剪力墙结构优化的经济性设计

剪力墙结构优化的经济性设计
剪力墙结构优化的经济性设计

剪力墙结构优化的经济性设计

摘要:本文对目前城市中比较常见的高层建筑结构优化问题进行了分析探讨,主要内容是剪力墙结构的优化设计,从优化原则、方法、措施等多个方面加以分析,提出了设计方面的若干建议,以利于设计人员和房地产商对高层住宅结构体系的选择。

关键词:高层建筑;剪力墙;优化

abstract: this paper discusses the present city is more common of the high-rise building structure optimization problems are analyzed and discussed the main content is shear wall structure optimization design, from optimization principles, methods and measures, and other aspects are analyzed, and the design of several suggestions in order to design personnel and the real estate business to high-level residence choice of structural system.

keywords: high building; shear wall; optimization

中图分类号: tu97 文献标识码:a 文章编号:

引言

剪力墙结构是目前高层建筑中最为常见的结构,而且有数据表明,建筑中剪力墙的数量愈多,对地震等自然灾害的抵抗能力越强。不过另一方面,剪力墙的造价相对较高,过多的剪力墙结构则会造成经济成本的增加而造成浪费。而且,过多的剪力墙也会增大结构

浅谈剪力墙结构优化设计

浅谈剪力墙结构优化设计 发表时间:2017-05-25T11:39:07.513Z 来源:《基层建设》2017年4期作者:王志华 [导读] 摘要:剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用,我们在施工设计中应根据具体的要求,选择最合适的优化,这样才能有效地保证我们工作的开展。 石家庄天大卓然建筑设计规划研究中心 050000 摘要:剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用,我们在施工设计中应根据具体的要求,选择最合适的优化,这样才能有效地保证我们工作的开展。 关键词:高层建筑;剪力墙结构 1、引言 剪力墙结构由于其自身的特点而在高层建筑中获得了非常广泛的应用,但是,随着2010年新的规范颁布,在高层建筑中剪力墙设计遇到了很多的新问题,这些问题困扰了我们工作的开展。那么如何适应新的标准、要求?这就需要我们做好高层建筑中剪力墙结构的优化设计,通过这一优化过程,我们不仅能够解决以往的问题,还能够使其获得更为广泛的应用。 2、剪力墙的概念、种类及设计原则概述 2.1剪力墙的概念 通常为了使框架结构更好的承受因荷载导致的内力以及更好的控制结构水平力,我们会将框架结构之中的梁柱使用钢筋混凝土墙板来代替,在这一过程中所采用的钢筋混凝土墙板结构就是剪力墙结构。在高层建筑中,剪力墙结构受到了广泛的应用。 2.2剪力墙种类 认识剪力墙的种类对于帮助我们优化设计意义重大,剪力墙的种类可以分为:整截面墙、整体小开洞墙、联肢墙。其中整截面墙指的是其墙面上没有洞或者有洞但是洞口相较与墙面积而言较小。一般来说,后者的洞口面积与总面积的比值要小于16%,此外,洞口长边尺寸均小于洞口净距及洞口至墙边的净距。这种整截面墙的受力性能与整体悬臂构件比较相似,它的向应力一般是按照线性分布的,所以在进行设计的过程中我们要注意把竖向的钢筋分置于墙肢的两端部位。整体小开洞墙的洞口相对整截面墙要大些,而且其洞口是上下对齐并按照列来进行布置的,这就产生了较为清晰的墙肢与连梁,而且这种墙肢与连梁的刚度相对是比较均匀的。此外,我们可以将整体悬臂构件作为参考来认识这种剪力墙的受力性能。联肢墙的洞口较大,超过了总面积的16%,且这些洞口按照竖向排列。它的各个墙体之间的连接是有连梁来完成的,其墙肢单独作用比较明显,在连梁的中间部位会有反弯点。 2.3剪力墙在设计过程中应遵循的原则 剪力墙在设计过程中应遵循的原则有:首先其必须要满足位移限值与性能的双重要求,并保证安全与性价比并重;其次,在满足上一点的情况下,我们要尽可能的减少剪力墙的数量,不过要注意的是,数量上依然要满载在基本振型地震作用下,其承受的地震倾覆力矩不小于结构总地震倾覆力矩的50%;最后,其所承担的剪力要大于总剪力的20%。 3、高层建筑剪力墙的特点 高层建筑中,由于高层建筑好比一个放置在嵌固在某个开孔的巨型悬臂梁,这就使得其不仅要保持稳定,还要做好风载的承受工作,这样才能保证建筑内的稳定。所以高层建筑中剪力墙截面墙肢的长度要比其厚度大很多;平面内的刚度以及承载力非常大;平面外的刚度以及承载力相较于平面内却小很多;墙肢是偏心受压构件或者偏心受拉构件;剪力墙结构中,墙作为平面构件不仅要承担者弯矩以及水平剪力,同时好会受到竖向的压力;针对地震以及风载的刚度要求以外,建立架结构还应满足在非弹性的变形反复循环下的延性以及能量耗散等要求。此外,高层建筑中随着高度的增加,位移增加最快,弯矩次之。因此剪力墙还需要很大的康侧刚度,避免高层建筑因水平荷载导致变形过大。 4、在高层建筑中剪力墙结构设计优化的具体措施 剪力墙的设计优化可以从结构设计和结构计算两个方面进行。其中针对高层建筑剪力墙设计方面的优化有剪力墙要沿主轴方向进行双向的设置;截肢面不宜过于复杂;针对比较长的剪力墙要进行合理的开洞口设计;控制好剪力墙平面外的弯矩;剪力墙在从上到下不过程中要避免刚性突变;做好结构分析的工作,对各种因素进行综合的分析。而针对高层建筑剪力墙结构计算方面的优化要基于以下几点:满足露出最小剪力系数的调整原则;满足楼层间最大层间的最大位移和高比值的调整原则;满足以结构扭转为主的第一自振周期Tt和平动为主的自振周期T1之比的调整原则等。以下是在高层建筑设计中关于剪力墙设计优化的一些具体实现。 (1)针对刚度、独立小墙肢的优化 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定要求,我们要严格做好墙肢轴压比以及配筋等的限制工作。在具体的设计中,我们可以通过合并洞口等方式来减少独立小墙肢,或者可以通过对剪力墙的合理布置使其变为墙体的翼缘,这样可以有效地改善其受力状态。 (2)高层建筑中转换层结构的设计的优化 建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同,该楼层上部与下部采用不同结构(设备)类型,并通过该楼层进行结构(设备)转换,则该楼层称为结构(设备)转换层。目前的高层建筑多为低层商用,上部住宿的多功能要求,在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间,往往需要加设转换层进行转换处理。由于高层建筑转换层的特点导致了我们在对其进行上下衔接的时候务必要处理好内力的传递,这就使得其结构较为复杂,需要我们在剪力墙结构优化设计的时候认真对待。 (3)对于剪力墙连梁设计的优化 在高层建筑中,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,针对连梁高跨比的不同,其截面受剪承受力也会有所不同。因此,我们设计中要对连梁做出塑性的调幅,达到减小低剪力设计值的目的。在设计中我们可以使用两种方法来实现:在计算内力之前先折减连梁的刚度;在计算以后把连梁弯矩与剪力的组合值和折减系数进行相乘。不论哪种方法,我们都要保证剪力值不小于使用值,否则在地震时容易出现裂缝。 (4)对底部加强部位设计的优化 在高层建筑的剪力墙结构中,底部加强部位的高度可以选取嵌固部位以上墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者的较大值;底部带转换层的高层建筑结构,其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上2层的高度及墙肢总高度的1/10二者的较大值。

装配式结构预制构件设计

预制构件的设计—— 装配式结构在进行结构布置时,为了减少装配的数量及减小装配中的施工难度,往往不设置次梁。在进行梁柱等构件布置时,应提前知道工厂生产设备生产构 件截面尺寸的边界条件,否则设计的构件无法生产。在进行剪力墙布置时,墙 的布置应尽量去方便工艺拆分。 板的传力模式应根据产业化公司板的类型确定,如果采用双向叠合板,则可以 不改变受力模式,如果采用单向预应力叠合板或者单向预应力空心板,则应把 板的受力模式改为对边传到,单向传力。楼板的配筋,在非主要受力方向,应 该进行包络设计(构造+现浇厚度双向板该方向计算)。 装配式结构用PKPM 等软件进行计算时,周期折减系数梁刚度增大扭矩折减系 数等与传统设计有细微的差别,在设计中应认真对待。 装配式结构在绘制施工图时,应尽量减少柱或者剪力墙边缘构件中的套筒个数,节省造价。装配式剪力墙结构中剪力墙进行布置时,除了按传统剪力墙结构中 的思维去布置剪力墙外,还应注意如下要点: (1)在对剪力墙结构进行布置时,多布置L、T 型剪力墙,少在L、T 型剪力墙中再加翼缘,特别是外墙,否则拆墙时被拆分的很零散。 (2)剪力墙结构中翼缘长度,有两种不同的思路: 第一种是,对于L 型外墙翼缘长度一般≦600mm,T 型翼缘分长度一般≤ 1000mm(防止边缘构件现浇长度太长而在浇筑中出现问题),在门窗处留出≥200mm 的门垛,如图1 所示: 1、1800mm 为窗宽,200mm 为留出的窗垛(方便拆分),1000mm 为翼缘长度; 2、箭头处在层高方向,只有梁与现浇边缘构件钢筋进行锚固,在其下的200mm 窗垛与现浇边缘构件之间没有钢筋连接,只有预制混凝土与现浇混凝土相连,

结构设计论文:剪力墙结构的优化设计

建筑设计论文: 剪力墙结构的优化设计 摘要介绍了高层建筑剪力墙结构在满足规范要求各项技术指标的前提下如何进行优化设计,从而达到降低工程造价的目的。 关键词剪力墙;剪力墙结构;短肢剪力墙;短肢剪力墙结构 1,引言 随着我国经济社会的快速发展,城市土地越来越紧张,住宅类建筑向高层及超高层发展已成为趋势。一般的高层住宅多选用剪力墙结构体系,本人在工作实践中发现,同一建筑平面方案,不同的结构墙体布置其经济指标差异很大,主要是混凝土用量及含钢量差距很大。由于高层住宅建设的量大面广,若不注意提高设计水平则会造成很大的浪费,在地震区也未必对结构有利。本人曾参加过某住宅小区的设计投标,建设单位要求设计院进行初步计算并报出每平方米的用钢量及混凝土量。该小区有16层及12层高层住宅,抗震设防烈度为7 度,场地类别为II类。我院报出的含钢量为45kg/m2,而参加投标的另两家设计院给出的含钢量为65kg/m2及60kg/m2,相差过于悬殊。经查看另两家设计院的图纸,剪力墙布置 过多是造成结果相差悬殊的主要原因。 目前我国房地产业得到了迅猛的发展,不少房地产开发商要求设计单位为其节省工程投资,有些甚至要求限额设计,要求钢筋用量不得超过多少等等。作为一名猪构设计工作者,如何在激烈的市场竞争中立足,如何执行好国家各项设计规范,如何在保证结构安全的前提下使得结构设计经济合理,是值得我们思考的。俗话说“艺高人胆大”,这就要求我们对规范的条文有清楚的认识,理解规范的精髓,灵活运用。

2,高层建筑剪力墙结构的概念设计 《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)规定:高层建筑结构不应全部采用为短肢剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置简体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与简体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。抗震设计时,简体和一般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%。一般认为短肢剪力墙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的40%~50%时属于短肢剪力墙结构。 短肢剪力墙结构抗震性能较差,经济指标不好。如《高规》规定:抗震设计时其抗震等级比一般剪力墙提高一级,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;除底部加强部位外,其他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1.2;短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强区部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%,以上要求加大了剪力墙的截面厚度及配筋率,所以在实际工程中尤其是地震区尽可能避免采用。 设计中应体现使其结构竖向和水平向具有合理的刚度及承载力的分布,尽可能将剪力墙的墙肢截面高度(至少保证一肢)做的比8倍墙厚稍大,符合一般剪力墙,剪力墙也不必按开间布置,两间合并布置为大开间剪力墙,同时满足竖向荷载传递的要求。剪力墙尽可能设计

高层剪力墙结构优化设计分析

高层剪力墙结构优化设计分析 摘要:只有科学合理的剪力墙结构体系才可以有效保证高层建筑的经济性能与结构安全性能,因此结构设计人员应当根据相关规范的要求和建设单位的需要,来对其高层结构体系进行合理的选择与优化。从结构上来说,高层剪力墙结构钢筋用量较少,整体性较强,结构刚度也较大,经济性也较好。而在高层剪力墙结构优化设计过程中,其整个剪力墙结构体系布置以及调整的过程归根到底就是一个逐渐优化的过程,因为只有当遵循周边均匀对称的设计原则将高层剪力墙结构体系的刚度及位移控制在最为合理的范围内,才能使其整个结构体系发挥出最大的功效。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。 关键词: 高层建筑;剪力墙结构;优化设计 一、引言: 随着近年来我国国民经济的显著进步以及城市化建设的飞速发展,特别是高层建筑结构设计的技术发展及其对抗震要求的日趋关注,高层剪力墙结构在高层建筑中的应用已经越来越广泛、越来越普及。与传统的框架结构相比较而言,高层剪力墙结构显得更为通透、宽敞,其不但能够有效提高使用面积,而且使得建筑的使用功能得到优化,同时也可以给业主的装修与自行改造提供一定的灵活性。而从结构上来说,高层剪力墙结构钢筋用量较少,整体性较强,结构刚度也较大,另外还可以在宾馆与住宅等居住型的高层建筑中,通过设计分隔墙来将客房与居室分为小间,从而使得部分承重墙与分隔墙能够在优化配置过程中合二为一,所以相对而言经济性也比较高。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。 二、高层剪力墙结构优化设计分析 1、高层剪力墙结构的抗震优化设计 根据相关机构对我国历史上的地震记录进行分析研究后表明,之所以高层剪力墙结构会在地震中出现严重的破坏,究其根本原因就在于高层剪力墙结构的底层刚度与上部刚度之间的差距往往太过于悬殊,一旦当地震作用集中在其底层时,就会导致底层出现极其突出而明显的弹塑性集中变形。因此对于高层剪力墙结构而言,底层刚度与上部刚度之比必须要进行严格的控制,这是最为关键的一点。另外,由于不同地区的抗震设防烈度也不尽相同,因此在高层剪力墙结构设

浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用 经济的不断发展,使得我国的建筑行业得到了更好的发展,建筑行业在不断发展的过程中,要面临的问题也在不断的增多,现在建筑不仅仅要满足人们的居住需求,同时也要满足人们对建筑功能的要求。建筑业在不断发展的过程中,结构也在不断发生着改变,为了满足不同建筑在形状上的不同,在进行设计的时候一定要做到更加满足人们的需求。新的结构模式在不断的出现,这使得建筑结构设计要不断进行创新,剪力墙结构设计在建筑结构中得到了应用,但是在应用的时候,也要不断进行改进。 标签:剪力墙结构设计;建筑;应用 在很多的建筑结构设计中都应用了剪力墙结构设计,这是因为剪力墙结构在性能上有更好的抗震性,同时在刚度上也是非常好的。在进行高层结构设计的时候,剪力墙结构得到了更为广泛的应用。但是在建筑结构设计中,对剪力墙的位置和布置以及尺寸大小,是否符合施工在很多方面并没有明确的规定,这样就使得在进行设计的时候,设计人员只能根据自身的经验来进行设计,同时在进行在对建筑结构进行设计的时候,不可避免的会遇到一些问题,对出现的问题进行更好的解决,才能确保设计的合理性。 1 剪力墙结构设计遵循的基本原则 在建筑设计中进行剪力墙的设计要遵循一定的设计原则,而且在进行设计的时候一定要严格满足这些要求。在进行剪力墙设计的时候,墙高和墙宽是要注意的首要问题,在进行设计的时候经常会出现强面非常大,在厚度上却是非常小,这样在受力方面是存在着一些问题的,同时在进行设计的时候,一定要对建筑中的区分好剪力墙和柱的作用,在肢长和厚度之间是存在一定比值的,当比值小于三的时候就要进行柱的设计,当比值大于三的时候才能进行剪力墙的设计。剪力墙在设计的时候,不仅仅要承担水平面的受力,同时要承受竖向的压力。剪力墙作为一个平面的构件,在弯矩和剪力的综合作用下是要承受很大的作用力的,而且在水平力的作用下,使得剪力墙的强度一定要满足要求,同时要具有一定的延性。剪力墙在使用的时候是要承受一个平面内最大的刚度和承载力的,这样就使得平面外的刚度和承载力相对是较小的。同时在剪力墙和平面外的梁相连接的时候,一定会造成墙肢在平面外出现弯矩的情况,这样就一定要采取相应的措施来进行防范,保证剪力墙在平面也可以是非常安全的。剪力墙在进行设计的时候,要进行设计方面的计算,在竖向和水平力的作用下,要对结构进行整体的分析,保证设计出来的墙体在受力的时候也可以保证能够承受荷载。剪力墙在进行计算的时候,还要对宽度和剪力墙之间的距离进行充分的分析,这样才能更好的确保建筑物的使用效果。 2 剪力墙的特点分类 在建筑结构设计中应用剪力墙结构设计,这要是因为剪力墙在使用的时候表

装配式建筑剪力墙结构设计

一、装配式建筑剪力墙结构设计 (一)一般规定 1、装配整体式剪力墙结构可以分为全预制剪力墙结构、部分预制剪力墙结构和多层剪力墙结构。 2、预制剪力墙构件可采用整块预制墙片、预制叠合墙片。预制剪力墙板宜在工厂制作,必要时也可在现场生产。预制剪力墙构件制成后,应经养护,达到设计强度后方可运抵施工现场。预制剪力墙构件安装就位后应与现浇部分整浇形成整体结构。 3、装配式剪力墙结构的布置应符合下列要求: (1)平面形状宜简单、规则,平面布置宜对称,应沿两个主轴方向布置剪力墙,不应为平面扭转不规则结构; (2)竖向体形宜均匀、规则,竖向布置宜连续,不应为楼层侧向刚度不规则结构或层间受剪承载力不规则结构; (3)预制剪力墙的墙肢截面宜简单、规则。预制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。应避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。 4、抗震设计时,全预制装配式剪力墙结构,不应有较多短肢剪力墙;外墙预制、内墙现浇的装配式剪力墙结构,不宜有较多短肢剪力墙。当有较多短肢剪力墙时,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%; (1)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; (2)有较多短肢剪力墙是指,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%。 5、对多层剪力墙结构,在水平荷载作用下结构的侧向位移计算值应放大1.2倍。 6、预制叠合剪力墙取有效厚度参与整体计算

预制叠合剪力墙有效厚度 (二)剪力墙构件设计 1、预制剪力墙的墙肢截面设计及构造要求,除本章特别规定外应符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011)及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3)的相关要求。 2、预制剪力墙板可采用矩形或“L”形板,板高不大于6.0m,单块预制剪力墙板板重不宜大于6t。开洞预制剪力墙板洞口宜居中布置。 3、墙板上的孔洞宜做成园孔,当设置成方孔时转角部位(如门窗口角部)应作成小圆角,并应配置不少于2ф8的斜向钢筋或ф4小网片。墙面埋设的连接用预埋件锚板宜凹入板面10~15mm,连接件焊接后应进行清理,涂防锈漆并用砂浆抹平。 4、门窗连梁部位及其钢筋锚固部位不宜开洞。当必须开洞时,洞口位置宜布置在跨中及截面高度中间三分之一范围内。孔洞宜设钢套管加强,并将箍筋适当加密。钢筋混凝土墙板开有较小孔洞(洞的高和宽均小于800mm)时,应沿洞口周边设置构造钢筋,其截面面积不小于被洞口切断的钢筋面积,或每边不小于2ф12,该钢筋自孔洞边角算起伸入墙内的长度不应小于la或laE。

剪力墙结构设计注意要点

剪力墙结构设计要点 整体规定 ◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为130、120、100、80m,9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 6度、7度、8度抗震时,将本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用 9度抗震时,应专门研究 (说明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度) ◆B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 6度、7度抗震时,按本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用 8度抗震时,应专门研究 ◆结构的最大高宽比: A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为6、6、6、5、4 B级高度——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为8、7、7、6 ◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响; 其他情况,应计算单向水平地震作用的扭转影响

◆考虑非承重墙的刚度影响,结构自振周期折减系数取值0.9~1.0 ◆平面规则检查,需满足: 扭转:A级高度—— B级高度、混合结构高层、复杂高层—— 楼板:有效楼板宽≥该层楼板典型宽度的50% 开洞面积≤该层楼面面积的30% 无较大的楼层错层 凹凸:平面凹进的一侧尺寸≤相应投影方向总尺寸的30% ◆竖向规则检查,需满足: 侧向刚度: 除顶层外,局部收进的水平向尺寸≤相邻下一层的25% 楼层承载力:A级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力(宜)≥相邻上一层的80% 薄弱层抗侧力结构的受剪承载力(应)≥相邻上一层的65% B级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力(应)≥相邻上一层的75% (说明:楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向,该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和) 竖向连续:竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力不得由水平转换构件(梁等)向下传递 ◆水平位移验算: 多遇地震作用下的最大层间位移角≤ 罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角≤1/120 ◆舒适度要求: 高度超过150m的高层建筑,按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最

探究装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计

探究装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计 摘要:装配式建筑在我国发展迅速,相对于传统的建筑在施工的过程中有着极 强的工业化特点,因此被大大采用。通过研究装配式建筑的剪力墙能够大大的提 高施工效率,以此来更快的完成是施工,为我国的国民生产提供了极大的帮助。 关键词:装配式建筑;施工技术;剪力墙设计 一、重要性分析 剪力墙结构是应用范围较广的承重体系,是纵向与横向的钢筋混凝土墙的结合,因能承 受水平方向与竖直方向的力而得名,同时还能制约建筑在水平方向上产生的力。而当剪力墙 应用到装配建筑由于是模块化作业,因此其施工过程主要集中在前期的预制件,节点的设计 和最后的安装组合。而剪力墙成为了整个预制体系的承重关键,因此剪力墙的的设计是及其 重要的,决定着整个建筑的合格与否。 二、剪力墙结构设计要点 做好参数标准的把握 首先,计算振型数。通常来说,建筑剪力墙结构设计,应计算较多的振型数,要做好质 量系数的把握,保证能够超过最初设定的数值,以此保证建筑结构设计方案的合理性。对于 振型数的选择,应结合建筑类型确定。其次,计算墙体竖向分布筋配筋率。一般来说,配筋 率大小多以实际配筋率为主,以此减少整体计算结果的偏差。若未按照实际配筋率开展计算,极易造成受弯钢筋数值变化。最后,确定最小地震剪力系数。从建筑剪力墙结构设计实践来说,结构计算参数的确定,最小地震剪力系数为核心标准,产生的抗震作用,多被用于衡量抗压性和稳定性。通常来说,低烈度区,较高的房屋建筑物底部,其最小地震剪力系数,通 常小于设计要求。 做好平面结构布置 建筑剪力墙结构设计中,要做好平面结构布置。具体布置时,坚持整体性原则进行把控,并且做到简单且均匀对称。布置剪力墙,按照沿着周围布置的原则操作,实现增强结构整体 抗扭转能力的目标,对于结构质量中心,要保证其和结构刚度中心有效重合,当遇到地震情况时,实现减少扭转力给结构造成影响的价值。 合理布置竖向结构 一般来说,建筑的竖向刚度,多被竖向受力构件多次转换影响。基于此,通过适当增加 剪力墙转换层垂直结构的方式,保障剪力墙的稳定性。对于刚度的控制,从控制剪力墙转换 层传力模式的角度入手,保证从上到下传力路径相同,以免发生水平方向的多级转换,避免产生多次转换次梁的情况。选择转换梁上层墙体位置以及中间支柱中,设置孔洞,达到增强竖向承重的效果。若想保证多级转换,确保传力方式相同,那么要在转换层主体结构内,设 置竖向抗侧力构件,以此确保剪力墙整体结构的性能,使其达到稳定性以及牢固性的要求[2]。 做好连梁设计 建筑剪力墙结构设计中,连梁的设计,主要是为了控制由于剪力墙水平力作用,造成的 墙肢变形,确保建筑剪力墙整体的安全性,所以有着重要的地位。因此在开展建筑剪力墙结

高层建筑剪力墙结构优化设计分析

高层建筑剪力墙结构优化设计分析 发表时间:2016-09-06T15:21:11.103Z 来源:《建筑建材装饰》2015年9月下作者:毛黎明[导读] 高层建筑是建筑行业发展的主流,而剪力墙结构在住宅中的应用也将变得更加广泛。 (南京长江都市建筑设计股份有限公司,江苏南京210002) 摘要:高层建筑是建筑行业发展的主流,而剪力墙结构在住宅中的应用也将变得更加广泛。尽管尚且存在着一些缺点,但是剪力墙因为具有良好的整体稳定性、承压性以及抗震性,依然是一种很好的选择。关键词:高层建筑;剪力墙结构;优化设计前言 由于剪力墙结构在高层住宅建筑中广泛使用,需要广大设计人员不断地对剪力墙结构的设计进行优化,通过合理的计算和构造措施提高结构的延性,从而改善剪力墙结构的受力性能。 1高层建筑剪力墙结构优势分析首先,剪力墙结构与框架结构相比,由于剪力墙基本布置在建筑隔墙内,剪力墙厚度基本上同建筑的隔墙厚度,这会使得建筑室内墙面非常平整,不会出现露梁或者是露柱的情况,因此其外形十分美观,整体空间简洁;再次,剪力墙结构一般侧向刚度大,抵抗水平荷载的能力比较强,在水平荷载作用下的侧移容易满足,同时在剪力墙结构中布置一定数量的连梁,通过调整剪力墙的连梁并由连梁的变形来耗能,改善了剪力墙结构的延性,结构的安全性和经济性都能得到保证;另外,当剪力墙内出现洞口,但并不是很大时,其完全不会影响到结构的整体性能。因此,剪力墙结构体系值得在高层住宅建筑中得到更加广泛的应用。 2高层建筑剪力墙结构设计原则结合剪力墙结构的优势与劣势,设计人员在进行设计时,需要遵循相应的原则,以此将剪力墙结构的性价比达到最佳,其各个性能指标都能够达到规范的要求,而其劣势设计人员则需要尽可能的规避。高层建筑剪力墙结构设计所要遵循的最基本的原则就是安全、经济,在兼顾设计质量的同时,还需要考虑到经济成本,只有两者做到统一,剪力墙结构才能够真正的发挥出价值。 剪力墙布置也需要符合一定的原则,简单概括起来就是:在满足规范规定的层间位移角、周期及轴压比等限值的前提下,剪力墙数量宜尽量减少,只有这样,才能体现出其在经济方面的价值,但是如果一味的贪图实惠,那么整个结构的稳定性与抗震性都会受到影响。 3高层建筑剪力墙结构优化设计 3.1结构布置 高层建筑剪力墙在进行结构布置的时候,可以考虑在建筑山墙位置的剪力墙宜尽量做成长墙,或者连为一体,这样可以最大限度地增大结构整体的抗侧刚度和抗扭刚度,同时也基本上不会影响建筑的使用功能。 高层建筑的电梯井由于自身能够形成封闭筒体,可以提供较大的抗侧刚度,在结构布置时宜尽量采用,但是在设计时需要采取加大电梯井周围楼板厚度及楼板配筋的强化措施,这样可认为电梯井四周的剪力墙是有效的,能有效传递水平力,在设计时可不弱化其对主体结构的影响。 当楼梯间布置在建筑平面的角部时,应注意以下问题:(1)楼梯间外部剪力墙承受少量的竖向荷载,地震时容易出现拉应力; (2)应采取措施加强墙与楼层及休息平台的连接,必要时应加大楼梯板厚,梯板短向钢筋应加大并按受拉锚固要求锚入墙内,梯板沿长向板边设置暗梁或钢筋带,加大楼板的平面内刚度并给墙以较大的平面外约束。 剪力墙数量过多不仅会影响到建筑空间的大小且导致建筑的重量增加,以致于整个结构承受的地震力也将变大,高层建筑不得不面临破坏的可能。剪力墙的数量过少,就会使得结构整体刚度不足,以致于出现墙体裂缝。因此,剪力墙数量的控制,对于高层建筑结构有着极为重要的影响,在设计过程中需要仔细推敲和通过大量的试算,从而确定合理的剪力墙布置方案。 3.2洞口设计与墙体厚度 由于具有良好的抗震性,剪力墙也被称之为是抗震墙。剪力墙在进行洞口设计的时候,因为洞口的存在会使得墙体的整体分布出现非直线的情况,同时还会有小偏差,即使偏差很小,可如果洞口设计不恰当,依然会导致剪力墙的抗震性能减弱。因此,剪力墙的洞口设计也是很重要的。在进行剪力墙的洞口设计之前,必须要考虑周全,尽可能做到剪力墙的门窗洞口上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁,应力分布比较规则,又与当前普遍应用程序的计算简图较为符合,设计结果安全可靠,同时宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。抗震设计时,一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强部位不易采用错洞墙;如无法避免错洞墙,则易控制错洞口之间的水平距离不小于2m,一、二、三级抗震等级的剪力墙均不宜采用叠合错洞墙。 剪力墙的厚度同样需要特别注意,如果剪力墙的墙体过薄,对于剪力墙的抗震性和负载能力都会造成不小的影响,甚至会导致结构整体参数不合格的情况发生,埋下安全隐患。如果剪力墙的墙体过厚,对于住户来说可用的空间便缩小了,这无疑是空间的浪费,也给投资商带来了损失。因此,高层建筑剪力墙的厚度也应该通过严格的计算来确定。 3.3构造措施 对于剪力墙整体而言,其平面外的刚度比较低,承载能力相对比较差,但是平面内的刚度却比较高,承载能力也比较好。具有这种特点的剪力墙,需要控制好外平面的弯矩,从而使得剪力墙的平面内与平面外都能够保持在稳定的状态。根据剪力墙的受力特点,在配筋的时候要求把水平钢筋配置在剪力墙的外侧,而竖向钢筋则配置在内侧,而顶部则可以设计暗梁。通常而言,剪力墙长度以小于8m为宜,当超过8m时应利用弱连梁来进行分离。对剪力墙的连梁进行完善与调整,同样能够让剪力墙处于更加合理的受力状态,也让建筑物的抗震性能得到提升。不同截面的连梁其受剪承载力和配筋都有不同的规定要求,经过调整后的连梁弯矩、剪力值需保证其在竖向荷载作用下的安全性,这样才能够保证整个结构的安全性。

浅谈建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

浅谈建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用 随着经济社会的快速发展,我国建筑设计水平也不断提高。当前随着城市化进程的不断加快,城市资源的日益紧张,这都给建筑结构设计带来严峻挑战。剪力墙本身的刚度较大,整体性也较好。剪力墙能够具有良好的抗震性能,同时它的价格成本也比较低廉,因而被广泛地应用于高层混凝土建筑中。在今后发展过程中设计人员只有不断加强剪力墙结构的应用,才能满足实际要求。 标签:建筑结构;剪力墙结构设计;应用 1、剪力墙结构设计原则 在剪力墙结构设计过程中,剪力墙要按墙肢截面高度与其厚度的比值判断其类型,按柱或者按双向受压构件进行设计。剪力墙既要达到一定的刚度,还要具有一定的变形性能和延伸性能。高层建筑剪力墙结构会承受多方面的荷载与压力,一方面要承担水平剪力和弯矩,另一方面要承擔建筑物的竖向压力。剪力墙在承受弯矩、轴力和剪力等多种力的荷载状态下工作,设计师在设计剪力墙时要考虑到剪力墙的弯曲性能和延伸性,这样既可以提升建筑物的抗震性能,同时还能够避免脆性对建筑物造成的影响。剪力墙在设计的时候要切忌与平面外进行搭接,若必须进行搭接时,需要采取相应措施,以确保剪力墙的平面安全。 2、建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用 2.1剪力墙结构的合理布置 剪力墙结构设计中,必须沿主轴方向双向均匀布置,两个方向抗侧刚度不应有较大差别,不宜采用单向方式进行布置。在设计时应当注意刚度的中心应尽量与质量中心相近,以尽可能的减小地震带来的结构性扭转。在对剪力墙进行结构性布设时,墙肢的选择上以T型和L型为宜,而不应该选择“一”字型的墙肢。 为了减轻剪力墙结构的自重,同时达到加大建筑空间的目的,剪力墙的布置应以满足规范的侧移限制为好,而不应一味的顺应刚度需求,而使得剪力墙设计的布置过于密集。在进行剪力墙设计时,竖向刚度必须匀称,由下到上的连续布置,可以根据高度的不同对剪力墙的厚度以及混凝土等级进行相应的调整。同时,剪力墙上必须布置洞口,尽量成排排列,这样就能够形成明确的墙肢和连梁,使得应力分布较为均匀,同时尽可能的符合计算简图,使得设计结果的可靠度较高。 2.2科学确定剪力墙结构的设计厚度以及长度 在开展剪力墙结构设计工作时,应当科学的确定其厚度以及长度。其中在厚度设定方面,根据相关抗震规定要求,在建筑抗震等级大小在一、二级的情况下,剪力墙结构的底部加强墙厚应当设置在两百毫米左右,同时要求其应超过楼层高度大小的十六分之一,同时其它地方的墙厚需要维持在160毫米左右。在开展设

浅谈混凝土剪力墙结构设计

浅谈混凝土剪力墙结构设计 摘要:剪力墙结构作为高层建筑中的主要结构形式,是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构,被广泛运用于现代高层建筑。相对于框架结构,剪力墙结构既可以保证结构安全可靠性,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,但比框剪结构的刚度分配、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。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。以此,笔者结合实际和国家规范条文对剪力墙结构做出以下讨论。 关键词:高层建筑;剪力墙;概念设计;结构设计;计算原则;墙体配筋 abstract: the shear wall structure as the main structure form in tall buildings, is adapted to the architectural requirements and the formation of the special shear wall structure, is widely used in modern high-rise building. relative to the frame structure, the shear wall structure can guarantee the safety of the structure reliability, and can make indoor space reasonable, metope level off, so high building structure used more and more in the shear wall structure, shear wall, the stress of the deformation

某高层住宅剪力墙结构优化设计

某高层住宅剪力墙结构优化设计 发表时间:2014-09-17T09:27:44.653Z 来源:《工程管理前沿》2014年第7期供稿作者:段雨秋 [导读] 设计过程中,要充分利用现有软件计算快速的优势,布置多种方案,分析比较计算结果,以期达到最优的设计。 段雨秋(广东省轻纺建筑设计院) 摘要:近几年,随着我国经济的快速发展,我国城市高层建筑也随之快速发展,一栋栋高楼拔地而起,由此产生了一个新名词:含钢量。含钢量直接影响着工程的建筑成本,成为了建设单位尤其是房地产开发商追逐的一个目标。在这些高层建筑中,剪力墙结构由于其在使用空间上所具有的各种优越性,受到了人们的欢迎,尤其是其满足了住宅功能的要求,更是受到了房地产开发商的青睐。剪力墙结构已成为高层住宅的主要结构形式。本文结合工程实例,仅对剪力墙结构怎样进行优化设计,保证结构安全的同时,达到理解的经济效果进行了总结分析,并提出了相关建议和措施。 关键词:剪力墙;结构设计;优化;含钢量1 剪力墙结构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。根据剪力墙墙肢的长度,剪力墙结构分为普通剪力墙结构和短肢剪力墙结构。《高规》规定:截面厚度不大于300mm,墙肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8 的为短肢剪力墙结构。短肢剪力墙结构相对于剪力墙结构其抗侧移刚度较小,规范规定不能采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构,短肢剪力墙较多时,应利用电梯、楼梯间布置筒体,形成短肢剪力墙与筒体共同抵抗水平力的剪力墙结构。对于层数较少的高层住宅,可以采用短肢剪力墙结构体系,避免剪力墙结构轴压比太低,墙体承载力不能充分发挥,造成浪费。20 层以上的建筑一般采用剪力墙结构。 2 工程实例2.1 工程概况某小区高层住宅群,位于湖北省某地,抗震设防烈度6 度,场地类别Ⅲ类。项目共十栋住宅,另有一层地下室。住宅层数为23~25层。本文以1#2#住宅为例,详细介绍结构布置及优化过程。 1#2#住宅建筑面积20798.8 平方米,共23 层,首层及二层层高4.5 米,其他层层高3 米,一层地下室。结构在中间设置一道伸缩缝,缝宽200mm,满足抗震要求。结构平面如下图所示。 2.2 结构布置及优化结构平面布置在满足建筑使用要求的前提下,应尽量简洁、规则,结构的刚心和质心一致。剪力墙应沿建筑物全高布置,各层门窗洞口应上下对齐,形成明确的连梁和墙肢,避免错洞剪力墙和叠合错洞剪力墙。剪力墙的墙厚和混凝土强度等级沿建筑物高度连续变化,避免刚度突变。剪力墙墙肢不宜过长,规范要求不大于8m。 根据本项目建筑平面特点,设计人员初步方案确定采用剪力墙结构体系,结构平面布置尽量均匀对称,减少扭转的影响,并在电梯及楼梯部位设置了筒体,剪力墙的墙肢厚度200mm,长度2000mm,由于首层和二层层高较高,剪力墙墙肢厚度增加为300mm。经初步计算后发现,结构整体偏刚,位移角较小,且含钢量偏大,不能满足业主要求。通过调整,取消了电梯及楼梯间周围的筒体,布置成普通的剪力墙,其他墙肢长度也同时修改为1700mm,底部三层剪力墙混凝土强度等级C40,上部楼层均匀变化为C35、C30。采用PKPM 计算后,结构刚度适中,分布均匀,周期及位移角有所增加,但均在合理范围内。结构轴压比也略有增加,一般在0.5 左右,不超过0.55。结构计算主要参数如下:经过设计人员合理优化平面布置后,PkPM 初步计算剪力墙的配筋大多为构造配筋,其节点区主筋、箍筋以及墙段水平分布筋的配筋均按规范的最小配筋率配置。初步统计,优化后剪力墙部分的钢筋含量减低了近1/3。 3 优化的目的-含钢量3.1 含钢量现在已经成为建设方和设计人员最关心的话题和一直努力的目标。一些房地产开发商对结构的含钢量进行了详细的统计,并对结构设计提出了明确的要求。影响含钢量的因素很多,首先是建设地的基本信息,如抗震设防烈度、场地类别、基本风压。这些是设计人员无法改变的。在这些外部因素一定的条件下,怎样把建筑设计的即安全又经济是设计人员要努力的工作。这个工作既包括建筑师也包括结构师。据统计,层高每增加10mm,含钢量可以增加2%,拐角窗的设计使含钢量增加1%。因此对建筑师而言,首先要尽量降低建筑层高,采用轻质的砌体材料,减轻结构的自重,由此可以降低梁柱的配筋和基础的造价。其次,立面复杂程度也会对含钢量有影响,如飘窗台的设计、转角窗,在满足立面效果的前提下,应尽量减少细节的设计。对结构师而言,笔者认为合理的平面布置才是关键。对剪力墙结构来说,墙肢应均匀布置,长度不宜过长,刚度不宜过大,在满足规范规定的楼层最大位移、位移比和剪力系数等参数的基础上,应使计算结果尽量接近规范值。要尽量减少剪力墙的布置,以大开间剪力墙布置为最佳,有效减轻结构自重,减少基础以致整个工程的造价。 设计过程中,要充分利用现有软件计算快速的优势,布置多种方案,分析比较计算结果,以期达到最优的设计。 3.2 根据PKPM 的统计结果,框架梁的含钢量占总含钢量的一半以上。如何控制框架梁的含钢量对整个结构的优化有着重要的影响。对于剪力墙结构,框架梁的跨度一般都比较小,对跨高比不大于5的梁按连梁设计,对跨高比大于5 的按框架梁设计。本工程采用如下

装配整体式剪力墙结构设计技术要点

前言 根据装配式住宅项目经验,结合当前政策要求,对装配整体式剪力墙结构的方案设计、初步设计、施工图设计及构件加工图深化设计等各个环节的设计要点进行了分析和总结。 01 政策解析 预制率 单位建筑±0.000标高以上,结构构件采用预制混凝土构件的混凝土用量占全部混凝土用量的体积比,按公式一计算: 预制率=V1/(V1+V2)×100%(公式一) 式中V1为建筑±0.000标高以上,结构构件采用预制混凝土构件的混凝土体积;计入V1计算的预制混凝土构件类型包括:剪力墙、延伸墙板、柱、支撑、梁、桁架、屋架、楼板、楼梯、阳台板、空调板、女儿墙、雨棚等;V2为建筑±0.000标高以上,结构构件采用现浇混凝土构件的混凝土体积。 预制率说明: 一是预制率最低指标选择的界限是建筑高度60m;建筑高度是指建筑±0.000标高至建筑檐口标高,与女儿墙、建筑屋面构架、屋面局部突出物等高度无关。 二是建筑±0.000标高泛指建筑室外地坪以上首层建筑地面标高的部位。 三是预制率的计算范围包含结构构件以及与结构构件一体化生产的分结构部分。当采用复合夹心剪力墙板或框架柱和梁外侧采用保温装饰一体化做法时,保温层外侧的混凝土外叶板混凝土体积可计入V1;当在预制剪力墙板构件中有

非结构受力的分隔墙、围护墙部分时,如窗下墙、窗间墙,该部分的体积可计入V1。 装配率 单位建筑±0.000标高以上,围护和分隔墙体,装修与设备管线采用预制部品部件的综合比例,按公式二计算: 装配率=ΣQ1/(100-q)×100%(公式二) 装配率说明: 一是缺少的评价内容q项是建筑不存在的功能,不是没做的评价内容。 二是外围护和内隔墙中的“非砌筑”部分针对的是非承重的墙体,泛指所有以“干法”施工为主要方式的墙体技术和产品。在剪力墙结构建筑中,当所有外墙均由剪力墙结构受力的预制构件组成时,该项满足要求。 预制范围 各标准和规程中规定了建筑结构不适合采用预制方案,适合采用现浇方案的区域:高层装配整体式剪力墙结构设置地下室时,宜采用现浇混凝土;底部加强部位宜采用现浇混凝土;结构转换层和作为上部结构嵌固部位的楼层宜采用现浇楼盖;屋面层和平面受力复杂的楼层宜采用现浇楼盖。楼梯平台板和梯梁宜采用现浇结构。采用现浇混凝土的初衷是提高结构的整体性,增强关键部位的延性,根据以往项目,工程经验如下。

浅谈高层剪力墙结构的设计

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 103

相关文档
最新文档