浅谈高层剪力墙结构的设计
高层建筑工程的框支剪力墙结构浅析
高层建筑工程的框支剪力墙结构浅析前言现如今,随着社会经济的快速发展以及城市化建设的不断加快,使得我国建筑工程取得不断发展。
在城市中,高层建筑工程越来越多,并且结构形式复杂、功能多样化。
在建筑结构中,框支剪力墙结构是当前应用较为广泛的结构形式。
基于此,下文对其要点进行探析一、框支剪力墙的类型框支剪力墙类型有很多种,下面就其分类进行简析:1)整截面墙。
整截面墙是不开洞或开洞面积不大于15%的整截面剪力墙。
其受力特点为整体悬臂墙,弯矩图既不突变也无反弯点。
其变形特点为弯曲型变形。
2)整体小开口墙。
整体小开口墙为开洞面积大于15%但仍较小的墙。
其受力特点为弯矩图在连系梁处发生突变,但在整个墙肢高度上没有或仅在个别楼层中才出现反弯点。
其变形特点为以弯曲型为主3)双肢墙及多肢墙。
双肢墙及多肢墙为开洞较大、洞口成列布置的墙。
其受力特点为与整体小开口墙相似。
其变形特点为以弯曲型为主。
4)壁式框支。
壁式框支为开洞尺寸大、连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙。
其受力特点为弯矩图在楼层处有突变,在大多数楼层中都出现反弯点。
其变形特点为以剪切型为主。
二、转换层在建筑工程中的应用目前,建筑为了满足多方面的需要,一般具有多种功能,对其综合用途也提出了更高的要求。
从建筑的使用功能来看,通常在中上层设计小开间,而在下层部位设置大开间。
但从结构的布置角度来看,二者的情况却恰好相反,为了使建筑实现相应的功能,在布置方面就必须采用与常规相反的形式。
因此,强度较弱的框架柱往往布置在下层,上层则布置刚度较大的剪力墙。
这样一来,就必须要设置相应的转换机构来对两种不同的结构进行衔接,同时传递两者之间的内力,这就是转换层应发挥的的作用。
在上部剪力墙转换为下部建筑框架的过程中,转换层发挥了重要的作用,它可以为建筑物的底部创造出较大的内部自由空间。
在高层建筑中,转换层的位置决定着建筑的抗震能力,其位置宜低不宜高。
大量的工程实践证明,当转换层位置较高时,容易使框支剪力墙结构上下内力的传递路线发生突变,随之会产生较大的刚度变化。
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。
关于高层剪力墙结构设计的探讨
应 用 方 法论
1 2 9
关于 高层剪 力墙 结构设 计 的探讨
何 鹏 飞
( 昌盛 达 地 产 开 发 有 限 公 司 ,江 西 南 昌 3 0 0 南 30 0)
摘 要 为适应 高层建筑 的设计需 要 ,房屋 结构形 式也 由简单 的砖混 结构变得 日趋复杂 ,框架 、剪 力墙 、框 一剪 、筒体等 已变 成当前建筑
配筋率 ”的总称 ,具体在 《 混凝土结构设 计规范 》中也 有具 体条款规
定。 4)剪 力 墙 中大 墙 肢 的处 理 。 剪 力 墙 结 构 应 具 有 延 性 ,细 高 的剪 力
2 剪 力墙连 粱超 限的调整 原则 。剪力 墙连 梁的跨 高 比不 宜小 于 ) 2 ,跨 高比小 于2 的连 粱很容易出现剪力和弯矩超过 规范 限值 。 《 . 5 . 5 高 规》 规定跨高 比不小于5 的连梁宜按框架梁进行设计 。即跨高 比不小于5 的连梁刚度不应折减。而跨高 比在5 6 C ~ J 间时 , 若连梁刚度不折减则也 容易出现剪力或弯矩超 限。本人认为该条文在实际工程设计 中若能充分
2 高层 建筑 剪 力墙 结构 设计 计算 原 喇
剪力墙结构设计时 ,应根据规范要 求综合考察结构是否合理 ,就结 构设计中的几个重要技术指标调整原则简述如下。 1)楼 层 最 小 剪 力 系 数 ( 重 比 )的 调 整 原 则 。在 满 足 短 肢 剪 力 墙 剪 承 受的第一振 型底 部地震倾覆力 矩 占结构 总底 部地震 倾覆力矩不超 过 4 %的 前 提 下 尽 可 能少 布 置 剪 力 墙 ,以 大开 间 剪力 墙 布 置 方 案 为 目标 , 0 使结构具有适宜的侧向刚度 ,使楼层最小剪力系数接 近规范限值 ( 不小 于限值 )。这样能够减轻结构 自重 ,有效减小地震作用的输入 ,同时降 低工程造价。
高层剪力墙的结构设计
的部分为六边形 , 突出长度为2 . 1 m, L/ B m a x < 0 . 3 , 符合规则建筑平面布置
4 3结构设计 的主要参数
加, 这也 同样 引起较 大地 震反应 , 进而造成 浪费 ; 剪力墙结构 中各墙肢轴 要 求 。 体多为构造配筋 , 配筋率均较低 , 使得结构延性较差。 场地类 型为I I 类建筑场地 , 剪力墙抗震等级为二级。水平 地震作 用按 x , Y两个方 向计算。同时考虑扭转耦联 , 周期折减系数0 . 8 5 , 计算 取9 个 振
平 荷载 , 所 以在总体 的墙 面结构上就有 以下特点 : 抗侧刚度大 , 侧移小 ; 室
某工程 , 总建筑面 积为 1 2 5 7 0 m 2 , 采用短肢 剪力墙结 构 , 为1 2 层住 宅
楼, 层高3 m, 顶层 为复式住宅 , 屋顶为四坡屋面 。
4 . 2剪力墙结构设计
内墙面较为平整 : 结构 自 重大, 吸收地震的能量 大 ; 一般剪力 墙的墙肢截 面高度 与厚度 之比很 大 , 在水平荷载 的作用下 ,通常抗剪 刚度起控制作 用, 故其耗能较差。所以它常常应用在层数较多( 2 0 层以上) 的高层建筑 中,
高层 建筑的中竖向荷 载一般都 比较 大,会在柱 中引起很 大的轴向变 截面尺寸具体规定如下 : 形从而也就影 响连续梁弯矩 , 同时还会影响预制构件 的下料长度。因此必
须考虑轴向变形计算值 , 对下料长度作相应调整。
1 , 2水平 荷 栽
小 于层 高或剪力墙无支长度 的1 / 1 6 , 且 不应小于2 0 0 r t l i T l , 其他部位 不应
1 . 1轴 向 变形
的刚度相差悬殊洞 1 : 3 设置 , 在抗震结构设计 时 , 一、 二、 三级 的抗震等 级剪
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 :
浅谈高层建筑的剪力墙体系结构设计
设计 中剪力墙结构 的布 置要尽 量减小 ,大开 问的剪力 物 带 来 了崭 新 的面 貌 , 对于 设 计 人 员来 说 , 出 了更 高 的要 求 。 本 墙 结构布置是最 好的设计 方案 ,侧 向刚度结 构可 以达到较 但 提 为理 想的状态 。 楼层 问 的剪力 系数尽 量小 , 不能超 出规范 但 文 主 要 对 高 层 短 肢剪力墙承 受 的地 震倾覆 力矩于 整体 总底 关键 词 : 层 建 筑 剪力 墙 体 系 结 构 设计 设 计 探讨 高 剪 力墙 体 系结构 是 一种 混凝 土材 质 的土墙结 构 , 在高 部承 受 的地 震倾 覆力 比要小 于或等于 14 这样 既可 以减轻 :, 层 建筑 中代 替 了原来 的框 架结 构 中 的梁 柱 , 主要作 用 是承 结构 自重 , 同时降低 了地 震带来 的危害又 可以节约用 费。 受竖 直和水 平 方 向的各 种荷 载 引起 的内力 , 对于 其他 结构 22 调 整楼 层 间最大位 移与层 高 之 比方面 的原则 . 的水 平力 也可 以很 好地 控制 。 目前 , 力墙 结构 被 广泛 的 剪 规范规 定 的最 大的楼 层间 的位移 在计 算 的时候 , 果 如 应用 于高层 建筑 中。剪力墙 为 高层建筑 物 提供 的抗 剪强 度 楼层 地 区地 震 比较频 繁 , 所用 的标 准值 产生 的楼层 计 算可 与 刚度都很 大 , 以有效 的保证建 筑施 工 的质 量。 可 以保 留在 结构 的整体 弯 曲变形 , 该计入 扭 转变形 在 以弯 应 1 高层建 筑物 的受 力特 点 与支撑 件 曲变形 为主 的高层 建筑 中。高层建 筑重点 考虑 的方面 就是 对于 高层 建筑 而言 ,越 高 所承 受的 竖直压 力 就越 大 , 楼层 间 的扭 转和 剪力 变形。结构 的剪切 变形 由竖 向构 建 的 水平 风荷 影 响也越 大 , 所承 受 的外力 主要 就是 水平 和垂 直 数 量决 定 着 , 在建 设施工 中 , 足 够 多数 量 的构 件还 是 远 有 方 向。 对于 比较低 的建筑来 说 , 高度较 低 , 基面 积较 大 , 远 不够 的 , 要考 虑构建 的布 局是 否合理 , 果不 合理 , 地 更 如 就 相 对而言 所 受 的风荷 及地 震影 响就 很小 ,在 高层 建筑 上 , 会 产生 过大 的扭 转变形 , 楼层 间 的位移 就达 不 到要 求。 因 水平 荷载 产 生 的倾覆 力会 很 大 , 设计 人 员主要 考 虑 的问题 此 , 对于 高层 建 筑而 言 , 能 只是 以楼 层 间 的位 移 来 确定 不 是水 平荷 载 , 向变形及 结构延 性等 方面。 轴 竖 向构件 的刚 度 , 而应 该尽量 减小 扭转 变形。 11 水平 载荷 . 23 调 整剪 力墙 结构连 续超 限方面 的原 则 . 建 筑物 的 高度达 到一 定数 值后 , 它们 在 竖直 方 向上承 剪 力墙 结 构 的连 续 跨高 比太 小会 导 致 弯矩 出现 及 剪 载 的荷 载 变化 量并 不大 , 所承 受 的风荷 载 以及地 震作 用 的 力 过大 , 超过规 范 限度 , 跨高 比一般 大于 或等于 25 .。规 范 在 连 跨高 比 水 平荷 载会 呈 现一定 的规 律性 ,建 筑物 的结构特 性 不 同 , 规 定 , 跨高 比小于 5的时候 , 续 梁不 能够拆减 。 的正 确 选择 , 以很 好地 避免 弯 矩及 剪 力过 量 , 保 持在 可 可 风 荷载 及地 震水平 荷 载则会 随之发 生较 大变化 。
高层住宅剪力墙结构分析
高层住宅剪力墙结构分析内容提要: 剪力墙结构是高层住宅建筑中常用且比较经济的结构形式,在整个住宅结构的设计中,剪力墙布置成为整个结构设计的关键。
本文综合考虑结构的安全适用和经济合理,对剪力墙的布置方案进行探讨。
关键词:高层住宅;剪力墙;抗侧力;竖向荷载。
近年来,随着城市中用地日趋紧张,出现了大量的高层住宅。
剪力墙结构是高层住宅建筑中常用且比较经济的结构形式,剪力墙在其自身平面内的刚度都很大,整体性能好,有较强的抗震及抗风性能又承受竖向荷载;剪力墙可以利用住宅建筑中已有的隔墙进行设置,避免了框架结构中存在的房间内露梁、露柱的问题,适应现在住宅对空间的要求。
在整个住宅结构的设计中,剪力墙布置成为整个结构设计的关键。
综合考虑结构的安全适用和经济合理,对剪力墙的布置方案进行以下下探讨。
一、剪力墙一般设置原则:高层住宅结构首先要考虑楼、电梯间的剪力墙设置,楼电梯间为中间开洞的楼板不连续部位,不利于传递地震荷载或风荷载的水平作用力。
因此楼、电梯间四周通常设置比较多的剪力墙,形成比较完整的筒体结构,以抵抗水平力。
且对楼、电梯间墙体周边的板适当加强,提高整体抗侧力的能力。
剪力墙宜均匀布置在房屋的周边附近。
由于抗扭承载力的特性,此位置的剪力墙可以比较有效的提高整体结构的抗扭转效应的能力。
结构的平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。
剪力墙的布置尽量均匀对称。
不宜设置单片过长的剪力墙,较长的剪力墙宜开设洞口,将其分为均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱梁连接,每个墙段的高度与其墙段长度之比不宜小于3,墙长较小时,受弯产生的裂缝宽度较小,墙体配筋能够充分的发挥作用,因此墙段长度不宜大于8 m。
剪力墙宜贯通建筑物的全高,避免刚度突变。
门窗洞口上下各层对齐,形成明确的墙肢和连梁,使受力明确,计算简单。
在抗震结构中,应尽量避免出现错洞剪力墙和叠合错洞墙。
叠合错洞墙的特点是洞口错开距离很小,甚至叠合,不仅墙肢不规则,而且还在洞口之间形成薄弱部位,对抗震尤为不利。
高层建筑剪力墙结构设计探讨
一
本 工程 风荷 载体 型 系数 取X向为 1 . 4 9 5 。Y 向为 1 . 6 2 5 。但 在软 件输 人 时遇 到 问题 :普 通 风荷 载体 型 系数 在S A T WE 软 件 参数 中 , X向和 Y 向 必 须取 一 样 。 这 就 给设计 带 来 了麻 烦 , 如 果都 按 x向输入 。Y 向 结构 计 算不 满 足要 求 ; 如果 都按Y 向输 入 , x向风荷 载 比实 际大 , 会造 成材 料 浪费 。 经过 不 断摸 索 , 找 到 了两 种 解 决方 法 : 一 是 在P M— S A P 软 件输 入 , 该 软 件 在 风 荷载 系数 输入 时 , X 向 和Y向参 数是 分 开输 入 的 , 可 以实 现两 个 方 向取 不 同 的数值 输 入 ; 另一 种 方式 是 在S A T WE 软件 输 入 特殊 风 荷载 , 特 殊 风荷 载 选 项 可 以实 现 两个 方 向输入 。最 后决 定按 S A T WE 计 算结 果 设计 , 并参 考 P M S A P
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 力计 算 。在集 中荷载 作用 下 , 墙 内无 暗 柱 时还 应 进行 局 部受 压 承 载 力 计 算 。规 范 明确 规定 , 抗 震设 计 的 双 肢剪 力 墙 中 , 墙 肢 不 宜 出 现小 偏 心 受
高层剪力墙住宅结构优化设计
高层剪力墙住宅结构优化设计1. 引言随着我国城市化进程的不断推进,高层住宅建筑已经成为城市居住的主要形式之一。
剪力墙结构作为高层住宅建筑中常用的一种结构形式,其设计合理性对建筑的安全性、稳定性和经济性具有重要影响。
本文将探讨如何对高层剪力墙住宅结构进行优化设计,以提高其性能和效益。
2. 剪力墙结构特点及优化目标剪力墙结构具有较高的抗侧刚度、良好的抗震性能和较大的使用空间,但其自重较大,材料消耗较多,且墙体较为厚重,影响室内采光和通风。
因此,剪力墙结构的优化应围绕提高结构性能、降低成本、改善室内环境等方面展开。
3. 结构优化设计方法3.1 合理布置剪力墙1.根据建筑平面布局和功能需求,合理划分剪力墙的位置和尺寸,使墙体既能够满足结构受力需求,又能够兼顾室内空间使用。
2.在保证结构安全的前提下,适当减小墙体厚度,以降低自重和提高空间利用率。
3.2 采用新型材料及构件1.采用高强度钢材、高性能混凝土等新型材料,以提高剪力墙的承载能力和降低自重。
2.引入钢框架、空腹墙等新型构件,以提高结构的抗震性能和减小墙体厚度。
3.3 优化结构体系1.采用框架-剪力墙结构,使剪力墙与框架共同承担水平力,提高结构的整体稳定性。
2.考虑采用多重剪力墙体系,通过设置多道墙体,提高结构的抗侧刚度和抗震性能。
3.4 合理设置连梁1.合理设置连梁的截面尺寸和连接方式,以提高剪力墙之间的协同工作性能。
2.考虑连梁的屈服强度和极限强度,以保证结构在地震作用下的安全性。
4. 结构优化设计实例以一栋18 层的高层剪力墙住宅为例,采用上述优化方法进行设计。
经过优化,该结构在满足安全性的前提下,自重降低约 10%,墙体厚度减小约 20%,且室内空间利用率得到提高。
5. 结语高层剪力墙住宅结构优化设计应注重合理布置剪力墙、采用新型材料及构件、优化结构体系和合理设置连梁等方面。
通过这些方法,可以提高结构的性能和效益,满足现代城市居住的需求。
6. 结构优化设计软件应用在实际设计过程中,为了更好地实现结构优化,可以借助结构优化设计软件进行模拟和分析。
浅谈高层剪力墙结构住宅设计中的若干问题
浅谈高层剪力墙结构住宅设计中的若干问题摘要: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住宅建筑。
但目前结构设计规范中,对与剪力墙结构住宅自身一些特殊细节问题并没有明确的规定,有时也因建筑设计中对平面布置和立面处理的要求,往往造成结构产生很多难于合理处理之处。
对此,设计人员往往不能进行针对性的设计。
笔者结合剪力墙结构住宅设计的实践,对住宅类剪力墙结构的高层住宅剪力墙结构设计中出现诸多问题,提出了一些自己的看法,并进行了深入的探讨。
关键词:结构设计;高层;剪力墙;住宅;平面布置;连梁;墙厚;角窗abstract: as the main structure form of high-rise building, the shear wall structure has been widely used in modern high-rise residential buildings. however, there has not definite rules for some specific details of the shear wall structured residence in the crrent structure design specification, so sometimes structure problems occuring are difficult to process, due to the requirements of the plane layout and facade processing in the building design. for that, designers often can not figure out the design. combining with the practice of design of the shear wall structured residence, the author proposes some personal views on the problemsexisting in the shear wall structure design, and makes a further exploration.key words: structure design; high rise; shear wall; residence; plane layout; coupling beam; wall thickness; angle window中图分类号:tb482.2文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)近年来各地房地产市场繁荣,考虑土地成本,高层住宅已经成为住宅类商品房的主要形式,剪力墙结构由于具有良好的受力性能,而且还能很好地满足建筑功能的实现,因此其在现代高层住宅中得到了非常广泛的应用。
高层建筑的剪力墙体系结构设计探讨
高层建筑的剪力墙体系结构设计探讨摘要:剪力墙体系结构是建筑施工的重要组成部分,其设计的好坏,很大程度上影响着整个建筑施工的质量,决定着建筑施工投资成功与否。
本文分析了高层建筑物的受力特点和剪力墙结构设计的基本原则,主要对高层建筑的剪力墙体系结构设计进行探讨,供大家参考。
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:tu97文献标识码: a 文章编号:1 前言在高层住宅结构的设计中.剪力墙结构体系的选用非常普遍而对于建设量大面广的高层建筑住宅而言.如果剪力墙结构的设计达不到标准要求.不仅不能够有效发挥剪力墙结构的抗和稳定震作用.还会造成较大的经济损失。
对此,作为结构设计工作者.就要通过对剪力墙结构设计的不断研究.对设计当中的问题进行处理和解决,进而有效促使剪力墙结构与建筑结构的有效设计和结合。
2 高层建筑物的受力特点对于高层建筑而言,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。
2.1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。
2.2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。
2.3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。
高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略
高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略随着城市化进程的加快和人口的不断增长,高层民用建筑的建设已经成为了城市发展的重要组成部分。
而在高层建筑的结构设计中,剪力墙结构因其较好的抗震性能和结构稳定性而备受青睐。
本文将从剪力墙结构的设计特点以及优化策略两个方面进行探讨,以期为高层民用建筑的结构设计提供一些参考和指导。
一、剪力墙结构的设计特点1. 抗震性能好剪力墙结构的一个显著特点就是其较好的抗震性能。
剪力墙结构可以有效地抵抗地震引起的水平荷载,从而保障建筑在地震发生时的整体稳定性。
这是因为在地震发生时,建筑结构会受到水平方向的作用力,而剪力墙结构的设置可以在一定程度上减小结构的位移,从而减轻地震对结构的影响,提高建筑的抗震性能。
2. 结构稳定性高剪力墙结构还具有较高的结构稳定性。
在高层建筑中,结构的稳定性是非常重要的,剪力墙结构通过在建筑不同部位设置剪力墙,可以有效地提高建筑的整体结构稳定性,减小结构的变形和振动,保障建筑在使用过程中的安全性和稳定性。
3. 建筑空间利用率高剪力墙结构的设计可以有效地提高建筑的空间利用率。
在建筑结构设计中,通常会考虑到建筑的空间利用率,尤其是在高层建筑中。
而剪力墙结构可以通过在建筑的外围或内部设置剪力墙来实现结构的稳定,而不需要增加大量的柱子或梁,从而提高了建筑的空间利用率。
4. 施工便利剪力墙结构的施工也相对便利。
剪力墙结构相对于其他结构形式来说,其施工过程更加简单,施工难度也较低,从而可以有效地节约施工时间和成本,提高施工效率。
二、剪力墙结构的优化策略1. 合理确定剪力墙布置位置在设计剪力墙结构时,需要合理确定剪力墙的布置位置。
通常剪力墙应该布置在建筑结构的承重墙或外围墙等位置,以确保结构的整体稳定性。
还需要考虑剪力墙的数量和间距,以及结构的布置方式,从而在保证结构稳定性的前提下提高建筑的空间利用率。
2. 采用新型材料和技术在剪力墙结构的设计中,可以考虑采用一些新型材料和技术来进一步优化结构设计。
高层住宅剪力墙结构设计浅析
从经济 和安全性 方面考虑 ,剪 力墙 的问距不 应 当过于密集 ,侧 向 刚度不适 合过大 ,应让 两个方 向抗侧 冈 度 靠近 ;剪力墙 的 门窗洞 口应 0 上下对齐 ,成列布 置 ,成明确 的墙肢 和连梁 ,避免 出现错洞 墙 。 为减 小扭 转效 应 ,平 面分 布 上要 力 求 均匀 ,刚度 中心 和建 筑物
1前 言 .
近 年来 ,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 ,并 广泛 受 到建 筑 师 和业 主的 欢迎 。本 文 笔者 根 据颁 布 的 《 震规 范 》和 《 抗 高
.
注 :端柱箍 采用双 向5 箍 肢
可按 上表 的计 算 结果 对 2 0 0mm厚 剪 力墙 的约束 边缘 构 件 0 —3 0 快速 配箍 ,由于 《 震规 范 》( 50 12 o ) 6 . 定 ,一 、二 抗 GB 0 1 —o 1表 . 8 4规 级剪力 墙 底部 加 强部 位构 造 边缘 构 件箍 筋 沿竖 向 间距最 大为 1 0 0 mm
建 筑 设 计
CONS R[C ON T I  ̄I
高层 住宅剪 力墙结构设 计浅析
林 协 荣 江 门市建筑设计工程公司 广东 江门 5 9 0 200
摘要 :本 文笔者根据颁 布的 《 抗震规 范 》和 《 高规 》,探 讨分析 了剪 力墙墙肢 截面厚度 锚 固、连 梁的配筋以及计 算结果。 以提 高剪 力墙结构体 系和抗震 能力 ,可供设 计人 员在设 计时参考 。 关键词 :剪力墙 抗震构造 结构设 计
浅析高层建筑剪力墙结构设计
磊塑姐。
浅析高层建筑剪力墙结构设计周勇(北京中华建规划设计研究院有限公司珠海分公司,广东珠海519015)隋要】随着我国经济的飞速发展,人民生活质量的不断提高,城市中的高层建筑如雨后春笋搬|姑-她而起,在设计中如何保证高层建筑结构的经济、安全、合理极为重要。
文章对高层建筑结构的剪力墙设计进行了几方面的分析研究,以供结构设计人员参考。
凸徽]剪力墙结构;高厚比;边缘构件1剪力墙的定义及概念设计1.1剪力墙的定义建筑结构中的墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担水平风荷载或地震作用,此墙称之为剪力墙,又叫抗震墙。
高层建筑结构剪力墙墙体材料大部分采用钢筋混凝土,多层建筑抗震墙亦可采用砌体砖墙。
根据剪力墙墙肢高厚比(墙肢截面高度与厚度之比)可分为:短肢剪力墙(高厚比5喝)、—般剪力墙(高厚比>8)。
根据剪力墙上洞口的大小、多少及排列方式,将剪力墙可分为:整体墙、小开口整体墙、连肢墙、框支剪力墙、壁式框架、开有不规则洞口的剪力墙等o12剪力墙结构的概念设计剪力墙结构是利用建筑物剪力墙作为竖向承载构件,并用它抵抗水平力的一种结构体系。
因其侧向刚度大,整体性、抗震性能好,故适用的建筑物高度较大(最高可达300m)。
由于高层建筑剪力墙间距一般较小,其缺点为平面布置不灵活。
高层建筑剪力墙结构应遵循以下原则:1)剪力墙结构中全部竖向力和水平力都由剪力墙承受,所以—般应沿建筑物的主要轴线双向布置。
特别是在抗震结构中,应避免仅单向有墙的结构布置形式,并宜使两个方向抗侧刚度接近,且建筑物应具有较好的抗扭刚度,使得A级高度建筑物的T丌,≤Q9,B级高度建筑物的Ⅵ1≤0.8502)剪力墙的门窗洞口宜上下各层对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁,使受力明确,计算简单。
在抗震结构中,应尽量避免出现错洞剪力墙和叠合管同墙。
叠合箭同墙的特点是洞口错开距离很小,甚至叠合,不仅墙肢不规则,而目还在洞口之间形成薄弱部位,对抗震尤为不利。
简述高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计
简述高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计摘要:建筑钢筋混凝土剪力墙结构体系是高层建筑结构几种主要体系之一。
其抗震性能好、空间整洁、适应性强。
在工程实践中,工程技术常出现许多争论,甚至会出现工程质量事故。
随着我国墙体改革、建筑节能等相关政策的推行,住宅产业现代化逐渐提上日程,围绕建筑结构传统技术进行改造和创新,开发新的住宅结构体系成为工程界首要任务之一。
为了确保一个建筑工程结构的安全可靠,必须通过合理的结构布置、结构内力特性的正确分析和计算、合理的构造措施、合格的材料和针对性的施工技术措施才能得以实现。
文章就钢筋混凝土剪力墙结构体系的某些具体工程部位的设计问题进行了分析,并提出了改进意见。
关键词:高层建筑;钢筋混凝土;剪力墙;结构设计1、平、立面布置建筑体形应力求简单规则,使刚度和质量中心一致,减少扭转内力;内外剪力墙宜拉通对直,立面门窗洞口宜上下对齐,成列布置,使每片墙肢的内力计算能明确地划分为某一种确切的受力计算图形。
例如某工程的异型墙肢和斜交剪力墙交点,受力计算和布筋复杂,给施工带来困难,宜避免。
2、墙板厚度和混凝土强度等级剪力墙承载能力较大,按受力计算所需厚度较小。
剪力墙采用双排钢筋,因此考虑配筋构造等要求,剪力墙厚度通常不小于200 mm。
剪力墙强度等级宜为C20~C30。
对剪力墙与现浇楼板混凝土强度等级差异情况,因剪力墙断面大,混凝土抗力较富余,无需提高强度等级,因此整层结构宜统一为一种混凝土强度等级,以避免施工差错。
3、剪力墙内力分析与配筋高层建筑结构剪力墙,承受结构自重和楼(屋)面层荷载引起的垂直力、风载或地震荷载引起的水平力,必须满足强度、变形、抗裂性和抗震延性等要求。
剪力墙受力特性与所开孔洞大小、布置方法直接相关。
结构计算划分为:无开孔的单肢剪力墙、开有小孔的整截面墙、小开孔的整体墙(α≥10,In/I≤ζ)、开有一排孔的开联墙和多排孔的联肢墙(1<α<10,In/I≤ζ)、壁式框架(α≥10,In/I>ζ)、框肢剪力墙。
浅谈高层建筑结构设计的剪力墙布置
内净高 。在底部加强区, 为满足“ 简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 的 5 %” 0 的要 求 , 部 分 墙 肢 截 面 高 厚 比大 于 8 使 之 成 为 一 般 剪 力 大 ,
墙 ,非加强区则可视情 况将墙肢 长度 适当减小或在墙肢上开小
最小厚度 (L z 者之 中较大值)
有 端柱 或 翼墙 无 端 柱 或 翼墙 H l :0 mm ,2 20
H 1 : 8 mm ,5 1 0
抗震设计规范》 B 0 1— 0 1 20 G 50 2 0 (0 8版) 1 。新规范对剪 力墙 结构
的规 定 更 为 严格 和 详细 。 新 规 范将 剪 力 墙 边 缘 构 件 分 为 约 束 边 缘 构件 和 构 造 边 缘 构
表 1 剪力墙截面最小厚度
抗震等级 剪力墙部位
底 部 加 强 区 其 他 部 位 底 部 加 强 区 其 他 部 位
2 剪力墙 结构 的平面布 置及概 念设计
20 后 , 规 范 《 筑抗震 设计规范》 B0 1一0 1 以 0 3年 新 建 G 5 0 l 20 ( 下 简 称 抗 震 规 范) 《 及 高层 建筑 混 凝 土 结 构 技 术 规 程 ̄ G 3 20 JJ—02 ( 下 简称 高 规 ) 布 实施 ,0 8年 汶 川 地 震之 后 , 出 了 《 以 颁 20 I 又 建筑
本工程位于福州市白马路北侧 , 9栋 1~ 3层 建筑 组成。 由 82
其 中 l号楼 为 2 层 , 高 度 7 m, 面 图 如 下 : 3 总 2 平
3 剪力墙墙肢截面厚度
高规 (G 3 2 0 ) 72 J J — 0 2 第 .. 第 13款规定 了剪力墙 的最小 2条 -
高层建筑剪力墙结构设计
浅谈高层建筑剪力墙结构设计摘要:由于应用普通的剪力墙结构限定建筑的空间以及分隔,所以也满足不了人们对空间设计的具体要求,对此,在经过不断的改良与实践提高,通过应用剪力墙作为基础,同时也吸取了框架的一些优势,并且也逐渐的发展成为可以适应高层住宅的结构设计,也就是短肢剪力墙结构。
关键词:剪力墙结构;位移;转角窗;细部的构造措施一、前言多年来剪力墙结构在住宅、公寓和旅馆应用非常广泛,其优点是刚度大,整体性好,在水平力作用下位移小,这种结构的竖向承重构件主要由钢筋混凝土墙体来承担,这种墙体有较强的抵抗风和地震作用传来的水平力(剪力)的能力,因而有更好的抗侧力能力,可建造层数较多的建筑。
随着市场竞争的日益激烈,原材料的上涨,经济性的要求也在不断的加强,其剪力墙的缺点也暴露出来:(一)由于剪力墙结构抗侧力刚度较大,使得其结构自振周期变小,引起较大地震反应;从而上部结构配筋相应增加,这增加了造价;(二)由于钢筋混凝土墙体较多,使得建筑物自重增加,增加了基础的费用。
上部墙体均为双层双向配筋,增加了钢筋用量;(三)墙体间距的限制,空间灵活性较差;(四)由于墙肢较长,墙肢轴压力很小,无法充分发挥墙肢的承载能力;(五)剪力墙墙体多为构造配筋,使得钢筋材料利用率很低。
二、结构设计分析(一)剪力墙结构刚度大,整体性好。
在高层住宅中,开间均较小,分隔墙较多,采用现浇剪力墙。
可将承重墙减少,比较经济。
另外,剪力墙外观整齐,没有露梁、露柱现象,便于室内布置,因此在高层住宅中常采用现浇剪力墙结构。
(二)剪力墙结构设计中应注意的问题,剪力墙结构的抗侧刚度大,结构周期小,地震响应大:剪力墙结构墙体越多,建筑物的重量越大,地震反应也大,会造成浪费:另外,剪力墙结构墙体多为构造配筋,如果配筋率太低,则结构延性差。
(三)结构位移的控制最大层间位移角(应≤l/1000)、最大水平位移与层平均位移的比值(不宜大于1.2,不应大于1.5)及最大层间位移与平均层间位移的比值(不宜大于1.2,不应大于1.5)。
浅析高层建筑结构剪力墙设计
浅析高层建筑结构剪力墙设计摘要:-剪力墙结构由框架和剪力墙组成,与其整体承担荷载和作用,因其组成形式灵活,设计时可根据工程具体情况选择适当的组成和适量框架和剪力墙。
框架结构与剪力墙的合理设计决定着高层住宅的美观及使用实用性等问题,简单阐述剪力墙在布置、截面计算、厚度及配筋、轴压比、边缘构件、连梁等几个方面的问题关键词:剪力墙;布置;截面计算;厚度及配筋;轴压比;边缘构件;连梁abstract: the shear wall structure is consist of the framework and shear wall. because of its flexible form, when design, we can choose the proper structure, framework and shear wall according to the specific situation. the reasonable design of framework and shear wall decide the artistic appearance and the applicability, etc. this paper will simply expound the layout, section calculation, thickness and reinforcement, axial compression ratio, edge member, and tie beam.keywords: shear wall; layout; section calculation; thickness and reinforcement; the axial compression ratio; edge member; tie beam中图分类号:tu355 文献标识码:a 文章编号:剪力墙广泛用于高层钢筋混砼房屋,规范规定的现浇钢筋砼结构房屋中,除框架结构外,其余几种结构体系均与剪力墙有关。
高层建筑剪力墙结构设计探讨—以青海某小区设计为例
引 言
剪力墙结构指的是竖向的钢筋混凝土墙板 , 水平方 向仍然是钢筋混凝土 的大楼板搭载墙上 , 这样构成 的一个体系, 叫剪力墙结构。 为什么叫剪力墙结 构, 其 实 楼越 高 , 风 荷载 对 它 的推 动 越 大 , 那 么 风 的 推 动 叫水 平 方 向 的推 动 ,
( 5 ) 该 结 构体 系施 工 较麻烦 , 且 造价 也 高 。
三、 剪力墙 结构 设计 要点
3 1 剪力墙 结 构 的合 理布 置
( 1 ) 在 剪力 墙结 构 中 , 剪力 墙 布置 应 均匀 、 合理 , 宜 沿 主轴 方 向双 向 布置 。
如房 子 , 下 面 的是 有 约束 的 , 上 面 的风 一吹 应该 产 生 一定 的 摇摆 的浮 动 , 摇 摆 特 别 是 在抗 震 设计 的剪力 墙 结 构 中 , 应 避 免单 向布 置剪 力 墙 , 宜 使 两个 方 向 的浮 动 限 制 的非 常小 , 靠 竖 向墙 板 去 抵 抗 , 风 吹 过来 , 板 对 它有 一 个 对 顶 的 抗 侧 刚度 相 近 ; 力, 使 得 楼不 产 生摇 摆 或 者是 产 生 摇 摆 的幅 度 特 别小 , 在 结 构 允 许 的范 围之 ( 2 ) 在 剪力 墙 结构 布 置 上 , 应 尽 量选 择 带翼 缘 的L 形、 T 型等 墙 肢 , 避 免 使 内, 比如 : 风从 一 面来 , 那 么板 有 一 个 相 当 的力 与 它顶 着 , 沿 着 整 个竖 向墙 板 用 “ 一” 字 形墙 肢 , 同时应 控 制墙 肢 的轴 压 比 , 增大 纵 向钢 筋 和箍 筋 的 配筋 率 , 的高 度上 相 当于 一对 的 力 , 正 好 像 一种 剪 切 , 相 当 于用 剪 子 剪 楼 而且 剪 楼 的 提高墙肢的抗震性能。如在本工程中大多数使用的是L 形和T 型墙肢, 只有少 力 越 往下 剪 力越 大 , 因此 , 把 这 样 的墙板 叫 剪力 墙板 , 也 说 明 竖 向的 墙板 不 仅 数 “ 一” 字 形墙 肢 ; 仅 承 重竖 向的力 还 应该 承 担水 平方 向的风 荷 载 , 包 括水 平 方 向 的地 震力 和 风 对 它 的一 个 推动 。
高层建筑剪力墙结构设计
浅析高层建筑剪力墙结构设计摘要:本文阐述了剪力墙的基本概念,介绍了剪力墙的分类和剪力墙设计的原则,提出了优化高层建筑剪力墙结构设计的措施。
关键词:高层建筑;剪力墙;结构设计剪力墙体系结构是建筑施工的重要组成部分,其设计的好坏,很大程度上影响着整个建筑施工的质量,决定着建筑施工投资成功与否。
当前,人们不断追求新颖与潮流,为林立的建筑物带来了崭新的面貌,但对于设计人员来说,提出了更高的要求。
1 剪力墙的基本概念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,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。
这种结构在高层房屋中被大量运用。
剪力墙截面特点是墙肢长度远大于厚度,自身平面内具有很大的刚度和承载力,平面外刚度和承载力都相对较小,墙肢属于偏心受压或偏心受拉构件。
同时在剪力墙结构中,墙是一个平面构件,它除了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,其受水平力作用时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须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。
2 剪力墙的分类2.1 整截面墙:剪力墙不开洞或洞口面积小于总面积的16%,且洞口长边尺寸均小于洞口净距及洞口至墙边的净距。
受力性能类似整体的悬臂构件,墙肢法向应力呈线性分布,破坏形态似偏心受压柱,设计时应尽量将竖向钢筋分布在墙肢两端。
2.2 整体小开洞墙:当剪力墙洞口上下对齐,成列布置,洞口稍大,形成明确的墙肢和连梁,墙肢和连梁刚度较均匀。
受力性能也可按整体悬臂构件考虑,并应考虑墙肢的局部弯矩,水平荷载引起的整体弯矩的85%以上由墙肢轴力所产生的内力矩来平衡,局部弯矩不超过整体弯矩的15%。
2.3 联肢墙:当剪力墙的洞口沿竖向成列布置,洞口面积超过墙体总面积的16%,各墙体由连梁连接,墙肢单独作用明显,连梁中部出现反弯点。
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2010年第08期(总第123期)
沿海企业与科技
COASTAL ENTERPRISES AND SCIENCE&TECHNOLOGY
NO.08,2010
(Cumulatively NO.123)浅谈高层剪力墙结构的设计
刘拥军
[摘要]城市离不开建筑,建筑又是创造生活的一种手段。
如今,高层建筑已成为城市建筑、地域生活的主流。
文章从剪力墙结构设计的基本概念谈起,浅谈剪力墙结构受力特点和设计的若干建议,以供设计者参考。
[关键词]高层结构;剪力墙;受力;设计
[作者简介]刘拥军,广西城乡规划设计院助理工程师,研究方向:结构设计,广西南宁,530022
[中图分类号]TU973.31[文献标识码]A[文章编号]1007-7723(2010)08-0103-0002
一、引言
随着人们对住宅,特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高,普通框架结构和框架——
—剪力墙的露柱露构件对建筑空间的严格限定与分隔己不能满足人们对住宅空间使用和立面美观的要求。
纯剪力墙结构既可以保证结构的安全可靠性,又可以使室内空间合理墙面平整,所以高层建筑结构中便越来越多地采用剪力墙结构。
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。
这样的结构形式能使建筑取得较好的经济效果和建筑功能效果。
基于这种情况,本文将浅谈高层剪力墙结构受力特点和设计的若干建议。
二、剪力墙结构的受力特点
剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构,承受竖向荷载和水平荷载,是高层建筑中常用的结构形式。
由于纵、横向剪力墙在其自身平面内的刚度都很大,在水平荷载作用下,侧移较小;因此这种结构抗震及抗风性能都较强,承载力要求也比较容易满足,适宜于建造层数较多的高层建筑。
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。
剪力墙主要承受两类荷载:一类是楼板传来的竖向荷载,在地震区还应包括竖向地震作用的影响;另一类是水平荷载,包括水平风荷载和水平地震作用。
剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析。
在竖向
荷载作用下,各片剪力墙所受的内力比较简单,可按照材料力学原理进行。
在水平荷载作用下,剪力墙的内力和位移计算则比较复杂。
理论分析和试验研究表明,在水平荷载作用下剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。
洞口是否存在,洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。
剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙(多肢墙)和壁式框架等几种类型。
不同类型的剪力墙,其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同,计算其内力和位移时则需采用相应的计算方法。
整体剪力墙如一根悬臂杆件,在墙肢整个高度方向上,弯矩图既不发生突变又不出现反弯点,变形曲线以弯曲型为主;小开口墙与双、多肢剪力墙,在连梁高度处的墙肢弯矩有突变,但在整个墙肢的高度方向上,它没有或仅仅在个别楼层才出现反弯点,剪力墙的变形曲线依然以弯曲型为主。
总之,剪力墙的受力需具体情况具体分析,应按能反映其性态的结构体系计算。
三、剪力墙设计的建议
剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置;抗震设计的剪力墙结构,应避免仅单向有墙的结构布置形式。
剪力墙墙肢截面宜简单、规则。
剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。
遵循这样的规范原则,剪力墙的布置:(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、恒荷载较大处以及楼(电)梯处。
(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)在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚
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度连续、均匀。
(6)可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、槽形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2。
(7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。
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。
如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。
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。
剪力墙的数量与结构体型、高度等有关。
从抗震性考虑,在一定范围内数量越多越好;从经济性考虑,数量太多会使结构刚度和自重很大,地震力和材料用量增大,造价提高,基础设计困难。
因此,剪力墙的数量应适宜,只需满足侧向变形的限值即可(剪力墙的数量:规范要求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的50%)。
因为在地震时全靠剪力墙抵抗地震剪力,建筑结构设计时成
片的剪力墙最好对称布置,遵循“均匀、对称、周边、分散”的原则,以取得比较理想的设计效果。
四、结语
随着社会的发展、经济水平的提高,高层建筑将如雨后春笋般出现,剪力墙结构因其抗侧刚度大,能有效地减少侧移,且具有较好的抗震性能,因而被广泛应用于多层和高层钢筋混凝土建筑中。
所以,掌握好剪力墙结构受力特点,把握好剪力墙结构设计的基本原则,建筑的结构设计就会更加安全、适用、可靠、经济。
[参考文献]
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[6]民用建筑设计通则[S].
(上接第106页)温度梯度造成的,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。
因此混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。
(2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
(3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果:一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力[3]。
我们在合肥政务文化新区ZWQTB-027地块大型超市工程浇筑地下室底板混凝土时,采用三层塑料薄膜加二层麻袋,蓄100mm深的饮用水,降低混凝土温度,保证混凝土内部温度与大气温差小于25℃,效果相当好。
(五)采取合理的施工措施
对于需要浇筑大体积混凝土,则可以使用冰水或深井凉水拌制混凝土。
另外,也可以在混凝土内,预留一些孔道,埋设水管通冷水或冰气以达到降温的目的。
在寒冷的冬季,防寒潮袭击,应在混凝土表面加强养护。
对于薄壁结构,不要急于拆模,要给其适当的时间适应温差,在缓慢降温的过程中,达到养护的目的。
此时,建筑工作者应规定
适当的拆模时间,以免在混凝土表面造成明显的温度梯度。
拆模时,块体中间和表面的温差控制在2O℃以内,避免在混凝土表面因急剧冷却产生裂缝,同时要及时回填土。
拆除模板后,还要在表面加上如泡沫、海绵等保温材料,防止混凝土表面产生过大的拉应力。
在建筑工程中,混凝土作为一种新型的复合材料被普遍采用,但是钢材的优良性能也是不可忽视的。
由于钢材各项性能比较稳定,不受应力状态、时间及温度的影响,在混凝土中加入钢筋,可以提高混凝土的抗裂性[5]。
三、结语
混凝土的施工温度与裂缝之间有一定的关系,混凝土的温度控制不好,就会产生相应的应力,使混凝土构件产生裂缝。
因此,在实际施工过程中,应采取一定的措施来预防和改善混凝土的应力,预防和控制混凝土的裂缝。
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