剪力墙设计的几个问题二[最新]-5页word资料
剪力墙结构设计问题及注意事项分析
剪力墙结构设计问题及注意事项分析1. 引言1.1 介绍剪力墙结构设计问题及注意事项分析剪力墙是建筑结构中常见的一种承重结构系统,其设计和施工质量直接影响到建筑物的整体安全性和稳定性。
在剪力墙结构设计中存在着一些常见问题和需要注意的事项,需要设计师和施工人员认真对待和解决。
剪力墙结构设计的基本原理是通过墙体的抗剪性能来控制和吸收水平荷载,保证建筑物在地震等外部荷载作用下的稳定性。
在设计过程中,需要考虑墙体的材料、尺寸、连接方式等因素,确保其承受力和变形能力符合设计要求。
剪力墙结构设计中常见的问题包括墙体开裂、墙体厚度不足、墙体连接不牢固等。
这些问题可能会导致结构的稳定性和安全性受到影响,设计师需要及时发现并解决这些问题。
在剪力墙结构设计过程中,需要注意的事项包括考虑建筑物的整体布局、结构的水平和垂直荷载传递路径、墙体与框架结构的配合等。
设计师还需要根据具体项目情况考虑施工工艺、施工材料等因素,确保剪力墙结构设计的实施和施工质量。
关键参数包括剪力墙的高度、墙体材料、墙体厚度、墙体纵横配筋等。
设计师需要根据具体项目情况合理选取这些参数,确保结构的稳定性和安全性。
优化方法包括通过构建模型、进行荷载试算、考虑设计概念等途径来提高剪力墙结构的性能和效率。
剪力墙结构设计中的关键问题和注意事项包括对墙体材料、尺寸、连接等因素的考虑,以及对墙体开裂、厚度不足等常见问题的解决。
未来,剪力墙结构设计的发展趋势将更加注重结构的整体性和可靠性,通过新材料、新工艺等手段提高结构的抗震性能和经济效益。
2. 正文2.1 剪力墙结构设计的基本原理剪力墙结构是建筑工程领域中常用的抗震结构形式,其设计原理是利用墙体的抗剪承载能力来承担建筑在地震作用下的水平荷载,从而保护建筑结构不受破坏。
剪力墙的设计基本原理可以概括为以下几点:1. 概念:剪力墙是建筑结构中的一种墙体,通常位于建筑的核心位置或沿着建筑的周边布置,通过墙体的水平剪力抵抗地震力的作用,使建筑结构保持稳定。
剪力墙设计的几个问题
3 设计 时应 注意 的事项 屋 布 置灵 活 , 其造 价 比多层 框 架房屋 经济 , 广泛采用 。 被 设 剪 力墙 设计 时 , 据 各型墙 体 的结构 特 点和 受力 特征 根 计 师绝 不 能 照抄 照搬 , 更不 要盲 从 于 电算 程序 结 果 , 到 做 的不 同, 墙体 内力 分布 状 态 以及 其破 坏 形 态 , 学 地 设计 科 实事 求是 , 设计 出更经济 、 合理 、 适用 的建筑 结构 。 配筋和 构造 措 施。在 建筑 结构 设计 中 , 力墙 结构 具有 延 剪 1剪 力墙 的特点 性 ,细高 的剪 力墙 容易 设计 成弯 曲破 坏 的延性 剪力 墙 , 避 剪力墙 也称抗 风墙 或结 构墙。是房屋 构筑 物 中承 受风
对 洞 口至墙 边 及相邻 洞 口之 间形 成墙肢 , 下洞 口之间形 成 在高 层剪 力墙 承载 力计 算 时 , 带翼墙 的计 算宽度 按 以下 上
墙体 的间距和 门 窗洞 口间 的翼 缘宽 度 , 梁 。 则成列 开洞 的剪力墙 传力 简捷 , 规 受力 明确 , 受力钢 筋 情况 取最 小值。即 : 剪力墙 墙 肢总 高度 的 1 , 力墙厚 度加 两 侧翼墙 厚度 各 门0 剪 容 易布 置且作 用 明确 , 因而经 济指标较 好。剪力 墙 截面特 剪 点 是墙 肢长 度远 大于 厚度 , 自身平面 内具 有很 大 的刚度 和 6倍 的长 度 。根 据墙 体 特 点和 受力 特征 、 力墙 内力 分布 状态 、 坏形 态 , 破 设计 配筋和 构造 措施 。 承载力 , 平面 外刚 度和 承 载 力都相 对较 小 , 肢 属于 偏 心 墙 31优 化 结构设计 , . 降低 工 程造价 受压 或偏 心受 拉构件 。 剪力墙 一般 高和 宽尺 寸相 对较 大 , 结构 设计 的局 部构 件 设计原 则 要符 合整 体 设计原 则 , 摩 度 相 对较 小 , 受力 形态 接 近于 柱 , 柱 的 区别 是其 长 度 和
剪力墙设计的几个问题(二)
剪力墙设计的几个问题(二)剪力墙设计的几个问题(二)(续接)4.规范标准之间矛盾问题举例①.GB50011-2001第6.4.7条规定暗柱截面长度仅需满足bw及≥400mm,不要求满足lc/2,在翼墙(柱)中只要求满足壁柱≥300mm,不受墙厚bw的限制,而与“砼规”的要求矛盾。
笔者认为“抗规”GN50011的规定比较合理;实际工程中按现行规范要求需要设暗柱之处绝大部位为对门窗洞口边缘的加强,其墙肢属于联肢墙,非一字型矩形墙体,联肢墙连梁起耗散地震能量作用,受力状况和延性较好,在整体受力时当洞口较小时,往往墙体显槽形截面,因此在剪力墙结构中除设置角窗处外,暗柱截面尺寸不必过大;而翼墙(柱)处实际上只是建筑横墙肢的端边缘,不属纵墙肢的端边缘,在纵向水平力作用下,纵向墙法向应力呈线性分布,纵墙肢受力似同偏压柱;横纵交点处刚度,约束性能好,因此对于翼墙(柱)的截面取值也没必要过大;截面过大的暗柱和翼柱往往还容易形成连在一起,造成纵墙竖向配筋增加过多。
但转角墙(柱)则是剪力墙很重要的部位,必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。
三.剪力墙结构的厚度和配筋问题1.根据抗震规范6.1.2条规定,8度地震区剪力墙结构的抗震等级至少应为二级;按6.4.1条要求剪力墙底部加强部位墙厚一、二级抗震等级时不宜小于200mm,且不小于层高的1/16,其他部位不小于160mm,当墙端头无翼墙或暗柱时不应小于层高的1/12。
剪力墙结构设计中几个问题的探讨
剪力墙结构设计中几个问题的探讨提要:针对剪力墙结构的设计,探讨了剪力墙的结构布置、结构计算及技术构造措施中的一些问题。
关键词:剪力墙结构;小墙肢;连梁;边缘构件目前,钢筋混凝土剪力墙结构正广泛地应用于多高层住宅设计中,笔者依据有关规范并结合设计经验,对几个问题进行了一些探讨,可供同行们参考。
一.大底盘结构地上为单栋或多栋高层建筑地下为较大面积车库由于城市发展速度较快,机动车辆越来越多,为了满足大量停车的需求,很多新建建筑物不得不将大面积停车场转入地下,现代建筑从功能和使用上又要求地下停车场与主楼部分连成一片,形成大底盘建筑。
大底盘结构中高层建筑部分的嵌固部位按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)中规定,高层建筑结构整体计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。
一般带有地下室的普通高层建筑比较容易满足刚度比的要求。
对于框架结构,由于本身上部框架的刚度就较小,比较容易满足刚度比的要求,按嵌固部位设计的地下室顶板在地震过程中也可以起到相应的嵌固作用;但是对于剪力墙结构的高层建筑,由于剪力墙本身的刚度很大,地下室部分的墙体由于使用上的要求往往要设置较大的洞口,使地下室的墙体数量有所减少,导致上下两层的侧向刚度比不能满足规范的要求,以致地下室的顶板不能起到上部结构的嵌固作用,这种情况下结构的嵌固作用应设在基础顶面。
基础底板的构造要求一般大底盘结构建筑物中高层部分的基础采用筏板基础,车库部分采用带防水板的柱下独立基础。
这两种基础之间通常设置沉降后浇带。
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中规定:当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙房一侧设置用于控制沉降差的后浇带,当沉降实测值和计算值确定的后期沉降差满足设计要求后,方可进行后浇带混凝土浇筑。
当高层建筑基础面积满足地基承载力和变形要求时,后浇带宜设在与高层建筑相邻裙房的第一跨内。
剪力墙设计的几个问题
剪力墙设计的几个问题一.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。
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。
整体墙受力如同竖向悬臂,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;为避免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,连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。
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。
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。
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情况取其小值: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。
高层建筑结构剪力墙设计的几个问题.
高层建筑结构剪力墙设计的几个问题5.3构造边缘构件按《高规》第7.2.17的要求设置。
设计时需注意纵向钢筋除满足表7.2.17的构造要求外还应满足受弯成载力的要求,构造边缘构件宜采用箍筋或箍筋与拉筋相结合,不宜全部采用拉筋。
6剪力墙的连梁连接墙肢与墙肢(框架柱)的梁称为连梁。
连梁往往跨度比较小、高度比较大,是对剪力墙抗震性能影响较大的构件。
在风荷载和地震荷载作用下,墙肢产生弯曲变形,使连梁产生转角,从而使连梁产生内力。
同时由于连梁端部的弯矩、剪力和轴力的作用又反过来减少了墙肢的内力和变形,对墙肢起到了一定的约束作用,改善了墙肢的受力状态。
高层建筑剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分两种,即脆性破坏(剪切破坏)和延性破坏(弯曲破坏)。
连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力,在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时,各墙肢丧失了连梁对它的约束作用,将成为单片的独立墙,这会使结构的侧向刚度大大降低,变形加大,墙肢弯矩加大,并且进一步增加P-Δ效应(竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩),并最终可能导致结构的倒塌。
连梁在发生延性破坏时,梁端会出现垂直裂缝,受拉区会出现微裂缝,在地震作用下会出现交叉裂缝,并形成塑性绞,结构刚度降低,变形加大,从而吸收大量的地震能量,同时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力,对墙肢起到一定的约束作用,使剪力墙保持足够的刚度和强度。
在这一过程中,连梁起到了一种耗能的作用,对减少墙肢内力,延缓墙肢屈服有着重要的作用。
通过上述分析我们可以知道,连梁的设计应该保证不发生剪切破坏,也就是要求连梁的设计符合强剪弱弯的原则,同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服,而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。
7结语本文就剪力墙设计需注意的几个问题作了简单的阐述,希望能给读者在设计工作中带来一定的帮助。
剪力墙结构设计问题及注意事项分析
剪力墙结构设计问题及注意事项分析
剪力墙是指由竖向的加强墙体和水平的楼板组成的结构形式。
它不仅具有承受垂直荷
载的能力,还能承受地震引起的水平荷载,因此在建筑结构中应用广泛。
但是,如果设计
不当或施工质量不佳,剪力墙结构也可能存在一些问题。
首先,剪力墙设计中需要注意的是墙体的材料和厚度。
墙体的厚度不能过薄,以保证
其承受水平荷载的能力;同时,材料也不能过于脆弱,如钢筋混凝土、砖结构等。
这类材
料在地震时易发生破坏,导致结构崩溃。
其次,剪力墙设计应注意空间布局。
墙体的位置应合理,不要在不同方向上相互平行,否则会导致墙体形成矩形或长方形网格,从而降低结构的刚度和弹性。
此外,剪力墙的布
局也应考虑到结构对称性,以保证结构在地震时能够均匀受力,减少体系的变形。
第三,在剪力墙结构设计中,连接构件的设计也非常重要。
连接件应具有良好的韧性、刚度和强度,以保证墙体与楼板的相互作用能够充分发挥,从而提高整个结构的承载能力
和抗震性能。
最后,剪力墙结构的施工质量也是需要注意的。
墙体和楼板的连接应该严密,墙体的
竖向加固筋要与楼板钢筋外露部分连接,确保整个结构的稳固和牢固。
综上所述,剪力墙作为重要的结构形式,在设计和施工中需要注意多个方面,以确保
其承载能力和抗震性能。
只有通过科学的设计和规范的施工,才能保证建筑物在地震等极
端情况下的稳定和安全。
剪力墙结构设计中存在的问题探讨
剪力墙结构设计中存在的问题探讨一、剪力墙结构的优缺点1.1 剪力墙结构的刚度大,整体性好,就比较节约钢材的消费。
采用现浇剪力墙结构,室内较框架结构简洁,没有露梁和露柱现象,外形美观,便于室内布置。
但是,也有一些缺点:①剪力墙结构的抗侧刚度大,引起较大地震反应,使得上部结构和基础费用增加。
②由于混凝土墙体较多,使得建筑物重量增加,这也同样引起较大地震反应,造成浪费。
③剪力墙结构中各墙肢轴压比往往较低,使得各墙肢的承载能力得不到充分发挥。
④剪力墙结构中墙体多为构造配筋,配筋率较低,使得结构延性较差。
1.2 建筑物刚度的大小,历来争议较多,但对于钢筋混凝土结构,通过历次震害表明,刚度较大的结构一般震害较轻,但是,结构刚度不能无限制增大,因为一般情况下,建筑物刚度越大,工程费用越高,对高层建筑,控制这个“度”主要有两个因素;①是控制结构的水平位移,首先应使结构水平位移满足规范中有关结构水平位移的限值。
②是控制地震力,因為在地震力计算值偏小的情况下,有时也会出现结构顶点位移满足要求、构件为构造配筋的“安全”假象。
在高层剪力墙结构设计中,既要发挥它具有足够的抗侧能力等优点,又要改进其工程费用较高的缺点,这是一个关键问题,为此,根据建筑物的高度不同,提出如下几种改进的现浇剪力墙结构形式,并通过控制结构水平位移和底部剪力系数这两个因素来满足设计要求。
二、剪力墙设计的原则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:遵循均匀、分散、对称和周边的原则。
剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置,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梯处。
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,在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。
剪力墙结构设计常见问题及注意事项
剪力墙结构设计常见问题及注意事项摘要:剪力墙结构自身平面内抗侧移刚度较大,平面刚度较小,因此能够承受住大部分建筑主体所给予的水平剪力,具有很强的稳定性和刚度。
剪力墙结构的设计,需要经过精密的计算,选择合适的构架,才能保证建筑的强度与抗压能力,保障使用者的人身财产安全。
在剪力墙结构的设计阶段,需要综合考量整体建筑的功能性和稳定性,设计整体结构,再根据实际情况选择合适的参数值,计算剪力墙结构所承受的作用力,设计墙肢长度与厚度,地下室墙体结构上部选择合适的嵌固端,同时进行底部加强,确保建筑的根基稳定性。
关键词:剪力墙;结构设计;墙肢;结构嵌固端1剪力墙结构特点分析剪力墙结构与传统框架结构相比,具有更高的稳定性与安全性,施工效果更佳。
从建筑工程建设现状来看,卧室与客房空间环境比较小,结构上存在较多的分间,可以选择用现浇剪力墙结构的方式,将承重墙与隔间墙进行合并处理,进而解放出更多的空间。
但是剪力墙结除了以上稳定性高、经济性高等优点外,也存在一定缺点。
例如剪力墙结构抗侧刚度比较大,在遭遇地震作用时,会加大对地震作用的吸收,对建筑结构造成不利影响;另外,剪力墙结构大部分为构造配筋,此种设计方式与框架结构相比配筋率更低,会对结构延展性造成一定影响。
2整体剪力墙结构的设计剪力墙结构是一种钢筋混凝土墙板,是整体建筑的主承重结构,具有承担建筑纵向横向作用力、分割空间的作用,它的结构和大小都是可以依据建筑强度和抗压性的需求来改变的。
一般来说,剪力墙结构具有自身平面内较大的抗侧移刚度,以及平面外的较小刚度,因为这一结构特点,所以该墙体结构能够承受住大部分建筑主体所给予的水平剪力,因此被称为剪力墙。
2.1剪力墙结构设计原则剪力墙结构的设计,包括自身结构、结构参数、墙体参数等,都是要严格按照整体建筑的物理力学分析来设计,其质量标准和设计原则要严格按照《建筑抗震设计规范》以及《高层建筑混凝土结构技术规程》的设计要求执行。
由于剪力墙结构的设计要符合整体建筑的构造以及强度要求,因此在设计过程中,可能会出现不规则结构以及剪力墙平面不规则的情况。
剪力墙结构设计问题及注意事项分析
剪力墙结构设计问题及注意事项分析1. 引言1.1 引言剪力墙是一种常见的结构体系,在建筑工程中起着非常重要的作用。
它能够承受水平荷载,并将其传递到其下部的基础中。
剪力墙结构设计是整个结构设计中至关重要的一环,直接关系到建筑结构的安全性和稳定性。
研究背景在这样的背景下,本文将对剪力墙结构设计问题及注意事项进行分析,旨在帮助工程师和设计师更好地理解剪力墙结构设计的原理,掌握设计时需要注意的事项,剖析设计中常见问题及解决方法,展望剪力墙结构设计的未来发展趋势。
希望通过本文的研究,能够为剪力墙结构设计提供一些有益的启示和参考。
1.2 研究背景随着我国城市化进程的加快和建筑工程规模的不断扩大,剪力墙结构在高层建筑中的应用越来越普遍。
对剪力墙结构设计问题进行分析和总结,探讨其中存在的一些设计原理和注意事项,对于提高建筑结构的抗震性能,保障人民生命财产安全具有积极的意义。
在剪力墙结构设计中,需要考虑的因素诸多,设计师需要全面了解剪力墙结构的原理和设计要点,才能有效应对各种设计问题。
剪力墙结构设计的发展趋势也需要及时掌握,以适应行业的发展变化,不断提升设计水平。
本文将重点围绕剪力墙结构设计问题展开论述,希望能为相关从业者提供有益的参考和指导。
2. 正文2.1 剪力墙结构设计的原理剪力墙是一种主要用于承受横向荷载和抗倾覆的结构体系,根据荷载传递的方式可以分为剪力墙型和框架剪力墙型。
剪力墙结构设计的原理主要涉及到荷载传递、刚度分布和构件连接等方面。
剪力墙的主要作用是通过剪切力来抵抗横向荷载。
在设计中需要合理确定剪力墙的位置、厚度和数量,以保证结构的整体稳定性和承载能力。
剪力墙的布置应考虑结构的整体受力性能,避免出现集中荷载作用在某些局部墙体上而导致的不均匀变形和破坏。
剪力墙结构设计还需要考虑墙体和结构其他部分之间的刚度配合。
剪力墙应具有足够的刚度,能够有效地分担水平荷载,以保证结构整体的稳定性和刚度满足要求。
剪力墙与结构其他部分的连接也需要合理设计,确保传力效果良好。
高层剪力墙结构设计中问题及处理措施
高层剪力墙结构设计中问题及处理措施随着高层建筑的日益增多,剪力墙结构成为高层住宅的一种普遍结构形式。
2002年新规范的颁布实施,对高层建筑的结构设计提出了更高要求,也使高层剪力墙结构设计遇到了许多新的特殊问题。
本文仅就高层剪力墙结构设计中的一些常见问题提出处理方法。
墙肢的长度。
剪力墙墙肢长度(即墙肢截面高度)一般不宜大于8m。
剪力墙结构应具有延性,细高的剪力墙(高宽比大于2)容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙,从而可避免脆性的剪切破坏。
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、较均匀的联肢墙,洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁(其跨高比宜大于6),使其可近似认为分成了独立墙段。
墙肢厚度的选取。
规定剪力墙的最小厚度,其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。
对短肢剪力墙结构,规定其抗震等级应比表1中规定的抗震等级要高一级采用。
故除6度区外,短肢剪力墙的抗震等级至少为一级。
对于住宅建筑,填充墙厚一般为200mm,相应剪力墙厚也取为200mm。
住宅层高一般为2.8~3.0 m,故墙厚取200mm,除底层加强区的一字形短肢剪力墙外,均能满足规范要求。
对于无地下室的高层住宅,因其基础埋深一般在2.5 m以上,则底层墙体高度会在5.0m以上,若按层高的1/16确定墙厚,将超过300 mm,大于填充墙厚度。
为避免出现此种情况,在布置剪力墙时,应结合建筑平面,尽量不用一字形剪力墙,而采用L,T,Z,十字形等截面形式,且使翼缘长度大于其厚度的3倍。
这样,一方面墙体抗震性能更好,另一方面墙厚也可取为剪力墙无支长度的l/16。
由于住宅建筑中剪力墙肢长一般小于3.0 m,故厚度采用200 mm满足构造要求。
2.对结构扭转影响的处理JGJ3-2002 7.2.23《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)4.3.5条规定:“结构平面布置应减少扭转的影响。
在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大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;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第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。
高层建筑结构剪力墙设计的几个问题
高层建筑结构剪力墙设计的几个问题摘要: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0引言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。
在受力方面,因为剪力墙的刚度大,容易满足小震作用下高层结构的位移限值。
在地震作用下,其变形小,破坏程度低,可以设计成延性抗震墙。
在大震时通过连梁和墙肢底部的塑性铰范围内的塑性变形,耗散地震能量。
在与其他结构共同工作的同时,能吸收大部分的地震能量,降低其他结构的抗震要求。
下面就剪力墙设计的几个问题做简单的阐述:1剪力墙的布置1.1高层建筑应有较好的空间工作性能,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置,形成空间结构,抗震设计时应避免单向布置剪力墙,幷宜使两个方向刚度接近。
一般来说,剪力墙的平面布置遵循“均匀、对称、周边“的原则,且数量要适当。
剪力墙配置过少时,结构抗侧刚度不够;剪力墙配置过多时,墙体得不到充分利用,抗侧刚度过大,会使地震力加大,自重加大,对结构并不利且会增加房屋建造成本造成浪费。
1.2剪力墙墙肢截面宜简单、规则,剪力墙的竖向刚度应均匀,剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁。
宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置,具有不规则洞口布置的错洞墙,可按弹性平面有限元方法进行应力分析,并按应力进行截面配筋设计或校核。
1.3剪力墙应设计成高宽比(墙段的总高度与其截面高度之比)大于2的剪力墙,高宽比大于2的剪力墙可避免脆性的剪切破坏。
当墙体长度很长时,为了满足墙段高宽比大于2的要求,可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的联肢墙或整体墙,洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁(其跨高比宜大于6),使其可近似认为分成了独立墙段。
此外,墙段长度较小时,受弯产生的裂缝宽度较小;墙体的配筋能够较充分的发挥作用。
高层剪力墙设计中存在的问题及对策分析
高层剪力墙设计中存在的问题及对策分析【摘要】剪力墙指的主要是建筑物中,对风荷载或者包括地震在内等地质灾害作用,引起的水平荷载进行承受得住载墙体,剪力墙的主要作用是为了避免建筑墙体出现剪切破坏。
随着社会经济的不断发展,高层建筑越来越普及,但是其在对剪力墙设计过程中,还存在一系列的问题,对高层建筑安全造成了一定的影响。
下面本文就对高层剪力墙设计中存在的问题进行探讨,并提出了相应的对策。
【关键词】高层;剪力墙设计;存在的问题高层建筑在人们日常生活中越来越常见,其不但对人们的生活方式进行了改变,同时也提高了人们的生活质量,随之对高层建筑质量的要求也越来越高。
剪力墙是高层建筑中重要组成部分之一,其可以有效的实现均衡建筑复合力量的目的。
但是就目前来说,在其设计中还存在一系列的问题,对高层建筑安全造成了一定的影响[1]。
下面本文就对高层剪力墙设计中存在的问题进行探讨,并提出了相应的对策。
一、剪力墙作用及其结构设计理念剪力墙,除了被人们称为体根抗风墙或抗震墙外,还被人称为结构墙。
根据受力特点的不同,建筑墙通常分为承重墙和剪力墙,承重墙主要是用来应对竖向荷载,剪力墙则主要用来对水平荷载加以承受。
剪力墙由于能够很好的承受风力和地震等带来的水平荷载作用,所以被称为抗风墙或者抗震墙。
剪力墙通常又可以被分为平面剪力墙和筒体剪力墙两种,平面剪力墙主要被应用在钢筋混凝土框架结构以及升版结构和无梁楼盖等体系中,筒体剪力墙主要被应用在高层建筑和高耸结构以及悬吊结构之中。
两者比较来说,平面剪力墙的刚度和强度都不如筒体剪力墙,筒体剪力墙能够对更大水平的荷载进行承受[2]。
剪力墙结构侧向刚度都比较大,侧移在水平荷载作用下较小,且承载能力比其他类别的要好很多,整体性与空间作用也较好,相对于框架结构来说,剪力墙具有更好的抗侧力能力。
这也是剪力墙结构在较高建筑物中被广泛运用的原因之一,但剪力墙设计也有其自身的不足之处,需要多加注意。
二、高层剪力墙设计的问题1.高层剪力墙风载力设计中的问题及分析高层剪力墙结构与钢筋混凝土墙板以及水平方向是竖向的,作为钢筋混凝土的大楼板、大载墙构成体系,剪力墙的重要性不可小觑。
剪力墙结构设计问题及注意事项分析
剪力墙结构设计问题及注意事项分析剪力墙是建筑结构中常见的稳定构件,其主要功能是承担水平荷载和地震力,保证建筑结构的稳定性和安全性。
在剪力墙结构设计过程中,需要考虑多种因素和注意事项,下面就进行分析:1. 剪力墙的主要功能是承担水平荷载和地震力,因此在设计时,应根据建筑周围的地形、地质条件、地震烈度等数据,合理确定剪力墙的数量、位置和尺寸。
2. 剪力墙的位置应尽量集中且对称,以达到平衡并减小建筑地震对策中的“反冲力”。
3. 剪力墙的布置应考虑其对于建筑空间的影响,尽量减少对建筑的占用,同时还要结合不同功能区域的需要,如楼梯间、电梯间、洗手间等,合理规划和布局。
4. 剪力墙的刚度和强度是其能够承载水平荷载和地震力的重要保障,因此在设计中要注意剪力墙的厚度、钢筋直径和数量,以及混凝土等级等因素的合理匹配,才能保证其工程质量和安全性。
5. 剪力墙应考虑自重和所承受的荷载,在设计阶段根据剪力墙的位置和高度等因素,合理确定剪力墙的基础类型和尺寸,以保证其稳定性和安全性。
1. 在进行剪力墙结构设计时,应根据设计要求和规范要求,对建筑结构的地震烈度进行评估,以此来选择剪力墙的布置和尺寸等参数,以适应建筑抗震设计。
2. 在进行剪力墙结构设计时,应充分考虑不同剪力墙之间的连接方式和施工工艺,避免出现脆性断裂等问题,同时还应充分考虑剪力墙与其他构件之间的相互作用,以保证建筑结构的整体稳定性。
3. 在进行剪力墙结构设计时,应合理考虑材料的品质、工艺过程和施工状况,尽可能地保证建筑的抗震能力和耐久性。
4. 在进行剪力墙结构设计时,应充分考虑建筑本身的重量、使用情况以及外部环境的因素,以保证建筑安全性和稳定性。
如在设计中要考虑可能发生的地震、风灾等复杂情况。
5. 在施工过程中,应严格遵循剪力墙结构设计方案,保证施工工艺和细节的合理性和可靠性,以达到建筑结构稳定和安全性的要求。
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剪力墙设计的几个问题(二)
剪力墙设计的几个问题(二)
(续接)
4.规范标准之间矛盾问题举例
整理作者:民工
国勤结构论坛(http://buildyw/)管理委员会副主任
①.GB50011-2019第6.4.7条规定暗柱截面长度仅需满足bw及≥400mm,不要求满足lc/2,在翼墙(柱)中只要求满足壁柱≥300mm,不受墙厚bw的限制,而与“砼规”的要求矛盾。
笔者认为“抗规”GN50011的规定比较合理;实际工程中按现行规范要求需要设暗柱之处绝大部位为对门窗洞口边缘的加强,其墙肢属于联肢墙,非一字型矩形墙体,联肢墙连梁起耗散地震能量作用,受力状况和延性较好,在整体受力时当洞口较小时,往往墙体显槽形截面,因此在剪力墙结构中除设置角窗处外,暗柱截面尺寸不必过大;而翼墙(柱)处实际上只是建筑横墙肢的端边缘,不属纵墙肢的端边
缘,在纵向水平力作用下,纵向墙法向应力呈线性分布,纵墙肢受力似同偏压柱;横纵交点处刚度,约束性能好,因此对于翼墙(柱)的截面取值也没必要过大;截面过大的暗柱和翼柱往往还容易形成连在一起,造成纵墙竖向配筋增加过多。
但转角墙(柱)则是剪力墙很重要的部位,必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”GB50010-2019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。
三.剪力墙结构的厚度和配筋问题
1.根据抗震规范6.1.2条规定,8度地震区剪力墙结构的抗震等级至少应为二级;按6.4.1条要求剪力墙底部加强部位墙厚一、二级抗震等级时不宜小于200mm,且不小于层高的1/16,其他部位不小于160mm,当墙端头无翼墙或暗柱时不应小于层高的1/12。
以上规定目的是为防止因墙体平面外刚度过小,稳定性差,容易在偏心荷载作用下压屈失稳,但这些规定对于八度地震区的多层及低高层剪力墙结构显得不够合理。
例如5~15层的剪力墙结构,一般墙肢在重力荷载代表值作用下轴压比都小于0. 2,电算结果墙体往往只需要构造配筋,但只因底部功能要求3.9m层高,墙厚就得2 40mm,若业主要求室内视野开阔,不设外纵墙,横墙朝外端头不允许带翼墙或端柱时,当层高3>5~4.2m时,则墙厚需要320~350mm,显然不合理。
所以像这样的特殊情况的低多层建筑不应要求死扣规范,而通过采用概念设计分析,控制墙肢轴压比,进行墙
体截面条件、强度和稳定性验算并在构造上适当加强暗柱或配筋,保证其整体性连接等措施,是可以使墙厚减小的。
2.墙体的配筋率,目前在“砼规”11.7.11条文强制规定在一、二、三级抗震等级的剪力墙中,竖向和水平分布筋的最小配筋率均不应小于0.25%;部分框支剪力墙底部加强部位的配筋率不应小于0.3%;这配筋率比其在80年代前的配筋率).07~0.1%要大多了,和国外的配筋率0.1~0.25%的高者基本接轨,这在高层或者较长的剪力墙结构中应该是合理的,但对于低矮、短小的剪力墙值得探讨。
墙的水平分布筋是为横向抗剪以防止墙体在斜裂缝出现后发生脆性剪切破坏,同时起到抵抗温度应力防止砼出现裂缝,设计中当建筑物较高较长或框剪结构时配筋宜适当增加,特别在连梁部位或温度、刚度变化等敏感部位宜适当增加。
但对于矮、短的房屋,其水平筋的配筋率是否适当减小值得探讨。
墙的竖向钢筋主要起抗弯作用,目前在一些多层低高层剪力墙中电算结果多为构造配筋;但配筋时所取的配筋率有人往往扣除了约束边缘构件或构造边缘构件中的钢筋,笔者认为竖向最小配筋率应该包括边缘构件中的钢筋,墙肢的竖向配筋原则也应该尽量将钢筋布置在墙端部边缘区并保证钢筋间距≦300mm,也应该注意防止竖筋过多使墙的抗弯强度大于抗剪强度,对抗震不利。
四.剪力墙结构的超长问题
1. 混凝土规范9.1.1条规定现浇混凝土剪力墙结构的温度伸缩缝最大间距当在室内或土中时为45m,露天时为30m;而现浇框架剪力墙或框架核心筒结构的伸缩缝间距可取45~55m.规范的这一规定显然与现今建筑的体量越来越大但功能又要求不设缝发生矛盾;因此目前许多工程中的伸缩缝间距都突破了规范的规定,也造成了设计人员在
设计中遇到超长结构时的胆量越来越大。
笔者认为今后当剪力墙结构超长时,应该慎重处理为好,过长时应该尽量设置温度伸缩缝,宜较严格遵守规范规定的限值,理由如下:
①.剪力墙结构刚度大,受温差影响大,混凝土的收缩、徐变产生的变形大,墙体对楼面、屋面产生的约束也大;当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。
一些未超长的剪力墙结构产生墙体或楼面裂缝,其主要原因就在此。
②.剪力墙结构多用于商品住房和公寓,使用状况复杂,一旦私人购买的房子出现裂缝,虽然没有安全问题,但处理起来问题多,难度大,社会影响大。
③.混凝土结构受温度或收缩徐变的影响与众多因素有关;而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂,混凝土收缩大,约束应力积聚也大,施工工艺及管理也难控制,环境影响使用变化难于判断,因此更难于解决混凝土收缩变形时,在受约束条件下引起拉应力而保证不出现裂缝。
④.目前混凝土的收缩量不断增大,已由80年代的一般收缩量300με上升到400με以上,因此使混凝土用量大的剪力墙产生裂缝的因素在增大。
⑤.目前随着市场形势的变化,大部分工程要赶工加班,质量难保证,为赶工混凝土中水泥用量普遍增大,使混凝土收缩量增大,加上由于混凝土强度的提高,使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生,使结构出现裂缝的因素增多。
⑥.普遍使用商品混凝土泵送施工,为了泵送,增大水泥用量,减少了中粗骨料含量和骨料粒径,加上泵送混凝土配合比和施工送料时的不良因素影响等都加大了结构收缩量,增加产生裂缝的因素。
综上所述,今后在处理超长结构时,特别是处理超长的剪力墙结构时要特别慎重;当发生实在由于建筑使用功能要求不允许超长建筑设永久缝时,建议采用对结构施加预
应力的方法并结合采用设计构造措施、施工措施共同给予处理。
作者: 民工
来源: 国勤结构论坛(http://b
uildyw/)管理委员会副主任
提交人:wym65。