高层钢筋砼剪力墙结构墙体间距设计方案比较分析
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。
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 characteristics, similar to the box shear structure, but cut structure stiffness than box distribution, internal force distribution more reasonable, structure of the deformation coordination of vertical displacement to the differences, also cut than box small structure is based load more even, the reasonable. This structure form can make building get better economic effect and the building function effect. This, combined with the actual and the national standard provisions on the shear wall structure make the following discussion.Keywords: high building; Shear wall; The conceptual design; Structure design; Calculation principle; Wall reinforcement1 剪力墙结构的优缺点剪力墙结构刚度大,整体性好,用钢量较省。
高层剪力墙结构的优化设计探讨

高层剪力墙结构的优化设计探讨1. 剪力墙平面布置的优化:对齐,均匀,分散,对称,周边。
建筑方案的平面布局对结构的经济性有很大的作用,这就要求在方案阶段,建筑设计要多与结构设计人员进行详细沟通。
建筑方案布置避免建筑平面的凹凸不规则,楼板局部不连续,扭转不规则等平面不规则建筑。
建筑平面内部墙体的布置尽量拉通对直,就是上下或左右的墙体最好在一个轴线上。
建筑平面的布局,尽量上下或左右对称,避免大的外挑,避免转角窗。
建筑的楼梯、电梯核心筒体尽量不要在主体平面之外,减少大的偏置。
结合建筑平面,结构剪力墙沿纵横两个方向布置,两个方向剪力墙数量基本一致,使两个方向结构刚度接近。
剪力墙布置一般在建筑平面形状或刚度变化处、楼梯间和电梯间周围,房屋各区段的两端或周边。
剪力墙的布置,拉通对直,避免出现大于8米的长墙,避免短肢墙。
短肢墙的配筋率需要提高,所以为了避免短肢墙,墙体长度要满足8倍墙体厚度以上,例如标准层200mm厚度的剪力墙,一般长度在1.8米以上。
单片剪力墙的长度不宜过大,一般不宜超过8米。
过长墙肢通过增设弱连梁,使墙肢断开,墙肢长度一般取不小于8倍墙厚。
避免一字墙体,尤其外围门窗洞边上剪力墙,尽量做成“L”形(同建筑专业协商确定),并保证墙肢长度尽量不小于3倍墙厚度,这样满足有效翼墙条件。
当实际端部长度太短难以满足3倍墙厚度时候,可以做成端柱,端柱的长宽均不小于2倍墻厚度。
对于剪力墙布置,尽量用“L”代替倒“T”形状布置,节省了转角柱子的配筋。
以计算结果满足高规要求为前提,调整剪力墙使整体刚度均匀(刚心和质心接近),抗扭刚度,侧移刚度合理。
软件的计算结果为导向,位移角满足规范要求即可,满足位移比小于1.2。
周期前两个阵型应该是平动为主,且主阵型方向占80%以上。
其余计算指标满足规范要求。
2.剪力墙竖向布置避免三种竖向不规则:竖向构件抗侧力构件不连续(如带转换层建筑),侧向刚度不规则,楼层承载力突变。
这三种竖向不规则也要求结构与建筑专业、业主协商。
剪力墙最大间距

剪力墙最大间距剪力墙是建筑结构中常见的一种承载墙体结构,其主要作用是抵抗水平荷载,保证建筑的稳定性和安全性。
在实际设计中,剪力墙的布置和间距是一个非常重要的问题。
合理的剪力墙布置和间距可以有效地提高建筑的抗震性能,保证建筑在地震等极端情况下的安全。
剪力墙的布置和间距与建筑的结构类型、地震设计要求、建筑用途等因素密切相关。
一般来说,剪力墙的布置应尽量均匀,以便均匀分担水平荷载。
而剪力墙的间距则需要根据剪力墙的刚度和地震设计要求来确定。
在进行剪力墙的布置和间距设计时,需要考虑以下几个方面:1. 建筑的结构类型:不同类型的建筑对剪力墙的要求不同。
例如,高层建筑通常需要更密集的剪力墙布置和较小的间距,以提供足够的抗震能力。
而低层建筑则可以适当减少剪力墙的布置密度和间距。
2. 地震设计要求:地震是剪力墙最主要的荷载,因此地震设计要求是确定剪力墙布置和间距的重要依据。
地震设计要求通常以设计地震烈度和设计基准地震加速度谱来表示。
根据地震设计要求,可以确定剪力墙的布置密度和间距,以确保建筑在地震荷载下的稳定性和安全性。
3. 剪力墙的刚度:剪力墙的刚度是指剪力墙对水平荷载的抵抗能力。
刚度越大,剪力墙的布置密度和间距就可以适当增加。
剪力墙的刚度可以通过墙体的厚度、钢筋的配筋和混凝土的强度来控制。
4. 建筑用途:不同用途的建筑对剪力墙的要求也不同。
例如,医院、学校等公共建筑通常需要更严格的抗震要求,因此剪力墙的布置密度和间距会更大。
而一些民用建筑则可以适当减少剪力墙的布置密度和间距。
在实际设计中,剪力墙的布置和间距设计需要综合考虑以上因素,并进行详细的计算和分析。
通常,可以通过有限元分析等方法来确定剪力墙的布置和间距,以满足建筑的抗震设计要求。
剪力墙的布置和间距是影响建筑抗震性能的重要因素。
合理的剪力墙布置和间距设计可以提高建筑的抗震能力,保证建筑在地震等极端情况下的安全。
在实际设计中,需要根据建筑的结构类型、地震设计要求、剪力墙的刚度和建筑用途等因素来确定剪力墙的布置和间距,以确保建筑的稳定性和安全性。
高层框架剪力墙结构设计实例探析_张星亮

工程技术193高层框架剪力墙结构设计实例探析【摘要】框架剪力墙结构是在框架结构中设置一定数量的剪力墙而形成的双重结构体系,其在工程中的应用较为广泛,本文通过结合实践以及规范要求,总结出高层框架剪力墙结构设计结构布置,同时结合工程实例进一步探讨框架剪力墙结构的应用,为同行提供参考借鉴。
【关键词】结构设计;框架剪力墙;结构布置;计算分析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。
因此,剪力墙之间的距离不宜过大,否则,两墙之间的楼盖会不能满足平面内刚性的要求,造成处于该区间的框架不能与邻近的剪力墙协同工作而增加负担。
为了保证楼、屋盖的刚性,剪力墙之间无大洞口的楼屋盖长宽比不宜超过规范要求。
当两墙之间的楼盖开大洞时,该段楼盖的平面刚度更差,墙的间距应再适当缩小。
(3)楼板开洞处理。
当建筑无可避免地采取楼板开洞时,则应尽可能避免在剪力墙两侧楼板全部开洞或开大洞,对剪力墙结构是如此,对框架—剪力墙结构更是如此。
两侧楼板全部开洞的剪力墙,计算中可能认为它已发挥作用,但由于没有楼板的协同工作,水平力并不能有效地传递至此片剪力墙土,实际受力完全不是那回事,造成其他墙肢和框架柱实际受力比计算值大。
同时应通过正确的计算分析,适当折减其抗侧力刚度。
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。
剪力墙结构设计问题及注意事项分析

剪力墙结构设计问题及注意事项分析剪力墙结构是一种常见的抗震结构形式,其主要通过在建筑结构中设置一定数量的剪力墙来承受地震力和侧向荷载。
下面将从剪力墙结构设计问题以及注意事项两个方面进行分析。
1. 剪力墙位置的选择:剪力墙应当布置在建筑的侧向刚度较小的部位,以充分发挥其抗震作用。
在设计中需要评估建筑的剪力墙位置,通常会选择在中心位置或边缘位置等。
2. 剪力墙数量的确定:剪力墙数量的确定需要考虑到建筑的整体稳定性和地震力的要求。
一般来说,建筑抗震性能越高,需要设置的剪力墙数量越多。
需要考虑剪力墙之间的间距和布置规律,以确保整体结构的稳定性。
3. 剪力墙的尺寸设计:剪力墙的尺寸设计需要考虑到剪力墙承载地震力的能力。
根据设计规范的要求,可以采用负剪力墙和正剪力墙的组合形式,来满足地震力的要求。
还需要考虑剪力墙的基础设计,以确保剪力墙与地基之间的连接强度和稳定性。
4. 剪力墙与周边结构的连接:剪力墙与周边结构的连接也是设计中需要注意的问题。
通常会采用横梁、竖向拉杆和构造柱等方式来进行连接,以充分发挥剪力墙的抗震功能。
还需要考虑剪力墙与周边结构之间的刚度匹配,以避免局部刚度不足或刚度过高的问题。
1. 地震动力计算:剪力墙结构设计需要进行地震动力计算,以确定地震力对结构的影响。
对于不同的区域和建筑类型,地震动力计算的要求和方法可能会有所不同,需要根据实际情况进行分析和求解。
2. 结构强度设计:剪力墙结构的设计需要考虑到结构的强度,包括材料强度和构造强度等。
在设计中需要选用适当的材料和断面尺寸,以确保结构的强度和稳定性。
3. 结构刚度设计:剪力墙结构的刚度设计也是需要注意的问题。
剪力墙是通过其刚度来承担地震力的,因此需要设计适当的剪力墙刚度和剪力墙与周边结构之间的刚度配合,以确保结构的整体稳定性。
4. 施工过程控制:剪力墙结构的施工过程也需要进行控制,确保其质量和安全性。
包括剪力墙的施工顺序、施工工艺和施工监控等方面,需要严格执行,并及时进行检测和评估。
高层住宅剪力墙结构分析
高层住宅剪力墙结构分析内容提要: 剪力墙结构是高层住宅建筑中常用且比较经济的结构形式,在整个住宅结构的设计中,剪力墙布置成为整个结构设计的关键。
本文综合考虑结构的安全适用和经济合理,对剪力墙的布置方案进行探讨。
关键词:高层住宅;剪力墙;抗侧力;竖向荷载。
近年来,随着城市中用地日趋紧张,出现了大量的高层住宅。
剪力墙结构是高层住宅建筑中常用且比较经济的结构形式,剪力墙在其自身平面内的刚度都很大,整体性能好,有较强的抗震及抗风性能又承受竖向荷载;剪力墙可以利用住宅建筑中已有的隔墙进行设置,避免了框架结构中存在的房间内露梁、露柱的问题,适应现在住宅对空间的要求。
在整个住宅结构的设计中,剪力墙布置成为整个结构设计的关键。
综合考虑结构的安全适用和经济合理,对剪力墙的布置方案进行以下下探讨。
一、剪力墙一般设置原则:高层住宅结构首先要考虑楼、电梯间的剪力墙设置,楼电梯间为中间开洞的楼板不连续部位,不利于传递地震荷载或风荷载的水平作用力。
因此楼、电梯间四周通常设置比较多的剪力墙,形成比较完整的筒体结构,以抵抗水平力。
且对楼、电梯间墙体周边的板适当加强,提高整体抗侧力的能力。
剪力墙宜均匀布置在房屋的周边附近。
由于抗扭承载力的特性,此位置的剪力墙可以比较有效的提高整体结构的抗扭转效应的能力。
结构的平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。
剪力墙的布置尽量均匀对称。
不宜设置单片过长的剪力墙,较长的剪力墙宜开设洞口,将其分为均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱梁连接,每个墙段的高度与其墙段长度之比不宜小于3,墙长较小时,受弯产生的裂缝宽度较小,墙体配筋能够充分的发挥作用,因此墙段长度不宜大于8 m。
剪力墙宜贯通建筑物的全高,避免刚度突变。
门窗洞口上下各层对齐,形成明确的墙肢和连梁,使受力明确,计算简单。
在抗震结构中,应尽量避免出现错洞剪力墙和叠合错洞墙。
叠合错洞墙的特点是洞口错开距离很小,甚至叠合,不仅墙肢不规则,而且还在洞口之间形成薄弱部位,对抗震尤为不利。
剪力墙间距
剪力墙间距
裁剪力墙是位于由一系列梁组成的框架结构中的钢筋混凝土墙,它们主要起到
抗剪分布作用。
随着建筑结构抗震需求的不断提高,裁剪力墙在结构连接、工程加固中的作用被日益重视。
而在这种特殊的结构体系中,墙间距玩也就变得十分重要。
墙间距是指表明不同墙之间的水平距离,它是以街梁为基点,计算从街梁边缘
到钢筋混凝土墙外端面的距离,以米为单位。
墙间距控制中,抗剪性能是非常重要的,若墙间距设计不当,会出现墙节点的抗剪弱现象,最终抵抗地震能力会受到影响。
如果想要确保裁剪力墙能够正常发挥抗剪分布的作用,墙间距的选定非常重要。
具体而言,应根据尺寸、层数、重量等因素,确定墙体的抗剪配置,并针对抗剪肋、基础嵌件排列、支撑板设置及附着系统等方面做出具体调整,以保证墙间距维持在正常范围之内。
除了正确设置墙间距以外,还可以对裁剪力墙的设计进行一些加固措施,以提
高它们的抗震能力。
比如,适当改变墙体的结构或形状,并增设钢筋支撑;墙面可以采用夹钉和橡胶锚固件;夹层可以加强固结纽带;将节点处分两个段,使之成为梁柱节点,并采用附着系统加固。
总之,裁剪力墙的正确间距对结构稳定性和抗震能力都有重大意义,其设计也
应结合正确的加固措施,以保证建筑部件在发生地震时的抗震性能。
高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析
高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析钢筋混凝土剪力墙结构是一种常见的高层建筑结构形式,用于提高建筑的抗震性能和整体稳定性。
本文将以一座高层建筑为例,对其钢筋混凝土剪力墙结构的设计和分析进行详细介绍。
1. 建筑概况本案例建筑为一座32层高的住宅兼商业综合体,总高度约为120米,地上建筑面积为8万平方米。
建筑设计采用双核心筒结构,主要建筑材料为混凝土和钢筋。
2. 结构形式3. 剪力墙位置和大小的确定进行剪力墙结构设计前,需要先确定墙体的位置和大小。
为了保证建筑的整体安全性和稳定性,剪力墙的布置应均匀分布在建筑两个核心筒周围和建筑外围的墙体上。
剪力墙的大小由不同的设计参数决定,如墙体的宽度、高度、深度、钢筋直径、间距等。
在确定剪力墙大小时,需要进行多次计算和分析,以保证其承受建筑各种力的能力。
4. 剪力墙结构设计的计算方法剪力墙结构设计需要按照国家相关标准进行计算。
在国家标准中,建筑的抗震等级分为5级,不同抗震等级的建筑需要采用不同的设计参数。
基本的剪力墙设计计算包括以下几个步骤:(1) 墙体的受力分析;(2) 墙体设计参数的确定,包括墙体的厚度、高度、加强筋数量和直径等;(5) 墙体的钢筋配筋图纸的绘制。
5. 结构分析和优化剪力墙结构设计完成后,还需要进行结构分析和优化。
结构分析可以采用有限元分析等方法,通过模拟各种荷载情况,分析结构的应力、变形等参数,对设计进行验证和修正。
结构优化则可以根据分析结果进行设计参数的调整,以达到更优的设计效果。
6. 结束语钢筋混凝土剪力墙结构是一种常见的高层建筑结构形式,具有良好的抗震和稳定性能。
在设计和分析过程中,需要进行多方面的考虑和计算,以保证设计更为科学和合理,为建筑的安全运行提供有力保障。
高层建筑结构设计 第08章 剪力墙结构的截面设计与构造要求
Mw、Vw——考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面 的弯矩设计值、剪力设计值。
hvw——抗震墙剪力增大系数,一级为1.6,二级为1.4,三级为
1.2。
8.2 剪力墙正截面强度设计
• 墙肢在轴力、 弯矩和剪力共同作用下属于偏心受 压或偏心受拉构件,和柱截面一样,墙肢破坏形 态也分为大偏压、小偏压、大偏拉和小偏拉四种 情况。 其正截面承载力计算方法与偏心受压或偏 心受拉柱相同, 区别在于剪力墙截面的宽度和高 度相差较大, 是一种片状结构。墙肢内的竖向分 布筋对正截面抗弯有一定的作用,应予以考虑。 另外, 剪力墙的墙肢除在端部配置竖向抗弯钢筋 外, 还在端部以外配置竖向和横向分布钢筋, 竖 向分布钢筋参与抵抗弯矩, 横向分布钢筋抵抗剪 力。
200mm
H/20 H/20 H/25 H/25
160mm 160mm 160mm 160mm
h/15 同左 同左 同左
180mm 同左 同左 同左
• 剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C20, 带有筒体和短肢剪力墙的剪力墙结构,其 混凝土强度等级不应低于C25,为了保证剪 力墙的承载能力及变形性能,混凝土强度 等级不宜太低。
跨高比不大于2.5时
• 当连梁不满足上面各式的要求,可作如下处理: 减小连梁截面高度,加大连梁截面宽度;对连 梁的弯矩设计值进行调幅,以降低其剪力设计 值;当连梁破坏对承受竖向荷载无大影响时, 可考虑在大震作用下该连梁不参与工作,按独 立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分 析,墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配 筋设计;采用斜向交叉配筋方式配筋。
剪力墙分布钢筋的配筋方式
• 为了保证剪力墙能够有效地抵抗平面外的各种 作用,同时,由于剪力墙的厚度较大,为防止 混凝土表面出现收缩裂缝,高层剪力墙中竖向 和水平分布钢筋,不应采用单排配筋。
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底部地震剪力 ( KN)
vx
12185 10988
vy
10475 10048
底部地震总弯距 ( KN)
单位建筑面积 材料平均用量
砼
钢筋
Mx
My ( m3/m2) ( kg /m2)
347672 347672 0.35 41.18 313979 313979 0.298 40.75
墙体长度 ( m)
467 372
图 1 住宅楼标准层平面
图 2 住宅楼剖面 92
支承在纵墙上, 形成纵横墙混合承重。 ⑵ 采用钢筋砼双向板体系, 楼板的四边分别
支承在横墙和纵墙上。中间跨按连续板计算, 边跨 按简支边计算, 并进行双向连续配筋。
在满足结构整体水平抗推刚度和抗扭刚度要 求和保证楼板能有效地传递地震力作用的前提 下, 纵横墙方案是值得推荐的。它可以充分发挥纵 横墙的作用, 受力合理, 配筋适中, 是一种比较理 想的墙体布置形式。
1.2 大开间横墙承重方案 伴随着建筑工业的发展, 各种新型轻质高 强、隔热和保温墙体材料的广泛应用和人们对 居住空间舒适程度的要求, 结构的承重墙体开 始 向 大 开 间 过 渡 , 每 两 个 开 间( 甚 至 更 多 开 间) 仅设置一道钢筋砼承重横墙, 墙体的间距一般 为 6~8c m。楼板一般采用钢筋砼梁式板。大开 间横墙承重的优点是: ⑴墙体数量少, 钢筋及砼 用量小, 省材料, 自重轻, 降低上部结构造价; ⑵ 结构的水平刚度减弱, 结构抗震力作用变小; ⑶ 墙体总量适中, 墙体配筋率适宜, 结构延性增 加, 抵抗地震作用的能力提高; ⑷空间大, 隔墙 可根据使用要求改变, 建筑布置灵活。缺点是: ⑴楼板跨度大, 梁板投资额增加; ⑵结构柔性增 加, 在地震作用下, 过大的结构变形会使非结构 不能正常发挥作用。 1.3 大间距纵横墙承重方案 这种墙体是由大开间横墙布置方案演变而 来的。在满足结构要求的前提下, 适当抽房屋中 间的纵横, 用梁代之, 形成纵横梁板或厚板体 系。现浇钢筋砼横墙原则上每两个开间( 间距为 8m 左 右) 设 置 一 道 , 为 了 不 使 楼 板 因 跨 度 过 大 而变得较厚, 同时也尽量为缩短工期, 目前, 楼 板体系有下列两种布置方式: ⑴ 沿两道横墙中间的轴线布置一根进深 梁, 使楼板跨度缩短成一个开间宽度, 进深梁则
参考文献: [1] 王传 志, 腾 智明 , 钢筋 混 凝 土 结 构 理 论 , 中 国建筑工业出版社, 1985。 [2] 刘大 海, 高 楼结 构方 案优 选, 西 安 : 陕 西 科 学技术出版社, 1992。
作者单位: 湖南省烟草公司基建处
从这些结果中可以看出: 大开间横墙布置方 案由于墙体减少, 结构柔度增加, 其自振的基本周 期要比小开间大, 结构的变形也大, 而结构底部的 地震剪力和地震总弯矩由于结构自身刚节约钢筋砼约 310m3。
3 小结 3.1 无论 是从 结构 特性 还是 从经 济技 术 指 标 来分析, 大开间横墙方案相对小开间方案要优越。 大开间横墙布置方案应该是现浇剪力墙结构优先 考虑的墙体布置方案。 3.2 剪力墙体尽量沿房屋周边设置, 并形成空 间结构, 提高结构抵抗倾覆力矩的能力。 3.3 墙体间距增大以后, 楼板平面内的刚度也 要适当增加。
1 墙体布置方案比较 剪力墙结构平面设计是根据建筑的使用功 能、施工工艺以及综合经济技术等因素加以确 定。一般矩形平面或准矩形平面的高层建筑, 其 墙体布置按承重情况可以分为小开间横墙承重 方案、大开间横墙承重方案以及大间距纵横墙 承重方案。对于非规则平面, 一般情况下承重墙 体是按照横向或者纵向方式设计。 1.1 小开间横墙承重方案 采用小开间横墙承重方案的楼房每个开间 均 设 置 一 道 间 距 为 2.7~4.2m 的 钢 筋 砼 承 重 横 墙, 楼板一般采用现浇钢筋砼平板体系, 也有采 用预制空心楼板体系的, 但从结构的整体性以 及抵抗地震的能力来分析, 后者不如前者。况 且, 目前我市施工项目基本上均采用前者。 小 开 间 横 墙 承 重 方 案 主 要 适 用 于 住 宅 、旅 馆等。这种方案的优点是: ⑴所有墙体可以一次 浇筑完成, 工期可以缩短; ⑵小开间横墙跨度 小, 采用短向现浇板时, 可以节约钢筋的总用 量; ⑶整个建筑的抗侧向推力的刚度大, 变形 小, 非结构构件不易破损。主要缺点是: ⑴建筑 布置受限制; ⑵横墙过多, 墙体自身的承载能力 得不到充分发挥。资料统计表明, 在 13 层以下 的建筑中, 墙体大多数都是构造配筋; ⑶由于墙 体过多, 结构自重大, 建筑费用相对增加; ⑷结 构刚度大, 建筑抗震性能好。
高层钢筋砼剪力墙结构墙体间距设计方案比较分析
于岸华
摘 要: 通过一栋钢筋砼高层剪力墙结构横 墙间距不同方案对结构的抗震性能、受力分 布以及材料耗量分析比较, 探讨了剪力墙横 墙间距优化, 提出了供实际设计参考的建议。
关键词: 高层剪力墙间距; 结构优化分析
中图分类号: TU375 文献标识码: B 文章编号: 1008- 0422(2006)02- 0091- 02
符 合 现 行 规 范 要 求 , 又 达 到 经 济 合 理 , 对 大 、小 开 间横墙间距两种布置方式对结构的力学性能和经 济指标的影响都进行了比较。图 1 中的粗实线和 双虚线, 即为大开间横墙布置方案; 取消了双虚线 仅保留实线, 即为大开间横墙布置方案。大开间方 案 的 现 浇 钢 筋 砼 墙 体 的 长 度 由 467m 减 少 为 372m, 即墙体面积相当于小开间方案的 80%。两 种方案的结构特性与经济技术指标见表 1
收稿日期: 2005- 12- 30 91
表 1 住宅楼大小横墙间距布置方案的结构动力特性和技术经济指标比较
横墙布置方式
基本周期 ( S)
结构顶点的侧移角 最大层间侧移角
x向
y向
△x/H △y/H
△x/h
△y/h
小开间 0.45 住宅楼
大开间 0.56
0.51 1/5271 1/3982 1/4157 1/3302 0.57 1/4316 1/3578 1/3490 1/2978
2 实例分析比较 某 烟草系统系烟草公司修建一栋纯剪力墙结构 的 高层住宅墙, 地面以上主体部分为 12 层, 高为 36m; 局部为 15 层, 高 39.95m。平面呈品字型, 总 长 度 为 64.2m, 宽 度 方 向 最 大 为 15.6m, 结 构 标 准 层平面和剖面分别见图 1、图2。 该楼 按 7 度 抗震 设计, 场地 属 II 类 , 剪 力 墙 抗 震等级为三级。采用现浇钢筋砼承重墙体系, 墙体 厚度: 外墙均为 180mm, 内墙均为 160mm, 采用 C30 级砼。为了对工程进行优化设计, 使结构设计
另外剪力墙结构中, 剪力墙的数量不宜过少, 如果太少不仅结构的变形过大, 非结构构件也难 保证损坏, 而且楼板在平面内刚度无限大的假定 也会由于墙体之间的间距过大, 对楼板的约束能 力变小而使实际结构与计算结果不符。同 样 , 如 果 剪力墙的数量太多, 也会使结构的刚度和重量 都变大, 不仅材料用量增加, 而且地震力也增 大 , 使 上 部 结 构 和 基 础 的 设 计 都 比 较 困 难 。所 以 剪力墙数量应合理确定, 以使结构体系和墙体 布 局 更 加 完 善 。一 般 来 说 , 采 用 大 开 间 剪 力 墙 效 果 更 好 。以 高 层 住 宅 为 例 , 小 开 间 剪 力 墙 的 横 截 面 积 约 占 楼 面 积 的 7.5~9.5% , 而 大 开 间 剪 力 墙 可 降至 5.5~6.5% , 增大 了使 用面 积。