高层建筑剪力墙结构设计几点体会
高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析

高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析在现代城市的建设中,高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。
剪力墙结构作为高层住宅建筑中一种常见且重要的结构形式,其设计的合理性和科学性直接关系到建筑物的安全性、稳定性以及使用功能的实现。
本文将对高层住宅建筑剪力墙结构的设计进行详细的探讨与分析。
一、剪力墙结构的基本概念与特点剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成,这些墙体不仅承担着竖向荷载,还能有效地抵抗水平荷载,如风荷载和地震作用。
其主要特点包括:具有良好的抗侧刚度,能够有效控制建筑物在水平荷载下的变形;结构整体性强,空间整体性好,能够提供较为规则的建筑平面布局;墙体自身的承载能力较高,能够承受较大的竖向和水平荷载。
二、高层住宅建筑中剪力墙结构的设计要点1、结构布置在设计过程中,剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边化的原则。
均匀布置可以使结构在各个方向上的刚度相近,减少扭转效应;对称布置有助于减小水平荷载作用下的偏心影响;周边化布置则能增强结构的抗扭性能,提高结构的整体稳定性。
同时,要注意避免出现短肢剪力墙,因为短肢剪力墙的抗震性能相对较弱。
对于较长的剪力墙,应设置洞口将其分成若干墙段,以避免墙段过长而导致脆性破坏。
2、墙体厚度剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体所承担的荷载等因素来确定。
一般来说,底层剪力墙的厚度较大,随着楼层的增加逐渐减小。
在满足结构要求的前提下,应尽量减小墙体厚度,以增加建筑的使用面积。
3、混凝土强度等级混凝土的强度等级应根据结构的受力情况、耐久性要求以及施工条件等综合确定。
高强度等级的混凝土可以减小墙体的截面尺寸,但过高的强度等级可能会导致混凝土的脆性增加,不利于结构的抗震性能。
4、配筋设计剪力墙的配筋包括竖向分布钢筋和水平分布钢筋。
竖向分布钢筋主要承受墙体的竖向荷载,水平分布钢筋则主要用于抵抗水平荷载产生的剪力。
配筋量应根据计算结果和规范要求进行确定,同时要注意钢筋的间距和锚固长度等构造要求。
高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析

行确定 的 , 在实 际的工程 中 , 有很多构 件还是很 难满足 的 , 同时还 小墙肢 , 如果 在建 筑设 计 中, 出现了独立 的小墙肢 , 就 会加 大建筑
在建 筑设计 中, 要运 用合 并 洞 口来对 建 需要加强对构件 的合 理布 局 , 如果 布局不 合理 , 就 会导 致产 生扭 施工的难度 系数 。因此 , 转 变形 , 那么楼层 问 的位移 就很难 达 到要求 。所 以, 相 对高 层建 筑剪力墙进行合 理 的布置 , 进 而避免 使用 独立墙 肢 , 降低 施 工 的 要保障剪力墙 的整 体刚度 , 在施 工过程 中, 如果 筑来说 , 不能简单 的只是利用 楼层 问 的位 移来进行 竖 向构 件刚度 难度系数 。最后 , 的确认 , 同时还需要 尽可能的减少扭转变形 。
筑 中剪力墙的结构设计要点进行 了详细分析 , 以有效保证建筑 工程的施工质量。 关键词 : 剪 力墙 , 结构设计 , 高层建筑 , 剪 力系数
中图分类号 : T U 9 7 3 文献标识码 :
在对剪力墙 的结 构设 计 中, 不仅 需要 符合 相 关规 定 , 还需 要
底部 承受 的地震倾覆力 比一定要不大于 1 : 4, 这样不但能够将结构 定要 达到建筑本 身的要求 , 找到建 筑 自身的 曲线 , 再对 其进 行 规
自身的重量减小 , 并且还能减少地震所带来的损害 , 可节约成本 。 则性 的布置。在对其进行布置 的时候 , 除 了要考虑 建筑竖 向的承 2 ) 调整楼层 间最大位 移与 层高 之 比方 面的原 则 。在 对规 范 载构件 的布置 , 还要 考 虑建筑 结构 的对 称性 , 进 而避免 建筑 在 受 规定 的最大楼层 问的位移进行计算 时 , 假 如建 筑所处地 区出现地 到水平地震力的时候 , 发生扭转效应 。 震的情况 比较多 , 对楼层 的标准值 在进行计算 时可 以将 结构 的整 对 剪力墙结构进行 合理 布置 , 首先 , 要慎 重 的选择 短 肢 的剪 体弯 曲变形进行保 留 , 在 以弯 曲变 形为主 的建筑 中需 要计入 扭转 力墙结构 , 这样不 仅能 够对 建筑进 行灵 活 的布置 , 还 能够 有效 的
浅论高层民用建筑剪力墙结构设计

浅论高层民用建筑剪力墙结构设计作者:牛佳川来源:《价值工程》2013年第33期摘要:随着经济建设的发展以及建筑业的迅猛发展,对于民用建筑的要求也就越来越高。
本文针对高层民用建筑剪力墙结构设计进行简单的讨论。
Abstract: With the development of economy and construction industry, there are higher requirements for the civil building. This article discusses the shear wall structure design of high-rise civil buildings.关键词:民用建筑结构;剪力墙;结构设计Key words: civil building structure;shear wall;structure design中图分类号:TU398+.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)33-0095-020 引言随着科技的进步以及建筑业的日益发展,对于民用建筑的要求也在日益提升,但是建筑结构的稳定性是保证质量的基础,也是建筑结构设计等方面的一个要求,尤其是建筑结构安全性能以及抵抗自然界比较严重的自然灾害情况。
这就要求注重高层建筑中的建筑结构运用和结构设计方面的要求。
作为高层民用建筑剪力墙的结构设计无疑成为人们对于高层民用建筑结构设计重视的一个方面,下文就高层民用建筑剪力墙结构设计方面进行简要讨论。
1 高层建筑剪力墙结构的概念设计高层民用建筑物要受到垂直和水平两个方向的力量,所以在建筑结构的设计中所需要考虑的稳定因素,不仅仅是水平与垂直两个方向的力量,还要考虑抵抗自然界中由于地球板块摩擦而产生自然原因的震动,但是由于低层建筑中水平方向的力量能够产生的变形以及整体位置移动的情况可能比较小,所以一般设计中不会加以考虑,但是在高层民用建筑中,就是要应用剪力墙结构来对抗可能将高层建筑整体稳定性造成损害的力量,因为剪力墙不仅能够承载比较强的水平以及竖直方向的力量,还能加大楼体的稳固性能,在震动的情况下,也不容易发生变形,同时剪力墙结构因为是整体承担重力,不需要借助于其他结构共同承担力量,所以不容易变形,也不会有外在结构暴露,对于房间整体的外观,不仅具有美观性,也利于后期的美观装修设计。
高层建筑剪力墙结构设计的探讨

高层建筑剪力墙结构设计的探讨摘要:剪力墙设计是高层住宅建筑的关键环节,其设计的合理性直接关系到整个建筑结构的受力性能与抗震性能。
但是剪力墙结构设计受到的影响因素比较多,要完成一项优秀的设计具有一定的难度,因此要协调好各个方面的因素,灵活运用规范的要求,不断的优化设计,特别是合理进行连梁的设计、剪力墙配筋设计及边缘约束构件设计,使得剪力墙结构更为合理、更为安全、更为经济。
本文介绍了高层建筑剪力墙的特点以及分类,探讨了高层建筑剪力墙结构设计要点。
关键词:高层建筑剪力墙结构设计特点分类中图分类号: tu97 文献标识码: a 文章编号:引言:随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快,城市规模不断增大,人口不断增加,使得城市住房建设用地高度紧张,新建高层建筑是城市发展的必然趋势。
剪力墙结构由于其抗侧刚度大、侧移小和抗震性能好等特点,被广泛应用于现代高层建筑中,尤其是高层剪力墙住宅。
但对剪力墙位置的具体布置、截面形状和尺寸等是否合理,相关的规范没有明确的规定,通常是由结构工程师根据经验来设计的。
因此,在结构设计过程中可能会存在设计偏于保守等现象或设计不合理等情况,造成一定的浪费或结构安全性不够等。
一、高层建筑剪力墙的特点以及分类剪力墙是一种用来抵抗侧向力的比较好的单元,它可以是完全由剪力墙来抵抗侧力的一种剪力墙结构,也可以是和框架共同组成的框架-剪力墙结构。
剪力墙具有比较大的刚度,在结构中通常承受大部分的水平力,成为一种比较有效的抗侧力的结构构件。
在地震区的高层建筑中,设置剪力墙或者剪力墙核心筒可以很好的改善建筑的抗震性能。
剪力墙根据是不是开洞以及开洞的大小可以分为以下几个类型: 1、实体墙所谓实体墙就是指没有开洞或者开洞的面积小于整个墙体面积的15%。
其受力的特点是就像一个悬臂墙。
它的弯矩图既没有突变,也没有反弯点,整个墙体的变形是以弯曲型为主。
2、整体的小开口剪力墙这主要是指开孔的面积虽然大于整个墙体面积的15%,但是仍然属于小面积开孔的墙体, 其受力的特点就是弯矩图在连接梁的地方发生突变,在高度上没有反弯点,或者是仅仅在个别的楼层才有反弯点。
高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点

高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点随着社会进步,剪力墙结构作为高层住宅常用的一种结构形式,广泛应用于目前高层住宅建筑。
本文从剪力墙的基本概念及特点出发,对高层建筑剪力墙结构中的设计要点做出了分析总结,并简要阐述了优化设计的要点。
标签:高层建筑;剪力墙;结构设计一、前言合理的建筑结构有助于提高建筑质量,为社会带来经济效益。
在设计过程中设计施工人员应该按照设计规则进行设计。
对于剪力墙结构来说,准确掌握剪力墙设计的重点、要点才能最大限度的发挥作用,保证房屋质量。
二、剪力墙基本概述剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,這种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。
这种结构在高层房屋中被大量运用。
剪力墙截面特点是墙肢长度远大于厚度,自身平面内具有很大的刚度和承载力,平面外刚度和承载力都相对较小。
墙肢属于偏心受压或偏心受拉构件。
同时在剪力墙结构中,墙是一个平面构件.它除了承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承担竖向压力;在轴力、弯矩、剪力的复合状态下工作,其受水平力作用时似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。
在地震作用或风载下剪力墙除须满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求。
现浇钢筋混凝土剪力墙结构,除了承受楼板传来的竖向荷载外,还承受风荷载和水平地震作用。
剪力墙结构的抗侧刚度大,在水平力作用下的侧移较小,承载力较大,且整体性能较好。
通过合理设计,能够加强剪力墙的抗震性能,并增加剪力墙的延性。
由于剪力墙承载能力大,侧向变形小,其具有一定的延性,在地震中均表现出不俗的抗震性能。
但是剪力墙的间距一般较小,平面布置尚不够灵活,建筑空间也受到了一定的限制。
对于商住一体的高层建筑,商用部分可采用框支梁、框支柱来进行转换,扩大商用的建筑空间。
三、高层建筑结构设计的特点1.水平荷载:剪力墙结构的设计主要是针具水平荷载而进行的,水平荷载成为了决定性的因素。
建筑结构设计中剪力墙结构设计要点

建筑结构设计中剪力墙结构设计要点摘要:作为常见的建筑形式,剪力墙结构因自身良好的抗风性能和抗震性能在建筑工程当中得到了广泛的运用,为了充分发挥出剪力墙结构的优点,必须高度重视结构设计问题。
设计人员首先应该针对剪力墙结构进行充分分析,结合工程需求提出优化措施,考虑到影响剪力墙结构的要素众多,必须综合考量,结合工程实践完成设计方案调整,发挥剪力墙结构的应有之用,文章将以此作为切入点进行深入分析。
关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用分析0引言通过与传统墙体结构的比较,剪力墙结构在承载能力和抗震性能方面表现优良,保证了结构的稳定性,同时也营造了更加安全的居住环境。
剪力墙结构设计包含的内容多样,设计过程中需要根据工程实践分析结构设计当中的常见问题,结合工程经验,通过优化设计保证剪力墙结构性能的发挥。
设计人员是影响建设效果的关键所在,为此设计之前就应该针对其应用流程进行全面掌握,同时明确重点难点问题,以优化措施发挥最大的潜力墙结构优势。
1. 剪力墙的使用原则1.1 剪力墙结构设计原则要保证建筑墙体的安全性,必须在剪力墙结构以及结构形式的基础之上进行分析,找出针对性的解决方案,刚接形式的结构设计能够满足楼面横截面积小的情况,具有减少墙肢平面外弯矩的效果,能够提高整体的承重能力。
横向和纵向结构分化设计当中,需要从整体角度进行考量。
剪力墙在高层建筑当中的作用尤为突出,作为一个竖向构件,在建筑中充当着抵抗策略的角色,同时也承受着竖向负重以及横切面的负重,如果采用剪力墙组成受力墙面结构,剪力墙墙体就能够承担所有负重,对整个建筑工程影响很大。
为了发挥出剪力墙设计的最优作用,首先应该合理认识剪力墙的作用,布置方式采用沿中心轴方向双向布置,如果建筑抗震要求高,可以采用双向剪力墙设计方法;墙体的形状同样也会对剪力墙的使用设计产生一定的影响。
在设计过程中应保持受力均匀,保持受力对称,保证剪力墙中心和墙的结构中心相近,使剪力墙的效果最大化。
浅谈高层建筑的剪力墙体系结构设计

浅谈高层建筑的剪力墙体系结构设计作者:陶世伟来源:《建材发展导向》2013年第06期摘要:在建筑设计过程中,高层建筑设计有着特殊的要求,因此我们需要对高层建筑的剪力墙体系结构设计进行相应的探讨。
通过分析剪力墙的特点以及它的受力状况,从而设计出比较科学的剪力墙结构,保证高层建筑的安全性。
但是在现实中,许多设计人员没有重视剪力墙的机构设计,使得高层建筑质量存在比较大的风险。
关键词:高层建筑;剪力墙;体系结构;设计随着我国国民经济的发展,人民生活水平的提升,越来越多的人开始重视高层建筑的结构质量。
因此加强高层建筑剪力墙体系结构设计,有着非常重要的现实意义。
尤其是近些年来,随着房价的不断攀升,人们不仅关心房价,更关心与房价相匹配的房屋质量。
剪力墙的设计是建筑设计的重要部分,它承担着高层建筑只能够的垂直和水平方向上的各种荷载引起的内力,从而保证建筑墙体的质量水平。
1 高层建筑剪力墙的受力特点剪力墙一般具有比较好的抵抗水平载荷的能力,所以它在建筑防震上具有非常好的作用。
高层建筑剪力墙有着自身独特的特点,例如,它的抗侧刚度比较大,侧移比较小;结构自重大,吸收地震能量就会增大。
除此之外,还包括室内的墙面平整、施工程序复杂,工程造价高等特点。
1.1 结构延性。
对于高层建筑来说,它的结构在设计时数据要更加准确,从而保证建筑的安全性。
相对于底层建筑结构来说,高层建筑的结构柔和性比较好。
如果遇到比较大的地震或者震动时,它的自我变形就会增大。
但是为了更好的保证建筑的安全性,需要加大对建筑塑性的测试,在建筑结构的设计中需要采取相应的措施,从而提升建筑结构的延性,为其设计数据提供科学依据。
1.2 轴向变形。
在对高层建筑的轴向变形进行设计时,设计人员应该要明确建筑结构状况。
通常情况下,建筑结构的竖向载荷会随着建筑物的高度增加而增加,两者呈现一种正比例的关系。
这样就会导致连接柱的轴向变形增大,最终会影响到连续梁的弯矩。
同时也会影响到预制构件下料的长度。
高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计问题

高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计问题探讨[摘要] 本文针对目前应用广泛的剪力墙结构体系,对照规范对剪力墙的具体要求,结合工程实际,给出高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计中常见问题的解决办法。
[关键词] 剪力墙连梁边缘构件位移周期刚度1剪力墙设计的基本要求剪力墙结构中,剪力墙的布置宜沿主轴双向布置,剪力墙墙肢截面宜简单、规则。
在设计时,剪力墙的布置应遵循“八字方针”,既“对称、均匀、周边、连续”,应尽量避免出现剪力墙竖向不连续。
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。
较长的剪力墙宜开设洞口,将其分成长度较为均匀的若干墙段,墙段间宜采用弱连梁连接,每个独立墙段的总高度与其截面长度之比不应小于2,墙肢截面长度不宜大于8m。
2 剪力墙设计中几个重要问题2.1 连梁设计要求剪力墙开洞形成的跨高比小于5的梁,称为连梁。
因为连梁跨高比较小,竖向荷载下的弯矩所占的比例较小,它主要承受风荷载和水平地震作用。
在水平荷载作用下,墙肢发生弯曲变形,使连梁端部产生转角,从而使连梁产生内力,同时连梁端部的内力又反过来减小与之相连的墙肢的内力和变形,对墙肢起到一定的约束作用,改善墙肢的受力状态。
因此连梁对于剪力墙结构尤其重要,它在起到连接墙肢作用的同时,还对所连接的墙肢起到一定的约束作用。
在剪力墙结构中,设计时应遵循强墙弱连梁、强剪弱弯的原则,即连梁要先于墙肢屈服,连梁和墙肢均应为弯曲屈服。
对剪力墙结构,连梁是主要的耗能构件,其延性大小对整体结构的安全至关重要。
因此设计中,要尽可能地提高连梁的延性,保证连梁的延性系数。
通过加强连梁的构造措施,可以有效提高连梁的延性,如控制连梁的纵向受力钢筋的锚固长度;控制连梁箍筋的最小直径和最大间距;保证连梁两侧水平钢筋的设置等均可提高连梁的延性。
设计中即使按有关规范取用最小刚度折减系数,还是会经常出现连梁抗剪能力不满足规范要求,这主要是部分连梁跨高比较小,刚度较大,造成连梁剪力过大,致使连梁抗剪能力不满足规范对连梁剪压比限值的要求。
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高层建筑剪力墙结构设计的几点体会摘要:本文通过对高层建筑剪力墙结构设计中普遍存在的一些问题的概述,以及对这些问题的处理,反映概念设计的重要性。
结构设计只有在方案阶段主动与建筑专业合作,用自身拥有的结构受力,变形的整体概念去构思结构方案。
通过概念来确定结构设计方案的可行性。
这样,在施工图设计阶段就不会引起较大的变更和反复,从而提高了设计效率。
关键词:剪力墙高厚比位移比和周期比质心和刚心墙体稳定性短肢剪力墙地下室外墙随着社会经济的发展和国家关于土地方面政策的下达,提高建筑容积率、节约土地是摆在我们面前的主要问题。
所以高层民用建筑越来越受到人们的重视,并已得到普遍应用。
这使得我们设计人员都有机会参与高层建筑的设计。
高层建筑不仅房屋高度越来越高,建筑功能越来越复杂,而且立面造型也越来越要求完美。
现在的建筑行业几乎都存在一个问题,只要方案一确定,向开发商提交施工图的时间已接近后期. 最终结构工程师怎样才能更快更好的完成结构设计呢?众所周知,结构设计只有在方案阶段主动与建筑专业合作,用自身拥有的结构受力,变形的整体概念去构思结构方案。
通过概念来确定结构设计方案的可行性。
这样,在施工图设计阶段就不会引起较大的变更和反复,从而提高设计效率。
因为剪力墙在建筑上有布置灵活,室内无结构突出棱角,便于装修等优点。
结构上有刚度大,在水平荷载作用下,侧位移少,能够抵抗较多的水平力等优点,因此在高层建筑结构中广泛被采用。
高层建筑剪力墙结构初步设计时总会遇到下面一些问题:位移比,周期比不满足规范要求;剪力墙之间连梁容易超筋,连梁截面高度加大更超筋;第一,第二振型出现结构扭转超标。
这就需要结构工程师调整结构方案,建立合理计算模型,使得上述问题得到完美解决,并满足规范要求。
高层建筑剪力墙结构设计中,首先方案应合理布置,结构工程师应同项目建筑师共同分析建筑图,找出计算中可能存在的薄弱部位,扭转部位等。
抓住主要矛盾,注意关键几步,那么在后来的模型计算或施工图审查中较容易过关。
现把个人设计中的几点体会作简单总结,和设计同行们交流探讨。
1. 剪力墙布置原则。
剪力墙布置要分散,双向,对称及沿建筑物周边等,以减少结构扭转效应。
剪力墙截面形式一般采用l形,t形,十字形,应避免一字形截面。
当房屋纵向长度超出规范限值时,剪力墙不宜集中布置在房屋两端。
否则应在平面中适当部位设置温度缝或施工后浇带以减少混凝土硬化过程中的收缩应力影响。
结构尽量布置一般剪力墙(墙肢截面高厚比大于8),局部布置短肢剪力墙(截面高度不大于300,墙肢截面高厚比在4~8之间)。
当墙肢截面高厚比不大于4时,宜按框架柱设计,见《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010第7.1.7条。
2. 由于短肢剪力墙受力不利,规范要求较严且明确规定不应全部采用。
结构还应布置一定数量的一般剪力墙, 见《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010第7.1.8条。
当结构存在部分短肢剪力墙时,应在结构计算后看结果显示:1.底层短肢剪力墙所承担的地震倾覆力矩不宜超过结构总地震倾覆力矩的50%。
2.底层短肢剪力墙所承担的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值在30%~50%之间,按短肢剪力墙结构处理,从严采取措施,并满足规范关于短肢剪力墙的各项要求。
2.底层短肢剪力墙所承担的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值小于30%时,为一般剪力墙结构。
3. 剪力墙厚度。
剪力墙厚度除一方面需满足建筑功能及节能要求,结构满足承载力,稳定性要求外,还需遵守相关规范的规定。
规范有些条文看似简单,但真正实施却容易疏忽。
《建筑抗震设计规范》gb50011-2010第6.4.1条明确规定剪力墙厚度按层高或无支长度的比例取值。
a. 抗震墙的厚度,一,二级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20,三,四级不应小于140mm且不宜小于层高或无支长度的1/25;无端柱或翼墙时,一,二级不宜小于层高或无支长度的1/16,三,四级不宜小于层高或无支长度的1/20;b. 底部加强部位的墙厚,一,二级不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16,三,四级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20;无端柱或翼墙时,一,二级不宜小于层高或无支长度的1/12,三,四级不宜小于层高或无支长度的1/16;一般上部结构剪力墙厚度都注意按规范规定取值,却容易忽略地下室墙体厚度。
结构建模中地下室部分一般是从上部一层复制。
结构试算后,计算结果无异常。
若此时地下室层高较大时,就会隐藏隐患。
地下室外墙由于承受周边侧压力,墙体厚度一般取值较大。
不会出现墙体厚度不满足规范要求。
那么地下室内墙墙体厚度不满足规范规定问题,就会在校核阶段或施工图审查时暴露。
《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010第7.2.1条规定,当墙体厚度不满足要求时,应按《高层建筑混凝土结构技术规程》附录d计算墙体的稳定。
若墙体的稳定不足,结构施工图纸必然返工。
4. 剪力墙平面外楼面梁锚固。
剪力墙在其平面内刚度及承载力很大,但平面外刚度及承载力却相对较小。
当剪力墙与平面外的楼面梁连接时,会引起剪力墙平面外的弯矩,而一般情况并不验算平面外刚度及承载力。
因此,当剪力墙平面外连接有楼面梁时,为了减少楼面梁端部弯矩对剪力墙的不利影响,《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010第7.1.6条采取如下措施。
a. 沿楼面梁轴线方向设置与其相连的剪力墙。
b. 当不能设置与楼面梁轴线方向相连的剪力墙时,宜在墙与梁相交处设置扶壁柱。
扶壁柱宜按计算确定截面及配筋。
c. 当不能设置扶壁柱时,应在墙与梁相交处设置暗柱,并宜按计算确定配筋。
d. 必要时,剪力墙内可设置型钢。
e. 楼面梁水平锚固长度不足时,将楼面梁伸出墙面形成梁头,梁纵筋伸入梁头后弯折锚固。
对于以上措施,如果建筑平面布置允许,我们就按其中较合适的一项处理即可。
但大多数情况以上措施不能执行。
例如沿楼面梁轴线方向设置与其相连的剪力墙或扶壁柱时,作为剪力墙翼缘或端柱应满足《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010第7.2.15条表注第2条要求:翼墙长度小于其厚度3倍或端柱截面边长小于墙厚的2倍时,视为无翼墙或无端柱。
剪力墙与平面外的楼面梁连接部位一般情况下出现在下面部位:外墙转角处,分户墙处窗洞处,采光井处及建筑立面要求造型处等空间较小的位置处。
如果按剪力墙翼缘或端柱取值规定,建筑平立面就会受到影响。
碰到这种情况,个人一般处理如下:a. 剪力墙厚度不满足楼面梁纵筋的锚固长度时。
按钢筋受拉承载力设计值相等的原则将大直径纵筋换算成小直径,以减少锚固长度。
b. 剪力墙平面外增加短墙,以增加楼面梁纵筋的锚固长度。
短墙可在施工图中直接编辑。
也可输入模型中参与计算,不过在计算过程中会提示短墙警告,根据satwe使用说明书,可以不作理会。
c. 采取机械锚固,在梁端增加短筋或钢板与纵筋焊接。
关于《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010第7.1.6第c 点设置暗柱,结构模型通过pkpm程序计算后,混凝土剪力墙生成施工图时,如果梁端剪力较大时,在墙与梁相交处会自动设置暗柱,否则按以上几点处理即可。
5. 扭转振型位置不合理。
由于开发商对建筑平面功能布置要求完美,及建筑立面造型的需要。
建筑物很难做到完全对称。
这样整栋建筑物质心和刚心位置必然存在差异,在地震作用或风荷载作用下产生结构扭转。
如果结构方案布置不合理,扭转振型位置会出现异常。
一般结构方案布置合理,扭转振型会出现在第三振型以后。
《抗震设计规范》gb50011-2010第3.5.3条也要求“结构在两个主轴方向的动力特性(周期和位移)宜相近”。
但是结构方案布置后在最初的试算时扭转振型往往会出现在第二振型,甚至在第一振型。
根据这几年的设计经验,扭转振型如果出现在第一,二振型时,通过人为调整,提高抗扭刚度。
利用结构周期与刚度反比关系,提高需要减少周期方向的刚度或减少需要增大周期方向的刚度,可获得较好的效果。
那么试试作以下处理:a. 扭转振型出现在第一振型时,首先看看第一振型的结构自振周期数值。
一般剪力墙结构自振周期按0.06n(n为层数),如果计算后结构自振周期远远小于0.06n,说明结构布置过刚,需减少结构内部刚度(如减少剪力墙数量,降低混凝土强度等级等)以达到减少平动周期,增加周边扭转周期的目的。
扭转振型出现在第一振型,结构周期比(结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比。
《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010第3.4.5条:a级高度高层建筑不应大于0.9,b级高度高层建筑不应大于0.85)肯定不满足规范要求。
b. 扭转振型出现在第二振型时,且地震不利方向不超过15度时。
说明结构沿两个主轴方向的抗侧移刚度相差较大,结构的抗侧移刚度相对其中一主轴的抗侧移刚度合理,但相对于另一主轴的抗侧移刚度过小,此时适当减少结构内部刚度较大的一主轴,并相应加强这主轴结构外围的刚度(如增加剪力墙长度或厚度,增加框架梁高度等),出现这种情况,结构周期比较难满足规范要求。
c. 扭转振型出现在第二振型时,且地震不利方向超过15度时。
结构位移比(楼层的最大弹性水平位移或层间位移与该楼层两端弹性水平位移或层间位移的平均值之比,《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010第3.4.5条:a级高度高层建筑不宜大于1.2,不应大于1.5;b级高度高层建筑不宜大于1.2,不应大于1.4)较难满足规范要求。
对于建筑平面特别复杂的时侯,容易出现这种情况。
首先查看平面质心和刚性位置图,根据两者偏移位置,合理调整结构构件布置,即加大质心一侧楼层抗侧力构件的刚度,如增加剪力墙长度或厚度;加大框架柱截面;增加框架梁高度等这样反复调整后,直到质心和刚性位置接近。
两者位置很接近时,查看振型,周期计算结果wzq.out,扭转振型已转移到第三振型,地震不利方向也不超过15度,结构周期比也满足规范要求。
查看平面配筋图,会发现原来结构内部中跨高比很小的连梁有原来的超筋转变为正常的配筋。
6. 无上部建筑的地下室顶梁的裂缝控制。
当地下室范围大于上部建筑时,有无上部建筑地下室顶梁是作为一个整体参与计算,所以在作施工图设计时很容易忽略一个问题,那就是无上部建筑的地下室顶梁的裂缝控制问题。
这部分梁上部一般都有很厚的覆土,又处于露天环境。
根据《混凝土结构设计规范》gb50010-2010第3.5.2条规定,环境类别应取为二a类。
再根据第3.4.5条,环境类别为二类时,钢筋混凝土结构裂缝控制等级应为三级,最大裂缝宽度限制应为0.2。
所以在作施工图设计时应对地下室顶梁按有无上部建筑分别对待。
7. 地下室外墙垂直分布筋放置位置。
地下室外墙厚度一般远小于基础底板,地下室内墙间距又大小不等,有的相距较远。