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。此外,隨着高度的增加,水平荷载作用下的倾覆力矩迅速增加。、高层建筑设计中,一般通过控制结构的高宽比来控制结构不产生过大的侧向位移和倾覆力矩。

(2)合理的结构平面布置。剪力墙结构的平面布置,应当使一个独立的结构单元内的平面形状简单规则,刚度和承载力分布均匀。不应采用严重不规则的平面。高层建筑宜选用风作用效应较小的平面形状,如圆形、正多边形等。有抗震设防要求的高层建筑,一个结构单元的长度(相对其宽度)不宜过长,否则在地震作用时,结构的两端可能会出现反相位的振动,这将会导致结构过早地被破坏。

(3)竖向布置。在地震作用下,结构抗侧移刚度沿竖向的突变、抗侧力构件的上下部不连续或抗剪承载能力的变化会导致某些楼层的变形过分集中或形成抗侧力的薄弱层,从而出现严重的震害甚至倒塌;结构外形的内收,会导致结构的高振型反应所占的比例加大,内收的部位越高、内收的尺寸越大,高振型的反应就越明显;结构的外挑,会使地震的扭转效应和竖向地震作用效应加大。因此剪力墙结构的竖向布置应上下贯通,力求形体规则、刚度和强度沿高度均匀分布,避免过大的外挑和内收,避免错层和局部夹层,同一层的楼面应当尽量设在同一标高处。

(4)单片剪力墙。剪力墙布置时还要注意单片剪力墙的长度不宜过大。一方面由于剪力墙的长度大,会导致结构刚度迅速增大,使结构自振周期过短,地震作用力加大;另一方面,低而宽的剪力墙墙肢易发生脆性的剪切破坏,使结构的延性降低,对结构的抗震不利。

3、剪力墙结构的构造设计

(1)剪力墙截面厚度。规定剪力墙最小厚度的目的是为了保证剪力墙平面外的刚度和稳定性能。当墙肢平面外有与其相交的剪力墙时,可视为剪力墙的支承。有利于保证剪力平面外的刚度和稳定性能。所以在确定墙肢最小厚度时,按层高及无支长度两者较小值来计算。剪力墙的截面尺寸按下列要求确定:

①按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/16,且不应小于200mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20,且不应小于160mm。当为无端柱或翼墙的一字形剪力墙时,其底部加强部位截面厚度不应小于层高的1/12;其他部位不应小于层高的1/15,且不应小于180mm。

②按三、四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20,且不应小于160mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25,且不应小于160mm。

③非抗震设计的剪力墙,其截面厚度不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25,且不应小于160mm。

④剪力墙井筒中,分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小,但不宜小于160mm。

⑤墙肢高厚比为5~8的短肢剪力墙厚度不应小于200mm。

(2)混凝土强度等级。剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C20;带有筒体和短肢剪力墙的剪力墙结构的混凝土强度等级应不低于C25。

(3)一般剪力墙在一、二级抗震的一般部位及三、四级抗震设计和非抗震设计时,其墙肢端部应设置构造边缘构件,在一、二级抗震的底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设约束边缘构件。剪力墙构造边缘构件的配筋要求见表4-17。当为非抗震设计时,剪力墙端部应按构造配置不少于4Φ12纵筋,并且应沿纵向钢筋配置不少于Φ6@250的拉筋。

(4)为了防止混凝土墙体在受弯裂缝出现后立即达到极限抗弯承载力,就必须确定竖向分布钢筋的最小配筋率;同时为了防止斜裂缝出现后发生脆性剪拉破坏,就必须规定水平分布筋的最小配筋率。一般剪力墙的竖向和水平分布筋的配筋率为:一、二、三级抗震等级时不小于0.25%,四级抗震等级及非抗震等级时为0.2%,间距不应大于300mm,直径不应小于8mm,也不宜大于墙肢厚度的1/10。

(5)剪力墙竖向分布筋顶部钢筋应锚入屋面板内al或aEl。在变截面处,当上下截面相差较大时应将钢筋截断。上层钢筋应伸入下层较厚墙肢内1.5al或1.5aEl。剪力墙水平分布筋应伸入边缘构件顶端,且水平弯折长度≥15d。水平分布钢筋搭接时,在一、二级抗震等级的加强部位,接头应错开,每次连接的钢筋

数量不超过总量的50%。错开净距大于等于500mm。搭接长度不应小于1.2al 或1.2aEl。其他情况的钢筋可以在同一部位连接。

(6)剪力墙上开洞的构造处理,当洞口较小,在整体计算中不考虑其影响时,应将切断的分布钢筋集中在洞口边缘补足,以保证剪力墙截面的承载力,且钢筋直径不应小于12mm。当洞口较大时,应按实际情况在洞口两侧设置边缘构件,上下设置连梁处理。

三、结束语

综上所述,设计剪力墙时,应根据各型墙体的特点,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。

参考文献

[1] 邵军. 剪力墙设计的几个问题[J]. 民营科技. 2010(10)

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

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,

剪力墙设计要点

剪力墙设计要点 剪力墙是一种常用的结构形式,用于提供建筑物的抗震性能。在设 计剪力墙时,有一些关键要点需要考虑,包括墙体布置、尺寸选择、 材料选用以及连接方式等。本文将介绍剪力墙设计的要点,以帮助读 者更好地理解和应用。 1. 墙体布置 剪力墙的布置应根据建筑物的结构布局和荷载分布进行合理的规划。一般来说,剪力墙应尽可能靠近建筑物的外围,以最大限度地分担水 平荷载。同时,剪力墙的布置应尽量减少悬挑墙,避免造成局部应力 集中。 2. 尺寸选择 剪力墙的尺寸设计应满足所需的抗震性能要求。关于剪力墙的尺寸 选择,通常有以下几个关键参数需要考虑: - 墙厚:墙厚应根据墙体所承受的荷载和弯矩来确定。墙厚的选择 要满足墙体的刚度和承载力要求,通常在不影响使用功能的前提下尽 量减小墙体体积。 - 开洞:如果设计中需要进行开洞处理,应确保剪力墙的剪力传递 路径不被破坏。开洞处应设置框架或加劲板等加强构件,以保证结构 的整体稳定性。

- 墙长:墙长的选择应根据结构布局、墙体位置和荷载来确定。一般来说,墙长应尽量较长,以增加剪力墙的刚度和抗震性能。 3. 材料选用 剪力墙的材料选用对于结构的性能和安全至关重要。常用的剪力墙材料包括钢筋混凝土、钢材和砌体等。在选用材料时,需要考虑以下几个方面: - 强度:材料的强度应满足设计要求,以确保结构的安全性能。不同材料的强度特点不同,需要根据实际情况进行选择。 - 延性:材料的延性对于结构的抗震性能至关重要。延性材料能够在地震作用下发生适度的塑性变形,吸收和耗散地震能量,从而提高结构的稳定性。 - 耐久性:剪力墙所选用的材料应具有良好的耐久性能,以防止长期使用过程中的腐蚀和老化等问题。 4. 连接方式 剪力墙与结构其他部分的连接方式也是设计要点之一。连接方式应满足以下几个要求: - 刚性:连接应具有足够的刚性,以保证剪力墙与其他构件之间传递力的效果。刚性连接可以提高结构整体的稳定性和刚度,增强抗震能力。

剪力墙结构布置要点

剪力墙结构布置要点 剪力墙是一种常用的结构承重墙体,主要通过墙体的剪切变形来 抵抗外部水平荷载。在建筑物的结构设计中,剪力墙的布置是十分重 要的一步。下面将详细介绍剪力墙结构布置的要点。 1.确定剪力墙的布置位置:剪力墙的布置应结合建筑物的整体结 构和荷载情况来确定。一般来说,剪力墙宜设置在建筑物的正负受力 方向上,特别是在承重框架结构的柱子附近。 2.布置剪力墙的数量和尺寸:剪力墙的数量和尺寸应根据建筑物 的荷载情况和结构要求进行设计。墙体的宽度、高度和厚度等参数需 要根据结构计算确定,以满足墙体的强度和稳定性要求。 3.布置剪力墙的间距:剪力墙之间的间距应根据设计要求来确定。一般来说,墙间距离应尽量保持一定的距离,以充分发挥剪力墙的作用,避免出现相邻墙体受力过大或相互干扰的情况。 4.剪力墙的墙体连接:相邻剪力墙之间应通过水平和垂直的连墙 带进行连接,以提高剪力墙的整体刚性。连墙带的布置应根据结构设

计要求来确定,一般来说,连墙带的长度和厚度应满足相应的规范要求。 5.剪力墙的加劲措施:为了进一步提高剪力墙的承载能力和抗震性能,可以采取加劲措施。常见的加劲措施包括在墙体内部设置加劲肋、加劲墙或加劲结构等,以增加墙体的刚度和稳定性。 6.剪力墙的墙体材料:剪力墙的墙体材料应选用强度和稳定性较高的材料,如混凝土、砖石等。墙体材料的选择应根据结构设计要求和实际施工条件来确定。 7.剪力墙的施工要求:剪力墙的施工要求包括墙体的垂直度、水平度、尺寸控制等。施工过程中应注意墙体的铺设、浇筑和养护等环节,以确保墙体的质量和稳定性。 8.剪力墙的防水和抗裂措施:为了提高剪力墙的耐久性和使用寿命,应在墙体施工过程中采取防水和抗裂措施。例如,在墙体表面涂刷防水涂料或施工防水层,以及在墙体内部设置钢筋网或抗裂带等。

实例分析高层建筑框架剪力墙结构设计

实例分析高层建筑框架剪力墙结构 设计 高层建筑是现代城市中不可或缺的一部分,其建筑结构设计对于建筑的保障至关重要。当然,针对不同的建筑用途、地理位置、功能等方面的要求,高层建筑的结构设计也会有所不同。其中,框架剪力墙结构设计是一种常见的方案。今天我们将重点讨论这种方案,希望对建筑结构设计专业人士以及感兴趣的读者有所启示。 1. 框架剪力墙结构设计的基本原理 框架剪力墙结构由“框架”和“剪力墙”两部分组成,其中框 架是建筑支撑结构的骨架,而剪力墙是建筑结构的主要承载结构。框架主要负责承担水平荷载,而剪力墙则负责承担垂直荷载和地震力。 在框架剪力墙结构中,剪力墙会被布置在建筑的核心位置,而框架则贯穿整个建筑。这种设计可以极大地提高建筑的抗震能力和结构刚度,使建筑更加稳定和安全。此外,这种设计还可以增加建筑的自重和防火性能,适用于中高层甚至超高层建筑。 2. 框架剪力墙结构设计的具体实现方法 在实现框架剪力墙结构设计时,需要考虑以下几个方面的问题:

- 建筑布局:剪力墙应该被放置在建筑核心区域,以最大 化其受力控制作用。此外,框架应该被放置在建筑的周边位置,以增加建筑的整体稳定性。- 钢筋混凝土设计:框架的设计应 该考虑抗震、风荷载、地震等因素。剪力墙应该被设计成厚实、多层的结构,以承担垂直荷载和地震力。- 梁柱连接:框架和 剪力墙之间的梁柱连接应该被精心设计,以确保强度充足且不会发生脆性断裂。- 材料选择:建筑材料的选择应该考虑建筑 的安全性和可持续性。建议优先选择优质材料,如高强度钢筋和烧结砖,以增加建筑的整体抗震性。 3. 框架剪力墙结构设计的案例分析 以下是一个实例分析,关于一个成功应用框架剪力墙结构设计的项目。该项目是一座60层的高层住宅,其建筑高度达 到了180米。 在设计过程中,建筑工程师首先考虑了建筑的布局。剪力墙被放置在建筑核心区域,而框架则被布置在建筑周围。他们还考虑了建筑的高度和周边自然条件,以确保建筑具有强大的抗震和风荷载能力。 在建筑结构设计方面,他们选用了高强度钢筋和烧结砖等优质材料,以确保建筑具有强大的自重和防火性能。同时,他们还对框架和剪力墙之间的梁柱连接进行了优化设计,增加了整体结构的强度和刚度。 最终,这个项目顺利地完成建设,成为了该地区的一座标志性建筑。这个案例向我们展示了框架剪力墙结构设计的成功实践,并为未来类似结构设计提供了有益的启示。

剪力墙结构设计要点分析

剪力墙结构设计要点分析 摘要:笔者结合实际某高层建筑,介绍了剪力墙结构设计的基本要点,主要包括了基本参数设置、结构布置原则、结构构造措施以及结构控制性参数,并提出了结构施工图绘制时需注意的若干问题。 关键词:剪力墙结构、结构设计、参数设置、结构布置、构造措施 1 工程概况 某高层建筑,高为53.8m,地面以上18层,地下一层。该建筑为双塔结构形式,轴线14-15之间设有抗震缝。建筑基础采用筏板基础,地下室顶板可作为上部主体结构的嵌固端,上部结构采用的是剪力墙结构。上部主体结构采用SATWE 软件计算,考虑耦连效应和双向地震作用。 2基本设计参数 (1) 风荷载、雪荷载、地震烈度、场地类别。基本风压: 0. 30kN/m2,地面粗糙度为B 类;基本雪压: 不考虑;地震基本烈度: 7 度;场地设计基本地震加速度: 0. 10g;建筑场地类别: Ⅱ类。 (2) 抗震设防烈度、场地类别。根据地勘报告,该场地的抗震设防烈度为7 度,设计基本地震加速度为0. 10g,设计地震分组为第一组,设计特征周期0.35 s。场地土属中硬土,场地类别为Ⅱ类建筑场地,处于建筑抗震有利地段。 (3) 建筑结构安全等级: 二级;抗震设防类别: 丙类;抗震设防烈度: 7 度,设计基本地震加速度为0. 10g;结构设计使用年限为50 年。 3结构细部的处理 3. 1 结构布置时需遵循的一般原则 (1) 尽量减少一字型剪力墙,如果出现一字型剪力墙则尽量布置在结构平面的对称轴上;且如有条件在一字墙端部加上端柱。一字墙尽量作成长肢。在转角位置尽量不设一字墙。布梁时,尽量支撑在一字墙端部。 (2) 墙肢与墙肢最好能通过梁连成一个连续的传力体系,而不要打断;且最好在墙肢上都能拉梁,有利于墙体的稳定和有效传力。所以一般情况下,墙最好要对齐。 (3) 转角窗位置处的地下室剪力墙,如有条件应尽量连接起来,可以减少对筏板的冲切影响。

建筑结构设计中剪力墙结构设计难点分析

建筑结构设计中剪力墙结构设计难点分析 剪力墙结构和框架剪力墙结构是高层建筑中应用较为广泛的二种结构受力体系。剪力墙结构和框架剪力墙结构中的剪力墙设计对于建筑结构整体的稳定性具有至关重要的作用。一般情况下,设计师在对剪力墙结构进行设计时,应该结合自己的工作经验和相关建筑设计要求进行科学、规范的设计,合理把握剪力墙结构设计难点,使剪力墙结构设计更加具有可行性。 标签:建筑结构;结构设计;剪力墙;设计难点 随着我国科学技术和国民经济的发展进步和稳步提高,现代高层建筑正在朝着多元化的功能方向发展,人们对高层建筑结构设计也提出了更加严格的要求,普通框架已经不能满足实际的建设需要,为了提高建筑的安全性,并使建筑总高度不断突破,剪力墙结构及框架剪力墙结构被应用于建筑中,在对剪力墙结构进行设计时,需要对设计难点进行合理分析,从根本提高设计水平,使建筑质量可以满足实际的发展需要,使建筑质量不断提升。 1、建筑结构设计中剪力墙结构设计的主要难点 剪力墙结构及框架剪力墙结构近些年来被广泛应用于高层建筑中,这种结构体系大幅度的提高了建筑允许的最大适用高度。由于剪力墙结构及框架剪力墙结构中的剪力墙部分在整个工程造价中的占比较大,同时施工技术也比较复杂,如果不能进行科学、合理的设计,将会造成工程成本的增加,同时如果剪力墙数量或者布置不合理,还可能影响建筑物的安全性和使用舒适性[1]。在现代高层建筑的设计中,建筑物的抗震性能已经成为设计中的主要考虑因素。为了能够有较好的抗震性能,在结构设计时,应尽量使结构体系具有适宜的侧向刚度,平面布置宜简单、规则,且两个方向的侧向刚度不宜相差过大,以避免两向动力特性的过大差异。对于框架剪力墙结构,应合理控制剪力墙部分承受的地震倾覆力矩在结构总地震倾覆力矩中的占比,以及框架和剪力墙的剪力分摊比。在满足抗震要求的前提下,能有较好的经济性。 在应用剪力墙结构或者框架剪力墙结构进行设计时,应注意两种结构体系所适用的最大建筑高度。对于剪力墙墙肢的高度和厚度要求比较严格,应按照规范要求取值,并且特别注意对底部加强区的加强处理。在框架剪力墙结构中,在规定的水平力作用下,结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值不尽相同,结构性能也有较大的差别。在结构设计的时候,应依据倾覆力矩的比值确定该结构相应的适用高度和构造措施等。确定倾覆力矩比时,应按框架和剪力墙组成的结构进行实际输入和计算。并根据计算所得的框架和剪力墙的实际倾覆力矩比例,来确定框架部分和剪力墙部分各自的抗震等级。 剪力墙结构在高层建筑设计中,应该灵活进行运用。在实际设计时,应根据建筑的平面布置格局,在合适的位置布置剪力墙,既能满足建筑使用要求,又能保证结构的安全性。

建筑结构设计中剪力墙结构设计难点分析

建筑结构设计中剪力墙结构设计难点分析 在建筑结构设计工作中,剪力墙结构设计是一个非常重要的环节,也是比较难的一部分。剪力墙结构设计需要考虑许多因素,包括力学、材料、施工等方面的因素,下面我们就来分析一下剪力墙结构设计难点。 1. 剪力墙的位置和布局设计 剪力墙的位置和布局设计非常重要,这决定了剪力墙的作用和承载力。在位置方面,剪力墙一般要在结构的重要节点和高度限制处设置。在布局方面,需要考虑到建筑的空间结构特点和功能需求,处于不同位置的剪力墙需要考虑不同的荷载情况和受力机制。 2. 剪力墙的厚度设计 剪力墙的厚度设计直接影响其受力性能和承载力。在确定剪力墙的厚度时,需要考虑到墙体材料、荷载的作用方式和强度要求等因素,并进行适当的安全系数设计,以充分保证建筑的稳定性和安全性。 3. 剪力墙与其他结构件的连接设计 剪力墙与其他结构件的连接设计是剪力墙结构设计中必须要考虑的一个重要问题。需要考虑到连接件的剪力承载能力和连接方式的选择,保证连接件与墙体之间的高质量连接。 4. 剪力墙的施工工艺和质量控制设计 剪力墙的施工工艺和质量控制设计也是一个比较难的问题。需要考虑每个施工步骤的细节设计,确保墙体的各项技术指标符合设计要求。同时,还需要加强质量控制措施,避免出现缺陷对建筑结构造成的安全隐患。 5. 剪力墙的维护和监测设计 剪力墙作为建筑结构的重要组成部分,在其使用寿命内需要进行定期的维护和监测。在设计阶段,需要充分考虑维护和监测的可行性和实用性,以便在实际维护和监测工作中更方便和有效地进行。 综上所述,剪力墙结构设计涉及众多因素,需要充分考虑各个方面的因素,做好设计和质量控制工作,以充分保证剪力墙的作用和稳定性。同时,需要注意与其他结构组件的衔接和维护工作,确保整个建筑结构的安全稳定运行。

建筑结构设计中剪力墙结构设计难点分析

建筑结构设计中剪力墙结构设计难点分 析 摘要:随着社会和经济的发展,建设工程领域也有了较大的发展,如何使其 符合设计要求成为目前亟待解决的问题。由于在不同的建筑工程中,剪力墙结构 的特点和布置形式也不尽相同,因此在正式设计时,应将其与剪力墙的设计原理 相结合,以保证其设计的科学性、经济性和合理性,从而达到设计的目的。 关键词:建筑物;结构设计;剪力墙;设计难题 引言:随着科技的发展和国民经济的持续发展,现代高层建筑的功能日益多 样化,对其结构的要求也越来越高,常规的框架结构已无法适应工程的发展,为 保证建筑的安全,不断地打破建筑的总高度,采用剪力墙结构和框架剪力墙结构,在进行剪力墙结构设计时,要对其进行合理的设计,从根本上改善其设计水平, 使其能够适应工程发展的需要,从而不断地改善工程质量。 一、剪力墙的构造解析 剪力墙结构在建筑中起到了很好的保护作用。建筑结构是指在建筑施工过程中,互相联系、承载能力和承载能力的系统。在进行工程施工时,由于工程项目 的不同,其施工方法也不尽相同,因此,在进行工程施工时,要视具体情况而定,一般采用混合结构和剪力墙结构。但在目前的施工工程中,主要采用的是剪力墙 结构,这种结构承载能力强,抗震性能好,能从根本上保障房屋的稳定和人员的 人身安全,同时也能提高建筑物的使用寿命。剪力墙结构采用了钢筋混凝土墙板,能够保证横向和纵向的结构。在进行剪力墙结构设计时,必须结合实际工程,采 取有针对性的措施,以提高其实用功能和价值,提高其质量和施工水平。 二、剪力墙结构在建筑设计中遇到的困难 1、结构计算标准问题

在采用剪力墙或框架剪力墙结构时,应考虑两种结构体系的最大高度。剪力 墙的厚度和高度都有严格的规定,其计算结果必须符合规范,尤其要注意加固层 的加固。在框架剪力墙结构中,由于水平力的限制,底层框架结构所承受的地震 倾覆力矩和结构整体的倾覆力矩比例存在很大差异。在进行结构设计时,应根据 倾覆力矩之比,来决定其对应的适合高度及构造方法。在确定倾覆扭矩比时,需 要根据框架和剪力墙的实际情况来确定。在此基础上,结合剪力墙实际倾覆力矩 的计算结果,得出了框架结构与剪力墙结构的抗震级别。 2、难以处理底层框架 剪力墙结构对墙身高度、宽度、底部处理等有很高的要求,在进行剪力墙结 构时,若不规范处理,很可能会造成不符合标准的剪力墙。在框架剪力墙结构中,由于水平力的限制,底层框架结构所承受的地震倾覆力矩和结构整体的倾覆力矩 比例存在很大差异。在进行结构设计时,应根据倾覆力矩之比,来决定其对应的 适合高度及构造方法。在确定倾覆扭矩比时,需要根据框架和剪力墙的实际情况 来确定。在此基础上,结合剪力墙实际倾覆力矩的计算结果,得出了框架结构与 剪力墙结构的抗震级别。 3、难以控制成本 在结构设计中,剪力墙结构的设计是一个非常关键的环节,它既可以增强建 筑物的实用性,又可以增强建筑物的安全性。但是,剪力墙施工技术要求高,技 术复杂,需要大量的混凝土和钢筋。相对于常规的 RC框架,剪力墙的施工成本 和人力成本都比较高。所以,建筑企业在选用混凝土、钢筋时,要做好市场调研,以减少工程成本,选用劣质材料,造成结构的稳定性。 三、剪力墙结构设计中的应用策略 1、剪力墙结构设计的改进 剪力墙结构在施工中起到了维持平衡的作用。在进行剪力墙设计时,应采取 行之有效的措施,以突出其功能,提高施工质量,并能有效地减少施工费用。因此,在进行剪力墙结构的设计时,应根据工程实际和施工要求,采用现代技术,

建筑结构设计中剪力墙结构设计要点 刘连连

建筑结构设计中剪力墙结构设计要点刘连连 摘要:随着我国社会经济的飞速发展,有效的推动了我国建筑行业的不断发展。建筑规模的不断扩大,建筑物的建设层数也逐渐增高。在高层建筑结构的设计过 程中,剪力墙结构以其自身具有刚度大、整体性好的优势,在高层建筑结构设计 中得到了广泛的应用。本文就针对建筑结构设计中剪力墙结构设计要点进行深入 探讨。 关键词:建筑结构;设计;剪力墙;要点 剪力墙结构之所以能够在建筑结构设计中得到非常广泛的应用,还是要从结 构体系上的很多优势说起。剪力墙结构整体性好,侧向刚度大,承载力高,弹塑 性变形能力大,具有良好的抗震性。从历次地震中的结果来看,剪力墙结构的震 害比框架结构轻得多,由于变形能力不足或承载力不足而导致倒塌的剪力墙结构 极少。当然,并不是所有的建筑结构都要用到剪力墙结构,设计者需要严格按照 建筑设计要求和特点,进行剪力墙结构的应用分析和规划,才能确保其良好的应 用效果。 1、剪力墙结构的设计原则 剪力墙结构主要是由钢筋混凝土材料制成,其代替了建筑项目中的框架梁柱 结构,通过钢筋混凝土结构来承载内力,从而保证了结构的水平承载力。现在剪 力墙结构已经应用到众多建筑中,同时其作用也越来越重要,已经成为建筑不可 或缺的结构体系。 1.1科学探析墙体受力情况 在开展剪力墙结构设计工作时,设计人员必须深入的探究墙体结构的具体受 力情况。这是由于墙体属于平面构件,所以其不仅需要承受弯矩以及水平方向的 剪力,同时还需要承受竖向压力。所以在设计剪力墙结构时,一定要深入的探究 剪力墙的具体受力情况,从而一方面保证墙体的强度,另一方面提升墙体的实际 使用效果。 1.2注重平面内搭接的使用 由于剪力墙结构所具有的特殊性,这就使得在同一平面剪力墙结构所需要承 担的承载力以及刚度相对较大,同时导致平面外的承载力以及刚度逐渐减弱。若 是直接连接有平面外的梁体结构以及剪力墙,则会导致墙肢平面外弯矩逐渐提升。然而大多建筑设计,均会忽视墙的平面外刚度以及承载力大小的验算,从而导致 墙体受力情况出现计算不足这一情况,导致安全隐患、问题出现。所以在开展剪 力墙结构设计作业的过程汇总,需要有效的防止平面外的连接情况,若是不能够 避免,则需要根据相关规定要求使用有效的加固手段,从而提升剪力墙平面外的 稳固性以及安全性。 2、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用要点 2.1平面布置 明确定位剪力墙设计要点,平面布置应尽量均匀、对称,同一平面内外的剪 力墙结构的质量中心和刚度中心完全重合,减少扭曲,增加稳固性。建筑结构设 计过程中较长的剪力墙结构要设计开洞口,并均匀分配成长度相等的几段墙面, 为避免剪力墙发生剪切破坏,相关施工指标规定:每段独立墙面总高度与截面高 度之间的比例必须≥2。剪力墙结构洞口一定要保证上下对齐,成列布置,避免墙 洞交错叠合导致剪力墙受力刚度减小,否则剪力墙结构容易变形,发生施工事故。

剪力墙结构体系特点简介与设计探讨

剪力墙结构体系特点简介与设计探 讨 剪力墙结构体系是一种广泛应用的建筑结构形式之一。作为一种稳定性好、刚度大、承载能力强的结构体系,其在常规建筑设计中起到非常重要的作用。下面就剪力墙结构体系的特点进行简要介绍与设计探讨。 一、剪力墙结构体系的特点 1. 稳定性好 剪力墙结构体系可以通过墙面的抗拉和抗压强度来承载荷载,因此其在稳定性方面表现优异。剪力墙结构体系横向稳定性好,能够起到有效的抵抗地震荷载的作用。 2. 刚度大 剪力墙结构体系的刚度主要由墙面和基础二者的刚度共同确定。由于剪力墙结构体系的墙体宽度较大,因此其刚度远远大于其他类型的结构体系。此外,墙体的竖向钢筋、水平扣板和水泥砂浆叠加还可以增加其刚度,从而有利于提高结构的整体刚性。 3. 承载能力强 剪力墙结构体系的墙面由于体积较大,能够承受很高的自重,也具备很强的抗震能力,在地震时可以承受较大的荷载。

二、剪力墙结构体系的设计探讨 1. 剪力墙结构体系的墙体布置 在进行剪力墙结构体系设计时,需要大量考虑墙体的布置。剪力墙的数量、位置、尺寸和厚度等要素的选择都会影响整个结构的稳定性和刚度,因此需要进行详细的规划和设计。 在进行墙体布置时,需要考虑到施工和结构的便利性,因此一般采用对称布置的方式,并采用八字形或口字形的设计,从而可以平衡结构的各个方向的受力情况。 2. 剪力墙结构体系的钢筋布置 钢筋布置是剪力墙结构体系设计的另一个重要方面。墙体的钢筋布置主要涉及到竖向钢筋、水平扣板和连接件等方面。 剪力墙的竖向钢筋主要通过连接梁和柱来传递荷载,从而增加结构的强度和稳定性。水平扣板则通过锚固板和膨胀螺栓加固墙体,增加其受力能力和抗震性能。 3. 剪力墙结构体系的防火措施 在剪力墙结构体系的设计和施工过程中,防火措施也扮演着非常重要的角色。墙体的用途和高度决定了其所需的防火等级,因此需要在设计过程中进行充分考虑。 在剪力墙结构体系的防火设计中,需要采用具有良好防火性能的材料,例如砖、水泥等。此外,防火涂料的使用也可以有效提高墙体的防火性能。

框架-剪力墙结构设计要点

框架-剪力墙结构设计要点 2、2、陕西中轻轻工业工程院有限公司,陕西西安710055 摘要:本文探讨框架-剪力墙结构的设计要点。从剪力墙布置原则、底层框架部分承受的地震倾覆力矩占比及二道防线等方面,探讨框剪结构的设计要点。 关键词:框架-剪力墙结构;地震倾覆力矩;二道防线 0 引言 框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可集中布置在核心筒处。因此,这种结构被广泛地应用于各类房屋建筑。 1 框剪结构的受力特点 框架-剪力墙结构简称框剪结构,是由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。框剪结构很好的保留了框架结构、剪力墙结构体系的优点。框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型,变形特点则与框架结构相反。对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结构的层间相对位移比和位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。 2框剪结构设计要点 (1)剪力墙布置原则 1) 平面凸出部分,楼梯、电梯处布置剪力墙,剪力墙间距不宜过大,剪力墙间距详见《高规》表8.1.8。 2)剪力墙形状宜双向且简单,优先L形、T形和槽型等形式。 3)剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。

4)单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30% (2)底层框架部分承受的地震倾覆力矩占比 《高规》8.1.3,当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时,按框架-剪力墙结构设计。此时抗震等级、层间位移角限值、轴压比、防震缝宽度及房屋最大使用高度均按框剪结构采用。下图1为结构体系与Mf/Mo的大致关系,其中Mf为框架部分承担的底层地震倾覆力矩,Mo 为在规定水平力作用下,结构底层地震倾覆力矩的总和。 图1 结构体系与Mf/Mo的大致关系 其中抗震等级、层间位移角限值等的确定详见表1。框架-剪力墙结构用“K-Q”表示,框架结构用“K”表示,剪力墙结构用“Q”表示。 表1 框架-剪力墙结构抗震等级

剪力墙结构设计要点

剪力墙结构设计要点 剪力墙是现代建筑结构中常用的一种承载墙结构,具有抗震性能好、 刚度大、稳定性好等优点。在进行剪力墙结构设计时,需要考虑以下几个 要点: 1.剪力墙的布置:剪力墙的布置应合理,首先需要根据结构荷载进行 计算,合理确定墙的数量和位置。墙体的布置应尽量避免门窗开口,避免 墙的连续性受到破坏。同时,墙体的布置应考虑结构整体的刚性,尽量保 证墙体之间的连接。 2.剪力墙的形状和尺寸:剪力墙的形状和尺寸应根据结构荷载和受力 要求进行合理设置。墙体的高度、厚度、长度等要素需要进行详细计算和 分析,以满足结构的抗震性能和稳定性要求。 3.剪力墙的钢筋配筋:剪力墙的钢筋配筋应符合设计要求和相关规范。在进行钢筋配筋时,需要考虑墙体的抗震性能、承载能力、刚度等方面的 要求。钢筋的布置应均匀、合理,并且与墙体的纵向和横向钢筋连接应牢 固可靠。 4.剪力墙与结构的连接:剪力墙与结构的连接应具有良好的刚性和可 靠性。墙与柱、梁的连接点需要进行详细计算和分析,以确保连接的强度 和刚度。连接方式可以采用焊接、螺栓连接等方式,需要能够满足结构的 受力和变形要求。 5.剪力墙的配筋和墙体厚度与裂缝的控制:剪力墙的配筋和墙体厚度 的设计应能够控制墙体的裂缝。墙体的配筋率和墙体的厚度需满足规范的 要求,以控制墙体在受力过程中的裂缝宽度,防止墙体产生过大的变形。

6.剪力墙的开口设计:剪力墙的开口设计应遵循相关规范的要求,合理设置门窗洞口,并采取相应措施进行增强处理。门窗洞口的开设应尽量避免位于墙体的开端或拐角处,需要通过设计适当的加强措施,保证墙体在开口处的刚性和稳定性。 7.剪力墙的抗震性能验证:剪力墙结构设计完成后,还需进行相应的抗震性能验证。根据相关规范和要求,进行剪力墙的抗震性能计算和模拟分析,以确保设计的剪力墙结构具有良好的抗震性能和稳定性。 8.剪力墙的施工和监督:剪力墙结构的施工和监督过程应严格按照设计图纸和相关规范要求进行。墙体施工过程中,需要保证墙体的尺寸、形状、配筋等施工要素的准确性和符合性。监督人员应密切关注墙体施工质量,及时发现并纠正施工中的问题。 总之,剪力墙结构设计要点涉及布置、形状尺寸、钢筋配筋、连接、裂缝控制、开口设计、抗震性能验证、施工和监督等方面,设计人员需要对各个要点进行全面细致的计算和分析,保证剪力墙结构的安全可靠。

基于剪力墙结构设计要点分析

基于剪力墙结构设计要点分析 【摘要】本文对最为常见的高层住宅剪力墙结构设计要点进行了系统性的论述,并提出了自己的观点。详细阐述了剪力墙结构设计中需要掌握的要点:包括剪力墙的分类及受力分析、 剪力墙设计中结构规范所要求遵循的基本原则、剪力墙构件合理布置、剪力墙构件计算等等。【关键词】剪力墙;结构设计;布置;计算 现阶段我国高层住宅主要结构形式均为剪力墙结构,《高层建筑混凝土结构技术规程》仅对 剪力墙结构基本布置原则、计算数值规定和相应的构造措施做了说明。但在操作细节上并没 有很明确的规定,实际设计时很难落实。下面就剪力墙结构设计要点分析及提出个人意见。 1、剪力墙类别 根据洞口大小划分,我们通常还根据墙肢截面高度与墙厚的比值来对剪力墙进行分类:高度 与墙厚之比大于等于8,是结构计算常规意义上的普通剪力墙。高度与墙厚之比等于5~8之间,为短肢剪力墙;高度与墙厚之比小于等于3,我们基本上把它看做结构柱,又称异形柱。剪力墙结构体系是由纵向和横向结构墙和楼板组成,来抵抗竖向和水平荷载。剪力墙在其自 身平面内刚度和平面外刚度相差很大,平面内刚度很大,平面外刚度很小。纵横墙共同工作,互为对方的有效支撑翼缘。这样,整个建筑水平地震荷载就可以按照与之相连的剪力墙的等 效抗弯刚度的比例,进行地震力分配,从而根据地震力大小计算内力和位移。一般剪力墙或 者短肢剪力墙,他的变形仍以弯曲变形为主,在整个墙肢高度上基本上没有或仅仅是在个别 楼层上出现弯矩突变。而壁式框架,因为连梁线刚度与墙肢刚度接近一致,变形以剪切变形 为主,受力特性类似于框架。 2、剪力墙结构设计原则 高层住宅结构均采用剪力墙结构,主要利用剪力墙抗侧向刚度大的优点。剪力墙具有较大的 刚度,在小震下保持弹性,大震作用下连梁通过耗能吸收大量地震剪力,屈服后通过塑性铰 保持协调变形能力,降低结构刚度,减少地震作用。高层住宅结构优化,主要是在保证结构 安全前提下尽可能减少结构刚度从而减少地震作用。从结构设计角度来讲,刚度越强,抵抗 地震能力更强。但是,无原则地增加剪力墙,虽然使结构刚度增强,但也会导致自重增加, 地震作用增加。而且会导致工程费用上升,材料耗费增大,所以在结构刚度和经济性之间掌 握好尺度,是好的结构设计关键。在满足建筑师的建筑条件要求的前提下我们可以采用如下 方法: (1)结构墙布置平面两个方向均匀,竖向构件尽可能连续。充分发挥材料的力学性能使其 得以很好利用,优化后的结构受力更加合理。 (2)查看剪力墙结构试算结果,使结构的位移角接近规范限制,又不至于偏离太大,否则 结构要么偏于不安全,要么布置保守,充分发挥剪力墙的抗侧向刚度优化后的结构要有利于 抗震抗风,能够充分发挥剪力墙的抗侧刚度强的优点。 (3)核查计算结果,对计算结果进行判断,满足规范位移、周期的要求,并且核查底部剪 力值在合理的范围内。若在初步结构布置方案模型试算上,发现层间位移角不满足规范要求,可以查看位移文件,核查位移角超限的结构节点,若是局部刚度偏弱,可以通过局部增设剪 力墙和加大墙厚来解决,不可一味无原则地胡乱增设结构墙。 采用以上方法,使结构计算的周期比、位移比、层间位移角满足规范的要求,且不至于偏离 要求太多,这样就能是结构刚度合适,且控制了地震作用力,降低了工程造价。 3、剪力墙概念设计

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/B max 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T t 与平动为主的第一自振周期T 1 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。 以图3所示平面为例,L 2不宜小于0.5L 1 ,a 1 与a 2 之和不宜小于0.5L 2 且不宜 小于5m,a 1和a 2 均不应小于2m,开洞面积不宜大于楼面面积的30%。 图3 楼板净宽度要求示意 ◆竖向规则检查,需满足: ◇局部收进挑出:抗震设计时,当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度H 1与房屋高度H之比大于0.2时,上部楼层收进后的水平尺寸B 1 不宜小于下部楼层水平尺寸B的75%(图4 a、b);当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时,上部楼层水平 尺寸B 1 不宜大于下部楼层的水平尺寸B的1.1倍,且水平外挑尺寸a不宜大于4m(图4 c、d)。

相关主题
相关文档
最新文档