短肢剪力墙结构设计
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。
短肢剪力墙结构设计
短肢剪力墙结构设计摘要:短肢剪力墙结构在现代住宅建筑中应用越来越多,本文在工程实践基础上,分析这种结构型式的特点、适用范围、计算方法等,指出在结构设计中应注意的一些问题。
关键词:短肢剪力墙;结构设计近年来,随着人们对住宅,特别是小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的需求。
在这样的情况下,由于钢筋混凝土短肢剪力墙结构具有墙肢可灵活布置,房间内无露梁露柱的现象,给建筑较大的灵活空间,剪力墙数量较少,减轻了自重,减小了水平地震作用,降低了钢筋混凝土的用量等优点,因此得到了广泛运用。
1短肢剪力墙结构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。
这种结构型式的特点是:(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。
在进行以上分析后,按《高层建筑结构设计与施工规范》进行截面与构造设计,相对于异形柱结构,短肢剪力墙结构的理论与实践较为成熟,但这种结构在结构设计中仍然有需要引起重视的方面:(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,以避免设防烈度下结构产生大的变形,同时也形成两道抗震设防;(2)短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,应加强其抗震构造措施,如减小轴压比,增大纵筋和箍筋的配筋率;(3)高层短肢剪力墙结构在水平力作用下,显现整体弯曲变形为主,底部外围小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力,由一些模型试验反映出外周边墙肢开裂,因而对外周边墙肢应加大厚度和配筋量,加强小墙肢的延性抗震性能。
短肢剪力墙结构设计
短肢剪力墙的结构设计摘要:近年来,建筑事业以突飞猛进之势高速发展,建筑工程中对短肢剪力墙的应用也越来越广泛,为了满足建筑工程中空间结构和平面布局的高要求,短肢剪力墙结构设计开始广泛应用于建筑中。
短肢剪力墙在结构设计方面最大的优点是可以通过调整墙体的位置,使现代建筑获得更大空间和灵活性,同时减轻结构自重,降低造价因此,合理的进行短肢剪力墙结构设计是目前讨论的重点问题。
关键词:短肢剪力,结构设计,布置,特点一、短肢剪力墙结构的概念与设计1. 短肢剪力墙结构的概念根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3—2010)中所描述的,短肢剪力墙较多时,形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵水平力的剪力墙结构,称为短肢剪力墙结构。
这是结构的概念。
对于“短肢剪力墙较多”的理解,专家给予的解释为:短肢剪力墙所承担的第一振型底部地震倾覆力矩>4o%的结构总底部地震倾覆力矩,同时简体和一般剪力墙所承担的第一振型府部地露倾覆力矩不宜小于结构总地震倾覆力矩的50%。
因此我们可以理解为:短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩为40%~50%的结构总底部地震倾覆力矩的结构为短肢剪力墙结构,50%时结构布置不合理,应调整结构布置。
2. 短肢剪力墙结构的设计通过大量的实验研究表明,短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节包括建筑物角点处的墙肢、底部外围的小墙肢,以及连梁等构件。
当结构发生扭转时,建筑物外边缘和角点处的墙肢会首先开裂;在地震作用下,对于层数较高的短肢剪力墙结构将主要发生弯曲变形,底部外围的小墙肢将遭严重破坏,特别是一字形小墙肢遭破坏最严重。
因此,在设计中,对这些薄弱环节,不仅要通过计算保证其抗震能力,更应当加强概念设计和抗震构造措施。
(一)在短肢剪力墙结构布置上,墙肢平面上分布要力求均匀,使建筑物的刚度中心和质心尽量接近,以减小扭转效应。
通常将一般剪力墙布置在建筑物四角和楼电梯间,短肢墙双向均匀对称布置。
(二)为提高建筑物外边缘和角点处的墙肢的抗震能力,应适当增加相应位置墙肢厚度,加强墙肢端部的暗柱配筋量,严格控制墙肢截面的轴压比,以提高墙肢的延性和承载力。
建筑短肢剪力墙结构设计
浅谈建筑短肢剪力墙结构设计摘要:短肢剪力墙结构作为一种新的住宅结构形式,是在原有剪力墙的基础上吸取框架结构的优点,有利于住宅建筑布置,又可进一步减轻结构自重。
探讨短肢剪力墙结构的定义与特点优势及其设计要点。
关键词:短肢剪力墙;结构设计一.建筑短肢剪力墙结构的定义及特点短肢剪力墙是指墙的肢长与墙的厚度比为5/8的一种剪力墙结构,其有以下特点。
(一)满足建筑功能的需要墙肢与填充墙等厚,连接各墙的梁位于隔墙竖向平面内,避免框架结构中梁柱突出墙面的问题。
墙体采用轻质材料,符合墙体改革的方向。
虽然短肢墙构件增加了施工难度,但扩大了使用面积。
(二)满足结构设计的需要与常用的框架—抗震墙体系相比,框架—抗震墙体系具有受力明确、计算简单等优点,但其柱子截面大、梁柱外露,影响美观和使用,在平面复杂多变的情况下结构布置体系难趋合理,结构分析计算困难。
而短肢剪力墙体系,墙肢和梁可隐蔽,结构布置灵活,墙的数量和肢长根据抗侧力的需要而定,数量可多可少,肢长可长可短,还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置。
与常用的剪力墙体系相比,短肢剪力墙体系具有如下优点: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。
二.建筑短肢剪力墙结构体系的布置原则(一)平面布置短肢剪力墙一般用在10层~25层之间,按“高规”分类属a级高度高层建筑。
平面布置应遵守的一般要求:宜使结构平面形状简单、规则’冈0度和承载力均匀;宜选用风荷载作用较小的平面形状;平面长度不应过长,突出部分不应过大;不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。
短肢剪力墙结构设计
短肢剪力墙结构设计摘要:随着社会的发展,越来越多的住宅小区出现,短肢剪力墙结构设计在现代住宅建筑应用中起到重要作用,本文在工程实践基础上,分析这种结构形式的特点、适用范围、计算方法等,指出结构设计中应注意的一些问题。
关键词:短肢剪力、结构计算近年来兴起的短肢剪力墙结构,它不仅具有可以使室内不出现柱楞,又可增加使用面积的特点,而且具有改善建筑功能并使室内布置灵活的特点,受到建筑师和开发商以及广大用户的欢迎,但由于短肢剪力墙结构抗震性能差,且地震区应用经验不多,为此新修订的《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)在明确高层建筑采用短肢剪力墙的前提下,对短肢剪力墙的适用范围做了限制,并提出了一系列加强措施1短肢剪力墙的设计和应用1.1短肢剪力墙的定义短肢剪力墙仍属于剪力墙结构体系,只不过采用较短的剪力墙墙肢而已,《高规》第7.1.2条8款的定义: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,通常采用“T”型、“L”型、“十”字型、“Z”型、折线型、“一”字型。
对于T型、L型等双肢剪力墙只要有一个墙肢的长度与墙厚的比值大于8就不是短肢剪力墙,当一个剪力墙截面厚度不小于层高的1/15,同时又不小于300mm,高度与厚度之比大于4时仍属于一般剪力墙。
通常短肢剪力墙与简体(一般剪力墙)结构体系称之为“短肢剪力墙-简体”(或一般剪力墙结构体系)。
1.2短肢剪力墙布置原则短肢剪力墙应结合建筑平面利用窗间墙和开间墙来布置,基本上不与建筑使用功能发生矛盾,墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要和高规规定的一些计算参数能否满足而定。
还可以通过墙肢的长短变化来调整刚度中心的位置,能灵活布置,可选择的方案也较多,楼盖方案简单,连接各墙的梁,随墙肢位置而设计于间隔墙竖平面内,可隐蔽,不外漏,梁的截面可根据建筑立面的要求来布置,如根据建筑立面布置的梁不能满足一些参数的需要,还可通过调整梁的截面来调整参数的大小,直到满足为止。
建筑工程中短肢剪力墙结构设计
试析建筑工程中短肢剪力墙的结构设计摘要:短肢剪力墙结构在现代建筑行业中是一种比较常用的结构形式,其不但能够避免室内存在柱楞,还能增大建筑内部的使用面积,同时对于建筑物内部的使用功能以及布置情况都可以不断改善。
诸多优势使得这一结构成为了很多建筑师和开发商的欢迎。
而在实际运用过程中,人们发现了短肢剪力墙结构存在的弊端,其在抗震性能方面的能力较弱。
本文简述了短肢剪力墙结构的定义及优点,对短肢剪力墙结构设计中的几点注意事项作了阐述,供大家参考。
关键词:短肢剪力墙;短肢剪力墙结构;短肢剪力墙结构的判定中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:引言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。
短肢剪力墙的定义在人们对住宅环境要求不断提高的过程中,对于多层住宅平面与空间的要求也更为严格。
早期常规框架结构的露柱露梁、剪力墙结构会给建筑空间带来不利影响,限制了其内部空间结构大小,这显然满足不了用户当前的实际需要。
因而, 在设计者和建筑者们长期的研究探索中,其把剪力墙当成基础,对框架的优势不断积累改进后创建了全新的结构模式,即“短肢剪力墙一简体(或一般剪力墙)”结构体系。
1 .短肢剪力墙高厚比的标准在短肢剪力墙设计过程中需要对高厚比加以严格控制, 其具体控制方法包括:(1)把短肢剪力墙、常规剪力墙互相区分开来。
在建筑施工标准中提到了,短肢剪力的高厚比通常为5~8,常规剪力墙的高厚比需在8以上。
(2)把短肢剪力墙、异型柱之间加以区分。
谈有关短肢剪力墙结构设计
谈有关短肢剪力墙结构设计摘要:随着生活水平的提高,人们越来越重视住宅空间的布局。
尤其是对小高层、多层住宅的适住性,已不局限于普通框架结构,经过不断的试验改进,人们把普通剪力墙和框架相结合,形成了以短肢剪力墙为主要结构的体系。
由于该体系既保留了异形柱不凸出墙面的优势,又在应用的过程中克服了异形柱框架抗震性能不佳的缺陷,因此其在目前的小高层住宅建筑工程中得到了广泛的应用。
关键词:短肢剪力墙;结构设计;要点引言:随着经济发展和人们生活水平的提高,人们对住宅平面及空间的要求也随之增高,因此,以一般剪力墙结构为基础上部吸取框架结构优点的短肢剪力墙结构应运而生,但为了保证该种结构形式的各种性能在设计过程中应控制其要点。
1.短肢剪力墙结构及其设计布置原则1.1 短肢剪力墙结构短肢剪力墙结构是指具有局部或是较多短肢墙体的剪力墙结构形式。
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。
其具有下列优点:符合建筑需要。
连接墙体的梁位于竖向平面内,具有很好隐蔽性,其利用隔墙来布置竖向构件而使结构受力与建筑功能能够实现良好统一,既避免了梁柱突出问题同时当下部层数为大空间时可通过转换层来处理上下部结构的关系,布置灵活。
1.2 设计布置原则平面布置宜简单、规则,宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。
抗震设计时,不应采用仅单向有墙的结构布置;宜自下到上连续布置,避免刚度突变。
抗震设计时,高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙;B 级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9 度的A 级高度高层建筑,不宜布置短肢剪力墙,不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
当采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构时,应符合下列规定:1 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宜大于结构底部总地震倾覆力矩的50%;2 房屋适用高度按7 度、8 度(0.2g)和8 度(0.3g)时分别不应大于100m、80m 和60m。
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导言近年来,随着经济发展和生活水平的提高,人们对住宅,特别是高层住宅平面与空间的要求也越来越高。
若采用框架结构,往往因柱楞突出隔墙,妨碍美观,影响使用效果。
若采用一般剪力墙结构,虽无柱体外凸的缺点,但对于底部有停车场等公共设施的情况则矛盾很大,满足不了建筑的使用功能。
而且,对于房屋高度不太大的小高层建筑,采用剪力墙结构会造成刚度过大,重量增加,导致地震反应过强,使得上部结构和基础造价提高。
所以说,对于小高层建筑,一般剪力墙结构体系也不是一种理想的设计方案。
为了避免上述缺陷,以一般剪力墙结构为基础,吸取框架结构的优点,使结构刚度调整到适宜,由此形成了一种结构体系――“短肢”剪力墙结构体系。
短肢剪力墙结构是指墙肢截面高度为厚度5~8倍的剪力墙结构,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型及少量的“一”字型。
和一般剪力墙相比,这种结构型式的优点在于:(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)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。
(3)墙肢高宽比较大,延性较好,对抗震有利。
(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。
目前,《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002已对短肢剪力墙结构的设计作了规定。
现以某小区一栋小高层住宅为例,介绍一下短肢剪力墙结构的设计情况。
工程概况某工程3#楼,是1栋小高层带电梯的住宅楼,总建筑面积约1.02万㎡,房屋总高度31.8m。
主楼共10层,平面尺寸为45.6m×22m,其中架空层一层,层高4.8m,作车库使用;地上9层为住宅标准层,层高3m;局部突出屋面部分为电梯机房。
裙楼为外扩地下室,也作车库使用,平面尺寸为45.6m×18m,层高3.3m,顶板面比主楼1层楼面低1.5m。
建筑短肢剪力墙结构的设计与计算
建筑短肢剪力墙结构的设计与计算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。
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。
本文旨在对短肢剪力墙结构设计中的相关问题进行分析,供结构设计人员参考。
标签:异形柱短肢剪力墙结构设计随着人们对住宅,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。
一、短肢剪力墙结构与异形柱结构的简要介绍1.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。
对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况,精度较高。
2.异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4,相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。
它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙,常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。
这种结构的特点是:①由于截面的这种特殊性,使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大,导致各向刚度不一致,其各向承载能力也有较大差异;②对于长柱(H/h>4)可以不考虑剪切变形的影响,控制轴压比较小时,受力明确,变形能力较好。
而对短柱(H/h<4),剪切变形占有相当比例,构件变形能力下降。
异形柱通常在短柱范围,且属薄壁构件,即使发生延性的弯曲形破坏,也因截面曲率M/EI或εcu/χ(εcu为砼的极限压应变,χ为截面受压区高度)较小,使弯曲变形性能有限,延性较差;③异形柱由于是多肢的,其剪切中心往往在平面范围之外,受力时要靠各柱肢交点处核心砼协调变形和内力,这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力,而该剪应力的存在,使柱肢易先出现裂缝,也使得各肢的核心砼处于三向剪力状态,它使得异形柱较普通截面柱变形能力低,脆性破坏明显;④特别是异形柱不同于矩形柱,它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况,其延性更差。
浅述短肢剪力墙结构设计难点
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。
双塔高层短肢剪力墙结构设计
Ecag so l xhne ifr 鼗 Pt m
1 结 构 分 析 模 型
性 计算 结 果见 表2 示 。 所
表 2 结 构 动 力 特 性
《 规 》要 求大 底 盘 多塔 建 筑 至 少采 用 两 个 不 同 力学 模 型 的 高
三维 空 间分 析 软 件进 行 整体 内力 及位 移 计 算 。本 设 计 采 用P P K M—
振 型 数2 个 ,振 型组 合 方法按 CQC法 。 0 ( )楼 层 刚度 1 从 某 同一 结 构 模 型 不 同 的分 析 软件 算 得 的 楼层 刚度 曲线 拟 合 较 好 ,且结 构xY向刚度 基 本 接近 ,证 明结 构 平 面布 置 的合 理 性 。 ,
各 分 析 结 果 均 显 示 裙 房 相 对 地 下 到 的 楼 层 刚 度 发 生 急 剧 突 变 上
S ~ 及E A S E T B 算得结 构的最 大层 间位移 角及位 移 比见表 1 示 。 所
表 1 地 震 位 移 响 应
项 ST E AW EA S T B
结 构 整 体 内 力 分 析
对 于 复杂 高 层 建 筑 结构 . 《 高规 》 除 要 求进 行 多遇地 震反 应 谱法 分析 外 ,尚应 采用 弹性 时程 分 析法 进行 补 充计 算 。 1 弹性 时 程 分 析 本 工程采 用E AB T S进行 弹性 时程分 析 .选 用两 条实测 的 I类 场 I
为 30 . 两塔 楼 建 筑 平 面 立 面 方 案 完 全 相 同 。 D E幢 总 平 面 图 .m
见 图 1 示。 所
置 普通 剪 力墙 .各 竖 向构 件通 过 现 浇钢 筋混 凝 土 楼板 及 连梁 的连
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。
阐述短肢剪力墙结构设计原理及计算方法
阐述短肢剪力墙结构设计原理及计算方法1.前言对于高层结构,其结构布置是多种多样的。
剪力墙结构中有些满足结构设计需要的剪力墙又限制了房间的分隔,因而影响了其使用功能,所以,都不能满足用户的需求,而短肢剪力墙结构克服了其它结构形式的不足,有布置灵活、使用方便的等特点。
2.短肢剪力墙结构布置及特点短肢剪力墙属于剪力墙的一种,所谓“短肢”剪力墙,即指墙肢截面高度与厚度之比为5-8的剪力墙,小墙肢剪力墙的布置,通常结合窗间墙位置及房间四角等布置成“一”字形、“L”形、“T”形或“十”字形墙段,沿结构平面均匀布置,尽量做到对齐、拉直,使结构的刚心和质心结合,减少其扭转,短肢剪力墙的抗侧刚度相对较小,所以,经常在楼、电梯周围布置普通剪力墙,形成简体和短肢剪力墙共同抵抗侧力,在抗震设计中,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底部地震倾覆力矩的50%也可以通过增加长肢墙的方法调整刚度中心位置,短肢剪力墙的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘角部处的墙肢,当有扭转作用时,会加剧墙肢的变形,使角部墙肢首先开裂。
所以,设计时应采取必要的措施,如减小轴压比,增大纵筋和箍筋的配筋率等,以保证结构的安全性、实用性,而对由于较大的竖向荷载和剪力使底部外围墙肢产生开裂,也应通过增加墙厚和配筋量等方法防止,各墙肢是通过连梁连接,形成联肢墙,从而增加了墙肢的约束条件,提高了墙肢和结构的抗震性能.当梁的跨高比小于5时,按连梁进行设计,大于5时,应按框架粱进行设计,连梁的刚度变化,直接影响了结构的总体抗侧移刚度,合理地选择梁的截面和配筋,有利于提高结构的抗震性能,设计连梁时,必须遵循几条原则:(1)剪力墙的数量应当适中,满足承受竖向荷载和抗侧力需要即可。
短肢剪力墙尽量均匀布置,使其轴向力相差不大,而且也便于支撑楼盖。
当有抗震要求或风力较大或者平面凹凸较多时,在平面外边缘及角点处,特别是外凸部分,应布置必要的短肢剪力墙以加强其整体性,使之满足受力及平面刚性和抗扭转的要求。
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%。
04
05
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
具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构的分析和设计
具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构的分析和设计随着现代社会对居住品质的要求越来越高,短肢剪力墙在高层建筑中频繁出现;其受力特点介于异形柱与普通剪力墙之间。
新版《高规》对其形状、厚度、轴压比、配筋率及结构适用高度都作了详细规定。
本文针对短肢剪力墙进行详细论述,以供工程设计人员参考。
标签:短肢剪力墙;弯曲变形;抗震加强;延性1 前言随着《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010的实施,10版规程对应02版規程对短肢剪力墙的定义及相关规定做了较大的修订。
短肢剪力墙是压弯构件,一般出现在多层和高层住宅建筑中,但它与普通剪力墙受力略有不同,其沿建筑高度可能有较多楼层的墙肢会出现反弯点,受力特点接近异形柱,同时它又承担较大轴力与剪力,因此受力比较复杂,需在构造措施及内力调整上进行合理设计,并加强对计算结果正确性的判断,特别需要注重概念设计,已保证结构的整体性,使结构能可靠地发挥非弹性延性变形能力。
本文依据新版《高规》简要的分析短肢剪力墙的受力特点、应用范围、抗震加强及设计原则,以供同行参考。
2 “短肢剪力墙”的判定原则短肢剪力墙是指墙肢截面厚度不大于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。
当墙肢的截面高度与厚度之比不小于3且不大于4时,宜按框架柱进行截面设计;当墙肢的截面高度与厚度之比小于3时,应按框架柱进行截面设计;当墙肢的截面高度与厚度之比大于8时,应按普通剪力墙进行截面设计。
定义详下(注H为截面高度,B为截面宽度)。
单肢截面:普通柱:1≤H/B≤4;短肢剪力墙:48。
多肢截面(2肢或2肢以上):异形柱:各肢均满足1≤H/B≤4;短肢剪力墙:各肢均满足1≤H/B≤8,至少有1肢应该满足48,其余各肢长宽比不限。
短肢剪力墙常见形状:“一”字型、“L”型、“T”字型、“十”字型、“Z”字型等,其布置的主要原则是结合住宅建筑的功能及平面,利用分隔墙位置来布置,使其与建筑本身完美结合。
关于高层建筑短肢剪力墙结构的设计
关于高层建筑短肢剪力墙结构的设计摘要:带有短肢剪力墙的建筑结构在我国部分地区,特别是抗震设防等级不大的地区较为流行,因为该类建筑室内没有柱子,空间布局比较方便,又可以减轻结构自重,应用逐渐广泛。
对短肢剪力墙及短肢剪力墙结构的判别方法讨论,归纳总结了规范对短肢剪力墙的规定,根据短肢剪力墙的特点,提出设计建议。
关键词:短肢剪力墙1 短肢剪力墙与普通剪力墙和异型柱的界定短肢剪力墙是指墙肢的高度与厚度的比值(高厚比)为5~8倍的剪力墙;一般剪力墙是指墙肢高厚比大于8的剪力墙。
当墙肢高厚比≤4时则是异型柱。
2 短肢剪力墙结构与剪力墙结构的界定对于短肢剪力墙结构与剪力墙结构的界定,目前规范尚不统一。
《高规》中解释为:当结构中短肢剪力墙数量较多时才属于短肢剪力墙结构。
2004年中国建筑科学研究院《房屋建筑设计常见问题解答》中对相关规定作了如下解释:一般剪力墙结构中,如果存在少量的短肢剪力墙,则不必要遵守7.1.8、7.2.2条的规定。
这里如何界定“较多”与“少量”的标准并不明确。
由于一旦确定为短肢剪力墙结构,其抗震等级就要相应提高一级;一二级抗震等级的剪力需要提高,轴压比控制也更为严格,因此会造成结构造价增加。
所以短肢剪力墙结构的判别标准是结构工程师比较关心的问题。
目前从一些地方规定和各种资料看,采用的判别方法主要有三种:2·1 按抗倾覆力矩来判别当结构中的短肢剪力墙第一振型底部地震倾覆力矩占底部地震总倾覆力矩的40%~50%时,则可以认为该结构属于短肢剪力墙结构。
当占底部地震总倾覆力矩小于40%是可认为是一般剪力墙结构。
2·2 按所承受荷载面积来判别当短肢剪力墙所承担楼面负荷的面积占全部楼面面积的比值,对于多层建筑占60%以上,对于高层建筑占50%以上,则可以确认该结构为短肢剪力墙结构。
2·3 按短肢剪力墙截面面积与全部剪力墙截面面积的比值来判别当短肢剪力墙截面面积占全部剪力墙截面面积的比值大于50%时可确定为短肢剪力墙结构。
多层短肢剪力墙结构设计要点
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。
框支剪力墙结构中的短肢剪力墙的设计分析
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
短肢剪力墙结构设计
短肢剪力墙:短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm、各肢横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。
异形柱:异形柱是异形截面柱的简称。
这里所谓”异形截面”,是指柱截面的几何形状与常用普通的矩形截面相异而言。
异形柱截面几何形状为L形、T形和十字形,且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。
短肢剪力墙结构设计内容:
异形柱:轴压比(按框架柱)、刚度(梁考虑刚域)、配筋(双偏压)、构造(按异形柱规程)。
短肢墙:轴压比(按剪力墙)、刚度(墙输入、采用壳元或薄壁杆元)、配筋(按剪力墙)、构造(按高规的短肢墙构造)。
弱短肢剪力墙(截面高厚之比小于4的墙肢):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4的剪力墙;当其小于4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。
短墙(截面高度之比不大于3的墙肢):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。
短肢剪力墙结构设计效能分析:
1.建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时,这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。
剪力墙即由此而得名(抗震规范定名为抗震墙)。
2.剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙,因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。
3,剪力墙结构体系,有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,比框架结构有更好的抗侧力能力,因此,可建造较高的建筑物。
4.剪力墙的间距有一定限制,故不可能开间太大。
对需要大空间时就不太适用。
灵活性就差。
一般适用住宅、公寓和旅馆。
5.剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板,可以不设梁,所以空间利用比较好,可节约层高。