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高层无粘结后张预应力混凝土连续板全剪力墙结构工程实例

高层无粘结后张预应力混凝土连续板全剪力墙结构工程实例
高层无粘结后张预应力混凝土连续板全剪力墙结构工程实例

高层无粘结后张预应力混凝土连续板全剪力墙结构工程实例

武汉市工商银行单洞路高层住宅工程是由营业性用房和商住楼组成的综合性大楼,总建筑面积26638m2,平面尺寸45.0m×36.9m,共计25层,含地下室l层。该工程主体结构为全现浇框架剪力墙结构,五层以下为营业性用房,框架结构,五层以上为商住楼,全剪力墙结构,设计层高2. 8m。为使标准层商住楼层高降低,从而降低整个建筑物的总高度,增加实际有效使用面积,使建筑平面布置灵活,6~23层楼板设计为无粘结后张预应力混凝土双向平板。

第1章结构设计

第1节设计参数

该工程标准层以上为商品住宅,但考虑到大空间需进行隔断。根据估算,设计标准活荷载为l .5kN/m2+3.0kN/m2=4.5kN/m2。另考虑施工阶段及张拉阶段的荷载为:二层楼板结构自重及一层脚手架、模板自重之和再加施工活荷载2.0kN/m2。

楼板混凝土采用C30,板厚选用150mm,剪力墙厚200mm。无粘结束选用7φs5钢丝束,?ptk=l 500MPa。

第2节连续板的划分

为尽量减少对剪力墙造成的削弱,提高结构抗震能力,便于对无粘结束张拉与锚具封堵,将原结构标准层楼板划分为6大块计3种形式的无粘结预应力平板,见图4-2-1。

第3节连续板控制内力

为确定各连续板块内各个断面的内力和无粘结预应力平板的设计弯矩,首先对平板在全部使用荷载作用下以及施工、张拉阶段的全部使用荷载作用下的内力进行电算分析。电算程序采用PM CAD,并利用双向平板在荷载作用下的各种简化计算方法(如等代框架法等),用手算进行对比分析,最后确定出各连续板块内的控制截面内力。

第4节无粘结预应力配筋

根据初步确定的板厚150mm,设计取无粘结束的张拉控制应力σm=0.7 ?ptk=0.7×1500MPa=1 050MPa。选择连续板块内各个不同方向的绝对值最大弯矩处作为该方向的控制内力,按照等效平衡荷载法,考虑适当的预应力度,按一般无裂缝构件的要求,即:

短期荷载作用下:σsc一σpc≤σctγ?tk(4-2-1)

长期荷载作用下: σlc-σpc≤0 (4-2-2)

其中:σsc、σlc、σpc—分别为荷载短期、长期效应组合下及扣除全部预应力损失后,抗裂验算边缘混凝土法向应力或预压应力;

αct—为混凝土拉应力限制系数,本工程取0.5;

γ—受拉区混凝土塑性影响系数;

?tk—混凝土的抗拉强度标准值。

求出双向板工x、y方向的等效平衡荷载qex、qey,进而配出预应力筋量。验算全截面混凝土的平均预压应力σpcx、σpcy,保证混凝土的平均预压应力不小于1.0MPa,也不大于3.5MPa,最后确定各连续板块内各个方向无粘结筋的配筋量。采用此法设计该工程预应力度λ一般在0.70~0 .80之间,是较适中的预应力度。

4-2-1-5确定无粘结筋形状

为发挥预应力筋抵抗外荷载的最大作用,必须确定一个合理的预应力筋形状。综合本工程平板在外荷载作用下的弯矩分布以及无粘结筋垂度等因素,该工程采用带反弯点的曲线配筋,其基本形状如图4-2-2所示。

第5节非预应力筋量

无粘结预应力平板非预应力钢筋的配筋量根据力的平衡原理经下式计算:

A s=

s

s

y py

p Z f

Z f

A

M8.0

(4-2-3)

板中最小非预应力钢筋量:Asmin=0.15%bh (4-2-4)

比较式(4-2-3)、(4-2-4),所求得的As值,取其中较大者作为平板非预应力钢筋的配筋量。该工程一般非预应力钢筋配筋为Φ8@200,置于支座及跨中处。

第6节其他校核及验算

锚固区域局部承压的验算是无粘结预应力混凝土平板设计中的一个主要环节。该工程经计算在铺固区内设有100mm×100mm×20mm承压板,及Φ6钢筋形成的钢筋网片,以传递张拉对混凝土产生的预压应力,并确保混凝土局部强度满足规范要求。局部承压计算公式及设计方法采用《混凝土结构设计规范》(GBJ10一89)中相关公式及构造规定。此外,还对张拉阶段平板的反拱值及全部使用荷载作用下短期和长期效应组合下平板的挠度值、最大裂缝宽度进行了全面验算。经对极限状态下的验算,在扣除全部预应力损失后,该工程楼板支座最大裂缝宽度Wmax=0.05mm,远小于规范限定值;反拱最大值?反≈4nm;长期荷载作用下最大挠度值?max=8mm,均满足现行规范要求。

第2章施工中若干问题的处理

第1节无粘结筋端部锚具区的处理

该工程最长的无粘结束束长为19.1m,根据规范规定可采用一端张拉。为此,该工程选择外墙边作为张拉端,并在距离楼板下约80cm处用竹挑板通过外脚手架形成逐层封闭,以便张拉时操作。该工程外墙剪力墙即为大楼的外墙面,锚具必须埋入该钢筋混凝土墙内,以免影响外观,见图4 -2-3。

浇捣混凝土前,先在剪力墙上每根无粘结筋处预留大小为100mm×100mm×85mm的洞口,并将钢承压板预先定位于钢筋混凝土剪力墙楼板暗梁主筋之上。浇捣完混凝土拆除侧模,张拉无粘结筋到位后,切除多余的外露部分,仅留200mm长,散弯打拆后,用环氧树脂砂浆封闭在预留的洞内

第2节无粘结筋的铺放及定位

该工程楼板内无粘结筋为双向曲线配置。铺放前,先编出铺放程序,对每个纵横无粘结筋交

叉点相应的两个标高进行比较,若一个方向的某根筋各点标高都分别低于相交的各筋相应点标高时,则此筋就先铺放,标高较高者次之,以避免两个方向的无粘结筋相互穿插铺放。

无粘结筋的定位则是采用预设铁马凳,一般每隔2m设1马凳。跨中或中间剪力墙处可不设马凳,而是直接绑扎在底筋或面筋上。无粘结筋反弯点处必须设马凳,以控制其在板内的高度。无粘

结筋的垂直偏差在板内为士5mm,水平偏差为±30mm,目测横平竖直。

第3节无粘结筋的张拉

张拉前应对机具、设备和仪表进行校核。张拉设备也应配套校核,将无粘结筋的张拉吨位标

定为油泵油压表的油压读数,并应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204—92)的有关规定。

张拉设备采用QYC—230前卡式千斤顶、ZB4/49型油泵,锚具为3片斜夹式和两片直夹式。

张拉前先清除干净承压板外露面,剥去外露部分无粘结筋的包裹层,并用汽油清洗掉钢绞线

上的防腐油脂,然后安装锚环和夹片,用套筒仔细、平整地固定好锚环和夹片。当楼板混凝土抗

压强度达到设计值的75%后,即可开始张拉。

该工程采用2台张拉设备从楼板中部向两端对称张拉。每根无粘结筋张拉控制力为144kN。以

控制力为主,控制伸长率为辅。张拉伸长值的校核为计算伸长值的+10%~-5%范围内。

该工程最大张拉力为控制力的l03%。最长无粘结筋束为19.1m,最短束长则仅为15.0m,为使楼板内能均匀地建立预应力值,对较长的无粘结筋采用超张拉,以减少预应力值的损失,保证预应力值的传递。

第3章技术经济效果

高层无粘结后张部分预应力混凝土连续平板全剪力墙结构系武汉地区首次应用。其设计计算

分析概念明确,计算简单,结构构造合理,施工简便。可总结出以下优点。

第1节增加建筑使用功能

增加了室内净高,层高2.8m,而净高达2.65m,室内的视觉效果有所改善。各种管线也可畅通无阻,并节约了管线。

轻质隔墙可灵活设置,以满足不同用户的要求;大空间增加了室内有效使用面积。

楼板抗裂性高、刚度大、变形小,增强了建筑物的横向刚度,有利于抵抗地震作用的影响。

降低了建筑物的总高度,在限定的高度下,相当于增加了层数和建筑面积。与普通钢筋混凝

土结构相比,相当于多盖了两层楼,增加建筑面积2400 m2,仅此一项经济效益可达百万元。

由于楼板下全部为平板,使模板的安装和拆除大为简便,不仅节约用工,还可减少模板损耗。施加

预应力后模板即可拆除,缩短了施工周期。该工程标准层平面每层建筑面积约1200m2,施工时平均6d完成1层,大大加快了施工进度。与普通钢筋混凝土结构相比,可节约钢材用量。据初步估算,该工程节约钢材达305t,直接经济效益仅此一项可达127万元以上。结构自重可减少约6%,同等条件下,可减轻地震作用,增强基础及底部框架结构的安全储备。

高层建筑大空间剪力墙结构

高层建筑大空间剪力墙结构 高层建筑大空间剪力墙结构 底部大空间剪力墙结构 剪力墙结构有较多的墙体,室内不露梁、柱,适合住宅、旅馆客房的建筑功能要求。但是,住宅、旅馆底层需设置商店、大门厅及餐厅等大空间,这就形成底部大空间剪力墙结构,对上部与底部之间要设置转换层进行转换。底部大空间剪力墙结构的布置,主要考虑两个关键问题: 1.保证大空间层有充分的刚度,防止沿竖向刚度过于悬殊。为此,大空间楼层应有落地剪力墙或落地筒体,其数量满足规范规定。对于一般平面,令转换层的上下层刚度比γ(其公式和符号见规范)在非抗震设计时,γ应尽量接近于1,不应大于3;抗震设计时,γ应尽量接近于1,不应大于2。即大空间层的刚度尽可能与上部标准层接近,以防止变形集中而产生震害。 2.加强转换层的刚度与承载力,保证转换层可以将上层剪力可靠地传递到落地墙上去。因转换层楼面受很大内力,楼板变形显着,故其厚度不宜小于180毫米,混凝土强度等级不宜低于C30,并应采用双向上下层配筋。楼板开洞位置要远离外侧边,不要在大空间范围内将楼板开大洞,如需设楼、电梯间时,应用钢筋混凝土剪力墙围成筒体。除上述外,底部大空间剪力墙结构还有很多设计要求,规范中都有规定。 大底盘大空间剪力墙结构 高层住宅往往在下部楼层设置商业用房,因而形成底部大空间剪力墙结构。这些商业用房往往扩大其面积,形成大面积裙房,裙房多采用框架结构。这种具有大空间裙房作为底盘,上层为一个或多个剪力墙塔楼的建筑,称为大底盘大空间剪力墙结构,是高层商住楼的一种广泛应用的体系。静力试验表明:杆系-薄壁杆系三维空间分析方法可用于大底盘大空间剪力墙结构的工程设计;主体结构的竖向荷载基本上由主体结构本身承受,故竖向荷载内力计算时可不考虑裙房的作用;水平荷载作用下主体结构承受总弯矩90%以上,承受总剪力80%以上;裙房柱刚度很小,裙房所承担的剪力和弯矩主要由裙房剪力墙所承担。 动力试验表明:底盘逐渐加大时,上部结构与底盘的偏心距逐渐增加,由于扭转和刚度的变化,地震反应也逐渐加大。此外,大底盘存在楼板变形和扭转的影响。目前高层建筑资料对此种结构的适用范围、结构布置(如大底盘的长宽与主体结构的长度比例、主体结构刚度与大底盘刚度的变化控制、转换层应设在底盘顶层等)、构造措施、截面设计以及结构计算等均有详细规定,可作设计参考。 感谢您的阅读!

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。

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

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

高层剪力墙结构优化设计分析 (2)

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

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

关于高层框架剪力墙结构设计要点分析

关于高层框架剪力墙结构设计要点分析 发表时间:2015-09-16T10:55:47.990Z 来源:《基层建设》2015年16期供稿作者:阚亮 [导读] 中山环保产业股份有限公司某建筑工程地下1层,地上15层,地下室层高5m,1层~2层层高5.5m。 阚亮 中山环保产业股份有限公司广东,中山 528400 摘要:高层建筑剪力墙结构的设计,能够有效的防止楼体受地震等灾害的影响,有助于加强建筑物的抗震能力、整体性以及侧向刚度,对建筑事业的发展起到了很大的作用。文章结合实际案例对高层剪力墙结构设计进行探讨。 关键词:框架剪力墙;结构设计;布置 1.工程概况 某建筑工程地下1层,地上15层,地下室层高5m,1层~2层层高5.5m,标准层层高3.4m。建筑风压0.40kN/m2,8度抗震设防,建筑场地类别Ⅲ类,地基基础设计等级甲级,建筑抗震设防类别丙类,剪力墙抗震等级一级,框架抗震等级二级。 2.基础与桩基设计 因主要液化土③层为粉土、粉细砂,为了穿透液化层故选用预制管桩。桩径500 mm,桩端持力层置于粉、细砂层顶面。基础采用柱下及墙下承台加防水板。 3.结构布置 1) 设计基本原则。根据业主建筑使用功能的需要,考虑到本工程1层,2层为餐厅和健身中心、房屋开间较大及结构高度的需要,主体结构采用钢筋混凝土框架—剪力墙体系。 2) 剪力墙的布置与设计。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的要求,剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间平面、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大。剪力墙墙肢越长刚度越大吸收的荷载和地震力也越大,所以剪力墙不宜过长,实际设计中通过剪力墙上开结构洞来减小剪力墙的刚度,且剪力墙宜贯通建筑物全高,避免刚度突变; 结构洞口宜上下对齐。电梯间、楼梯间及竖井通高开洞且楼梯间一般不考虑楼梯板的支承作用,该部位楼板的刚度被严重削弱,进而不能通过楼板传递刚度,所以在楼梯、电梯间等竖井位置布置剪力墙来加强且最好用剪力墙围成筒状增强开洞部位的整体刚度。同时为了保证结构有足够的刚度来抵抗扭转,并且使建筑刚心与平面形心尽量相吻合,应在建筑物周边对称位置均匀布置剪力墙。 依据上述原则及考虑到本工程1层,2层为餐厅和健身房,②轴~⑦轴间不能布置剪力墙,同时①轴~②轴交F轴处有通高玻璃幕墙也不能设置剪力墙,上述情况致使剪力墙布置受限,所以本工程柱与剪力墙平面布置见图1。 3) 剪力墙的连梁设计。剪力墙之间的连梁虽然容许其先破坏,但实际设计中,连梁起到的作用为连接剪力墙并通过连梁分配地震力,为了连梁屈服早于墙肢屈服实现强剪弱弯,计算模型调整主要是在考虑整体规则性的前提下,通过调整洞口高度加强连梁抗剪能力。在设计中还要注意当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,剪力墙可按独立墙肢的计算简图进行第二次多遇地震作用下的内力分析。 4) 楼屋面板的选型及设计。由于本工程主体结构采用了现浇钢筋混凝土框架—剪力墙结构,为了能提高柱与剪力墙的协调性及整体结构的刚度,楼板也选用现浇钢筋混凝土梁板式结构。结合建筑平面布局,由于建筑x 向较长,为了提高结构的横向刚度且根据建筑平面布置,楼盖次梁沿建筑y 向布置。楼屋面板根据跨度计算板厚,其中±0.000板厚180mm,屋面板厚120mm,标准层板厚100mm。 5) 整体计算结果。经PKPM 计算,在规定的水平力作用下结构底层剪力墙承担抗倾覆力矩均在50%以上,因此按典型的框架剪力墙来决定抗震等级,同时整体结构能够满足结构侧向位移、扭转、位移比等计算指标。在整体计算满足要求的同时通过调整柱墙及连梁截面来杜绝超筋的情况,通过改变构件截面及混凝土等级来调整框架柱及剪力墙轴压比,通过改变楼板厚度及梁截面高度来满足挠度的要求。 4.本工程设计中所遇到的问题及处理方法 1) 方案选型与概念设计。根据建筑功能的要求选用经济性好和安全可靠性强的结构形式。结构体系受力明确,传力简洁,设置多道安全防线,增加结构整体和内部的冗余度,引进超静定结构和抗连续倒塌的设计理念同时兼顾经济性要求。 2) 抗震等级的确定。框架剪力墙结构在规定水平力作用下,因框架柱截面及剪力墙布置的不同从而导致柱与剪力墙所承受的地震倾覆力矩百分比的不同,直接导致结构抗震等级的选取和建筑高度适用范围的改变。在实际设计中需要多次改变柱截面及剪力墙布置来调整地震倾覆力矩百分比,而地震倾覆力矩百分比的变化又导致结构抗震等级的改变。设计时尤其要注意地震倾覆力矩百分比的变化会产生4 种不同结果。 3) 剪力墙的布置。框架剪力墙结构中剪力墙的布置不像纯剪结构中相对容易。框架剪力墙结构中剪力墙的布置需要满足许多抗震及构造要求。在实际设计当中需要平衡框架柱与剪力墙在整体计算中所承担的作用,在整体计算满足要求的情况下又会出现超筋及超轴压比的问题,整个设计过程需要反复计算设计难度较大。在具体设计当中会遇到剪力墙不能贯通建筑物全高从而导致刚度会发生突变的情况,当不能避免时,为使部分剪力墙截止位置层楼板有足够的刚度保证剪力的可靠传递,该层楼板应现浇且厚度不宜小于160mm,该层相邻上层

141521高层建筑结构设计复习题_试题卷

一判断题 1.高层结构应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施工技术等因素,选用适当的结构体系。() A.TRUE B.FALSE 2.高层框架—剪力墙结构的计算中,对规则的框架—剪力墙结构,可采用简化方法不一定要按协同工作条件进行内力、位移分析。() A.TRUE B.FALSE 3.异型柱框架结构和普通框架结构的受力性能和破坏形态是相同的。() A.TRUE B.FALSE 4.剪力墙为偏心受力构件,其受力状态与钢筋混凝土柱相似。() A.TRUE B.FALSE

5.竖向荷载作用下剪力墙内力的计算,可近似认为各片剪力墙不仅承受轴向力,而且还承受弯矩和剪力。() A.TRUE B.FALSE 6.当结构单元内同时有整截面、壁式框架剪力墙时,应按框架—剪力墙结构体系的分析方法计算结构内力。() A.TRUE B.FALSE 7.剪力墙类型的判断,除了根据剪力墙工作系数判别外,还应判别沿高度方向墙肢弯矩图是否会出现反弯点。() A.TRUE B.FALSE 8.框架—剪力墙结构可根据需要横向布置抗侧力构件。抗震设计时,应按横向布置剪力墙。() A.TRUE B.FALSE

9.高层建筑宜选用对抵抗风荷载有利的平面形状,如圆形、椭圆形、方形、正多边形等。() A.TRUE B.FALSE 10.高层结构的概念设计很重要,它直接影响到结构的安全性和经济性。() A.TRUE B.FALSE 11.壁式框架的特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯矩,在许多楼层内墙肢有反弯点。() A.TRUE B.FALSE 12.剪力墙整体工作系数越大,说明连梁的相对刚度越小。() A.TRUE B.FALSE 13.框架—剪力墙结构中框架的抗震等级划分比纯框架结构的抗震等级低。()

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。

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

高层建筑剪力墙结构设计分析

高层建筑剪力墙结构设计分析 摘要:在高层建筑结构设计中,建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时,这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。因此,在结构设计中剪力墙的平面布置和结构的选取直接关系到了建筑物的安全性,是做好高层建筑结构设计的必要环节。本文主要对高层建筑结构剪力墙设计进行了探讨。 关键词:高层建筑;剪力墙;结构设计 abstract: in the structural design of high-rise building, the main buildings in the vertical bearing component by wall bear, the wall for horizontal member of both from the vertical load, and undertake wind or from the earthquake action horizontal earthquake effect. therefore, in the structural design of shear wall structure layout and the selection of the safety of the direct relationship between the buildings, is to do a good job in designing high-rise essential. this paper mainly of high-rise building the shear wall structure design is discussed. keywords: high building; shear wall; structure design 中图分类号:tu398+.2文献标识码:a 文章编号: 一、高层建筑结构设计特点

中高层建筑的剪力墙设计有哪些要求.

中高层建筑的剪力墙设计有哪些要求 中高层建筑的剪力墙设计的要求: 一、剪力墙结构 (一剪力墙的概念和结构效能建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时, 这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。剪力墙即由此而得名(抗震规范定名为抗震墙。剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙, 因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。剪力墙结构体系,有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,比框架结构有更好的抗侧力能力,因此,可建造较高的建筑物。剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下侧移小,其缺点是剪力墙的间距有一定限制, 建筑平面布置不灵活,不适合要求大空间的公共建筑,另外结构自重也较大,灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板,可以不设梁,所以空间利用比较好,可节约层高。 (二普通剪力墙结构的结构布置 1.平面布置。剪力墙结构中全部竖向荷载和水平力都由钢筋混凝土墙承受,所以剪力墙应沿平面主要轴线方向布置。 (1矩形、 L 形、 T 形平面时,剪力墙沿两个正交的主轴方向布置; (2三角形及 Y 形平面可沿三个方向布置; (3正多边形、圆形和弧形平面,则可沿径向及环向布置。 单片剪力墙的长度不宜过大: (1长度很大的剪力墙,刚度很大将使结构的周期过短,地震力太大不经济; (2剪力墙以处于受弯工作状态时,才能有足够的延性,故剪力墙应当是高细的,如果剪力墙太长时,将形成低宽剪力墙,就会由受剪破坏,剪力墙呈脆性,不利于抗震。故同一轴线上的连续剪力墙过长时,应用楼板或小连梁分成若干个墙段,每个墙段的

高宽比应不小于 2.2.每个墙段可以是单片墙,小开口墙或联肢墙。每个墙肢的宽度不宜大于 8.0m ,以保证墙肢是由受弯承载力控制,和充分发挥竖向分布筋的作用。 内力计算时,墙段之间的楼板或弱连梁不考虑其作用,每个墙段作为一片独立剪力墙计算。 二、剪力墙设计剪力墙所承受的竖向荷载,一般是结构自重和楼面荷载,通过楼面传递到剪力墙。竖向荷载除了在连梁 (门窗洞口上的梁内产生弯矩以外, 在墙肢内主要产生轴力。可以按照剪力墙的受荷面积简单计算。在水平荷载作用下, 剪力墙受力分析实际上是二维平面问题, 精确计算应该按照平面问题进行求解。可以借助于计算机,用有限元方法进行计算。计算精度高,但工作量较大。在工程设计中,可以根据不同类型剪力墙的受力特点,进行简化计算。整体墙和小开口整体墙:在水平力的作用下,整体墙类似于一悬臂柱,可以按照悬臂构件来计算整体墙的截面弯矩和剪力。小开口整体墙,由于洞口的影响,墙肢间应力分布不再是直线,但偏离不大。可以在整体墙计算方法的基础上加以修正。联肢墙:联肢墙是由一系列连梁约束的墙肢组成, 可以采用连续化方法近似计算。壁式框架:壁式框架可以简化为带刚域的 框架,用改进的反弯点法进行计算。框支剪力墙和开有不规则洞口的剪力墙:此两类剪力墙比较复杂, 最好采用有限元法借助于计算机进行计算。框架结构和剪力墙结构, 两种结构体系在水平荷载下的变形规律是完全不相同的。框架的侧移曲线是剪切型, 曲线凹向原始位置; 而剪力墙的侧移曲线是弯曲型,曲线凸向原始位置。在框架—剪力墙(以下简称框-剪结构中,由于楼盖在自身平面内刚度很大,在同一高度处框架、剪力墙的侧移基本相同。这使得框—剪结构的侧移曲线既不是剪切型,也不是弯曲型,而是一种弯、剪混合型,简称弯剪型。在结构底部,框架将把剪力墙向右拉;在结构顶部,框架将把剪 力墙向左推。因而,框—剪结构底部侧移比纯框架结构的侧移要小一些,比纯剪力墙结构的侧移要大一些;其顶部侧移则正好相反。框架和剪力墙在共同承担外部荷载的同时, 二者之间为保持变形协调还存在着相互作用。框架和剪力墙之间的这种相互作用关系, 即为协同工作原理。考虑地震作用组合的剪力墙, 其正截面抗震承载力应按规定计算,但在其正截面承载力计算公式右边,应除以相应的承载力抗震

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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

高层住宅剪力墙结构设计原则

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 高层住宅剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 (1)剪力墙的位置: 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、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 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)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。 6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。 7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。 (2)剪力墙的间距: 为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。 (3)剪力墙的厚度: 剪力墙厚度取值由以下因素确定: 1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度; 2)不同抗震等级的轴压比的限制; 3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足); 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的; 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm (3)剪力墙的墙肢长度: 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

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