短肢剪力墙结构设计相关问题
高层建筑短肢剪力墙结构特点及设计问题研究

多,短肢 剪力墙 与一般 剪力墙 一起 组成抵 抗水平力 的剪 力墙结 构 ,这
种剪 力墙 结构则 被称 为短肢 剪力 墙结 构 。 由于短肢 剪力墙 结构 的抗震 能力较 弱, 因此 ,建筑 工程采 弱部 位,这使 得应 力分布 变得 非 常负责 。 因此 ,洞 1 3 设置 时 ,应尽 量避 免这 种情 况 的 出现 。但 是若 工程 必 须 采用这种 结构 时,则需在洞 口的周 围加强 防护措施 或者采 用轻质 材料 填补 叠 合洞 1 3 ,将其 变 为洞 口布 置 规则 的剪 力墙 ;第 三 ,应运 用 适 当 的分 析方法 分析并 判断洞 口布置 ,可采用简 易模型简 化分析 处理不 规 则洞 口 ,分析 并 判 断其 处 理 结果 。
1短 肢 剪 力 墙 的 概 念
关 于短 肢剪 力墙 的定 义 ,《 高层 建筑 混凝 土结 构技 术规 程》 给予 了详 细解 释 :短肢 剪力 墙是指墙 肢截面 的 高度 与墙 肢截面 厚度 的 比值
在5 ~8范围 内的剪 力墙,而一般剪力 墙则为墙肢截 面的高度与 墙肢截
面厚度 的比值不 小于 8的剪 力墙 。若建筑 结构 中短 肢剪 力墙数量 比较
2短 肢剪力墙 结构 的特点
2 . 1满 足 建 筑 功 能 需要
短肢 剪力 墙结构 的墙肢 与填充 墙具有 相 同的厚度 ,连 接各墙 的梁 并不会 出现突 出墙面 的情况 ,而是 均位于 竖 向的平面之 内 。另外 ,随 着 轻质材 料在 墙体建 设 中的广泛应 用 ,这 使得短 肢墙在 满足建 筑功 能 需要 方面更胜 一筹 。尽管采 用短肢 墙构件 在一 定程度 上加大 了施工 难 度 ,但是 建筑 的 空 间使用 面积 会 比传 统结 构增 加不 少 。
短肢剪力墙结构特点及设计问题探析
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短肢剪力墙结构特点及设计问题探析摘要:短肢剪力墙的受力、变形特征,类似以框剪结构。
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,则传基础荷载更均匀、合理。
目前,越来越多的剪力墙结构小高层住宅楼拔地而起,但是,随之而来的是我们发现这些剪力墙结构小高层在施工质量上还存在着一些质量通病,主要表现为剪力墙板混凝土成型质量差、混凝土实体回弹检测强度不高等。
为此。
本文结合实践,探讨了短肢剪力墙结构的特点,并阐述了短肢剪力墙结构的设计。
关键词:短肢剪力墙结构设计质量控制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、短肢剪力墙结构的基本含义短肢剪力墙结构的定义:(1)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;(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。
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。
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。
二、短肢剪力墙结构型式的特点①结合建筑平面,利用间隔墙位置来布置竖向构件,基本上不与建筑使用功能发生矛盾;②墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置;③能灵活布置,可选择的方案较多,楼盖方案简单;④连接各墙的梁,随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内,可隐蔽;⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要,利用中心剪力墙,形成主要的抗侧力构件,较易满足刚度和强度要求。
探讨房建工程中短肢剪力墙结构设计问题
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探讨房建工程中短肢剪力墙结构设计问题摘要最近几年,随着科学技术的不断创新发展,越来越多的建筑设计被应用到实际生活中,例如短肢剪力墙。
这种房屋建筑的结构设计减轻了结构的自重,降低了基础建设的成本造价支出。
关键词房屋建筑;短肢剪力;结构设计;问题探讨中图分类号tu8 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)93-0100-02从定义上讲,短肢剪力墙是指墙肢截面高度和厚度的比值为5-8的剪力墙,高层建筑的结构不应该全部采用短肢剪力墙的剪力墙结构,短肢剪力墙应用数量较多时,应该布置筒体,所形成的短肢剪力墙与筒体也就是一般剪力墙共同抵抗水平力剪力墙结构。
本文对房屋建筑工程中的短肢剪力墙结构设计进行问题探讨。
1 房屋建筑工程中的短肢剪力墙的问题以及应用注意事项1)数量规定上,出于房屋结构的抗压力的空间布局,在短肢剪力墙的数量设计上不要太少,不宜过短。
较多的采用短肢剪力墙会导致在房屋结构设计上高度偏低,目的是增强其抗震能力;2)对于短肢剪力的抗震设计体系,特别是抗震较薄弱的地方,需要缩减墙肢轴压比;增加纵筋,箍筋间的配筋率,减少因地震的剧烈运动导致的房屋方向扭转,使原本的墙体出现开裂;3)短肢剪力墙的大面积布置。
在整个房屋空间设计上,短肢剪力墙的位置在中间位置及其周围,并且会连续分布,短肢剪力墙是整个建筑的主要载荷接受物,这样集中在一个结构上会出现很多的问题,包括:如果出现剪力墙的核心部分在大幅度的震动下出现以后,相继会有很多的伴随性问题,弱小的短肢剪力墙在延性以及抵抗水平的能力都不够充足,也许会随着振动被破坏。
其次的问题,短肢剪力墙在大幅度的震动影响下会从弹塑性变形逐渐转化成能力大幅度减弱,由于本身承受力就不够,再加上外力的压迫,致使短肢剪力墙无法承受超负荷的作用力,导致之后发生一系列的破坏现象;4)“一“字形的短肢剪力墙数量较多。
在实际房屋建设中,“一”字形的短肢剪力墙数量较多,随处就可以看见。
高层短肢剪力墙结构设计应注意问题
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试论高层短肢剪力墙结构设计应注意问题摘要:随着高层建筑的不断涌现,普通的剪力墙结构已经不能满足人们对现代高层建筑的空间适用性、灵活性等要求,且该结构自重大,抗震效果差,从而被短肢剪力墙结构逐步取而代之。
本文结合实际经验对普通高层住宅的剪力墙结构设计与质量控制进行了分析。
关键词:高层住宅;剪力墙结构;设计中图分类号:tu241.8 文献标识码:a 文章编号:近年来,随着城市经济的不断发展,建筑的数量日益增多,人们对建筑物的平面与空间的要求越来越高,传统的普通框架结构中凸入室内空间的房梁、柱子等影响美观,不能满足人们对住宅空间的要求。
而短肢剪力墙结构的出现,不仅能够克服了传统的普通框架与普通剪力墙结构存在的一些问题,而且降低了基础及上部结构的造价,从中得到了广泛的应用。
一、短肢剪力墙的概念和特点短肢剪力墙是指截面厚度不大于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;短肢剪力墙结构主要布置在房间分隔墙的交点处,视抗侧力的需要及与分隔墙相交的形式而布置适当数量的相应形式的短肢墙,并在各肢处布置连系梁,把这些墙连结成一个整体以构成结构体系。
这种结构体系特点主要包括以下几个方面:(1)满足建筑功能的需要。
1)墙肢和填充墙的厚度相同,各墙相连的梁处于一个竖向的平面内,以避免梁柱可能突出墙面的情况。
2)墙体改革的方向要求墙体采用轻质材料,因此短肢墙更能够满足建筑功能的需要。
3)短肢墙构件增加了施工困难程度,但扩大了使用面积。
(2)满足结构设计的需要。
短肢剪力墙体系中墙肢和梁可以隐蔽,同时结构布置比较灵活,墙的数量和肢长可以根据抗侧力的需要而定,同时,还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度和刚度中心的位置。
(3)结构体系使用方面,可灵活运用。
1)结合建筑平面,利用间隔墙位置来布置竖向构件,基本上不与建筑使用功能发生矛盾。
2)墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定。
3)能灵活布置,可选择的方案较多,楼盖方案简单。
短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点
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短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点1、短肢剪力墙的定义高规7.1.8规定,短肢剪力墙是指截面厚度不大于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。
以下几种情况不属于短肢剪力墙: 1)厚度大于300mm的墙,各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4时,属于一般剪力墙。
2)若剪力墙中,即使有几肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8,但有一肢截面高度与厚度之比大于8,该截面与属于一般剪力墙。
3)高规7.1.8条文提到,对于采用刚度较大的连梁与墙肢形成的开洞剪力墙,不宜按单独墙肢判断其是否属于短肢剪力墙。
《北京细则》5.5.5条规定,当短肢剪力墙与较强的连梁(连梁净跨与连梁高度之比不大于2.5,且连梁高度至少大于400mm)相连,或与翼墙(翼墙长度应该不小于短肢墙厚度4倍)相连,可不作为短肢剪力墙。
2、短肢剪力墙较多的剪力墙结构具有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矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构。
如果不符合上述范围时,不属于“短肢剪力墙较多的剪力墙结构,这时仍可按一般剪力墙结构进行设计,但其短肢剪力墙仍应提高一级等级后满足本措施对短肢剪力墙轴压比的限值及其他构造措施。
(刘铮《建筑结构快速入门》P72) 但李国胜《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》P187提到,在剪力墙结构中,只有少量不符合墙肢截面高度与厚度之比大于8的墙肢,不属于短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,这些少量小墙肢抗震等级不需提高一级。
2011版高规对02版规程进行了修改,不论是否短肢剪力墙较多,所有短肢剪力墙都要满足7.2.2条规定。
但短肢剪力墙的抗震等级不再提高(条文说明)。
同时说明一下,《广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)补充规定》对短肢剪力墙的抗震性能及其优缺点则有不同的看法,第3.2.4条则定量化界定“具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指短肢剪力墙的截面面积占剪力墙总面积的50%以上。
框架、剪力墙结构在设计中的常见问题汇总
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剪力墙结构设计中遇到的纠结问题8条归纳(解答版)01问题一关于短肢剪力墙抗震等级需要提高一级采用的疑问。
问题描述:《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002 )7.1.2中第3条提到“抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比本规程表4.8.0规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用”,但是我翻遍了《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)中没有提到关于短肢剪力墙需要提高抗震等级的条文?是不是新规范取消了这条规定?同事也说送审的短肢剪力墙计算数据中没有提高抗震等级,送审回复也没要求改。
解答:条文说明7.2.2“短肢剪力墙的抗震等级不再提高,但在第2款中降低了轴压比限值”这个跟老版的高规不同。
02问题二设计上剪力墙连梁是否与有梁板的梁表示在一起?解答:连梁的定义连梁:是指在剪力墙结构和框剪结构中,连接墙肢与墙肢、墙肢与框架柱的梁。
连梁具有一般跨度较小(通常跨高比小于5)、截面大,且与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。
一般在风荷载和地震荷载的作用下,连梁的内力往往很大。
连梁、次梁、框架梁的区分:通常情况框架梁是框架结构中柱与柱之间的梁;次梁就是指两端搭在框架梁上的梁;连梁是剪力墙结构中墙与墙之间的梁,框架梁是以弯曲变形为主的构件;连梁是以剪切变形为主的构件。
框架梁是由柱子支撑梁来承重的构件,上部荷载直接由梁承重,再由梁将荷载传达到柱子上;连梁是将荷载由连梁传递至墙体。
从外形上来说,一般框架梁的跨高比大于5;而连梁的跨高比小于5。
03问题三剪力墙钢筋是否要求抗震,能否结合相关规范说一下?解答:剪力墙结构是有抗震等级区别的,但是,建筑抗震设计规范从GB50011-2001到更新了的GB50011-2010上,从来没有条文规定剪力墙的钢筋必须满足代E字的钢筋指标(关于“屈屈比”、“屈强比”、“最大拉力下伸长率”)。
楼主若查GB50011-2010不方便,先传个混凝土结构工程施工质量验收规范5.2.2条(强条)的图片,仔细琢磨。
对高层建筑中短肢剪力墙结构设计若干问题讨论论文

对高层建筑中短肢剪力墙结构设计若干问题讨论摘要:本文首先分析了短肢剪力墙体的优点,并就高层建筑短肢剪力墙结构设计、计算以及布置原则进行了讨论。
关键词:高层建筑;短肢剪力墙结构;设计;计算abstract: this paper first analyzes the advantages of short shear wall body, and discussed high-rise buildings short pier shear wall structural design, calculation and layout of the principles.key words: high-rise buildings; shear wall structure; design; computing中图分类号:tu2文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)短肢剪力墙结构由于结构布置方面的灵活性和可调整性,使其各项技术经济指标均较一般剪力墙结构理想,因而在高层住宅楼结构设计中已被广泛采用。
对于短肢剪力墙结构,结构工程师在设计中应充分重视,根据其受力的特点,充分了解其破坏的各种机理,合理、对称、均匀地布置短肢墙,正确掌握计算机分析方法和截面设计,并不断地总结经验,才能设计出安全、经济、合理的建筑结构。
1.短肢剪力墙体的优点充分利用墙肢的承载能力,避免传统剪力墙结构中墙体过长而通常为构造配筋的浪费。
减轻结构自重、降低主体结构和基础造价。
结构自振周期相对加大,弥补剪力墙体系抗侧刚度大,从而地震反应加大的缺点。
主体结构中大多数墙肢呈受弯工作状态。
从而保证墙体具有足够的延性;同时大多数连梁的跨高比大于2.5,保证整体刚度的同时降低连梁的自身刚度,避免连梁的剪切破坏,使连梁也具有足够的延性。
以此来弥补剪力墙体系延性的不足。
2.短肢剪力墙结构的计算分析2.1构造措施短肢剪力墙结构中的短肢墙受力以承担竖向荷载为主,承担水平荷载为辅。
异型柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题
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贾 岩 姜 凯
( 黑龙 江省 北 方 建 筑 设 计 院 , 黑龙 江 哈 尔滨 10 1 ) 5 3 7
摘 要 : 住宅建筑一般要 求大开间, 现在 平面及房间布置灵活, 方便 , 室内不应露 出梁柱等。 异形柱与短肢 剪力墙结构使用能较好地满足现代住 宅建筑的要求 ; 且这种格局的高层住 宅各单元的通风采光 良 , 好 平面紧凑 , 还较 为经济。 关键词 : 异型柱 ; 短肢剪力墙 ; 结构设计 1 现代住宅中使用异型柱与短肢剪力墙的优点 与普通的剪力墙相 比, 短肢剪力墙门窗洞口更大, 可以较好地满足住宅 建筑的采光与通风要求 , 增加使用面积 , 造价较低; 由于减少剪力墙的数量 , 代之 以轻质 充墙, 自 夏‘、 适 当的降 了结构刚愎 , l 结构 重 ,, J且 低 使地震作用减 少。 在结构上, 既可以承受竖向荷载 , 又可以 抵抗水平地震作用。 1 ) 结合建筑平面, 利用间隔墙位置来布置竖向构件 , 基本不与建筑使用 功能发生矛盾。 墙的数量通过结构计算可多可少, 肢可长可短, 主要视抗侧力 的需要而定 , 还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度中心的位置。 ) 2能灵活 布置 , 可调整性大, 可选择的方案较多, 较易处理支承楼盖的要求 , 得出合理 的结构方案 。 ) 3连接各墙的梁 , 亦随墙肢位置而位于间隔墙的竖平面内, 基本 性的截面计 算方法进行配筋计算。 4 短肢剪力墙结构及其计算 1 ) 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。在设计软件 T T T S A, A B 中, 只需按剪力墙输入 即 , 可 而且 T TT S A ,B A更适合用来{算短肢剪力墙结 寸 构。 A 、B A T TT S 所用的 计算模型都是扦件, 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 自由度( 个 多—个 截面翘曲角 , 扭转角沿纵轴的导数 ) 即 , 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。 属 于 隐蔽 型的 。 但是 , 薄壁杆件模型在分析剪力墙较为1 宽, 氐 结构布置复杂( 如有转换层) , 时 2 异型柱与短肢剪力墙的构造要求 也存在一些不足, 主要是薄壁杆件理论没有考虑剪切变形 的影响, 当结构布 1短肢墙的布置合理 , , , ) 对称 均匀 力求质量中心与刚度 中心重合 , 短肢 置复杂时变形不协调。而短肢剪力墙结构由于肢长较短( 一般为墙厚的 58 — 墙布置应以 T ,形 ,形, 形 L 1 + 形为主, 这样可增加短肢墙抗扭和平面外稳定 。 倍) , 本身较高细 , 更接近于杆件性能 , 所以, T TT S 用 A 、BA计算短肢剪力墙结 2短肢墙受力以承担竖向荷载为主, ) 承担水平荷载为辅 , 其截面尺寸要适当, 精度较高。 ) 2对设有转换层的 短肢剪力墙结构 , 墙肢截面高度与厚度之比宜在 58 - 左右为好 , 且墙厚不小于, 当墙肢截面高 般都只是将电梯间, 楼梯间, 核 筒和一少部分剪力墙落地, 其余剪力墙框 度 与厚度比 小于等于 3 , 时 应按柱的要求进行设计 , 短肢墙在重力荷载代表 支。 框支剪力墙是受力面向 受力点过渡 , 由于薄壁杆件的连接处是点连接, 所 值作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 以用薄壁I件模型不能很好 午 地处理位移的连续和力的正确传递 。因此 , 带有 o ,6o , 50 ,7对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙 , . . 因其延性更为不利, 转换层的短肢剪力墙结构宜优先采用单元模型软件( s T ) 因 如 A wE 进行计算。 此轴压比限值要相应降低 0 。3各短肢墙应尽量对齐, . ) 1 拉直, 使之与连梁一 当然 , 从整体上的内力( 特别是下部支承柱 的内力 ) 分布情况来看 , 如果将剪 的抗侧力片, 并且每道短肢墙宜有两个方向的梁与 力墙加以适当的处理, 还是可 以 T 叩 B A 用 A S 对结构进行整体计算的。 之连接。 抗震设计时, 短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率, 底部加强部位不 5 异型柱与短肢剪力墙在高层建筑设计中的注意事项 宜小于 1 %, 2 其它部位不宜小于 l %。 ) D 4 短肢剪力墙一简体结构体系, 电算 1当有扭转效应 , ) 建筑平面外边缘及角点处的墙肢会首先开裂 ; 在地震 分析力学模型建议采用高层建筑结构空间有限元分析软件 S ()K 短肢 作用下 , A+V , 高层短肢剪力墙结构将以整体弯曲变形为主, 底部外围的小墙肢 , 截 墙之间的粱应根据跨高比的不同 分别按连梁 、 框架梁计算内力和配筋 , ( 既一 面面积小且承受较大的竖向荷载 , 破坏严重 , 尤其“ 字形小墙肢破坏最严 一” 般情况下, 当短肢剪力墙洞 I : 1 形成的跨高比小于 5应按连梁进行没计; , 当跨 重 ; 在短肢剪力墙结构 中, 墙肢刚度相对减小, 由于 使连梁受剪破坏的可能性 高比不小于 5 , 时 宜按f 梁进行设计) 匡 架 , 短肢墙仍属于剪力墙的范畴, 配筋 增加。因此 , 在短肢剪力墙结构设计中, 对这些薄弱环节 , 更应加强概念没计 可采用—般剪力墙的计算方法, 但是对于长宽比小于 3 的短肢墙则必须按柱 和抗震构造措施。 例如, 短肢剪力墙在平面上分布要力求均匀, 使其刚度中心 的方法进行设计。注意整体计算需考虑填充墙对建筑基本 自 振周期影响 , 折 和建筑物质心尽量接近 , 以减小扭转效应; 适当增加建筑平面外边缘及角点 减系数可取 0 -. 5作为异形柱延性的保证措施, .0 。) 8 9 必须严格控制轴压比, 处的墙肢厚度( 2 0 m 对底部外围的, 删漱 据需要可取用 3 0 m , 同 宜取 5 r , a J 0r ) a 时避免高长 比小于 4 短柱 ) ( 。控制柱截面轴压 比的目的, 在于要求柱应具有 加强墙肢端部的暗柱配筋 , 严格控制墙肢截面的轴压比不超过 0 , . 以提高墙 6 足够大的截面尺寸 , 以防止出现小偏压破坏, 提高柱的变形能力 , 满足抗震要 肢 的承载力和延性 ; 高层结构中连梁是—个耗能构件 , 的剪切破坏会使 连梁 求。 异形柱是从短肢剪力墙向 矩形柱过渡的一种构件, 柱肢截面的肢厚比( 即 结构的延性降低, 对抗震不利 , 设计时应注意对连梁进行“ 强剪弱弯” 的验算, 短肢剪力墙宜在两个方向均有梁与之拉 肢长臌魔 ) 不大于 4 高规》JJ 1 54条, 。《 ( 3 ) . c 第 3 “ 抗震 寸 , 时 小墙肢 的截 保证连梁的受弯屈服先于剪切破坏; 面高度不宜小于 3 ,, 二级剪力 的小墙肢, b ”‘ ‘ 一、 墙 其轴压 比 不宜大于 O ” .。 6 结, 连梁宜布置在各肢的 平面内, 避免采用‘ ‘ ‘’ _l _ 字形墙肢 ; 短肢剪力墙底部加 3 异形柱结构型式及其计算 求。2作为异形柱廷l的保证措施 , ) 生 必须严格控 异形柱结构 自 身的特点决定了 其受力性能, 制轴压比, 同时避免高长比小于4短柱) 控制柱截面轴压比的目的, ( 。 在于要 够大的截面尺寸, 防止出现小偏压破坏, 以 提高柱的变形能力, 同。由于异形柱截面不对称 , 在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力 求柱应具有 足 带来的影响不容忽视。 因此, 对异形柱结构应按空间体系考虑, 宜优先采用具 满足抗震要求。异形柱是从短肢剪力墙向 矩形柱过渡的一种构件 , 柱肢截面 有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析。 的肢厚比( 即肢长儆宽 ) . 不大于4 《 。高规》 G 39 ) 5 -条, ( J- 1 - J 第 3 4 ‘ 设计时, 锁震 1对异形柱框架结构, ) —般宜按刚度等效折算成普通框架进行内力与位 小墙肢的截面高度不宜小于 3 。”一 、 b “ 二级剪力墙的小墙肢 , 其轴压比不宜 。根据上述分析 , 为便于应用 , 建议在 6 度设防区, 对于异形柱框架 移分析 。 当刚度相等时, 矩形柱 比 异形柱的截面面积大。 —般 , 比值(酌 Ⅱ约 大于 n ’ A ) 在 1010 . -. 之间。 1 3 因此 , 用矩形柱替换后计算出的轴压比数值不能直接应用 结构, 形截面柱的轴压比不应超过 Q ( L 6按截面的实际面积计算 , 同) 形 下 , T 于异 形柱 , 建议用比值(6 9对轴压 比 A『 ) ^ 计算值自以 1 放大唇再 I 用于异形柱。 )
短肢剪力墙结构设计的相关问题探讨
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短肢剪力墙结构设计的相关问题探讨摘要:随着人们物质水平的不断提高,对住宅的空间和平面要求也随之提高。
在传统框架结构中,普通剪力墙结构、露柱、露梁等,严格分隔和限定了现代化住宅的发展需求。
本文分析短肢剪力墙结构的优点、缺点、设计规定、抗震薄弱环节和概念设计等若干问题。
关键词:短肢剪力墙结构设计随着房地产事业的发展,中小高层住宅式建筑物越来越多,为满足建筑发展的需求,许多建筑结构的设计都选择短肢剪力墙。
在布置结构时,通过分户墙、山墙、电梯间来进行部分剪力墙布置,其它则布置成短肢墙,这样既可使卧室和厅之间无突出柱和梁,也可对墙体位置进行调整,以满足现代居住空间的灵活性和空间性,实现经济合理的同时,又符合抗震预防的要求。
1 短肢剪力墙结构优点针对高层住宅选择框架结构,由于柱出现局部突出,而严重影响了结构美观效果与平面布局。
选择一般的剪力墙结构,难以符合停车场、地下通道等公共设施使用的需求。
而针对小高层住宅建筑而言,选择小高层可加大结构刚度,同时也加大有效质量,以增加较大的抗震作用。
短肢剪力墙则依靠自身平面具有灵活性,对结构进行调整,以达到理想的刚度,从而使剪力墙结构形成一种短肢体系。
通常将截面高度同厚度比值在6~9的剪力墙称为短肢剪力墙,有“+”、“T”、“L”、“一”等字型,短肢剪力墙具有以下优点:(1)由于较短的墙肢,可调整性、灵活性较强,极易满足建筑平面与空间的布局需求。
(2)墙数量和长度可自由确定,主要根据抗侧力的要求来确定,同时也可利用不同的布置与尺寸,对刚度中心位置进行调整。
(3)短肢剪力墙的造价相对较低,符合建筑节能设计的要求。
(4)开洞口较大,建筑可取得良好的通风、采光效果,轻质砌体可取代剪力墙,降低结构的整体刚度和自重,减轻地震的作用。
(5)较大的墙肢高宽,在水平荷载作用之下,墙体破坏属于外弯曲破坏,形成延性破坏。
(6)连梁跨高比较大,主要是弯曲破坏,处于地震作用下,连梁两端首先出现塑性,具有较好的耗能性。
剪力墙结构设计中遇到的纠结问题8条归纳(解答版)

问题一:关于短肢剪力墙抗震等级需要提高一级采用的疑问问题描述:《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002 )7.1.2中第3条提到“抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比本规程表4.8.0规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用”,但是我翻遍了《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)中没有提到关于短肢剪力墙需要提高抗震等级的条文?是不是新规范取消了这条规定?同事也说送审的短肢剪力墙计算数据中没有提高抗震等级,送审回复也没要求改。
解答:条文说明7.2.2“短肢剪力墙的抗震等级不再提高,但在第2款中降低了轴压比限值”这个跟老版的高规不同。
问题二:设计上剪力墙连梁是否与有梁板的梁表示在一起解答:连梁的定义连梁:是指在剪力墙结构和框剪结构中,连接墙肢与墙肢、墙肢与框架柱的梁。
连梁具有一般跨度较小(通常跨高比小于5)、截面大,且与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。
一般在风荷载和地震荷载的作用下,连梁的内力往往很大。
连梁、次梁、框架梁的区分:通常情况框架梁是框架结构中柱与柱之间的梁;次梁就是指两端搭在框架梁上的梁;连梁是剪力墙结构中墙与墙之间的梁,框架梁是以弯曲变形为主的构件;连梁是以剪切变形为主的构件。
框架梁是由柱子支撑梁来承重的构件,上部荷载直接由梁承重,再由梁将荷载传达到柱子上;连梁是将荷载由连梁传递至墙体。
从外形上来说,一般框架梁的跨高比大于5;而连梁的跨高比小于5。
问题三:剪力墙钢筋是否要求抗震,能否结合相关规范说一下?解答:剪力墙结构是有抗震等级区别的,但是,建筑抗震设计规范从GB50011-2001到更新了的GB50011-2010上,从来没有条文规定剪力墙的钢筋必须满足代E字的钢筋指标(关于“屈屈比”、“屈强比”、“最大拉力下伸长率”)。
楼主若查GB50011-20 10不方便,先传个混凝土结构工程施工质量验收规范5.2.2条(强条)的图片,仔细琢磨。
问题四:为了保证剪力墙结构有良好的抗震性能,谈谈有哪些有关概念设计?解答:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中,第3章基本规定3.9结构材料3.10建筑抗震性能化设计、第4章场地与地基、第6章之抗震墙基本抗震构造措施章节......等等,无处不贯穿抗震概念设计思想,基本上贯穿全本规范文字,这个答题框容纳不下全部内容。
浅述短肢剪力墙结构设计难点
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浅述短肢剪力墙结构设计难点短肢剪力墙结构因其建筑功能、结构体系等多方面的优越性,在高层建筑中得到了较为广泛的应用。
短肢剪力墙结构是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙结构。
和一般剪力墙相比,短肢剪力墙结构型式的优点有以下几点:1.墙肢较短,布置灵活,可调整性大,容易满足建筑平面的要求。
2.墙肢高宽比较大,延性较好,对抗震有利。
3.减少了剪力墙而代之以轻质砌体,结构自重相应减轻,从而减小结构整体刚度,增大振动周期,降低地震作用力。
4.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。
5.墙肢的承载力得到了较充分的发挥。
但目前短肢剪力墙结构的设计原则、计算方法等方面的规定尚不够细致。
因此,在对高层建筑短肢剪力墙结构进行设计时,应着眼于建筑内外部空间的剪力墙系统实际状况,确定科学合理的优化设计方案就显得十分必要。
一、工程实例分析某住宅建筑项目为地上18层,高度56.0m,建筑面积26349㎡,抗震设防烈度为7度。
设计基本地震加速度为0.15g,建筑结构的安全等级为二级,设计使用年限50年。
原结构方案布置了太多的剪力墙,且剪力墙布置较密以及较长,造成结构刚度过大且不均匀,重量增加,导致地震反应增强,并使上部结构和基础工程造价提高。
根据以往工程经验,在高层剪力墙住宅建筑标准层单位面积含钢量中,剪力墙墙身约占40%~60%。
因此,有必要在保证结构具有足够刚度的前提下,通过减少剪力墙的数量和长度、合理布置剪力墙以及减少边缘构件等措施以达到结构优化、降低工程成本的目的。
二、短肢剪力墙结构优化设计措施分析2.1 加强压轴比的控制调节通过实测研究后可以发现:当墙体受力系统处于大偏压状态下,如果此时轴压比增大,砼受压区的边缘应力相应升高。
那么当砼体没有遭受约束力或者约束力未达到标额之时,砼体将会先达到极限压应变比值,从而出现竖向的无规则裂缝,甚至会由于受力过大而造成压碎,最终严重削弱构件系统的承载能力。
高层住宅短肢剪力墙结构及其常见问题探讨
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高层住宅短肢剪力墙结构及其常见问题探讨在当今城市建设的浪潮中,高层住宅如雨后春笋般拔地而起。
为了满足建筑功能和结构安全性的要求,短肢剪力墙结构在高层住宅中得到了广泛的应用。
短肢剪力墙结构具有空间布置灵活、结构自重较轻、抗震性能较好等优点,但在实际应用中也存在一些常见问题需要我们关注和探讨。
一、短肢剪力墙结构的特点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。
与普通剪力墙相比,短肢剪力墙的墙肢较短,数量较多,可以根据建筑平面布局灵活布置,在满足结构强度和刚度要求的同时,为室内空间的划分提供了更大的自由度。
短肢剪力墙结构的主要特点包括:1、空间灵活性:能够更好地适应复杂的建筑平面布置,满足不同户型的需求。
2、自重较轻:减少了结构自重,有利于基础设计和降低工程造价。
3、抗震性能:通过合理的设计,可以具有较好的抗震能力,在地震作用下能够保持结构的稳定性。
二、短肢剪力墙结构在高层住宅中的应用由于短肢剪力墙结构的上述优点,使其在高层住宅中得到了广泛的应用。
在设计过程中,设计师会根据建筑的功能要求、高度、抗震设防烈度等因素,合理布置短肢剪力墙的位置和数量,以确保结构的安全性和稳定性。
例如,在客厅、卧室等主要房间,通常会避免设置剪力墙,以保证空间的开阔和使用的便利性;而在楼梯间、电梯间等部位,则会适当增加剪力墙的数量和厚度,以提高结构的竖向承载能力和抗震性能。
三、短肢剪力墙结构常见问题1、抗震性能的不确定性虽然短肢剪力墙结构在设计时会考虑抗震要求,但由于其墙肢较短,在地震作用下的受力情况较为复杂,可能会出现局部破坏的情况。
尤其是在高烈度地震区,短肢剪力墙结构的抗震性能需要更加谨慎地评估和设计。
2、墙肢的稳定性问题短肢剪力墙的墙肢较短,如果设计不合理或者施工质量控制不到位,可能会导致墙肢的稳定性不足。
例如,墙肢的轴压比过大、配筋不足等都可能影响墙肢的稳定性。
3、连梁的设计问题在短肢剪力墙结构中,连梁起到连接墙肢、协调变形的作用。
异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题
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异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题
法、异形柱受力性能及其轴压比控制、短肢剪力墙结构中转换层的设置高度及框支柱等进行探讨,提出建议,供结构设计人员参考。
现代住宅建筑要求大开间,平面及房间布置灵活、方便,室内不出现柱楞、不露梁等。
异形柱与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。
目前,现行国家规范或规程中尚未给出有关异形柱与短肢剪力墙结构设计的条款,因此,结构设计人员在设计中常会遇到一些规范或规程尚未论及的问题,需要设计人员积累经验,利用正确的概念进行设计。
本文旨在对异形柱与短肢剪力墙结构设计中的一些问题进行探讨,提出个人看法,供结构设计人员参考。
1异形柱结构型式及其计算
异形柱结构型式有异形柱框架结构、异形柱框架剪力墙结构和异形柱框架核心筒结构。
异形柱结构自身的特点决定了其受力性能、抗震性能与矩形柱结构不同。
由于异形柱截面不对称,在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容忽视。
因此,对异形柱结构应按空间体系考虑,宜优先采用具有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析。
因异形柱和剪力墙受力不同,所以计算时不应将异形柱按剪力墙建模计算。
当采用不具有异形柱单元的空间分析程序(如TBSA5.0)计算异形柱结构时,。
短肢剪力墙结构设计中应注意几个要点问题论文

短肢剪力墙结构设计中应注意的几个要点问题【摘要】在结构设计中经常涉及短肢剪力墙,可是因为国家没有制定明确的短肢剪力墙结构设计的条款,因此,结构设计人员在设计中常会遇到一些规范或规程尚未论及的问题,需要设计人员积累经验,利用正确的概念进行设计。
现代住宅建筑要求大开间,平面及房间布置灵活、方便,室内不出现柱楞、不露梁等。
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。
【关键字】短肢剪力墙;结构设计中;要点问题近些年来,随着国民经济水平的不断发展,越来越多的小高层不断出现,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。
短肢剪力墙是一种适于小高层住宅建筑的短肢墙—筒体(或一般剪力墙)结构体系。
1 短肢剪力墙的定义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;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。
2 短肢剪力墙的与异形柱的区别对于12~16层的小高层建筑结构,采用既可以保证结构的刚度、位移,又可以使室内空间方正合理。
所以短肢剪力墙结构得以普遍应用。
短肢剪力墙的受力、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,则传基础荷载更均匀、合理。
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。
在tat、tbsa中,只需按剪力墙输入即可,而且tat、tbsa更适合用来计算短肢剪力墙结构。
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(多一个截面翘曲角,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。
异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题
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异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题一、背景介绍异形柱与短肢剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式,其通过异形柱和短肢剪力墙的相互作用,能够有效地抵御地震等自然灾害对建筑物的影响。
然而,在实际的设计中,该结构也存在着一些问题,需要进行深入的研究和探讨。
二、异形柱设计中存在的问题1. 异形柱截面尺寸选取问题在异形柱设计中,截面尺寸的选取是非常关键的。
过小的截面尺寸会导致弯曲变形过大,从而影响结构整体稳定性;而过大的截面尺寸则会增加工程造价。
因此,在进行异形柱设计时,需要综合考虑多种因素,如受力情况、材料性能等,合理选择截面尺寸。
2. 异形柱与其他构件之间连接问题异形柱与其他构件之间连接方式直接影响到整个结构体系的稳定性。
如果连接方式不当,则会出现连接失效、裂缝等问题。
因此,在进行异形柱设计时,需要重点考虑连接方式,并采用合适的连接方式来保证结构的安全性和可靠性。
三、短肢剪力墙设计中存在的问题1. 剪力墙布置问题短肢剪力墙的布置位置直接影响到其对结构体系的支撑作用。
如果布置位置不当,则会导致结构体系整体刚度不足,从而影响其抗震性能。
因此,在进行短肢剪力墙设计时,需要综合考虑多种因素,如建筑平面形态、受力情况等,合理布置剪力墙。
2. 剪力墙厚度选取问题短肢剪力墙的厚度选取也是非常关键的。
过小的厚度会导致其抗震性能不足,无法承担地震荷载;而过大的厚度则会增加工程造价。
因此,在进行短肢剪力墙设计时,需要综合考虑多种因素,如受力情况、材料性能等,合理选择剪力墙厚度。
四、异形柱与短肢剪力墙结构设计中其他需要注意的问题1. 结构整体稳定性问题异形柱与短肢剪力墙结构是一种相对复杂的结构形式,其整体稳定性需要得到保证。
因此,在进行设计时,需要考虑到结构整体的稳定性,并采取相应的措施来加强结构的稳定性。
2. 材料选取问题材料的选取直接影响到结构体系的抗震性能和安全性。
因此,在进行设计时,需要选择具有良好机械性能和抗震性能的材料,并根据实际情况进行相应的优化。
浅谈在小高层住宅中短肢剪力墙设计应注意的问题

2 短肢剪力墙 的结构布置
短肢剪力墙结构 的一般布置原则 : 短肢墙的数量应当适 中,
满足 竖 向荷 载 和 抗 侧 力 需 要 即可 ; 肢 墙 应 尽 量 均 匀 分 布 , 轴 短 其 向应 力不 应 相 差 悬 殊 ; 当有 抗 震 要 求 或 风 力 较 大 或 平 面 凹 凸 较
差 别 , 而导 致 有 不 同 的结 构 设 计 效 果 。 从
3 短肢 剪力墙 的计 算分 是以
璃漫射式 的或纱罩装饰性的工艺 台灯 ,因为工艺 台灯较少考虑
照 明 功 能 , 多注 重装 饰 效 果 。这 里 应 选 用 带 反射 罩 、 部 开 口 过 下
4 结束语
室内设计发展至今 , 已突破 了原有 学科本位思想 的束缚 , 早
负时代赋予我们设计师的责任 , 营造更多更好 的办公环境 。
・ 3・ ll
园林、 建筑 、 规划与结构设计 分析结构的整体性 能为主, 从力学性能而言 , 短肢剪力墙更接近 于剪力墙, 应按剪力墙进行计算而不宜按照扁柱计 算。 短肢剪力 墙结构宜采用三维空间分析模型进行分析,通 过静力弹塑性分 析进行结构计算 。 对 于 短 肢 剪 力 墙 结 构 的 分 析 计 算 通 常 有 T S 、A 、 B A T r ST A WE等软件 ,前两者均采用的是开 口薄壁杆件计算模型 , 其 中梁柱为普通空间杆件 ,每端有 6个 自由度 ,墙体视 为薄壁 杆 件, 每端有 7 自由度 。考虑 了墙单元的非平面变形的影响 , 个 按 矩阵位移法 由单元刚度矩 阵形成 总的刚度矩 阵,引入楼板平面 内刚度无 限大 的假定减 少部分未知量来求解 的,它 的计算模 型 是空间杆一 薄壁杆系模型 。 它适用于各种平面布置, 未知量少, 精 度较 高。运算速度 较墙元模型 的软件快很多 , 但是, 薄壁杆件模 型在分析剪力墙较 为低宽 、 结构布置 复杂 ( 如有转换层) 也存 时, 在一些不足, 主要是薄壁杆件理 论没有考 虑剪 切变 形的影响, 当 结构布置复杂 时变形不 协调。而 S T A WE采用 的是 板壳计算模
短肢剪力墙较多的剪力墙结构设计注意事项
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短肢剪力墙较多的剪力墙结构设计注意事项
1 最大适用高度应比一般剪力墙结构适当降低,7度和8度抗震设计时分别部大于100m和60m;
2 短肢剪力墙较多的结构中应设置筒体或一般剪力墙,形成短肢剪力墙与一般剪力墙共同抵抗水平力;
3 抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%;
4 抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比规范规定的剪力墙抗震等级提高一级采用;
抗震设计时,各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,对于高层剪力墙结构,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7,无翼墙或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压比限值相应降低0.1;对于多层剪力墙结构(1),不论是否属于短肢剪力墙较多的结构,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.3、0.3和0.5;
5 用SATWE进行抗震分析时,应采用短肢剪力墙结构和指定短肢剪力墙的抗震等级,以便程序按《高规》第7.1.2条第5款进行内力调整;(待证实)
6 抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,对于高层剪力墙结构,底部加强部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%,。
多层短肢剪力墙结构设计要点
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一、概述多层短肢剪力墙结构是一种常见的高层建筑结构形式,其设计要点直接关系到建筑的抗震性能和整体结构安全。
在进行多层短肢剪力墙结构的设计时,需要考虑各种因素并确定合理的设计要点,以保证结构的稳定性和安全性。
二、受力特点1. 短肢剪力墙结构在受到地震等水平力作用时,主要通过墙体的受拉和受压来抵抗力的作用,因此需要保证墙体的受力性能良好。
2. 多层短肢剪力墙结构在垂直荷载下的受力特点也需要考虑,包括墙体的承载能力和局部受力集中的问题。
三、设计要点1. 墙体布置:合理的墙体布置是多层短肢剪力墙结构设计的重要环节。
需要根据建筑结构和荷载特点确定墙体的布置位置和数量,避免出现结构缺陷和单薄墙的问题。
2. 墙体配筋:墙体配筋的设计要符合建筑设计规范和要求,保证墙体在发生变形和破坏时能够承受相应的荷载,并保证结构整体的稳定性。
3. 基础设计:多层短肢剪力墙结构的基础设计必须符合土壤和地基条件,保证结构的稳固和安全。
在基础设计中还需要考虑地震作用下的基础抗震性能。
4. 侧向支撑:多层短肢剪力墙结构需要考虑侧向支撑的问题,包括对结构在水平方向上的受力性能和变形能力的限制。
5. 预制构件应用:在多层短肢剪力墙结构中,可以考虑使用预制构件,提高施工效率和结构质量。
四、特殊要求1. 抗震设计:多层短肢剪力墙结构的抗震设计要符合抗震规范的要求,进行地震响应分析和抗震设防研究,确保结构在地震作用下具有良好的抗震性能。
2. 防火设计:多层短肢剪力墙结构还需要考虑防火设计的要求,保证结构在火灾作用下的安全性能。
五、结语多层短肢剪力墙结构的设计要点涉及到多方面的知识和技术,需要通过综合考虑和分析,确定合理的设计方案,以保证建筑结构的整体稳定性和安全性。
设计人员还需要不断学习和积累经验,不断提高设计水平和能力,以应对各种复杂的工程实践和挑战。
六、施工和监测1. 施工技术:在多层短肢剪力墙结构的施工中,需要采用先进的技术和工艺,确保墙体的浇筑质量和连接技术符合要求,避免出现裂缝和变形问题。
探讨高层建筑短肢剪力墙结构设计的问题

探讨高层建筑短肢剪力墙结构设计的问题摘要:本文通过作者结合多年工作经验,简述了短肢剪力墙结构设计中的相关问题,并且提出自己的看法,以供参考。
关键词:短肢剪力墙结构;结构的判定;规范前言短肢剪力墙结构是一个结构领域的新名词,确切的应称其为较多短肢的剪力墙结构,它是近年来兴起的,由于其有利于住宅建筑布置,进一步减轻了结构自重,从而降低了基础及上部结构的造价。
1对规范的理解《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)(以下简称《高规》)条文说明中对短肢剪力墙的评价是抗震性能较差,地震区应用经验不多。
为安全起见,《高规》7.1.2条和7.1.3条对短肢剪力墙的设计要求、应用范围以及加强措施提出了较一般剪力墙更为严格的规定。
(1)《高规》7.1.2条和7.1.3条是针对短肢剪力墙结构中的短肢剪力墙和一般剪力墙提出的具体要求,对于一般剪力墙结构中的短肢剪力墙不执行本条规定。
①从构件的概念解读规范,《高规》7.1.2条注:短肢剪力墙是指墙肢截面高度(即水平截面的长度)与厚度(即水平截面的宽度)之比为5~8的剪力墙,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;②从结构的概念解读规范,《高规》7.1.2条称:短肢剪力墙较多时,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,称为较多短肢的剪力墙结构,俗称短肢剪力墙结构。
(2)高层建筑设计中,我们应合理进行抗侧力构件布局,剪力墙布置不宜过少,墙肢不宜过短,不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑,应采用短肢剪力墙与筒体(一般剪力墙)共同抵抗水平力的结构体系。
(3)采用较多短肢的剪力墙结构体系时,其最大适用高度要适当降低,7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和80m。
根据抗震设计规范的精神,Ⅳ类场地上的结构,最大适用高度还应适当降低。
(4)抗震设计时,要使筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩大于结构总底部地震倾覆力矩的50%,形成多道抗震防线。
框支剪力墙结构中的短肢剪力墙的设计分析
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框支剪力墙结构中的短肢剪力墙的设计分析在现代建筑结构设计中,框支剪力墙结构因其能够满足不同功能需求和复杂的建筑布局而得到广泛应用。
而短肢剪力墙作为其中的重要组成部分,其设计的合理性直接影响着整个结构的安全性、经济性和使用性能。
一、短肢剪力墙的特点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。
与普通剪力墙相比,短肢剪力墙具有自身独特的特点。
首先,短肢剪力墙的墙肢较短,布置相对灵活,可以更好地适应建筑平面的变化,使建筑空间的利用更加高效。
其次,由于其墙肢较短,在水平荷载作用下,其受力性能与普通剪力墙有所不同,更容易出现弯曲变形和剪切变形。
再者,短肢剪力墙的抗震性能相对较弱,需要在设计中特别关注。
二、框支剪力墙结构中短肢剪力墙的设计要点1、墙肢布置在框支剪力墙结构中,短肢剪力墙的布置应遵循均匀、对称的原则,以减少结构的扭转效应。
同时,应尽量避免在建筑物的端部和转角处布置短肢剪力墙,以防止应力集中。
2、墙肢厚度短肢剪力墙的墙肢厚度应根据建筑物的抗震设防烈度、层高、轴压比等因素综合确定。
一般来说,墙肢厚度不应小于 200mm,以保证其承载能力和稳定性。
3、轴压比控制轴压比是影响短肢剪力墙抗震性能的重要因素之一。
在设计中,应严格控制短肢剪力墙的轴压比,使其不超过规范规定的限值。
通过合理调整墙肢的截面尺寸和混凝土强度等级,可以有效地控制轴压比。
4、配筋设计短肢剪力墙的配筋应根据其受力特点进行设计。
在水平荷载作用下,墙肢的端部和转角处会产生较大的应力,因此应加强这些部位的配筋。
同时,应按照规范要求设置边缘构件,以提高墙肢的延性和抗震性能。
5、连梁设计连梁是连接短肢剪力墙墙肢的重要构件,其设计的合理性直接影响着短肢剪力墙的受力性能。
在设计连梁时,应考虑其在地震作用下的耗能能力,通过合理调整连梁的截面尺寸和配筋,使其具有良好的变形能力和耗能性能。
三、短肢剪力墙在框支剪力墙结构中的受力分析在水平荷载作用下,框支剪力墙结构中的短肢剪力墙主要承受弯矩、剪力和轴力。
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短肢剪力墙结构设计的相关问题探讨
摘要:随着人们物质水平的不断提高,对住宅的空间和平面要求也随之提高。
在传统框架结构中,普通剪力墙结构、露柱、露梁等,严格分隔和限定了现代化住宅的发展需求。
本文分析短肢剪力墙结构的优点、缺点、设计规定、抗震薄弱环节和概念设计等若干问题。
关键词:短肢剪力墙?结构?设计
中图分类号:tu391 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)09(c)-0061-01
随着房地产事业的发展,中小高层住宅式建筑物越来越多,为满足建筑发展的需求,许多建筑结构的设计都选择短肢剪力墙。
在布置结构时,通过分户墙、山墙、电梯间来进行部分剪力墙布置,其它则布置成短肢墙,这样既可使卧室和厅之间无突出柱和梁,也可对墙体位置进行调整,以满足现代居住空间的灵活性和空间性,实现经济合理的同时,又符合抗震预防的要求。
1 短肢剪力墙结构优点
针对高层住宅选择框架结构,由于柱出现局部突出,而严重影响了结构美观效果与平面布局。
选择一般的剪力墙结构,难以符合停车场、地下通道等公共设施使用的需求。
而针对小高层住宅建筑而言,选择小高层可加大结构刚度,同时也加大有效质量,以增加较大的抗震作用。
短肢剪力墙则依靠自身平面具有灵活性,对结构进行调整,以达到理想的刚度,从而使剪力墙结构形成一种短肢体系。
通常将截面高度同厚度比值在6~9的剪力墙称为短肢剪力墙,有
“+”、“t”、“l”、“一”等字型,短肢剪力墙具有以下优点:
(1)由于较短的墙肢,可调整性、灵活性较强,极易满足建筑平面与空间的布局需求。
(2)墙数量和长度可自由确定,主要根据抗侧力的要求来确定,同时也可利用不同的布置与尺寸,对刚度中心位置进行调整。
(3)短肢剪力墙的造价相对较低,符合建筑节能设计的要求。
(4)开洞口较大,建筑可取得良好的通风、采光效果,轻质砌体可取代剪力墙,降低结构的整体刚度和自重,减轻地震的作用。
(5)较大的墙肢高宽,在水平荷载作用之下,墙体破坏属于外弯曲破坏,形成延性破坏。
(6)连梁跨高比较大,主要是弯曲破坏,处于地震作用下,连梁两端首先出现塑性,具有较好的耗能性。
(7)剪力墙设计较为合理,可充分发挥墙的承载力,对结构重心、质心可灵活调整。
2 短肢剪力墙结构缺点
短肢剪力墙同一般墙体对比,具有许多的优点,但同时它也有自身的不足。
(1)由于较薄的墙肢厚度,通常在200mm左右范围,在梁和墙的连接处,存在有暗柱、端柱或翼墙竖向钢筋的影响,导致相连接的梁无法达到设计所需的宽度,梁的强度可能存在缺陷。
(2)短肢剪力墙若存在较短的墙肢,墙肢与异形柱的受力性能较为接近,不利于截面抗扭。
(3)因现代化建筑的需求,许多建筑设计中都设置有地下车库、商业用房等底层大空间设施,针对短肢墙体结构来说,落地的墙肢,影响了车辆的流通,需要增设有结构转换层。
(4)针
对住宅建筑来说,开间和进深均较小,短肢剪力墙所形成梁跨也较小,受力性能在框架梁、连梁之间。
根据规范而言,现行的设计软件较为落后,无法满足设计需求。
同时,短肢剪力墙在一定程度上对抗震体系有着不利影响,特别是高地震区域,不可盲目选择短肢剪力墙,尤其不可过分使用框肢的短肢剪力墙。
3 短肢剪力墙结构设计的一般规定
(1)结构布置。
在布置短肢剪力墙结构时,通常要遵循以下原则:选择适中数量的短肢墙,符合抗侧力需求、竖向荷载需求。
尽量均匀分布好短肢墙,不宜存在较大差异的轴心应力。
若存在平面凹凸较多、风力较大、抗震需求时,在凸部分、角点处、平面外边缘,必须布置有短肢墙,以使其平面刚性和整体性达到要求。
必须拉直和对齐各短肢墙,使其同连梁形成连续跨数多、规整的抗侧力片。
若不能完全实现时,可允许在局部范围内错开,短肢墙同两方向的梁进行连结,尽量在墙肢竖平面内布置连梁,控制连梁宽度等同于墙肢厚度。
控制墙肢的厚度,不宜过厚,间隔墙表面尽量少凸出或不凸出,也不应太薄,以便于稳定和施工,通常选择300mm、250mm或200mm为宜,可部分布置混合、较长的异形柱和墙。
(2)适用高度。
针对7度地震的抗震设计,最大高度可达100m,60m为8度,9度a级高层建筑、b级高层建筑,可选择筒体,不应选择短肢剪力墙。
(3)轴压比限值。
若剪力墙的轴压较大,则延性较差。
主要原因是由于剪力墙处于压弯状态,受压的区较高,呈现小偏心状态,因此要对轴压比进行限制。
对延性进行改善,处于重力荷载
作用下,短肢剪力墙的轴压比值进行改善。
抗震等级处于1、2、3时,轴压比值不宜大于0.5、0.6和0.7,针对端柱、无翼缘且为一字型的短肢剪力墙,因延性较差,也相应降低0.1的轴压比限值。
(4)肢厚比限值。
若结构墙肢的肢厚比较小,强度储备也较小,结构墙肢的强度储备充足、肢厚比较大时,安全性则较好。
由于不能充分发挥材料特性,经济性较差。
站在结构综合性角度来说,在6~7范围的肢厚比值时,短肢剪力墙的性能较好,具有一定程度的能力储备,可比较充分发挥材料性能。
(5)连梁的跨高比限值。
若连梁的跨度较小,短肢剪力墙的极限荷载、荷载和开裂荷载屈服则较大。
尤其是连梁处于一定小值的跨高比时,逐渐减小增大幅度,连梁的跨高比值大约在1.5左右,则短肢剪力墙具有较好的综合性能。
(6)根据抗震等级进行划分。
若建筑的高度越高,地震的反应也就越大,同时需要较高的抗震要求。
因此,通常采用抗震等级进行设计。
4 短肢剪力墙结构概念、抗震薄弱环节设计
短肢剪力墙结构是指处于框架-剪力墙结构与一般剪力墙结构之间的结构形式,角点处、平面外边缘、一字型短肢墙和连梁是抗震的薄弱环节。
若存在扭转效应,建筑的角点处、平面外边缘会先裂开。
若处于地震作用状态下,高层结构主要是整体弯曲变形,短肢剪力墙由于截面面积在逐渐减小,而承受的竖向荷载较大,导致严重破坏,特别是一字型墙肢破坏最为严重。
由于短肢剪力墙的墙肢刚度逐渐减小,同短肢剪力墙相连接的连梁,同普通框架梁较为相
似,增大了受剪破坏的几率。
所以,进行短肢剪力墙的结构设计时,必须考虑上述薄弱环节,强化抗震构造设计和概念设计。
5 结语
短肢剪力墙未单独划分为一种结构类型,只是作为剪力墙结构的一种特殊形式,由于短肢剪力墙可调整性、灵活性地布置墙肢,使其成为剪力墙最为理想的经济指标体系。
在短肢剪力墙设计时,必须充分考虑结构的整体性、受力变形特征,进行概念设计,制定相应的抗震措施,以确保结构的抗震性能和整体性。
参考文献
[1] 董海棉.高层建筑短肢剪力墙结构设计[j].甘肃科技,2009(10).
[2] 张立军.小高层住宅短肢剪力墙结构设计[j].江西建材,2011(3).
[3] 汪惠健,楼旭俊.建筑工程短肢剪力墙结构设计[j].科技与生活,2012(4).。