浅谈高层建筑剪力墙结构的设计要点
高层建筑工程的框支剪力墙结构浅析

高层建筑工程的框支剪力墙结构浅析前言现如今,随着社会经济的快速发展以及城市化建设的不断加快,使得我国建筑工程取得不断发展。
在城市中,高层建筑工程越来越多,并且结构形式复杂、功能多样化。
在建筑结构中,框支剪力墙结构是当前应用较为广泛的结构形式。
基于此,下文对其要点进行探析一、框支剪力墙的类型框支剪力墙类型有很多种,下面就其分类进行简析:1)整截面墙。
整截面墙是不开洞或开洞面积不大于15%的整截面剪力墙。
其受力特点为整体悬臂墙,弯矩图既不突变也无反弯点。
其变形特点为弯曲型变形。
2)整体小开口墙。
整体小开口墙为开洞面积大于15%但仍较小的墙。
其受力特点为弯矩图在连系梁处发生突变,但在整个墙肢高度上没有或仅在个别楼层中才出现反弯点。
其变形特点为以弯曲型为主3)双肢墙及多肢墙。
双肢墙及多肢墙为开洞较大、洞口成列布置的墙。
其受力特点为与整体小开口墙相似。
其变形特点为以弯曲型为主。
4)壁式框支。
壁式框支为开洞尺寸大、连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙。
其受力特点为弯矩图在楼层处有突变,在大多数楼层中都出现反弯点。
其变形特点为以剪切型为主。
二、转换层在建筑工程中的应用目前,建筑为了满足多方面的需要,一般具有多种功能,对其综合用途也提出了更高的要求。
从建筑的使用功能来看,通常在中上层设计小开间,而在下层部位设置大开间。
但从结构的布置角度来看,二者的情况却恰好相反,为了使建筑实现相应的功能,在布置方面就必须采用与常规相反的形式。
因此,强度较弱的框架柱往往布置在下层,上层则布置刚度较大的剪力墙。
这样一来,就必须要设置相应的转换机构来对两种不同的结构进行衔接,同时传递两者之间的内力,这就是转换层应发挥的的作用。
在上部剪力墙转换为下部建筑框架的过程中,转换层发挥了重要的作用,它可以为建筑物的底部创造出较大的内部自由空间。
在高层建筑中,转换层的位置决定着建筑的抗震能力,其位置宜低不宜高。
大量的工程实践证明,当转换层位置较高时,容易使框支剪力墙结构上下内力的传递路线发生突变,随之会产生较大的刚度变化。
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。
高层剪力墙结构设计

剪力墙结构最大适用高度 : 度、7 、8 6 度 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 抗 震时 ,应 度 专 门研 究 ( 明 :房屋 高 度 指 室 外 地 面 至 主 要 屋 面 高度 ,不 说
1剪力墙设计 中的基本概念 . 11 .剪力墙高和宽尺寸较 大但厚度较小 ,几何特征像板 ,
遇地震作 用下的薄弱层层问弹塑性位移角  ̄/2 。 < 10 1 27 适 度 要 求 : 高度 超 过 1 0 .舒 5 m的 高 层 建 筑 ,按 1 年 一 O 遇的风荷 载取值计 算的顺风 向与横风 向结构顶点 的最 大加速
度 限值 为 :住 宅 、公 寓01 m/ ,办 公 、 旅馆 02 m/ 5 s . 5 s。
度按 以下情 况取 其/值 :即① 剪力墙 之间的间距 ; 门窗洞 J 、 ②
口之间的翼缘宽度 ;③ 墙肢总高度 的11 ;④剪 力墙厚度 加 /0 两侧翼墙厚度各6 的长度。 倍 14 .为了保证墙体的稳定性及便于施工 ,使墙有较好的承
载 力 和 地 震 作 用 下 耗 散 能 力 ,规 范 要 求 ~ 、 二 级 抗 震 等 级 时 墙 的 厚 度 应 ≥ 1O 6 mm ,底 部 加 强 区 宜 ≥2 0 0 mm ,三 、 四级 抗 震等 级 时应 ≥ 10 4 mm ,竖 向钢 筋应 尽 量 配置 于 约束 边 缘 。
12 .实际工程 中剪力墙分为整体墙和联肢墙 :整体墙如一 般 房屋 端的山墙 、鱼骨式结构片墙 及小开洞墙。整体 墙受力
如同竖向悬臂 ,当剪力墙墙肢较长时 ,在力作用下法 向应力 呈线性分布 ,破坏形态似偏心受压柱 ,配筋应尽量将竖 向钢 筋布置在墙肢两端 ;为防止剪切破坏 ,提高延性应将底部截
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
高层建筑混凝土剪力墙设计要点

层 建筑混凝土剪力墙设计 的相关要点。 关键词 : 高层 建筑; 混凝土 ; 剪力墙 高层建筑在人们 的 日 常生活中发挥着越来 越重要的作用 , 作为建筑学科最基本的知识架构, 我们需要对高层建筑展开深层次的研究和学习, 而混凝土剪力墙的设汁在高层建筑中的应用更是 需要掌握 几个基本的要点。 I高层建筑混凝土基本概况 超过一定高度和层数的多层建筑。中国 自பைடு நூலகம் 2 0 年起规定超过 l 05 O层的住宅建筑 和超过 2 4 米高的其他民用建筑为高层建筑。1 7 9 2年国际高 层建筑会i将高层建筑分为 4 : 义 类 第—类为 9 6 ~1 层( 最高 5 米 )第二类为 l —2 层( O , 7 5 最高 7 5米) , 第 三类为 2 ~ O 最高 10 ) 四类为 4 6 4 层( 0米 , 第 O 层 以上痈 于 10 )公元前 2 0年占埃 及人建造 0米 。 8
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高层建 筑混凝 土剪 力墙设 计要 点
( 广州瀚华建筑设计有限公司, 东 广 州 5 0 5 ) 广 16 5
摘 要: 我们 生活着 的城市 离不开建筑, 随着建筑在现代化社会 中地位 的不断提 高 , 高层 建筑作为一个新的 学科具备很 多需要学 习的知识点 , 剪力墙结构作为常用的 高层建筑结构形式, 广泛应 用在住宅和旅馆建筑结构 中。就 剪力墙设计的基本要求 、 被 布置原则等进行 阐述和说明 , 出高 突
国芝加哥西尔斯大厦, 4 3 约 4 米高。高层建筑可节 约城市用地 ,缩短公用设施和市政管网的开发周 期, 从而减少市政投资 , 加快城市建设。这是我们 所掌握的对于“ 高层建筑” 概念的详细概括。 随着我国国民经济不断发展 , 高层建筑越来 越广 泛 地采 用 以应对 不 断增加 的城 市人 口 ,结 构 的体型也越来越复杂。各种不同功能的用房综合 在一起组 成形态各异、 肩继踵的高层建筑, 比 给结 构设计增加了一定的难度。就高层建筑结构设计 } 1 剪力墙结构设计的一般要求 ;剪力墙结构的布 置原则;合理确定剪力墙的截面高度与厚度这三 个 - 鼠进行阐述 。 曼 2高层建筑混凝土剪力墙设计 的具体方法 剪力墙布置在总体上把握就是均匀, 质量和 刚度 上 的匀称 。对 于结 构 在抵抗 水平 风l 地震 力和 作用具有重要意义。这种意义的外在体现是位移 和扭转 。对于这两个值的限制规范上都有相应规 定。最大层问位移和平均位移之比宜小于 1 , 2 第 振 型以平动为主 ,以扭转为主的周期和第一周 期之【 小于 0 匕 . 9等等。 剪力墙主要是在平面内布置 的问题 ,平面内的剪力墙布置合理与否对于结构 受力的合理性有重要甚至是决定性的影响。 下 面从三点来简单说明高层建筑混凝土剪力墙设计 的 具体方法: 2 . 1剪力墙结构设计的一般要求 剪力墙 身厚度根据抗震等级和位置有不同 要求 :按一 , a 二级抗震等级设计的剪力墙截面厚 度, 底部加强部位墙厚不应小于层高的 11, /6且不 应小于 20 m;其它部位不应小 于层高的 12 , 0r a /0 且不应小于 1 0 m。当为无端柱或无翼墙的一字 6r a 形剪力墙时 , 其底部加强部位墙厚不应小于层高 )】; /2其它部位不应小于层高的 11 , /5且不应小于 10 m。b 8r a 胺三 , 四级抗震等级没计的剪力墙的截
剪力墙结构设计要点分析

剪力墙结构设计要点分析一、剪力墙结构的基本概念1、剪力墙结构的基本概念利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构。
(1)剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。
(2)剪力墙结构中,墙是一平面构件,它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,其受水平力作用下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需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:墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
2、剪力墙结构的优缺点及适用范围(1)优点:整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力(强度)要求也容易满足,房间内无梁柱外露。
(2)缺点:剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求,结构自重往往也较大。
(3)适用范围:较小开间的住宅及旅馆建筑,高层建筑。
二、剪力墙结构设计应注意的问题1、结构体系的选择在设计钢筋混凝土多层及高层建筑结构时。
可供选择的结构体系有:框架结构;框架-剪力墙结构;剪力墙结构;框支剪力墙结构;筒体结构和巨型结构等。
目前,我国采用较多的是前5种。
设计中究竟采用哪种结构体系,要经过方案比较确定,这主要要看拟建筑物的高度、用途和施工条件和经济比较等。
如果拟建建筑物为宿舍,高度又比较高,那么自然要选择剪力墙结构。
因为居住建筑要有足够的隔墙。
如拟建建筑物为厂房或实验室,则最好采用框架结构,因为这类建筑要求开间大,多变,布置灵活,竖向构件越少越好。
2、剪力墙结构的布置(1)高度和高宽比的控制。
剪力墙结构大多应用于高层建筑结构中,而在高层建筑中,侧向位移的控制是结构设计的主要矛盾。
高层建筑剪力墙结构的设计要点

设计 的主要考虑 因素是如何抵抗 竖 向荷 载。然而 随着建筑高 组 成 时 , 即形成 所谓 的剪 力墙体 系。在这 个体 系 中单 片剪力 度的不断加 大 , 受力特点也 在逐步 发生变化 , 其 在设计 时主要 墙 承受了全部 的竖向荷载 和水 平力 。 剪力墙体 系属 刚性 结构 , 考虑水平荷载 、 向变形 、 移以及结构延 性等方 面 : 轴 侧
计需要 , 屋结构形式也 由简单 的砖混结构 变得 日趋复杂 , 房 框 加 , 平荷 载下结 构 的侧移 变形会 随着 建筑高度 的升 高而迅 水 架、 剪力 墙 、 一剪 、 框 简体等 已变成 当前建筑 设计 中的 主要结 速 增大 。基 于这一原 因 , 平荷 载作用下 的侧 移必须严 格控 水
( ) 向变形 二 轴
高 层建 筑 的竖 向荷 载一 般较 大 , 在柱 中引起 相 当大的 会
业 的迅猛发展 , 现代 化高层建 筑正朝着建 筑户型更 加复杂 , 建 轴 向变形从 而影 响连续 梁 弯矩 , 同时还 会影 响预制 构件 的下
筑 功 能更 加 多样 化 的综 合 性 建筑 的 方 向发展 。这 一方 面可 料长度 。 因此必 须考虑 轴 向变形计 算值 , 下料长 度作 出相 对
一
二 、 力墙 结构 的设计 要点 剪
高层 建筑最 主要 的受力构 件包括剪力墙 、 框架 柱 、 和楼 梁
、
高 层建筑 的 结构 受力特 点 与支撑 件
建筑 结构 所 受 的外力 主 要是 来 自于水平 与垂 直两 个方 板 。而剪 力墙作 为竖 向构件是 形成结构抗侧 力刚度 的最 主要 向。低 、 多层建 筑 因为结 构高度 较低 、 面 尺寸较 大 , 平 高宽 比 构件 , 它在 建筑 中承 担着 整个结 构 的竖 向荷载 和绝大 部分水 较小 而且结 构 的风荷载 和地震 影 响也很 小 , 以低层建 筑 的 平荷 载 。当高层建筑 的受力主 体结构全部 由平面剪力墙构件 所
剪力墙结构在高层建筑结构设计中的应用分析

剪力墙结构在高层建筑结构设计中的应用分析随着城市化进程的加快和人口的不断增加,高层建筑的需求也越来越大。
在高层建筑的结构设计中,剪力墙结构被广泛应用,以确保建筑的稳定性和安全性。
本文将对剪力墙结构在高层建筑结构设计中的应用进行分析。
1. 剪力墙结构的作用和原理剪力墙是由一系列的墙体构成的结构系统,用来吸收建筑在水平方向上的作用力,从而提高建筑的稳定性和抗震性。
剪力墙结构的主要作用是承担建筑在水平方向上的荷载,并将这些力传递到地基上,以减小建筑物的变形和振动。
剪力墙通常设置在建筑的外围或内部,以形成一个整体的结构系统,能够有效地抵抗风荷载和地震力,保证建筑物的安全性和稳定性。
在高层建筑的结构设计中,剪力墙结构的设计原则有以下几点:(1)合理布局:剪力墙的布局应考虑建筑的功能需求和结构的整体性,保证在建筑内部能够充分利用空间,同时又能够满足结构的抗震性能。
(2)强度和刚度:剪力墙结构应具有足够的强度和刚度,以承担水平荷载的作用,防止建筑物的侧向位移和倾覆。
(3)与其他结构的协调:剪力墙结构应与其他结构系统(如框架结构、核心筒结构等)协调配合,确保整个建筑结构的完整性和稳定性。
剪力墙结构在高层建筑中得到了广泛的应用,其主要优点包括:(1)提高建筑的稳定性:剪力墙结构能够有效地提高建筑的稳定性,减少建筑的侧向位移和倾覆的可能性,保证居民的安全。
(2)增强抗震性能:剪力墙结构能够有效地吸收地震力,降低建筑受到地震影响时的变形和损坏,提高建筑的抗震性能。
(3)节约材料和成本:剪力墙结构能够减少建筑的侧向位移,降低对建筑外立面和墙体的需求,从而节约了材料和成本。
4. 剪力墙结构在设计中的应用案例剪力墙结构在高层建筑的设计中有许多成功的案例,例如中国国际贸易中心、上海环球金融中心、香港国际金融中心等。
这些建筑在设计中充分发挥了剪力墙结构的作用,确保了建筑的稳定性和安全性。
中国国际贸易中心采用了“扭转框架-剪力墙结构”,在结构设计中加入了剪力墙,大大提高了建筑的整体抗震性能。
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浅谈高层建筑剪力墙结构的设计要点
发表时间:2016-09-23T14:55:12.623Z 来源:《低碳地产》2016年第6期作者:林志辉
[导读] 为了追求经济性与合理性的完美结合,房地产商越来越青睐于高层建筑。
广东中山建筑设计院股份有限公司 528400
【摘要】剪力墙结构是高层建筑的主要结构形式,由于其结构具有侧向刚度大,水平荷载作用下侧移小的特点,因此被广泛的应用于高层建筑。
本文主要针对剪力墙结构的受力特点,结合个人的实际工程经验,浅谈自己的一些设计心得。
【关键词】高层建筑;剪力墙;结构设计
前言:
为了追求经济性与合理性的完美结合,房地产商越来越青睐于高层建筑。
而剪力墙结构侧向刚度大,且结构布置较为灵活,能够很好地实现建筑户型复杂、建筑功能多样化的综合型发展。
但是高层建筑结构日益复杂,在设计过程需要考虑的问题也越来越多,因此为了规范高层建筑的设计,国家制定了一系列关于高层建筑的设计规范,设计从业人员应该遵守国家或地区的规范要求,不能随意跨越规范的界限。
一、高层建筑的结构受力特点
高层建筑主要受到水平和垂直两个方向作用力。
随着建筑物高度不断在增加,受到水平荷载而产生的变形、侧移成指数增长,结构所需的抗侧移刚度也会越来越大。
剪力墙结构在水平荷载作用下产生的侧移小,轴向变形和结构延性好。
根据高层建筑的结构受力特点,剪力墙结构抗侧移能力得到充分的发挥。
二、剪力墙结构的设计要点
剪力墙、梁和楼板是剪力墙结构的主要受力构件。
剪力墙最主要的作用是为结构提供抗侧力刚度,它主要承担建筑结构中的竖向荷载和大部分的和水平荷载。
《高规》中定义两端与剪力墙在平面内相连的梁为连梁,在设计过程中,连梁的刚度一般会乘以0.6~08的折减系数。
连梁作为剪力墙结构的一道防御系统,在抵抗地震力和风荷载中起到非常重要的作用。
结构楼板则主要考虑不同的跨度采用不同的板厚,一般板厚为跨度的1/30~1/35。
但实际工程中,建筑入户大堂及电梯厅处由于考虑设备管线较多,一般板厚取120mm~150mm。
高层建筑的楼板主要考虑其抗裂性能,确保楼板的最小配筋率满足规范的要求,在建筑角部及转角窗位置做适当的加强,露台天面等位置要合理地加大板厚,并且拉通面筋以满足其温度应力的要求。
剪力墙结构体系是一种刚性结构体系,其位移曲线呈现弯曲型,因此具有良好的强度和刚度,同时具有良好的延展性,在传力的过程中能均匀受力,具有较好的整体性和抵抗倒塌的能力。
以下根据我个人的工程经验,谈谈剪力墙结构中关于剪力墙设计的几个设计要点:
(1)剪力墙的布置原则
剪力墙结构平面布置宜简单、规则,应该沿主轴方向或其他方向,采用双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。
剪力墙布置应该自下到上连续布置,尽量避免刚度突变。
但是现实工程实例中,经常出现梁托剪力墙转换、厚板转换的情况,主要是因为剪力墙不适用于大空间的公共建筑,结构建筑平面布置不灵活,为了实现建筑的使用功能,不得不出现剪力墙局部转换甚至全部转换的情况。
在高层建筑结构设计中,应该尽量避免使用短肢剪力墙,因为其配筋及轴压比均有较高的要求,从经济性和安全性的角度也应该减小使用。
剪力墙不宜过长,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3,墙段长度不宜大于8m。
当剪力墙长度大于8m时,建议采用剪力墙开洞的方式减小其刚度,避免某片剪力墙承受过大的荷载,尽量做到剪力墙受力均匀、变形协调。
剪力墙的总体平面布置主要是以均匀和对称为主要原则,保证结构的刚度中心和质量中心尽量重合,以此降低结构的扭矩。
通过增大剪力墙的可利用空间、设计适宜的剪力墙间距等方式使剪力墙的结构具有合适的侧向刚度,这样更能体现出剪力墙的抗侧力刚度强、承载力大优势。
(2)确定剪力墙厚度
剪力墙结构中的墙肢厚度主要是由墙肢的轴压比、计算配筋等因素决定的。
底部加强部位的剪力墙厚度宜适当加大,减小墙肢的轴压比,增大墙肢的延性。
在设计过程中,应尽量避免采用“一字型”剪力墙,要多采用“L型”、“T型”剪力墙。
当不得不采用“一字型”剪力墙时,要注意与剪力墙平面外搭接的梁应双向搭接,以增强其稳定性。
剪力墙的厚度除了要考虑轴压比,还应该考虑剪力墙的稳定性。
由于剪力墙承受较大的作用力,所以必须保证其稳定性能够满足设计要求。
根据剪力墙稳定性的验算公式,在受力变化不大的前提下,加大剪力墙的截面能够起到非常好的作用。
同时,与剪力墙平面外搭接的梁,在配筋的时候,要注意其钢筋的锚固长度,应尽量采用细小的钢筋,保证墙肢有足够的厚度以满足钢筋的锚固。
在实际工程中,为了不影响建筑的使用空间,大部分住宅都使用200mm厚的剪力墙,在底部加强部分使用250mm或者更厚的截面,但其截面厚度的大小关键还是取决于墙肢的轴压比以及稳定性的要求。
(3)剪力墙中大墙肢处理
剪力墙在剪力墙结构中容易受到剪切破坏,在剪切力作用下,剪力墙的形状由细高状逐渐变成弯曲状,因此增强剪力墙结构的延性是最有效防止剪力墙被剪力破坏的方法。
在实际工程中,若墙体长度较长,可选择开洞方式将长墙分割为小的、均匀的独立墙段,保证每墙段的高宽比大于2。
理论上,长度大于8m的剪力墙被称为大墙肢。
在剪力墙结构中,大墙肢是楼层剪力的主要承受者。
大墙肢在超强度的地震或强烈震动时集中承受过大的荷载,是非常容易受到破坏的。
为了防止大墙肢受到破坏,对超过8m的大墙肢可以采用下列处理办法来解决:
①开施工洞:在施工的过程中在墙上留洞,完工时将墙洞填充起来,这样可以把大墙肢分为小墙肢。
②开计算洞:在设计过程中,通过连梁开洞的方法将大墙肢分成几个合理长度的墙肢,这种方式可以适当地减少大墙肢的刚度,但这种情况经常会出现连梁承受过大的剪力而超筋的情况。
(4)剪力墙连梁超筋处理
在剪力墙结构中的连梁非常容易发生剪切变形,对剪力墙连梁配筋不满足设计要求的情况可做以下处理:①使连梁截面适当高度减小,尽量减小连梁的受力。
②适当调整抗震设计中剪力墙连梁弯矩、剪力。
③对竖向荷载不受连梁破坏影响的情况,在大震作用下,保证该连梁不参与支撑,以独立墙肢的标准对其进行第二次多遇地震作用结构内力分析,墙肢按内力较大的配筋计算。
(5)剪力墙的轴压比及配筋要求
轴压比是剪力墙的一个非常重要的指标。
实验证明,较小轴压比的剪力墙具有更好的延性。
所以,在剪力墙结构设计中,一定要控制剪力墙的轴压比,使其满足规范的要求。
在轴压比较小的情况下,底部加强部位的剪力墙可不设约束边缘构件,能够更好的控制结构的含钢量。
而剪力墙的配筋要注意分清约束边缘构件与构造边缘构件,要根据不同形式的剪力墙配置不同形式的边缘构件,并且要主要满足规范中对于边缘构件的最小配筋要求。
“剪力墙的竖向和水平分布钢筋的配筋率,一、二、三级时均不应小于0.25%,四级和非抗震设计时均不应小于0.20%。
”在实际工程中,为了更好地优化结构的含钢量,部分工程会采用“a、b层”的方法配置墙身水平筋,但计入约束边缘构件的水平分布筋的体积配箍率不应大于总体积配箍率的30%。
同时,应该注意约束边缘构件的箍筋间距要和墙身水平钢筋的箍筋间距一致。
三、结束语
本文主要阐述了自己对高层建筑剪力墙结构在设计过程中的一些认识和体会。
作为结构设计的从业人员,必须以新规范编制原理为设计基础,把实际需求和工程的实际情况相结合,通过不断的学习来提高自己的设计水平,以足够的责任心去完成所有的工程。
限于本人水平,本文所述如有错误,望请更正。
参考文献:
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[2]中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.混凝土结构技术规范[GB50010-2010].北京,中国建筑工业出版社,2010.
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