短肢墙结构的分析和设计PPT课件
短肢剪力墙结构设计
浅析短肢剪力墙结构设计摘要:短肢剪力墙结构体系在原有剪力墙结构体系的基础上,吸收了框架结构体系的优点,具有较强的实用性。
本文主要从短肢剪力墙结构的布置原则和特点、短肢剪力墙结构的判定、短肢剪力墙结构设计应注意的问题及短肢剪力墙结构的构造要求进行阐述。
关键词:短肢剪力墙;设计;分析1前言短肢剪力墙结构是剪力墙结构中的一种,多用于高层及小高层住宅建筑。
短肢剪力墙结构的大多数墙肢相对较短,常用的有“t”字型、“l”型、“十”字型、“z”字型、折线型、“一”字型。
近年来,随着人们对住宅空间及舒适度的要求越来越高,原来普通框架结构的露柱露梁、影响房间美观;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的需求。
从结构方面,比较一下普通剪力墙结构和框架结构的优缺点,普通剪力墙结构结构整体刚度大,安全,但是自重大,地震力大。
建筑布置不灵活;框架结构布置灵活,但是结构刚度小;而短肢剪力墙结构就是结合两者的优点,克服了各自的缺点,使建筑房间功能布置偏于灵活,容易获得大的建筑空间,受到了建筑师的肯定。
另外,从经济方面,短肢剪力墙结构降低了钢筋和混凝土的用量。
深受开发商的喜爱,所以越来越广泛的应用于实际工程。
本文主要阐述了小高层住宅中应用短肢剪力墙结构的设计应用。
2短肢剪力墙结构布置原则进行短肢剪力墙布置的时候,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,(1)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。
(2)高层建筑不应全部是短肢剪力墙结构,若短肢剪力墙较多,可在竖向交通中心区布置筒体或一般剪力墙来共同抵抗水平力。
建筑短肢剪力墙结构研讨
建筑短肢剪力墙结构研讨摘要:短肢剪力墙过多的剪力墙结构能够给住宅建筑内部的分布带来很大的方便,其能够有效防止框架结构露梁露柱的缺陷,能够满足更多用户对平面有效分割的需要。
并且,在经过运用轻质填充墙后能够大幅度降低结构本身的重量,从而减弱结构的侧向刚度,使得结构的自振周期不断增大,间接地增强了结构承受震动的能力。
但受到新型结构抗震性的影响,其在地震较多的地区没有得到太多的运用,为确保万无一失,在运用短肢剪力墙结构抗震设计过程中,对其运用范围加以限制,更应该完善相应的抗震方法。
1.工程实例某工程,主体结构地上15层地下2层,建筑总面积14400m2,开发商为了降低成本,要求设计对结构方案进行优化设计,并要求在满足安全和使用的前提下,主体结构用钢量控制在60kg/m2以内,为了满足开发商的要求,设计作了以下两个方案的比较,并从中优选出最优方案方案一:采用普通现浇钢筋混凝土抗震墙结构使各墙段的刚度均匀,由于抗震墙较多,可以构成整体抗侧力很强的体系,对较高建筑抗震特别有利。
但若房屋高度不大,反而会造成因刚度过大而招致较大的地震作用,而且造价也会增大,并非是理想的方案。
本方案的特点是依据建筑平面布局设置钢筋混凝土抗震墙,对较长的墙开结构洞将其分为联肢墙,方案二:短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)结构近年来随着人们对住宅,特别是小高层及多层建筑平面不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。
“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的剪力墙),而且通常采用T形、L形、]形、 +形等。
当这些墙肢截面高度与墙厚之比小于等于3时,它已接近于柱的形式,但并非是方柱,因此称之为“异形柱”。
短肢剪力墙结构
浅谈短肢剪力墙结构随着人们对住宅,特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露梁露柱、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。
于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结构的优点,逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式,即“短肢剪力墙结构”型式。
短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构,常用的有“t”字型、“l”型、“十”字型、“z”字型、折线型、“一”字型。
一、短肢剪力墙的定义:(1)《高规》规定短肢剪力墙是截面厚度不大于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。
(2)高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。
(3)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。
二、短肢剪力墙的界定方法:《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条规定了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,并且应符合一系列规定。
第7.1.3条规定了b级高度高层建筑和9度抗震设计的a级高度高层建筑,不应采用第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
短肢剪力墙结构的必要条件:抗震设计时,短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
短肢剪力墙结构的下限:当短肢墙较少时,如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%~40%,则可以按普通剪力墙结构设计。
下限规范没有规定,用户可以灵活掌握。
b级高度高层建筑和 9度抗震设计的a级高度高层建筑,即使布置筒体,也不能采用。
其最大适用高度比高规表4.2.2-1中剪力墙结构的规定值适当降低,且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。
如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成短肢剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。
住宅楼工程短肢剪力墙的结构设计
住宅楼工程短肢剪力墙的结构设计引言:在住宅楼工程中,短肢剪力墙作为一种常见的结构形式,起着重要的作用。
短肢剪力墙能够提供良好的抗震性能和整体稳定性,同时也能够减小结构的变形。
本文将详细介绍住宅楼工程中短肢剪力墙的结构设计方法及注意事项。
一、结构设计原则:1.抗震性能要求:短肢剪力墙在地震作用下能够承受地震力,保证建筑物的稳定性和安全性。
设计时需要根据地震区划、设计基准地震动参数和建筑物的功能等要素确定地震设计力。
2.墙体布置要合理:根据建筑的空间布置和荷载情况,合理布置短肢剪力墙,确保墙体的连接性和连续性,提高整体结构的刚度和稳定性。
3.结构的变形控制:短肢剪力墙能够通过各种措施限制结构的变形,保证建筑物在地震作用下的稳定性和功能要求。
二、结构设计步骤:1.确定荷载:根据建筑物的功能和规模,确定楼层荷载和地震荷载等。
2.设计墙体尺寸:根据设计荷载和墙体布局,计算出短肢剪力墙的宽度和高度等尺寸参数。
3.节点设计:短肢剪力墙与楼板、墙柱之间的节点连接设计是关键。
节点连接应采用适当的构造形式和连接方式,保证节点的刚度与强度。
4.框架设计:短肢剪力墙的整体结构应符合力学平衡条件,采用适当的布置和组合方式,确保整体结构的稳定性和抗震性能。
5.设计验证:通过有限元分析等方法验证设计方案的有效性,并对整体结构进行强度和刚度验算。
三、结构设计要点:1.墙体厚度:根据设计荷载和墙体的高度、宽度等参数,计算出适当的墙体厚度。
墙体厚度需要满足抗弯和抗剪的要求,并考虑墙体的承载性能和变形限制等。
2.墙体开洞:根据建筑布局和功能要求,对短肢剪力墙进行开洞设计。
开洞应考虑墙体的整体稳定性和承载力,采用合适的构造形式和开洞方式。
3.墙柱结合部设计:墙柱结合部是短肢剪力墙的关键部位,需要进行合理的连接与设计。
墙柱结合部的刚度和强度要求高,需要采用适当的连接方式和构造形式。
4.墙体抗拉设计:由于短肢剪力墙主要承受剪力作用,其抗拉性能较差。
房建工程中短肢剪力墙结构设计问题的探讨
房建工程中短肢剪力墙结构设计问题的探讨摘要:随着我国城市化进程的不断加快,人们对于住宅的舒适度、灵活性、可变性的要求也是在不断提升。
以前住宅中长度较长的剪力墙会对建筑空间严格限定,框架结构会露出结构梁与柱,这对室内的美观、舒适度带来很大影响,还对室内的装修设计带来一定影响,空间上在进行分割的时候也会存在着一定局限性。
随着建筑结构的不断发展,在之前剪力墙结构的设计基础上,结合了框架结构灵活布置的优点,逐步形成了满足人们要求的新的结构形式,这便是具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构(以下简称短肢剪力墙结构)。
关键词:房建工程;短肢剪力墙;结构设计一、短肢剪力墙的概念短肢剪力墙是指墙肢截面厚度不大于300mm、各墙肢截面高度与厚度比值的最大值大于4但不大于8的剪力墙。
短肢剪力墙的墙肢比较短,它的结构设计借鉴了异形柱的特点,短肢剪力墙结构的受力、变形特征,类似于框剪结构,但他的刚度分配、内力分配更合理,结构的变形协调能力更好,传至基础的荷载更均匀。
二、短肢剪力墙结构的优点1、与剪力墙结构相比,结构布置更灵活多变。
短肢剪力墙的布置数量可多可少,墙肢尺寸可长可短,主要根据抗侧力需要而定,还可通过调节短肢剪力墙的布置和尺寸来调整结构刚度及刚度中心位置。
同时,短肢剪力墙通常是由剪力墙开大洞口形成,且普遍采用轻质砌体填充,这样就相对减少了剪力墙的数量,减轻了结构自重,降低了钢筋混凝土用量,具有明显的经济效益。
2、与框架结构相比,结构布置更贴合建筑功能的需要。
利用隔墙位置来布置竖向构件,使结构受力需要与建筑使用功能较好地统一起来,避免了框架结构中梁柱突出墙面的问题。
连接各墙肢的梁位于隔墙竖向平面内,属于隐蔽型,更美观实用。
同时,根据建筑的平面布置要求及结构的抗侧力要求,中心竖向交通区也可巧妙的处理成钢筋混凝土筒体。
3、与异形柱框架结构相比,抗侧力更容易满足要求,适用的建筑高度相对更高,且节点配筋与一般剪力墙结构配筋相同。
短肢剪力墙结构(二)
短肢剪力墙结构(二)引言概述:本文将对短肢剪力墙结构进行详细介绍。
短肢剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式,具有抗震性能好、刚度大等优点。
本文将从以下五个大点出发,分别对短肢剪力墙结构进行阐述。
一、短肢剪力墙结构的设计原理1. 考虑结构平面情况2. 考虑结构高度和构件尺寸的确定3. 采用合适的荷载组合和荷载传递方式4. 考虑顶部和底部剪力加强措施5. 考虑剪力墙与其他构件的连接方式二、短肢剪力墙结构施工要点1. 基础施工2. 剪力墙本体施工a. 根据设计要求安装支撑系统b. 进行剪力墙钢筋的布置c. 混凝土浇筑方法与注意事项d. 完善剪力墙表面处理工作e. 剪力墙预应力处理及检测3. 剪力墙与其他构件的连接施工a. 设置板柱节点钢筋b. 设置剪力墙与楼板的连接钢筋c. 整体施工配合与安全措施三、短肢剪力墙结构的性能分析1. 荷载承载能力分析2. 刚度分析3. 抗震性能分析4. 涉及疲劳和耐久性的分析5. 剪力墙节点的单元模拟计算四、短肢剪力墙结构的应用案例1. 多层住宅建筑剪力墙结构案例2. 商业办公楼剪力墙结构案例3. 公共建筑剪力墙结构案例4. 高层建筑剪力墙结构案例5. 特殊应用领域剪力墙结构案例五、短肢剪力墙结构的发展趋势与展望1. 结构材料的优化与创新2. 剪力墙结构施工与监测技术的发展3. 完善剪力墙结构设计理论4. 节能与环保的需求对剪力墙结构的影响5. 剪力墙结构在特殊地理条件下的应用前景总结:本文详细介绍了短肢剪力墙结构的设计原理、施工要点、性能分析以及应用案例,并对其发展趋势与展望进行了探讨。
短肢剪力墙结构作为一种抗震性能好、刚度大的建筑结构形式,不仅在多层住宅建筑、商业办公楼等领域得到了广泛应用,而且在高层建筑以及特殊应用领域也有着广阔的前景。
随着结构材料的优化与创新、施工与监测技术的不断发展以及节能与环保需求的提高,短肢剪力墙结构必将迎来更加广阔的应用前景。
短肢墙结构的分析和设计教案.ppt
✓ 以下三条满足其一,一般即可认为结构中 “短肢 墙较多”,结构类型属于“短肢墙结构”
➢ 短肢墙倾覆弯矩占结构总倾覆弯矩的40%以上; ➢ 对于多层剪力墙结构,短肢剪力墙负荷的楼面
面积占全部楼面面积的60%以上 ;
➢ 对于高层剪力墙结构,短肢剪力墙负荷的楼面 面积占全部楼面面积的50%以上 ;
✓ 抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振
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利用PKPM软件进行短肢墙结构设计
文件输出:短肢墙所占倾覆弯矩的比例
SATWE输出文件:WV02Q.OUT PMSAP输出文件:简单摘要(工程名.RPT);
详细摘要(工程名.ABS); 计算书(工程名.JSS); 三个文件中均有输出
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文件输出:短肢墙所占倾覆弯矩的比例
查看地上一层的 倾覆力矩百分比
✓短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm; ✓7度和8度抗震设计时,短肢剪力墙宜设置翼缘。
一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交 的楼面梁。
✓高规7.2.1条文规定了带有筒体和短肢剪力墙的
剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C25。
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短肢剪力墙结构的抗震加强
✓“一字型”弱短肢剪力墙(3<H/B≤5)
✓对于“短肢剪力墙结构”中的短肢墙,在设计时,软
件自动将其“抗震等级”提高一级;(普通剪力墙结构 中短肢墙的抗震等级,软件不会自动提高)
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利用PKPM软件进行短肢墙结构设计
✓对于短肢剪力墙结构中的位于非加强区的短肢墙,软
件将自动对其剪力设计值乘以高规(7.1.2-5)规定的增 大系数。(一、二级抗震分别乘以增大系数1.4和1.2)
高规7.2.5条文和抗震规范6.4.9条文规定剪力墙 的截面高度与厚度之比不大于3时,应按柱的要求进行 设计,底部加强部位纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%, 其它部位不应小于1.0%,箍筋应沿全高加密。
论短肢剪力墙结构设计
论短肢剪力墙结构设计在多年高层建筑工程设计基础上,本文对短肢剪力墙结构设计体系的特点、结构计算、及结构设计注意事项作简要的论述,提出个人看法。
随着高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梁露柱、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。
于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结构的优点,逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式,即短肢剪力墙结构体系。
短肢剪力墙结构能较好地满足现代住宅建筑的要求,因而逐渐得到了推广应用。
本文旨在对短肢剪力墙结构设计中的一些问题进行探讨。
1、短肢剪力墙结构的特点(1)由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小,设计时宜布置适当数量的长墙,或利用电梯,楼梯间形成刚度较大的内筒,作为主要的抗侧力构件,以避免设防烈度下结构产生大的变形,同时也可形成两道抗震设防。
(2)短肢剪力墙一般情况下较为高细,破坏形态由受弯承载力控制,延性较好。
(3)短肢剪力墙结构体系中的连梁跨高比较大,以受弯破坏为主,地震作用下首先在弱连梁两端出现塑性铰,能起到很好的耗能作用。
(4)短肢剪力墙是一种强肢弱梁型的联肢墙,在大部分情况下连梁首先开裂,然后墙肢开裂。
对于连梁跨度较大,刚度较低的部分剪力墙不能形成联肢墙,这部分墙肢受力接近于整截面墙。
(5)墙肢的翼缘和腹板相交处应力集中现象明显,出现明显的上下贯通裂缝。
(6)当底部为大空间而需设置转换梁时,因其墙肢长度比转换梁短得多,且往往梁支座上没有墙肢,此时转换梁上的墙体不能形成起拱作用,即这种转换梁不是拉弯构件,而是受弯构件。
2、短肢剪力墙结构计算短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构。
其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。
短肢剪力墙结构由于肢长较短,本身较高细,更接近于杆件性能,TAT、TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型,其中梁、柱为普通空间杆件,每端有6个自由度,墙视为薄壁杆件,每端有7个自由度(多一个截面翹曲角,即扭转角沿纵轴的导数),考虑了墙单元非平面变形的影响,按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵,引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解,它适用于各种平面布置,未知量少,精度较高。
简析短肢剪力墙的结构设计
简析短肢剪力墙的结构设计短肢剪力墙是是墙肢厚度和长度为5~8的剪力墙,其采用的形式有多种。
在现代建筑工程中,短肢剪力墙的应用越来越受广大开发商和建筑商的青睐,短肢剪力墙结构不仅满足了人们对于建筑内部大空间的要求,同时也满足了人们对于建筑内部空间灵活性的要求。
短肢剪力墙主要应用于小高层住宅建筑,短肢剪力墙是在原有剪力墙的基础上进行取长补短,以满足现代都市人生活需求为前提进行设计的新结构体系。
短肢剪力墙结构是在补足普通框架与剪力墙结构缺点的前提下,以中部竖向交通为形式构成完整的筒体,保持了外围布置墙面平整、空间灵活。
一、段肢剪力墙结构分析(一)短肢剪力墙的结构特性短肢剪力墙是采用连梁的形式,主要是用来将各墙体进行连结,其是属于隐藏于间隔墙的竖平面内,而竖向构件的设置则是根据隔墙位置而定的。
在短肢剪力墙结构中建筑功能与结构的受力是紧密相连的,能有效防止框架结构中梁柱突出抢免单问题。
其上下结构的关系可通过转换结构来轻易达到,比如若以大空间作为结构下部层数,只可简单进行装换结构就完成了。
由于以轻质砌体代替剪力墙,达到了减轻房屋自重的目的,减少了地震对其的影响力,从而极大地降低了工程造价。
短肢剪力墙采用轻质保温材料作为外墙面代替钢筋混凝土,从而增加了房屋的保温隔热性能,从而实现了节能的目的。
间隔墙的位置以及建筑平面构造均是布置竖向构件的标准,墙的数量以及肢长都是灵活多变的,具体可以抗侧力为依据来确定,对于刚度的大小以及中心位置均是可以通过尺寸的改变和布置的调整来改变的。
短肢剪力墙与普通框架剪力墙相比,其隐蔽性更好,梁和墙肢均是隐藏在墙体内,由于这种特性,导致用户对内部结构的设计灵活性更高。
短肢剪力墙的墙肢设计原则为其厚度等同于填充墙的厚度。
并且其连结各个墙体之间的梁是位于树立平面内的,从而避免了框架结构中梁柱外露问题的产生。
(二)短肢剪力墙的结构布置原则短肢剪力墙的布置主要是以开间隔墙和窗间墙来布置的,只要是结合建筑平面就不会与建筑使用功能发生矛盾。
短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的应用
短肢剪力墙具有较小的抗侧刚度,能够适应较大的水平位移,同时具有较好的 抗震性能和较高的承载力。此外,其墙面数量较少,有利于提高建筑物的空间 利用率。
短肢剪力墙的分类
根据墙肢形状பைடு நூலகம்
短肢剪力墙可分为“L”、“T”、“+”型等几种类型。其中,“L”型适用于较 长的墙肢,“T”型和“+”型适用于较短的墙肢。
根据墙肢数量
短肢剪力墙可分为双肢、多肢等类型。双肢短肢剪力墙由两个平行且相对较短的 墙肢组成,多肢短肢剪力墙由多个平行且相对较短的墙肢组成。
短肢剪力墙的应用范围
民用建筑
短肢剪力墙结构在民用建筑中得到了广泛应用,如住宅、公 寓、办公楼等。其优点是能够满足建筑物的使用功能要求, 同时具有较好的抗震性能和较高的承载力。
边缘构件与约束边缘构件
边缘构件
短肢剪力墙的边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构 件两种类型,它们的作用是加强短肢剪力墙的承载能力 和稳定性。
约束边缘构件
约束边缘构件是指通过箍筋和纵筋的组合,对短肢剪力 墙的边缘进行约束的构件。其箍筋直径不应小于8mm, 间距不应大于300mm。纵筋直径不应小于12mm,且不 应大于25mm。
其他构造要求
连梁
短肢剪力墙之间应设置连梁进行连接,连梁的截面宽 度不应小于300mm,高度不应小于400mm。连梁的 纵筋直径不应小于12mm,且不应大于25mm。
配筋率
短肢剪力墙的配筋率应满足规范要求,以保证其具有 足够的承载能力和稳定性。一般情况下,短肢剪力墙 的配筋率不应小于0.25%。
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短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的实例 分析
某住宅楼短肢剪力墙结构设计实例
结构类型和布置
建筑工程中短肢剪力墙的结构设计
建筑工程中短肢剪力墙的结构设计【摘要】随着社会经济的不断发展,生活质量也在不断的提升,同时对建筑工程设计也相应的提出了更高的要求,剪力墙结构设计应用于建筑中,无论是住宅还是公寓等都有其身影,凡事都会存在不足之处,虽然剪力墙结构设计应用广泛,但也存在不完美的地方,需要我们去不断探究、改善以及优化,因此,如何做好高层建筑剪力墙结构的设计仍是我们需要研究的问题。
本文分析了剪力墙结构的特点和分类,剪力墙的设计要点。
【关键词】建筑工程;短肢剪力墙;结构设计前言:剪力墙结构在建筑工程中具有刚度大,整体性好的优点"它能够较好的抵抗水平力,因此在层数较多的建筑中,设计师常常在其中运用这种设计,不但可以节省很多材料和时间,而且还可以为工程项目减少经济支出,同时还具有较高的安全系数,可以说,这种巧妙的结构无论对于买家还是卖家都获益匪浅。
1、剪力墙结构的特点剪力墙结构指的是采用钢筋混凝土承受水平与竖向力和结构水平、力平衡的结构。
剪力墙的结构有很多种,根据剪力墙的结构,剪力墙又可以称为结构墙、抗震墙、挡风墙等。
剪力墙在建筑中起核心支撑作用,既担当骨架的角色,又承担了建筑的负荷力。
剪力墙结构有抗震性强、刚度好与抗侧刚度大等优点,在建筑工程中发挥了重大作用,所以广受设计师的青睐,被设计师广泛应用于建筑设计当中,剪力墙结构己经成为建筑设计中一种必不可缺的重要结构体系。
2、剪力墙结构的分类根据剪力墙的截面墙体开洞与否以及开洞洞口的大小,可以将剪力墙分成四类,分别是实体墙、多肢剪力墙、有壁式剪力墙、小开口剪力墙。
其中除了实体墙不开洞,其他都开洞,但开洞的大小不同。
2.1实体墙没有开洞,或者开洞面积小于15%的剪力墙称为实体墙,也可以称为截面剪力墙。
实体墙受到外力变形主要是弯曲型,实体墙的承受能力比较强,一般不会出现反弯或是突变的情况。
2.2多肢剪力墙墙体开洞面积比较大,且洞口成列分布的剪力墙称为多肢剪力墙,这种剪力墙的受力不会有任何异常情况发生。
浅析高层建筑中短肢剪力墙结构设计
浅析高层建筑中短肢剪力墙结构设计发表时间:2016-09-12T16:41:37.680Z 来源:《建筑建材装饰》2015年10月下作者:周文凯[导读] 本文从短肢剪力墙及其特点入手,对其结构设计及结构布置进行具体的分析。
(中铁上海设计院集团有限公司南京设计院,江苏南京210009)摘要:短肢剪力墙结构以其良好的稳定性、较高的强度及布置的灵活性等特点在当前建筑工程施工中得以广泛的应用,特别是在当前小高层建筑中,短肢剪力墙结构更是受到广泛的青睐。
由于短肢剪力墙在结构体系上具有自身的独特性,因此,分析其结构设计,对于确保建筑的稳定性具有重要意义。
本文从短肢剪力墙及其特点入手,对其结构设计及结构布置进行具体的分析,并进一步对短肢剪力墙结构的构造要求进行了具体的阐述。
关键词:高层建筑;短肢剪力墙;结构设计前言在高层建筑施工中,之所以要采用短肢剪力墙结构,主要的目的就是利用其所具有的异形柱优势,将高层建筑的抗震能力进行合理的提升。
一般来说,短肢剪力墙结构设计中,采用的原材料多为钢筋混凝土,这一结构在实际的施工中,会将墙体的厚度和高度进行特殊设计。
该结构在设计施工的时候,也具有一定的复杂性,必须严格的按照相关的施工要求以及规定,才能够保障其施工的质量。
虽然短肢剪力墙结构在施工上与框架结构有着一定的相似处,但是两者之间还是有着本质上的区别,下面就针对高层建筑中短肢剪力墙结构设计进行具体的研究。
1短肢剪力墙结构的概况1.1短肢剪力墙结构的定义短肢剪力墙作为剪力墙结构的一种,其墙肢截面的高度和厚度之间的比例在7左右,这类剪力墙结构统称为短肢剪力墙。
1.2必要条件短肢剪力墙在小高层建筑中进行应用时,需要将抗震性能的设计作为必要条件。
在总体建筑中,地震倾覆力矩的百分之五十左右都属于短肢剪力墙底部的地震倾覆力矩,所以在具体设计过程中需要将抗震性能作为短肢剪力墙结构设计的必要条件。
1.3短肢剪力墙结构的规范短肢剪力墙结构需要严格依照相关的规范要求来进行设计,一旦短肢剪力墙较小,则会导致其抗震性能不能与工程施工的要求相符,这就会导致在具体施工过程中,只能将短肢剪力墙结构当作普通剪力墙结构进行施工,不能有效的发挥出短肢剪力墙的重要作用。
建筑结构短肢剪力墙设计要点分析
建筑结构短肢剪力墙设计要点分析发表时间:2020-11-24T03:16:35.567Z 来源:《新型城镇化》2020年16期作者:曲清[导读] 时代的发展与社会的进步使得我们的生活水平明显上升, 与此同时人们对于住宅也提出了新的要求, 特别是小高层以及高层住宅结构的平面与空间要求更是受到人们的重视 .河南瑞锋建设有限公司河南安阳 456550摘要:时代的发展与社会的进步使得我们的生活水平明显上升, 与此同时人们对于住宅也提出了新的要求, 特别是小高层以及高层住宅结构的平面与空间要求更是受到人们的重视 . 在这种社会趋势下 , 传统的普通框架结构由于本身具有的露梁露柱以及室内空间限制较大的缺陷而无法满足人们对于住宅功能的要求. 这就需要我们在工程建筑中以新技术, 新方法来对这一问题进行解决. 基于这种社会现状, 短肢剪力墙结构应运而生 , 其以克服了普通框架结构与剪力墙结构的缺陷而受到人们的青睐 . 本文就短肢剪力墙施工特点以及布置方法进行了分析 ,并探讨了其在工作中存在的问题以及应对策略.关键词:住宅建筑;室内空间;短肢剪力墙;设计短肢剪力墙结构的概况1.. 短肢剪力墙结构的定义目前 , 人们还没有对短肢剪力墙结构的定义进行明确的规范 , 而且在不同的国家或者地区对短肢剪力墙的理解也不尽相同 . 而在一般情况下 , 我们所说的短肢剪力墙通常是指将建筑结构墙肢截面高度与厚度之间的比值在 7:1 左右的墙体结构.2.. 必要条件人们在对短肢剪力墙结构设计的过程中 , 设计人员必须要对其抗震性能进行严格的要求 , 并且根据工程施工的合计情况和相关施工要求, 将短肢剪力墙结构底部中产生的地震倾覆力矩控制在一定的范围内, 使其建筑结构的稳定性和可靠性得到明显的增强.3.. 短肢剪力墙结构的规范然而在不同的短肢剪力墙结构设计施工中 , 人们对短肢剪力墙施工的技术要求也就不一样, 如果出现短肢剪力墙加设的情况, 那么其短肢剪力墙结构只能当一般的剪力墙结构进行使用 , 而且其建筑物的抗震性能也会受到一定的影响.4.. 短肢剪力墙的优点当前在建筑工程施工中 , 短肢剪力墙结构的优点主要体现在以下几个方面:①自身重量较轻, 在建筑工程施工中, 它可以有效的减少建筑结构的荷载, 提高建筑结构的稳定性;②在实际使用时, 具有极强的灵活性, 施工人员可以通过工程设计的相关要求, 来对短肢剪力墙结构进行适当的挑战;③由于该剪力墙结构的宽度和高度比较大 , 因此其短肢剪力墙结构就具有较好的延性;④在短肢剪力墙结构设计时 , 我们主要将其应于建筑结构的受弯破坏 , 使得地震的水平作用力对建筑结构造成的影响较小, 以满足工程设计的相关要求.短肢剪力墙结构设计的要求1、在一般情况下 , 施工人员会在间隔墙的位置处布置竖向的构件, 这样就可以将小高层建筑和短肢剪力墙结构紧密的结合在一起 , 从而提高建筑结构的稳定性和可靠性.2、在对短肢剪力墙结构体系进行设计施工前, 设计人员就要根据建筑工程施工的实际情况和相关规范 , 来对短肢剪力墙结构的位置、长度以及数量进行确定, 以确保建筑工程的施工质量.3. 因为其短肢剪力墙结构具有较强的灵活性 , 所以在建筑工程施工中其适用范围比较广.4、短肢剪力墙结构在实际应用的过程中 , 有着一定的隐蔽效果 , 在建筑空间设计的过程中可以有效的提高间空间结构的利用率.5、它的应用也可以大幅度的增强建筑结构的强度和稳定性 .3短肢剪力墙的基本特点在进行小高层建筑结构的设计过程中,因空间布局原因,短肢剪力墙是一种运用较多的竖向抗侧力构件形式 . 通常在进行设计布局的过程中,只要能避免短肢剪力墙带来的抗震性能差的缺点,通过合理的短肢剪力墙的布置,能够更好的实现建筑平面布置。
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✓ 短肢墙分配的竖向轴力比例通常也大于框剪结构中的框架柱。
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短肢剪力墙结构的变形特征:侧移曲线
短肢墙结构 剪力墙结构
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框剪结构 框架结构
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短肢剪力墙结构的应用范围
✓ 高规第7.1.3条规定了B级高度高层建筑和9度 抗震设计的A级高度高层建筑,不应采用第7.1.2 条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构
典型的力学指标:短肢墙倾覆弯矩范围 40%--50%,筒体或普通 剪力墙的倾覆弯矩不低于50%。
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短肢剪力墙结构的受力特点及变形特征
✓ 对于12~16层的小高层建筑结构,既可以保证结构的刚度,容 易控制位移,又可以使室内空间方正合理。这是短肢剪力墙结 构得以普遍应用的主要原因。
✓ 短肢剪力墙结构的受力、变形特征,界于框剪结构和普通剪力 墙结构之间。在截面积相等的前提下,由于短肢墙的刚度大于 框架柱小于普通墙,这使得短肢剪力墙结构的刚度分布比框剪 结构更均匀,从而也使水平力(地震作用,风荷载)和竖向力 (恒、活)在构件间的分配更均匀。
✓ 短肢剪力墙: 各肢均满足 1≤H/B≤8,至少有1肢应 该满足 5< H/B≤8,
✓ 普通剪力墙:至少有1肢满足 H/B>8,其余各肢长宽 比不限
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“短肢墙”的基本定义
3-3
3-3 2-3-3
异型柱
3-5
3-4
弱短肢墙
3-7
6-7
短肢墙
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3-11-2 普通墙
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“短肢墙”的基本定义
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“短肢墙”的基本定义
单肢截面 ✓ 普通柱:1≤H/B≤3 ✓ 弱短肢剪力墙:3<H/B≤5 ✓ 短肢剪力墙:5<H/B≤8 ✓ 普通剪力墙:H/B>8
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“短肢墙”的基本定义
多肢截面(2肢或2肢以上)
✓ 异形柱:各肢均满足 1≤H/B≤3
✓ 弱短肢剪力墙:各肢均满足 1≤H/B≤5,至少有1肢应 该满足 3< H/B≤5
✓高规7.2.1条文规定了带有筒体和短肢剪力墙的
剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C25。
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短肢剪力墙结构的抗震加强
✓“一字型”弱短肢剪力墙(3<H/B≤5)
高规7.2.5条文规定了不宜采用墙肢截面高度与厚 度之比小于为5的矩形截面独立剪力墙;当其小于5时, 其在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压 比,抗震等级为一级(9度)、一级(7、8度)、二级、 三级时分别不宜大于0.3、0.4、0.5和0.6。
1.2;(延性指标:强剪弱弯调整)
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短肢剪力墙结构的抗震加强
✓抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的
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%;
✓短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm;
✓7度和8度抗震设计时,短肢剪力墙宜设置翼缘。
一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交 的楼面梁。
✓ PKPM “短肢墙” 判断规则:与某片“直线墙”的关 联肢数不超过2肢(含自身),且每肢均满足5 < H/B ≤ 8,则该片“直线墙”判断为短肢墙。
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“短肢剪力墙结构”的界定
✓ 以下三条满足其一,一般即可认为结构中 “短肢 墙较多”,结构类型属于“短肢墙结构”
➢ 短肢墙倾覆弯矩占结构总倾覆弯矩的40%以上; ➢ 对于多层剪力墙结构,短肢剪力墙负荷的楼面
✓ 其最大适用高度比高规表4.2.2-1中剪力墙结 构的规定值适当降低,且7度和8度抗震设计时分 别不应大于100m和60m
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短肢剪力墙结构的抗震加强
✓抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比高规4.8.2
规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用;(延性等
级提高)
✓抗震设计时,各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作
✓截面高厚比不大于3的墙肢(实际就是柱,1≤H/B≤3)
高规7.2.5条文和抗震规范6.4.9条文规定剪力墙 的截面高度与厚度之比不大于3时,应按柱的要求进行 设计,底部加强部位纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%, 其它部位不应小于1.0%,箍筋应沿全高加密。
短肢墙结构的分析和设计
编写:黄吉锋
中国建筑科学研究院软件所
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主要内容目录
“短肢墙”的基本定义 “短肢剪力墙结构”的界定 短肢剪力墙结构的受力特点及变形特征 短肢剪力墙结构的应用范围 短肢剪力墙结构的抗震加强 利用PKPM软件进行短肢墙结构设计 带转换层的短肢墙结构的设计
面积占全部楼面面积的60%以上 ;
➢ 对于高层剪力墙结构,短肢剪力墙负荷的楼面 面积占全部楼面面积的50%以上 ;
✓ 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
倾覆力矩的50%;所以:“短肢墙结构”中短肢墙
倾202覆1/3/8力矩的范围一般为40%--50%
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“短肢剪力墙结构”的界定
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,其轴压比限值相应降 低0.1;(延性指标:提高滞回环饱满度)
✓抗震设计时,除底部加强部位应按高规7.2.10条调
整剪力设计值外,其它各层短肢剪力墙的剪力设计
值,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和
结构中短肢墙不宜太多
✓高规第7.1.2条规定了高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙 的剪力墙结构。
✓抗震设计时,短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜大 于结构总底部地震倾覆力矩的50%;
✓对于多层短肢剪力墙结构,各层短肢剪力墙的总截面面积不宜 超过本层总剪力墙截面面积的2/3。(北京市规定)
✓短肢墙太多的结构,抗震性能缺乏保障
剪力墙结构中短肢墙数量较少时,仍应界定为“普通剪力墙结 构”
✓短肢墙较少时,整个结构的抗震性能仍然近于普通剪力墙结构
✓“普通剪力墙结构”中的短肢墙的轴压比,宜按照“短肢剪力
墙结2构021/”3/8 中的短肢墙的轴压比限值从严控制。
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“短肢剪力墙结构”的界定
适宜的“短肢墙结构”的抗侧力布局 ✓在“短肢墙结构”中,应布置筒体或普通墙,形成短肢墙与筒 体(或普通墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。 短肢墙结构的抗侧力体系 = 短肢墙 + 普通墙(或筒体) ✓短肢墙结构中的短肢墙与普通墙(或筒体)的数量应满足合适比 例关系;短肢墙数量有一定的上下限控制;