墙的判定需要结合具体的结构布置和计算结果。
第三节剪力墙结构
![第三节剪力墙结构](https://img.taocdn.com/s3/m/2b6801d9195f312b3169a581.png)
剪力墙布置的位置
(16)框支梁、柱截面尺寸
框支梁宽度不宜小于上层墙体厚度的2倍,且小于400mm。框支梁高度:当进行抗 震设计时不应小于跨度的1/6;进行非抗震设计时小应小于跨度的1/8,也可采 用加腋梁。框支柱的截面宽度宜与粱宽相等,也可比梁宽度大50;非抗震设计时 框支柱的截面宽度不宜小于400mm,框支柱截面高度不宜小于梁跨度 的1/15;进行抗震设计时框支柱的截面宽度不宜小于450mm,框支柱截面高度不 宜小于梁跨度的1/12,柱净高与截面长边尺寸之比宜大4
剪力墙墙体上开洞的基本要求
若将洞口沿竖向成列布置,而使上下洞口之间的连梁有足够尺寸,同 样可以保证抗剪强度的要求。
剪力墙的受力特点
1.墙肢 在整个截面剪力墙中,墙肢处于受压、受弯和受剪状态; 而开洞剪力墙的墙肢大多处于受压受弯和受剪状态。 2.连梁 剪力墙结构中的连梁承受弯矩、剪力、轴力的共同作用, 属于受弯构件。由于在剪力墙结构中连梁的跨高比都比 较小,因而连梁容易出现裂缝,也容易出现剪切破坏, 连梁通常采用对称配筋。
剪力墙的形状
• 剪力墙对水平荷载的反应与其形状及方向有关 • 开口型的:一字形、L形、Z形、槽形、I形、T形等 • 封闭型的—方形、三角形、圆形等
剪力墙布置的位置
(1)剪力墙在平面上应沿建筑物主轴方向布置 当建筑物为矩形、T形和L形平面时,剪力墙应沿两 个主轴方向布置;建筑物为△形、Y形、十字形平面时, 剪力墙应沿三个或四个主轴方向布置,○形平面,则沿 径向布置成辐射状
剪力墙布置的位置
(6)对抗震要求的建筑,应避免抗震性能不良的鱼骨式的平面布置 (7)当建筑平面形状任意时,在受力复杂处,剪力墙应适当加密
鱼骨式剪力墙平面布置图
剪力墙结构的设计
![剪力墙结构的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/559cfe701711cc7931b71691.png)
谈剪力墙结构的设计【摘要】由于框架剪力墙结构体系抗震性能好,建筑布局灵活,比纯框架结构更经济合理,所以在各种不同使用功能的高层、小高层建筑中被广泛应用.为此本文阐述了剪力墙设计中的基本概念,剪力墙的边缘构件范围,剪力墙结构的墙体厚度和配筋等内容。
【关键词】结构设计;剪力墙;剪力墙构件;剪力墙设计1、剪力墙设计中的基本概念1.1 墙体作为承受竖向荷载及水平荷载的结构,称为剪力墙结构。
特点是整体性好,侧向刚度大,水平力作用下侧移变形小。
缺点是平面布置不灵活,较难满足公共建筑使用要求,结构的自重较大,结构延性较差。
1.2 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,还承担竖向压力或拉力,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,剪力墙结构在水平力作用下侧向变形是弯曲型。
1.3 剪力墙布置要求:a 剪力墙结构应双向均匀布置,建筑物周边宜布置剪力墙,在抗震结构中,应避免单向布置剪力墙。
剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大,在满足侧向刚度的及结构受力的条件下,墙不宜布置太密。
b 剪力墙沿结构高度宜连续布置,墙厚度宜自下到上逐渐减薄,使结构抗侧刚度沿高度逐渐减小,避免结构沿高度刚度突变。
c较长的剪力墙宜开设洞口,将其分成长度较为均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱连梁连接,每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2。
墙肢截面高度不宜大于8m。
d当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时,应至少采取以下措施中的一个措施,减小梁端部弯矩对墙的不利影响。
①沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙,抵抗该墙肢平面外弯矩;②当不能设置与梁轴线方向相连的剪力墙时,宜在墙与梁相交处设置扶壁柱。
扶壁柱宜按计算确定截面及配筋;③当不能设置扶壁柱时,应在墙与梁相交处设置暗柱,并宜按计算确定配筋;④必要时,剪力墙内可设置型钢。
e纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。
房屋纵向长度较长时,不宜集中在两端布置纵向剪力墙。
剪力墙结构设计
![剪力墙结构设计](https://img.taocdn.com/s3/m/305e3071e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7856d55f.png)
剪力墙结构设计在建筑领域,剪力墙结构是一种常见且重要的结构形式。
它具有良好的抗侧力性能,能够为建筑物提供可靠的稳定性和安全性。
接下来,让我们一起深入了解剪力墙结构设计的相关知识。
一、剪力墙结构的基本概念剪力墙,顾名思义,是一种能够承受水平和竖向荷载的墙体结构。
它通常由钢筋混凝土制成,具有较大的刚度和强度。
剪力墙在建筑中的作用类似于一个巨大的柱子,可以有效地抵抗水平风荷载和地震作用引起的侧向力,同时也能承担一部分竖向荷载。
剪力墙的类型多种多样,常见的有整体墙、小开口整体墙、联肢墙、壁式框架等。
不同类型的剪力墙在受力性能和变形特点上有所差异,因此在设计时需要根据具体情况进行选择和计算。
二、剪力墙结构设计的基本原则1、安全性原则这是剪力墙结构设计的首要原则。
在设计过程中,必须确保剪力墙能够承受各种可能的荷载组合,包括恒载、活载、风载、地震作用等,以保证建筑物在使用过程中的安全性。
2、适用性原则剪力墙结构的设计应满足建筑物的使用功能要求。
例如,对于住宅建筑,剪力墙的布置应尽量减少对室内空间的影响;对于商业建筑,要考虑到大开间的需求,合理设置剪力墙。
3、经济性原则在保证安全性和适用性的前提下,应尽量优化剪力墙的布置和截面尺寸,以降低工程造价。
通过合理的设计,可以减少钢筋和混凝土的用量,提高建筑的经济效益。
三、剪力墙结构的布置1、平面布置剪力墙应沿建筑物的主要轴线方向均匀布置,以保证结构在各个方向上的抗侧刚度大致相等。
同时,剪力墙的布置应避免出现偏心和扭转的情况,尽量使结构的质心和刚心重合。
2、竖向布置剪力墙应从基础到屋顶连续布置,避免在竖向出现刚度突变。
对于高层建筑,底部剪力墙的厚度和配筋通常较大,以满足抗剪要求;上部剪力墙的厚度和配筋可以适当减小,但应保证结构的整体稳定性。
四、剪力墙的截面设计1、墙厚的确定剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级、风荷载等因素综合确定。
一般来说,底层剪力墙的厚度不应小于 200mm,随着楼层的增加,墙厚可以逐渐减小,但不应小于 160mm。
剪力墙结构分析与设计
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剪力墙结构分析与设计在现代建筑领域中,剪力墙结构因其出色的抗震性能和空间分隔能力,成为了广泛应用的结构形式之一。
本文将对剪力墙结构进行深入的分析,并探讨其设计要点。
一、剪力墙结构的基本概念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建筑物的竖向荷载,还能够有效地抵抗水平荷载,如风荷载和地震作用。
剪力墙如同建筑物的“坚固屏障”,通过自身的刚度和强度,将水平力分散和传递到基础,从而保障整个建筑结构的稳定性。
与框架结构相比,剪力墙结构的侧向刚度更大,能够更好地控制结构的水平位移。
二、剪力墙结构的分类1、整体墙没有洞口或者洞口面积小于墙体面积15%的剪力墙可以视为整体墙。
整体墙的受力性能类似于悬臂梁,其内力和位移计算相对简单。
2、小开口整体墙洞口面积稍大,但仍能符合一定条件的剪力墙称为小开口整体墙。
这种墙体的受力性能介于整体墙和联肢墙之间。
3、联肢墙当洞口面积较大,连梁对墙肢的约束作用较强时,形成联肢墙。
联肢墙的计算需要考虑墙肢和连梁的协同工作。
4、壁式框架当洞口尺寸更大,连梁与墙肢的线刚度接近时,剪力墙的受力性能更接近于框架,称为壁式框架。
三、剪力墙结构的受力特点在水平荷载作用下,剪力墙如同竖向放置的深梁,弯曲变形是其主要的变形形式。
由于墙体的整体性,水平力会在墙体内产生较大的剪力和弯矩。
同时,剪力墙的端部通常会产生较大的应力集中,因此在设计时需要加强端部的配筋。
而且,剪力墙的受力性能还会受到墙体厚度、混凝土强度、配筋率等因素的影响。
四、剪力墙结构的设计要点1、合理布置墙体剪力墙的布置应遵循均匀、对称的原则,尽量使结构的质心和刚心重合,以减少扭转效应。
在平面上,应尽量避免出现单向有墙的情况,以保证两个方向的抗侧刚度相近。
2、控制墙体的厚度墙体厚度不仅要满足承载能力的要求,还要考虑稳定性和构造要求。
一般来说,底层墙体的厚度较大,随着楼层的增加,墙体厚度可以逐渐减小。
3、确定混凝土强度等级混凝土强度等级的选择应综合考虑结构的受力性能、耐久性和经济性。
剪力墙的表示方法
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剪力墙的表示方法剪力墙的表示方法________________________剪力墙是指一种以钢筋混凝土为主体,以抗剪力而设计的钢筋混凝土结构,可以用于抵御外力。
它的重要性不言而喻,它的使用能够有效地保护建筑物免受外力的影响。
本文旨在探讨剪力墙的表示方法。
一、剪力墙的基本概念1.1 剪力墙的定义剪力墙是指一种以钢筋混凝土为主体,以抗剪力而设计的钢筋混凝土结构,可以用于抵御外力,是一种强度较高的结构形式。
它可以用于阻止外部结构被外力所影响,保护结构的安全。
1.2 剪力墙的种类根据剪力墙的抗剪强度,常见的剪力墙分为三类:高强度剪力墙、中强度剪力墙、低强度剪力墙。
其中,高强度剪力墙是最常用的,它可以承受较大的外部荷载,耐受较大的抗剪力,能够有效地保护建筑物免受外力的影响。
二、剪力墙的表示方法2.1 剪力墙的表示法剪力墙的表示法可以分为三种:图形表示法、方程表示法、数学表示法。
2.2 图形表示法图形表示法是最常用的表示方法,通常由工程图来表示。
其中包括标准剪力墙图、剪力墙位移图、剪力墙重心位置图、剪力墙施工连接图以及剪力墙裂缝图。
通过这些图形,能够直观地了解剪力墙的情况。
2.3 方程表示法方程表示法是由一些关于剪力墙的方程来表征其特性。
如钢板剪力墙的弯曲方程、弹性支座受力方程、斜杆受力方程、竖直载荷关系方程以及弹性分布方程。
这些方程能够很好地反映出剪力墙承受荷载时的变形情况。
2.4 数学表示法数学表示法是由一些数学公式来表征剪力墙特性。
如钢板剪力墙应力分布公式、斜杆受力关系公式、竖直载荷关系公式以及弹性分布公式。
这些公式能够很好地反映出剪力墙承受荷载时的变形情况。
三、剪力墙的应用3.1 生活中的应用在日常生活中,剪力墙是一种常见的钢筋混凝土构造,它广泛用于工厂、住宅小区、学校、医院以及大型企业内部的防护工作中。
例如,在大型企业内部,剪力墙可以有效地保护大量设备免受外界影响,从而保证企业生产安全。
3.2 工程中的应用在工程项目中,剪力墙是常用的抗震构造之一,它可以有效地防止因地震而造成的损害。
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剪力墙结构基本概念
1、不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。
2、短肢剪力墙定议:墙长与墙厚之比大于4且不大于8,且墙厚度≤300mm时。
3、当采用较多短肢剪力墙的剪力墙结构时,在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担底部倾覆力短不宜大于结构底部的总地震倾覆力短的50%。
所谓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短不小于结构底部的总地震倾覆力短的30%的剪力墙的结构。
4、剪力墙结构中的短肢剪力墙的截面尺寸、轴压比要求及其它构造要求(如全部竖向钢筋的配筋率)均应按照JGJ3-2010的第7.2.2条规定执行。
5、不应采用只布置墙肢长度略大于8倍墙厚的剪力墙结构。
而应适当布置一些长墙。
避免由于过多布置这类剪力墙使其呈现框架结构的受力变形特点。
6、剪力墙轴压比、剪压比、墙体稳定均必须满足要求,且每层均必须按照该要求设计验算。
剪力墙应进行平面内的斜截面受剪、偏心受压或偏心受拉、平面外轴心受压承载力验算。
7、底部加强部位上下各层不宜形成错洞墙。
全高均不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞墙。
8、单片剪力墙不宜过长,一般不宜大于8米,应根据剪力墙的平面布置及概念设计原则进行调整。
9、剪力墙平面外设梁,可通过在平面外梁下设翼墙、扶壁柱、暗柱等措施,以确保墙体平面外的稳定。
暗柱的宽度一般取梁宽加2倍的墙厚,且暗柱或扶壁柱纵向钢筋应进行手算补充,且不小于JGJ3-2010中表7.1.6的构造要求。
10、结构刚度两正交方向(即纵向和横向)宜接近,判断结构刚度是否合适,一般可按下式判断:建筑物总高度H/Tx(Ty)指X向、Y向周期=50左右,其刚度比较合适。
11、剪力墙的墙肢不宜出现小偏心受拉的受力状况,因该受力状况导致墙内出现水平面裂缝,从而降低了其抗剪性能,使其抗侧刚度严重退化。
12、如不可避免使墙端边缘构件出现拉应力,其拉应力应不大于混凝土的抗拉强度,如果超过混凝土抗拉承载力;应设置型钢,型钢配置量不受型钢混凝土的构造要求的限制。
13、边缘构件的配箍率与轴压比有关,轴压比小时可适当降低。
14、如把剪力墙的水平向分布筋计入体积配箍率,则水平向分布的体积配箍率不宜大小0.3倍总体积配箍率。
水平向分面筋应全部伸入边缘构件的另一端,满足锚固要求。
16、JGJ3-2010与JGJ3-2002的显著变化是:新规程取消了短肢剪力墙结构,增加了三级抗震墙底部加强区应设置约束边缘构件。
16、连梁抗剪不满足,可首先采取减小连梁刚度或设双连梁(即通过设水平缝将较大刚度连梁分成两个较小刚度的连梁。
如设计仍困难,也可不输连梁或输入较小刚度连梁,重新计算,让墙肢独立承担该水平力。
)
17、风荷载作用下连梁刚度不允许折减。
18、跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。
19、抗震设计时,剪力墙底部加强部位的范围,应按JGJ3-2010的第7.1.4条执行。
20、不宜采用一字形短肢剪力墙,不宜在一字形短肢剪力墙上布置平面外与之相交的单侧楼面梁。