短肢剪力墙结构体系设计

短肢剪力墙结构体系设计
短肢剪力墙结构体系设计

短肢剪力墙结构体系设计

【摘要】短肢剪力墙结构是一种适应建筑要求而形成的较为特殊的剪力墙结构。笔者分析了短肢剪力墙结构的特点以及短肢剪力墙结构布置中需注意的问题,并对短肢剪力墙结构设计中薄弱部位的加强措施进行了探讨。

【关键词】短肢剪力墙;判定;受力性能;布置;改善

短肢剪力墙结构是在普通剪力墙结构的基础上,吸收了框架结构的优点,近年来逐步发展形成的新结构型式。文章从短肢剪力墙结构体系特点、短肢剪力墙和短肢剪力墙结构的判定、受力性能、短肢剪力墙的布置、抗震薄弱环节和改善方法着手,对高层建筑设计中剪力墙结构应用进行分析。

1 剪力墙布置

剪力墙布置除应符合规程中有关规定外,在本文中进一步对剪力墙的布置提出了一些要求,其中关于短肢剪力墙和梁、墙布置都属于本文着重阐述的内容。

1.1 双向布置剪力墙及抗侧刚度

高层建筑应有较好的空间工作性能,剪力墙结构应双向布置,形成空间结构。在抗震结构中,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向抗侧刚度接近,即两个方向的自振周期宜相近。

另一方面,剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大,为充分利用剪力墙的能力,减轻结构重量,增大剪力墙结构的可利用空间,墙不宜布置太密,使结构具有适宜的侧向刚度。

短肢剪力墙结构设计的特点和注意事项

短肢剪力墙结构设计的特点和注意事项 【摘要】文章主要从结构设计需要注意的事项出发,详细介绍了短肢剪力墙设计在建筑设计中的特点,和在大体结果设计中应主要的问题及不应忽视的重要问题,短肢剪力墙结构是当前小高层建筑结构设计中一种根据剪力墙结构进行改进后的设计方式,其改进的目的是为了更好的适应人们对于建筑内部空间应用的需求,使建筑内部的平面空间更大,室内空间应用更加灵活和高效,满足了现代城市居民对建筑室内设计的要求。 【关键词】短肢剪力墙;设计特点;注意事项 前言 近些年来,在现代城市的建设中,小高层以其独特的优越性成为当前住宅建筑中最受欢迎的建筑结构形式,其优越性主要体现在土地利用率高,相对开发成本低,舒适性和便利性更强,户型也更加多样等几方面。尤其是采用短肢剪力墙结构的设计方式进行施工的小高层,更大程度了满足现代都市人对于住宅建筑内部更高的空间利用率和更灵活多样的室内设计的需求。短肢剪力墙结构,是在普通剪力墙结构的基础上根据人们对建筑日益增长的需求而发展而来的,并且逐渐成为现代小高层建筑结构设计中的主要设计方式。 1.短肢剪力墙结构体系的优点 随着短肢剪力墙结构体系在小高层建筑结构设计中的广泛应用,可以从实践中看出该结构体系的优点主要体现在满足小高层建筑的功能需求和满足结构设计需求这两大方面。 首先,在建筑功能方面,短肢剪力墙的墙肢设计是与填充墙的厚度相同的,且短肢剪力墙与各个墙体之间的梁的连接是处于墙体的竖立平面内的,这就很好的实现了框架结构中梁柱外露的问题;在短肢剪力墙结构的施工中,大都是采用的较为轻质的建筑材料,以减少结构的负重荷载;短肢剪力墙由于其自身特性而在一定程度上增大了施工难度,但其能够很好的扩大建筑内部的有效使用面积,因此,仍然是具有很大推广价值的。 其次,在结构设计方面,短肢剪力墙结构要比普通框架-剪力墙具有更好的隐蔽性,使墙肢与梁可以隐藏在墙体内,方便了用户对内部结构的灵活设计应用。且在设计中,短肢剪力墙对于墙的数量和肢长的确定也更加灵活,可以通过计算建筑的抗侧力需求来确定数量的多少以及肢长的长短,同时,墙体刚度的大小和刚度中心位置的确定,也都可以根据实际情况灵活调整,使建筑结构设计更加贴合实际的需要。 另外,在小高层住宅结构设计中,短肢剪力墙与常用的普通剪力墙体系相比,其具有的特点主要体现在以下几点:充分利用墙肢的承载能力,避免传统剪力

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

短肢剪力墙定义

短肢剪力墙定义 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。 短肢剪力墙与异形柱结构受力分析与设计 异形柱随着人们对住宅,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”和”异形柱框架结构”型式。 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。 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,前者如建研院的TBSA、TAT,广东省建筑设计院的广厦CAD的SS模块,后者如建研院的TBSSAP、SATWE,清华大学的TUS,广东省建院的SSW等。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。虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广,但对墙肢较长的短肢剪力墙,应该用空间杆-墙组元程序进行校核。 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

短肢剪力墙的定义

短肢剪力墙的定义 一、短肢剪力墙的定义 (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。 二、短肢剪力墙的界定方法 规程相关规定:《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。 短肢剪力墙结构,其首先应是全剪力墙结构。 短肢剪力墙结构中,应有足够的长肢剪力墙。 如果把短肢墙看成异形柱,则短肢剪力墙结构可以认为呈框剪结构的变形特征。 当结构形式符合短肢剪力墙结构形式后,才能在软件总信息参数的结构体系中,定义结构为短肢剪力墙结构。 当采用壳元模型时,应加细单元的划分。(宜把默认的2改为1)短肢剪力墙结构有时用薄壁杆元(TAT)可能更合适。因短肢墙的模型更符合薄壁杆元模型,采用壳元则有单元划分不细的问题。 三、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。 1、短肢墙与异形柱的区别 截面尺寸:

高层框架剪力墙结构设计实例探析

高层框架剪力墙结构设计实例探析 发表时间:2016-03-07T11:54:20.603Z 来源:《工程建设标准化》2015年10供稿作者:金国祥 [导读] 中国中建设计集团有限公司(辽宁分公司)高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。 (中国中建设计集团有限公司(辽宁分公司),辽宁,沈阳) 【摘要】随着住房数量的需求的不断增加,以及受到土地资源紧缺现象的控制,当前城市楼层建设主要表现为高层楼房的建设施工。而高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。笔者结合当前一些比较成功的高层框架剪力墙结构设计案例,对高层框架剪力墙的施工要求和注意事项等进行了深入的分析和研究,希望能够给有关的设计人员必要的参考和借鉴。 【关键词】结构设计;框架剪力墙;结构布置;计算分析 前言 剪力墙结构是目前高层建筑施工中普遍应用的一种建筑形式,该结构设计科学,建筑施工难度小,具有一定的稳固性,安全可靠,目前应用范围越来越广。笔者进行了大量的资料研究和案例分析,总结出剪力墙结构设计的几点主要注意事项,下面进行简单的分析和介绍: 1.框架剪力墙结构布置 (1)双向抗侧力体系和刚性连接。框架—剪力墙结构中,剪力墙是主要的抗侧力构件。结构在两个主轴方向均应市置剪力墙,并应设计为纵、横双向刚接框架体系,尽可能使两个方向抗侧力刚度接近,除个别节点外,不应采用铰接。如果仅在一个主轴方向布置剪力墙,会造成两个主轴方向的抗侧刚度悬殊,无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质,与有剪力墙的另一方向不协调,也容易造成结构整体扭转。主体结构构件间的连接刚性,目的是为了保证整体结构的几何不变和刚度的发挥;同时,较多的赘余约束对始构在大震下的稳定性是有利的。 (2)框架—剪力墙结构是通过刚性楼、屋盖的连接,将地震作用传递到剪力墙,保证结构在地震作用下的整体工作的。所以,从理论上来说,剪力墙与剪力墙之间的距离不应该过大,需要严格控制在安全系数之内,否则,两者中间的重力没有承载的媒介,可能会发生坍塌事故。一些施工单位为了节约经济成本,降低施工量,往往会在设计的基础上擅自扩大剪力墙之间的间隔,这些都是违规操作,必须杜绝。 (3)楼板开洞处理。通常来说,如果设计和施工实际情况允许,尽量不进行楼板开洞,但是在实际的施工过程中,存在一些无法避免的客观因素,此时必须进行楼板开洞处理。一旦遇到这类问题,其核心原则就是,尽量缩小开洞的数量和开洞的面积。即使,在设计之初对于重力和承重能力都进行了科学的计算和预测,但是一旦进行了楼板开洞处理,实际的承重情况可能会发生改变,因此施工人员应该提高警惕。 2.结构计算分析要点 框架剪力墙结构的计算应考虑框架与剪力墙两种不同结构的不同受力特点,按两者变形协调工作特点进行结构分析。即使是很规则的结构,也不应将结构切榀,简单地按二维平面结构(平面框架和壁式框架)进行计算。不应将楼层剪力按某种比例在框架与剪力墙之间分配。框架剪力墙结构是复杂的三维空间受力体系,计算分析时应根据结构实际情况,选取较能反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。对于平面和立面布置简单规则的框架—剪力墙结构,宜采用空间分析模型,可采用平面框架空间协同模型,对布置复杂的框架—剪力墙结构,应采用空间分析模型。另外,对于框架—剪力墙结构由于填充墙数量较框架结构少,而比剪力墙结构多,因此其周期折减系数应选取介于两者之间。结合工程实践经验,对于一般情况下当填充墙较多时,周期折减系数可取0.7-0.8,填充墙较少时,周期折减系数可取0.8-0.9。 此外,当今楼房的建设施工过于追求外表形式的新颖,五花八门的楼房外形,给框架剪力墙的结构设计带来了一定的难度。例如,一些建筑在设计之初,出于某种特殊的需求,可能会减少框架柱的数量,此时单根框架柱的承重压力随之增加,这样显然是不合理的,存在较大的安全隐患。对于这一问题,国家相关的管理部门高度重视,并在法律文件中做出了明确的规定:即当某楼层段柱根数减少时,则以该段为调整单元,取该段最底一层的地震剪力为其该段的底部总剪力;该段内各层框架承担的地震总剪力中的最大值为该段的Vfmax。3.高层框架剪力墙实际施工案例分析 某市为了适应市场需求,在城郊附近施工建设了一栋办公楼。地下设有停车场等共三层。地面高度为18层,总计22层。地面建筑结构由左右两个呈扇形的区域构成。该建筑施工总占地面积约为12万平方米。根据本建筑结构的基本属性,以及对相应地质条件等因素的勘察,设计人员采用剪力墙作为其主体框架。综合分析其建筑形式和材料结构,本建筑办公楼的抗震等级为8级,安全等级为2级。由于办公楼内部要求使用高度不低于2.9米,所以施工建设的难度相对来说比较大,综合考量到楼层的建筑结构以及剪力墙的应用,通过不断的调整和反复的测试,目前高建筑办公楼基本上可以达到以下几个要求:(1)根据建筑物的自振周期、位移及地震效应判断结构方案的合理性;(2)得出各构件的内力以及配筋,以判断构件截面的合理性;(3)根据结构内力分析判定结构受力的德弱部位,并在设计中采取加强措施。 受到办公楼内部使用空间的限制和制约,原本应该设计在楼层中间的剪力墙核心筒,需要按照实际情况进行位置的偏移。同时,由于本栋楼的特殊需求,在其他位置不允许继续设计框架剪力墙,这就给施工建设带来了一定的难度。由于操作起来难度系数大,同时安全系数受到了影响,因此设计施工单位经过与投资方的研究分析,最终决定略微增加剪力墙的数量。在此基础上,稍微增加了剪力墙的厚度,以提高剪力墙的承重能力。可见,在实际的施工过程中,由于不同建筑结构具有各自的独特性,因此剪力墙的实际设计都是存在差异性的,但是这种差异性需要建立在安全性之上。 本工程结构整体计算采用中国建筑科学研究院编制的多层及高层建筑结构三维分析与设计软件SATWE,计算时考虑扭转藕联的影响。考虑模拟施工分层加载,振型数取18个,采用侧刚分析方法。计算结果表明,本结构整体刚度在X方向较好,Y方向稍差。两幢楼剪力墙在X方向承担了总倾覆力矩的80%以上,Y方向承担了60%以上;西楼在地震作用下Y方向顶点位移绝对值偏大,最大层间位移接近规范限

朱炳寅 对剪力墙的认识与把握

朱炳寅对剪力墙的认识与把握 ?对剪力墙的认识与把握 1、规范对剪力墙的相关规定 1)剪力墙的划分:依据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002(以下简称:“高规”)的相关规定,各类墙肢截面高宽比(截面高度与厚度的比值,即 / )见表1。 表1 各类剪力墙的墙截面高宽比 剪力墙分类一般剪力墙短肢剪力墙超短肢剪力墙柱形 墙肢 剪力墙截面高宽比>8 8≥ ≥5 5>>3 ≤3说明:表中“超短肢剪力墙”、“柱形墙肢”是笔者为便于区分不同情况而划分的。 2)关于短肢剪力墙:短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求见表2。 表2 短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求 序号项目规定 1 结构的最大适用高度H (抗震与非抗震)比剪力墙适当降低,且7度H≤100m、8度H≤60m 2 筒体和一般剪力墙承受的 第一振型底部地震倾覆力矩≥0.5 为结构总底部倾覆力矩 3 短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙提高一级 4 短肢剪力墙的轴压比抗震等级为一、二、三级时分别不宜大于0.5、0.6 和0.7; 无翼墙或端柱时其轴压比限值降低0.1 5 抗震设计时,短肢剪力墙除底部加强部位外的各层剪力设计值增大系 数一级1.4、二级1.2 6 抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的最小配筋率底部加强部 位1.2% 其他部位1.0% 7 短肢剪力墙的最小截面厚度 200mm 8 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 2、对规范规定的理解与认识 1)“混凝土规范”规定>4时,按剪力墙要求设计; 2)对于≤3的剪力墙墙肢,规范规定按框架柱进行截面设计。注意:此处规范规定的是“按框架柱进行截面设计”,就是在抗力设计时,采用柱截面计算的原则来确定墙肢的,其他要求同墙。有文献提出墙肢的轴压比也按框架柱要求。比较可以发现,在抗震等级相同时,规

框架剪力墙结构毕业设计

河北建筑工程学院 毕业设计(论文)开题报告 系别:土木工程系 专业:土木工程 班级:工 姓名: 学号: 21号 指导教师:职称:讲师 开题时间: 2007年3月7号

毕业设计(论文)完成进度计划表

内容摘要 我毕业设计的题目是张家口市报社报业大厦,由张家口市宣化设计研究院设计,阳原第二建筑有限公司负责施工。本工程为框架剪力墙结构,地下一层,地上十二层,分为主楼和附楼两部分,主楼主要是办公专用,基础形式为人工挖孔灌注桩,附楼作为报业发行大厅,基础形式为独立基础。设防烈度为7度,抗震设防为丙类。在拟建大楼的南侧紧邻张家口日报社原有旧办公楼,旧办公楼主楼六层,侧楼五层,作为该项工程施工的办公区。本设计较为详细的介绍了基础工程,主体工程,屋面工程,以及装饰装修工程等各分部分项工程的施工组织设计方法,对于墙体大模板施工、悬挑和落地脚手架施工、基坑支护等项目做了重点的介绍和计算分析。 本工程本着安全施工,节省时间,缩短工期的原则,作好了一切的准备工作,安排比较合理,所有操作都以国家规范进行严格控制,保证了工程质量。

Contents summary My graduating the topic ofdesign is a house news agency report in City industry mansion, is turned a design institute for research design by piecethe house in City, sun at first the second building limited company is responsible for a construction.This engineering shears dint wall structure for the frame, the underground is 1 layer, the ground is previous 12, ising divided into main building and attaching building two part, main building mainly is transact appropriation, the foundation form behavior work digs bore to infuse to note a stake, attaching the building is to report industry issue hall, foundation form is independent foundation.Establish to defend the earthquake intensity as 7 degrees, the anti- earthquake establishes to defend for C.Be drawing up a south side of setting up the mansion to get close to a house newspaper agency to originally possessed old transact building, old transact building main building is 6 layers, the side building is 5 layers, is the item's engineering to start construction of transact area.This design introduced a foundation in detail more, corpus engineering, house noodles engineering, and the adornment repair the engineering waits each divide parts of item engineering of the construction organize a design method, for wall body big template construction, hang to pick and fall to the ground a scaffold construction, pit to protect etc. the item did a point of introduction and calculation analysis. This engineering is in the light of a safe construction, saving time, shortenning the principle of work period, making like the whole of prepare a work, arrange more reasonable, all operations are carried on with national norm to control strictly, promising engineering quality.

短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点

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

剪力墙结构设计计算要点和实例

剪力墙计算 第5章剪力墙结构设计 本章主要内容: 5.1概述 结构布置 剪力墙的分类 剪力墙的分析方法 5.2整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算 整体剪力墙的计算 整体小开口剪力墙的计算 5.3联肢剪力墙的计算 双肢剪力墙的计算 多肢墙的计算 5.4壁式框架的计算 计算简图 内力计算 位移的计算 5.5剪力墙结构的分类 按整体参数分类 按剪力墙墙肢惯性矩的比值 剪力墙类别的判定 5.6剪力墙截面的设计 墙肢正截面抗弯承载力 墙肢斜截面抗剪承载力 施工缝的抗滑移验算 5.7剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8短肢剪力墙的设计要求 5.9剪力墙设计构造要求 5.10连梁截面设计及配筋构造 连梁的配筋计算 连梁的配筋构造 5.1概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构,称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为3~8m。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料,如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法,施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高,墙厚在高度方向可以逐步减少,但要注意

避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25及160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平力作用下侧向变形很小。墙体截面面积大,承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。因此,它适宜于建造高层建筑,在10~50层范围内都适用,目前我国10~30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪力墙间距太小,平面布置不灵活,不适应于建造公共建筑,结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度,剪力墙的间距要尽可能做大些,如做成6m左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口,这时应尽量使洞口上下对齐、布置规则,洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的,因此,在建筑物的从纵横两个方向都应布置剪力墙,且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向,剪力墙应伸至基础,直至地下室底板,避免在竖向出现结构刚度突变。但有时,这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中,一般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店,这就要求在建筑物底部取消部分隔墙以形成大空间,这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架,即成为框支剪力墙结构,也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时,称为框支剪力墙,底层柱的刚度小,形成上下刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形,致使结构破坏。因此,在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。 11、剪力墙的开洞:在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞,当洞口沿竖向成列布置时,根据洞口的分布和大小的不同,在结构上就有实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。

底部框架—抗震墙结构特点和设计注意问题

底部框架—抗震墙结构特点和设计注意问 题 临街的多层商业住宅类建筑,多在底层设置商业用房,上部为四五层的砌体结构,这些建筑的底层因商业用房使用功能要求有较大的空间,采用框架—抗震墙结构,上部为办公、住宅小开间隔墙较多,采用较经济的砖砌体结构,这就形成了底层框架—抗震墙承重,上部砖墙承重的结构体系,简称为底框砖混结构。这类结构形式能较好地满足使用功能的要求,又具有一定的工程造价较低的优势,因此在城市和乡镇的临街建筑被广泛采用。 该结构形式的主要特点: 一、从材料上来看,此种结构底层为混凝土框架—抗震墙结构,上部为砖砌体结构,属上下两种不同材料不同性质的混合式结构。从质量分布上来看属上重下轻的结构,从刚度来看,属上刚下柔结构。 二、底层由于商业店铺开间尺寸不大,横墙相对较多,普遍存在横墙抗侧刚度大,纵墙抗侧刚度相对较小的现象,同时由于商铺临街面几乎无纵墙,内纵墙也较少,只有背街处纵墙较完整地存在,造成纵向刚度中心与质量中心的较大偏移,结构扭转效应增大。

三、上部砖墙抗侧刚度较大,但其抗剪能力过低,延性差,为脆性破坏。二层作为两种材料和两种结构体系的过渡层,受力复杂,为相对薄弱层。 针对上述特点,设计底框结构时,应注意如下几点: 一、上下层刚度比的控制 为避免薄弱层的出现,应控制底框砖混结构的上下刚度比,调整过大的刚度比,使竖向刚度尽量均匀,上下刚度比、抗剪抗压承载能力比值,决定了震害是发生在底层的钢筋砼部分还是发生在上部的砖墙部分。相对均匀的刚度、强度比值可使震害分散,破坏程度降低。所以《抗震规范》、4款规定:“底部一层框架——抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度的比值,60、70时应≤,80时应≤,且均应≥”,“底部两层框架——抗震墙房屋的纵横两个方向,底层与底部二层侧向刚度应接近,第三层与底部第二层侧向刚度的比值,60、70时应≤,80时应≤,且均应≥”。建议过渡层与底部转换层的侧移刚度比值均应控制在左右合理。 二、底层剪力墙的合理布置 底部框架——抗震墙结构布置时应力求在两个主轴方向的动力特性接近,刚度中心与质量中心应减少偏心。在商铺临街面宜尽量布置钢筋砼抗震墙。剪力墙布置应避免形成高宽比小于2的低矮墙,应注意抗震横墙间距大于规范要求。设计时常遇到抗震墙承载力验算不满足,增加抗震墙的数量或

短肢剪力墙结构相关规定与设计

短肢剪力墙结构相关规定与设计 摘要本文针对住宅中工程短肢剪力墙结构的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;结构设计 《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)中规定:短肢剪力墙是指墙截面高度与厚度之比为5~8倍剪力墙结构,且墙后不小于 200 mm。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 1)短肢剪力墙高厚比的要求:①短肢剪力墙与一般剪力墙的区分。《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)中7.1.2条规定,短肢剪力的高厚比是5~8,而一般剪力墙的高厚比大于8;②短肢剪力墙与异型柱的区分。《异型柱规范》中7.1.1条规定,异型柱是截面几何形状为L形、T形和十字形,且截面各肢的高厚比不大于4的柱,这样就与《高规》中7.1.2条的规定出现不衔接的情况,即墙肢高厚比在4~5之间的构件应按异形柱设计还是按短肢剪力墙设计?《混凝土规范》中l0.5.1条规定,当构件截面的长边大于其短边的4倍时,宜按墙的要求设计。 2)短肢剪力墙的判定在实际中,由于L形、T形、十字形和Z形的短肢剪力墙的大量应用,比一字形短肢剪力墙的抗震性能强,延性及平面外稳定性较好,所以规范要求短肢剪力墙尽可能设置翼缘。PKPM(结构计算软件)规定,短肢剪力墙必须是不超过两个墙肢且每个墙肢高厚比都小于8的剪力墙,软件按此定义搜索和判断短肢剪力墙。 2 短肢剪力墙的受力特点 目前,对于短肢剪力墙为何定义为墙肢高度比为5~8的剪力墙并没有明确说明理由事实上,短肢剪力墙介于联肢墙与异形框架柱之间,它属于联肢墙的一种界限情况,与一般的联肢墙相比,它的墙肢截面高度要短一些,但它仍属于剪力墙的范畴。下面以双肢墙为例来说明短肢剪力墙的受力特点。它由两个T 形截面的墙肢和一系列连梁组成的联肢墙。设水平荷载在离墙底为z的高度处产

框架-剪力墙结构结构设计说明

框架-剪力墙结构结构设计 编制说明 本施工组织设计根据工程设计出图情况,建设单位对本工程要求和我司综合实力进行编制;其它未在图纸范围内内容和 设计修改另做说明。 编制依据 1、 Xx设计院设计的xx工程施工图(建施、结施、水施、 电施) 2、施工合同书 3、图纸会审 4、《混凝土结构施工及验收规范》GB50204-92 5、《砖石工程施工及验收规范》GBJ203-83; 6、《屋面工程技术规范》JGJ73-91 7、《建筑地面工程施工及验收规范》GB50209-95 8、《建筑装饰工程施工及验收规范》JGJ73-91 9、《建筑安全技术规程》 10、《采暖与卫生工程施工及验收规范》GBJ242-82 11、《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GBJ303-88 12、《建筑工程质量检验评定标准》GBJ301-88 13、其它现行国家有关施工及验收规范; 14、我司现有经济、技术综合实力情况。

第一章工程概况 一、有关单位: 建设单位: 设计单位: 施工单位: 监理单位: 二、工程地理位置: 三、设计概况 大酒店是一幢集娱乐、餐饮、住宿为一体的多功能综合楼, 该楼 平面形状呈“┐”字形,是大酒店的主要工程,该建筑总建筑面积7072 m2 ,主体8层,总高为35.8m,防火等级为 二级。 四、结构概况 1)结构体系 本工程为框架-剪力墙结构,框架抗震等级为一级,剪力墙 抗震等级 为一级; 2)抗震设防 设防烈度为9度;

3)结构安全等级 结构安全等级为二级。 五、具体详工程概况一览表 建设单位工程名称 设计单位司使用功能餐饮、娱乐、住宿 建筑及结构特征 建筑面积7072平方米总高 35.8m 层数 8层外装饰外墙面砖、石材 层高底层4.8m、二层3.3m、三层~七层3.0m、8层 3m 内装饰花岗岩地面,防滑地面砖水泥豆石楼地面,大理石或石材饰面,轻钢龙骨金属扣板吊顶等 结构类型框架-剪力墙结构 设防烈度9度 砌体普通砖、粘土空心砖、加气砼砌块水、电讯生给水系统、排水系统、热水系统、消防给水系统、消防控制配电照明、CATV系统、电话通讯、消防及背景音乐系统 第二章施工条件 一、该工程紧靠xx,施工场地较宽。 二、根据xx地区的地理位置,该地区交通不便利 建筑物质不完全,需在内地购买。 三、气候条件较差,冬雨施工较多。

剪力墙结构的规范理解及短肢剪力墙判定

剪力墙结构的规范理解及短肢剪力墙判定 摘要:剪力墙又称为抗风墙和结构墙,房屋或者构筑物中主要承受风荷载或者地震作用引起的水平荷载的墙体,防治结构剪切破坏。本文根据笔者多年的工程经验,对剪力墙结构设计的一些心得跟大家分享一下。 关键词:剪力墙结构;规范;短肢剪力墙判定 前言 高层建筑结构同时承受垂直和水平荷载,还要抵抗地震作用,在低层结构中,水平荷载产生的内力和位移很小,通常可以忽略;而在高层建筑中,水平荷载和地震力的作用将成为高层建筑剪力墙的控制因素。随着建筑高度增加,位移增加最快,弯矩次之。因此高层建筑设计不仅要有较大的承载能力,而且需要较大的抗侧刚度,以保证水平荷载产生的侧向变形控制在一定范围内。剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型。剪力墙结构承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。其特点是整体性好,侧向刚度大,水平力作用下侧移小,并且由于没有梁、柱等外露与凸出,便于房间内部布置。 一、对于规范的理解 (1)《高规》7.1.2条和7.13条是针对短肢剪力墙结构中的短肢剪力端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的剪力墙二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,形成舰肢剪力墙与简体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结些、构,称为较多短肚的剪力墙结构,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,Ⅶ度和Ⅷ度抗震设计时分别不应大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。主要抗侧力构件—筒体(或一般剪力墙)布置时应注意整个结构刚度的均衡性,不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应,同时筒体要有足够的刚度,其平面尺寸不宜过小。

短肢剪力墙结构设计问题分析

短肢剪力墙结构设计问题分析 发表时间:2012-12-04T14:32:49.873Z 来源:《建筑学研究前沿》2012年7月供稿作者:邱进锋 [导读] 对于高层住宅,采用框架结构时,柱的局部突出而影响结构的平面布局和美观效果。 邱进锋广东中誉设计院有限公司 511515 摘要:短肢剪力墙结构,准确应称其为较多短肢的剪力墙结构,它有利于住宅建筑的布置,又可进一步减轻结构自重,从而降低了基础及上部结构的造价,深得建筑发展商的青睐,得到了广泛的应用。 关键词:短肢剪力墙结构设计设计要求 随着我国住宅的大量建设和发展,一种近年来在住宅中应用较多的结构形式——短肢剪力墙结构,以其结构的自重轻,建筑布置灵活,经济性价比高,而得到广泛的应用,但是由于短肢剪力墙抗震性较差,地震区应用经验相对不多,考虑高层住宅建筑的安全性,我国结构规范中明确指出,不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑,要求设置剪力墙筒体或一般剪力墙,形成共同抵抗水平力的结构。 1 短肢剪力墙的定义及其特点 对于高层住宅,采用框架结构时,柱的局部突出而影响结构的平面布局和美观效果。采用一般剪力墙结构,很难满足底部有停车场等公共设施的建筑需求。同时,对于小高层住宅来说,采用小高层往往使结构刚度加大,有效质量也随之加大,从而使得地震作用较大。短肢剪力墙结构克服了上述缺陷,依据自身的平面灵活性来调整结构的理想刚度,形成了一种短肢剪力墙为主的“短肢”剪力墙结构体系。 短肢剪力墙是剪力墙的一种,通过采用 T 形、L 形、十字形等的墙肢。这些墙肢主要分布于房间分隔墙的交点处,并视抗侧力的需要和分隔墙形式而布置适当数量的各种形式的短肢墙,并在各墙肢处布置连梁,把这些短肢墙连结成一个整体,而未利用部分的剪力墙中的间隔墙则用轻质砌体填充。短肢剪力墙的主要特点有: (1)墙肢较短,具有较强的灵活性及可调整性,容易满足建筑空间和平面布局的要求 (2)墙的数量可多可少,墙肢可长可短,主要由抗侧力需要而定,还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置; (3)造价相对普通剪力墙结构低,满足建筑节能的要求; (4)可开较大的洞口,建筑可获得较好的采光和通风效果;轻质砌体代替减少了的剪力墙,减小结构整体刚度,减轻结构自重,降低地震作用 (5)墙肢高宽比较大,故水平荷载作用下墙体的破坏一般外弯曲破坏,属延性破坏; (6)连梁跨高比较大,以弯曲破坏为主,地震作用下首先在弱连梁两端出现塑性铰,耗能性能较好; (7)合理的短肢剪力墙设计可使墙的承载力得到充分的发挥,灵活的调整性很容易使得结构的质心与重心接近或重合。 2. 短肢剪力墙的设计要求 《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。 2.1 《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。 2.2 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。 2.3 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6 0 m 。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。 2.4 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 5 0 %,形成多道抗震防线。主要抗侧力构件——筒体(或一般剪力墙)布置时应注意整个结构刚度的均衡性,不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应,同时筒体要有足够的刚度,其平面尺寸不宜过小。设计时,为确保水平力可靠传递,我们可以将核心区楼板适当加厚,与核心筒相连的连梁按强剪弱弯原则设计,使其具备一定的耗能作用。 2.5 抗震设计时,应加强短肢剪力墙结构体系抗震构造措施,尤其是抗震薄弱部位的墙肢,如减小墙肢的轴压比、增加纵筋和箍筋的配筋率,避免地震产生扭转效应时,使已有的翘曲变形的加剧导致墙肢首先开裂。《高规》7.1.2 条规定:短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级采用(本条规定的理解应为:短肢剪力墙结构中的短肢剪力墙抗震等级要提高一级采用,该体系中的非短肢剪力墙不用提高抗震等级;并不是所有剪力墙结构中的短肢剪力墙都要提高等级,要形成“短肢剪力墙结构”的短肢剪力墙才需按《高规》 7.1.2 条规定执行)。 2.6 短肢墙受力应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。短肢墙截面不宜过小,墙肢截面高度与厚度之比应在 5~8 之间;当墙肢截面高度与厚度比小于等于 3 时,应按柱的要求进行设计;设计时短肢墙厚度不应小于200mm;短肢墙的截面尺寸还应满足《高规》7.2.2 条的相关要求。短肢墙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、二、三时分别不宜大于 0.5、0.6、0.7,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,轴压比限值要相应降低 0.1。 3 短肢剪力墙的设计建议 研究表明,建筑平面外边缘及角点处的墙肢、底部外围的小墙肢、连梁等是短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节。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;在地震作用下,高层短肢剪墙结构将以整体弯曲变形为主,底部外围的小墙肢,截面面积小且承受较大的竖向荷载,破坏严重,尤其是“一”字形小墙肢破坏最严重;在短肢剪力墙结构中,由于墙肢刚度相对较小,使连梁受剪破坏的可能性

相关文档
最新文档