小高层住宅建筑中短肢剪力墙
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浅析小高层住宅中短肢剪力墙结构的设计发表时间:2018-08-07T11:52:32.313Z 来源:《防护工程》2018年第7期作者:陈柏春[导读] 本文主要从短肢剪力墙结构体系的特点、短肢剪力墙结构布置、短肢剪力墙结构的计算分析、短肢剪力墙结构设计应注意的问题及短肢剪力墙结构的构造要求进行阐述。
江苏文博建筑设计有限公司江苏丹阳 212300摘要:本文主要从短肢剪力墙结构体系的特点、短肢剪力墙结构布置、短肢剪力墙结构的计算分析、短肢剪力墙结构设计应注意的问题及短肢剪力墙结构的构造要求进行阐述。
关键词:短肢剪力墙;小高层住宅;设计一、前言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,且墙厚不小于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,特别是小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。
为此,本文将重点谈谈小高层住宅中短肢剪力墙结构的设计应用。
二、短肢剪力墙结构体系的特点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.在结构布置方面灵活性及可调整性大,可选择的方案较多,较易处理楼盖的支承。
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。
短肢剪力墙在小高层住宅中的应用摘要短肢剪力墙结构布置灵活,广泛应用于小高层住宅建筑中。
本文主要对短肢剪力墙结构设的基本概念、布置原则、计算分析要点和构造要求等进行探讨,结合实例,提出建议,供设计人员参考。
关键词短肢剪力墙小高层住宅设计方法1.短肢剪力墙结构概述短肢剪力墙结构体系最初由结构大师容柏生院士提出。
短肢剪力墙是指墙肢截面高度和厚度之比为5~8的抗震墙,墙厚通常在200mm以上,肢长在1.0~2.5米。
短肢剪力墙常用截面形式有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型及“一”字型等。
2.短肢剪力墙结构体系特点《高规》对短肢剪力墙具有明确定义:指墙肢高度与厚度之比(简称墙肢高厚比)为5~8的剪力墙。
短肢剪力墙可结合建筑平面分割布置竖向构件,不与建筑功能产生矛盾。
短肢剪力墙墙肢间连梁设置与建筑分割墙内,使房间内不露梁。
布置灵活,楼盖方案简单,可根据建筑平面布置普通剪力墙筒体及短肢剪力墙形成抗侧力体系,满足整体结构刚度及强度要求。
短肢剪力墙结构与普通剪力墙结构相比,随着剪力墙数量减少和结构自重减轻,整体结构刚度也相应减小,可削弱地震作用,主要由受弯承载力决定破坏状态,对结构抗震较为有利。
墙肢间连梁跨高比较大,以受弯破坏为主,地震作用下首先在连梁两端出现塑性铰,能起到很好的耗能作用。
短肢剪力墙的力学性能介于柱与剪力墙之间变化,变形由框架的剪切型逐渐过渡到剪力墙的弯曲型,大部分为弯剪型。
弯曲型变形的剪力墙具有良好的延性,弯剪型的短肢剪力墙延性不如一般剪力墙,抗震性能也就不如一般剪力墙。
为保证结构安全,应提高短肢剪力墙的抗震性能。
《高规》对短肢剪力墙提出了8条抗震措施, 目的就是提高短肢剪力墙的延性,例如要求在结构体系中不应采用全部为短肢剪力墙,应布置一定的筒体和一般剪力墙,并且筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%,这条要求就是限制短肢剪力墙的数量,由具有良好延性的筒体和一般剪力墙占主导作用,保证整体结构具有良好的抗震性能。
综述小高层建筑中短肢剪力墙结构设计摘要:现如今,建筑行业在不断发展,建筑类型呈现出一定的多样性,其中比较明显就是高层建筑和小高层建筑等结构类型。
其中所采用的建筑结构也比较特殊,应用比较广泛的就是短肢剪力墙结构。
这种设计方式能够受到施工人员的高度青睐,主要是由于这种结构不仅打破了传统建筑模式的弊端,同时也增强了整个建筑结构的稳定性。
另外,在工程造价和施工人员的工作量上都发挥了较大的优势作用。
本文中,笔者主要对小高层建筑中短肢剪力墙结构的设计方式和相关的内容进行深入介绍和分析,希望能够给相关的工作人员提供借鉴和参考。
关键词:小高层建筑;短肢剪力墙;设计原则在短肢剪力墙结构的设计和施工的过程中,主要是以发挥其结构本身的异形柱的优势作用为主,在建筑结构中进行广泛地应用,不仅可以有效的提升建筑结构的抗震能力,同时也可以还空间的不协调和不科学对策布局情况进行高度缓解。
在具体的建筑结构设计和施工的过程中,短肢剪力墙结构所应用的主要材料是钢筋混凝土结构。
因此,其强度和高度之间存在着密切的关系,对于建筑结构的稳定性也提出了加高的要求。
在具体的施工中,需要将断肢剪力墙结构看成是一个有机结合的整体,需要用相对比较轻的材料进行填充,施工方式的应用需要个具体的框架结构相符合。
1、结构体系的特点和优势在小高层的建筑工程施工的过程中,需要将平面因素考虑到其中,同时还需要采用间隔墙的结构来对其进行高效的布置。
另外,在建筑结构设计中,要不断加强对短肢剪力墙的数量变化情况进行严格地控制,其结构和大小都应该进行控制。
从某种情况上看,应用措施要将墙体的抗侧力作为主要的依据。
目前,我国的建筑工程得到了高效发展,建筑结构类型和应用技术都得到了高效的发挥。
所以,在实际的工程建设中,其灵活性相对较大,可以根据工程建设的特点和需要对其进行高效调节。
另外,可供设计人员和施工人员选择的方案相对较多。
所以,完全可以选择在各方面都比较符合标准的施工方案。
小高层建筑结构中短肢剪力墙的设计要点分析摘要:短肢剪力墙结构是在普通剪力墙结构之上发展而来,并且短肢剪力墙结构是小高层建筑结构的常见形式,因此为了保证其质量,本文概述了短肢剪力墙,阐述了短肢剪力墙的主要特征及其应用优势,对小高层建筑结构中短肢剪力墙的设计要点进行了探讨分析。
关键词:短肢剪力墙;特征;应用;优势;小高层建筑;设计要点一、短肢剪力墙的概述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。
所谓“短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)”结构体系,是融合框架结构的优点,剪力墙的长短可灵活布置,是介于剪力墙与异形柱之间的新的结构形式,这种结构形式能较好适应小高层住宅建筑的结构体系。
短肢剪力墙结构体系根据高层住宅平面的特点,利用竖向交通中心区的分隔墙设置钢筋混凝土墙,组成一个基本完整的核心筒体,作为承受竖向荷载和抗侧力的主要部分。
外围部分的竖向构件,视结构受力需要和建筑平面布置,在房间的分隔墙体处可灵活设置短肢剪力墙。
在各短肢剪力墙之间布置连系梁,把短肢剪力墙和核心筒体连成一个整体,构成整栋建筑的结构体系。
二、短肢剪力墙的主要特征及其应用优势1、短肢剪力墙特征。
主要表现为:(1)在开展短肢剪力墙结构的设计时,应当结合隔墙来布置短肢剪力墙结构竖向构件,从而保证对此类结构的可靠连接,进而充分发挥出建筑结构实际应用功能。
(2)在小高层建筑项目的设计阶段,技术人员应该结合项目具体状况来判断短肢剪力墙结构具体数量、位置以及长短,另外也应当采用合理手段来科学调节短肢剪力墙结构系统,以便保证此结构可以与实际施工需求相符合。
(3)在布置短肢剪力墙结构的过程中可知,其灵活性较高,而这便可不断丰富相关的设计施工方案,经过筛选、优化,得以使此类结构类型获得更好的安全性、适用性、经济性。
(4)将短肢剪力墙结构应用于小高层建筑当中时,可以在很大程度上隐蔽梁柱,传统长肢剪力墙结构的优势较小。
小高层建筑中短肢剪力墙结构设计分析在城市化过程中,小高层住宅建筑得以快速发展。
在当前小高层住宅建设过程中,短肢剪力墙结构应用越来越广泛。
文中从短肢剪力墙及其特点入手,对其结构设计及结构布置进行具体的分析,并进一步对短肢剪力墙结构的构造要求进行了具体的阐述。
标签:小高层建筑;短肢剪力墙,结构设计;结构布置;构造要求前言短肢剪力墙结构以其良好的稳定性、较高的强度及布置的灵活性等特点在当前建筑工程施工中得以广泛的应用,特别是在当前小高层建筑中,短肢剪力墙结构更是受到广泛的青睐。
由于短肢剪力墙在结构体系上具有自身的独特性,因此对其结构设计进行分析,确保建筑稳定性得以提升。
1 短肢剪力墙结构的概况1.1 短肢剪力墙结构的定义短肢剪力墙作为剪力墙结构的一种,其墙肢截面的高度和厚度之间的比例在7左右,这类剪力墙结构统称为短肢剪力墙。
1.2 必要条件在短肢剪力墙在小高层建筑中进行应用时,需要将抗震性能的设计作为必要条件。
在建筑总体建筑中,底部地震倾覆力矩的百分之五十左右都属于短肢剪力墙底中地震倾覆力矩,所以在具体设计过程中需要将抗震性能作为短肢剪力墙结构设计的必要条件。
1.3 短肢剪力墙结构的规范短肢剪力墙结构需要严格依照相关的规范要求来进行设施,一旦短肢剪力墙较小,则会导致其抗震性能不能与工程施工的要求相符,这就会导致在具体施工过程中,只能将短肢剪力墙结构当作普通剪力墙结构进行施工,不能有效的发挥出短肢剪力墙的重要作用。
1.4 短肢剪力墙的优点(1)相对于普通剪力墙相比,短肢剪力墙结构较轻,在使用过程中有利于建筑荷载的降低,这对提高建筑抗震性能具有极其重要的作用。
(2)短肢剪力墙结构较短,灵活性较强,这使其在工程施工过程中能够对其进行有效的调整,为施工带来许多便利。
(3)短肢剪力墙自身的延性较好,而且墙肢具有较大的宽度和高度。
(4)在建筑结构中,一旦有受弯破坏力产生,短肢剪力墙能够起到有效的耗能作用,可以有效的提高建筑结构的稳定性。
谈谈小高层建筑中的短肢剪力墙结构设计摘要:近年来,随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提升,人们对于居住在小高层建筑内的环境提出了更高的人性化要求,对于原来外露梁柱的现象已经不能接受,这时候提出了短肢剪力墙并迅速普及,这种结构弥补了一般剪力墙的缺陷。
本文首先阐述了小高层建筑中短肢剪力墙结构体系的优点,分析了其经济性与适用性,并对短肢剪力墙结构的设计要点进行了探讨。
关键词:小高层建筑;短肢剪力墙;结构设计1.短肢剪力墙结构的优点短肢剪力墙结构作为一种新型的建筑施工体系,在小高层建筑平面与空间的特殊化布置与要求下,发挥着至关重要的作用与优势。
短肢剪力墙结构体系主要具有如下优点:1.2.1对于小高层建筑来讲,抗震墙工艺具有便于力学计算的优点,但是从美观性上来说却不占优势,梁体和柱子都露在外面,使用起来也不方便。
有时候在平面复杂的状态下系统也不大合理,并不容易被计算,而短肢剪力系统则可以杜绝这些缺陷,其内部结构都不必露在外面,在感官上实际用途上都较为省心,结构也较随意。
墙的肢长是根据实际情况来确定的,肢长上和数量上较为随意,经过不同的规划布置后能够带来不同的效果。
2.2.2 与常用的剪力墙结构相比,短肢剪力墙将墙肢所具有的承重能力利用进来。
而通常对于墙体长宽比较大者必须另外使用钢筋加固避免弯曲和折断,减少结构的本身重量,也从而能够带来花费的降低。
在地基承载不足的地方更有较强的实用性。
抗震性能较好,在抗震使用中有较强优势。
大部分墙肢的形状较有延展性,对于晃动和剪力等能够较好的适应。
在刚度与韧度之间能够较好的把握。
从而在摇晃发生的时候能够自身进行调节,连梁的延展性能够补充墙体本身的延展性。
2.小高层建筑中短肢剪力墙结构的经济性与适用性在建筑工程中,建筑结构的经济性与适用性也是必须考虑的重要因素,以某小高层住宅小区的两栋建筑为例,其中一栋建筑结构形式为异形框架结构,另一栋为短肢剪力墙结构。
将两栋楼的结构进行对比,通过比较分析可以短肢剪力墙结构具有侧向位移小、刚度大的特点。
综述小高层建筑中短肢剪力墙结构设计2摘要:剪力墙是一种常见的建筑结构类型,在小高层建筑中,多采用的是短肢剪力墙结构的设计类型,其可以提高建筑承受荷载的能力,可以保证建筑结构的稳定性。
在建筑使用的过程中,其会承受风荷载或者地震荷载,为了防止建筑结构出现变形现象,一定要做好结构的优化设计工作,要保证建筑短肢剪力墙结构的效用得到最大的发挥。
本文对小高层建筑短肢剪力墙结构的设计进行了分析,还提出了设计时应注意的问题,希望对相关设计人员提供一定帮助。
关键词:小高层建筑;短肢;剪力墙;结构;设计短肢剪力墙是一种特殊形状的剪力墙,其尺寸比较短,与长墙的长度有着较大差异,属于短小型墙体,在小高层建筑的结构设计中,发挥着灵活的优点。
小高层建筑在结构设计中,有着较大的特点,其应用的柱体多为异形柱,形状有T、L或者一字型,在应用的过程中,可以增加建筑房屋的面积,可以增加住宅结构的牢固性以及稳定性。
在小高层建筑设计时,还要保证建筑外观的美观性,要降低建筑设计与施工的成本,这样才能设计出经济适用房,才能更好的满足当前社会对建筑行业的建设要求。
短肢剪力墙代替传统的长墙后,建筑的总重大大减轻了,建筑结构的稳定性提高了,可以保证建筑使用的安全性。
一、短肢剪力墙结构概述短肢剪力墙是一种尺寸较小的墙体结构,其有着较大的灵活性,在小高层建筑设计中,有着广泛的应用,而且收到了良好的应用效果。
短肢剪力墙可以设计为横向或者竖向类型,其可以用作隔墙,也可以用作电线水管的防护中。
短肢剪力墙可以灵活应用在墙体结构的多个部位,其摆放的位置比较灵活,可以提高建筑设计的质量,经过实践发现,应用短肢剪力墙可以有效提高建筑的美观性以及舒适性。
短肢剪力墙有着广泛的应用范围,其长度可以任意修改,而且墙体的厚度也可以适当增减。
在应用短肢剪力墙时,要做好调整与优化布置工作,另外,短肢剪力墙还可以灵活调整刚度中心,其在多个方面都体现出了灵活性的优点,在设计的过程中,可以根据需求对墙体的尺寸进行调节,可以对设计方案进行合理优化。
浅谈小高层建筑框支短肢剪力墙结构设计摘要:本文结合工程实例,分析了框支短肢剪力墙结构形式的特点、适用范围、结构构件设计及构造措施等, 提出了设计此类结构时应注意的一些问题, 以期指导实践。
关键词:工程实例;框支短肢剪力墙;框支短肢剪力墙结构出现时间较晚。
近年来,随着该结构形式的推广,但设计中存在的转换层上首层标准层墙肢容易超筋及转换层角柱位移较大等问题,对这类结构安全性的评估已十分必要。
1.工程概况实例分析的对象为南宁市某房地产开发的一大型商住综合性的小高层建筑。
该建筑下部一层为商业用途,上部为住宅,主体结构形式为典型的框支短肢剪力墙结构,结构总高度39m,地面首层为6米层高的商铺和超市,二层以上为标注层高3米的住宅10层。
1层为购物超市的超市的区域采用框支结构形式;2-10层为公寓式住宅,采用短肢剪力墙一筒体结构;11层(屋面突出部分)为电梯机房;基础采用梁筏基础;结构转换层设在2层,采用深梁转换。
整个小区项目结构为八个塔楼,根据受力特点,对结构沿首层大底盘用分隔缝或后浇带的方式进行了分隔;将一号塔楼连带其底部群房单独提出作为分析对象。
根据本工程特点结构设计需处理好以下2个问题:首先是首层转换结构的选择,其次是上部短肢剪力墙的合理布置。
结构抗震等级首层为二级抗震,2-11层为三级抗震。
场地土类型为11类场地土。
按最新抗震设计规范规定,东莞地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,场地特征周期值0.35s。
2.概念设计与结构布置本工程属于复杂高层建筑结构中带转换层的结构类型,转换层在首层,因为首层商业功能的需要,上部需要转换的墙肢比较多。
底部加强部位剪力墙及框支柱抗震等级为二级,底部加强部位以上标准层剪力墙抗震等级为三级,短肢剪力墙抗震等级为二级。
2.1转换结构选型与布置由于结构竖向传力构件的不连续,造成结构上部荷载不能直接传给下部对应构件,而是通过转换结构的内力重分配,再向下传递。
高层住宅建筑中的短肢剪力墙结构体系高层住宅建筑中的短肢剪力墙结构体系,这个听起来是不是有点儿“高大上”?别怕,咱们来聊一聊,不用太复杂,大家一起慢慢搞懂。
什么是短肢剪力墙?简单来说,剪力墙就像是建筑物里的“钢铁大腿”,它的作用就是抵抗建筑物因风力、地震等外力作用而产生的摇晃或变形。
而“短肢”嘛,就是墙体的支撑部分比较短,通常就是说那一段墙并不那么长,直接负责支撑和稳定建筑物的负荷。
说到这里,你可能会想,哎,这个墙真不简单!对呀,它不仅要承担很大的压力,还要确保楼层之间的稳定性。
所以,短肢剪力墙其实是高层建筑中非常关键的一部分,能让你在高楼大厦里安心住着,甚至不怕地震来个“摇一摇”!你想,万一有个啥突发情况,能不能稳稳地屹立不倒,就全看这种“钢铁大腿”的表现了。
你可能会觉得这东西听上去很专业,没错!不过,在实际的设计和建造过程中,短肢剪力墙可是个大热门。
尤其是高层建筑,很多时候人们为了减少墙体的重量,节省空间,又不想影响建筑的结构安全,就选择了这种既坚固又不那么“占地”的设计。
想象一下,如果楼里每一层都修个大墙,把空间都挡住,那住进去多闷,放眼望去,啥也看不见,全是墙,岂不烦死?所以,短肢剪力墙就解决了这个问题:它们就像是建筑物里的隐形“支撑侠”,既能撑得住大楼,又不会把你的视野挡得死死的,真是巧妙至极!短肢剪力墙的设计可不是随便搭建的,得经过非常仔细的计算和分析。
设计师们得考虑墙的材料、墙体的大小、布局等等因素,反正就是要保证墙体在不同的外力下,都能够“泰山压顶不弯腰”。
别看这些墙体短,站在那儿看上去平平无奇,但它们实际上能承担的力量可比你想象的要大得多。
随着建筑高度的增加,设计难度也成倍提升。
你觉得建一个10层楼的房子简单?不不不,建20层、30层的高楼大厦,结构就得更加复杂,墙体的设计也要更加精准。
每一块墙的布局都不能乱,稍微差点,就可能影响整座楼的安全。
毕竟,谁也不希望自己住的地方一震就晃,那得多吓人呀!而且说实话,短肢剪力墙的“默默奉献”有时候真让人没怎么注意到。
短肢剪力墙在小高层结构设计中的应用摘要:介绍了短肢剪力墙结构的特点、应用范围及布置原则,探讨了关于短肢剪力墙体系的判定方法,并阐述了短肢剪力墙结构的抗震要求及其一些设计要点,对工程设计有着重要的指导意义。
关键词:短肢剪力墙,结构设计,SATWE随着城镇化进程进一步加快,住宅需求的增加和土地供应日趋紧张,导致开发高层住宅成为众多开发商的首选。
短肢剪力墙结构具有较大的门窗洞口,能够较好地满足住户对采光与通风要求,同时结构布置灵活,减少了结构自重,也增加建筑使用面积,降低基础工程及上部结构的造价。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)7.1.7条规定: 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。
在短肢剪力墙结构布置时, 往往利用电梯间、楼梯间和山墙作为一般剪力墙, 其余布置短肢剪力墙,可以利用间隔墙来布置竖向构件,这样就能够满足现代居住大空间和平面布置灵活的需求。
短肢剪力墙结构在住宅建筑结构设计和平面布置上的具有较大的优越性,所以在中小高层住宅建筑被广泛应用【1】。
1、短肢剪力墙结构的定义我们一般认为:高厚比小于3为矩形柱,高厚比在3-4之间为异形柱,高厚比在4-8之间为短肢剪力墙,高厚比大于8为一般剪力墙。
也就是说,高厚比在4-5 之间我们可以按短肢剪力墙去设计。
通常短肢剪力墙墙肢的厚度为200~250mm(按照高规JGJ3-2010最新要求短肢剪力墙厚度不应小于180mm),长度为1000~2500mm,且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宜大于结构底部总地震倾覆力矩的50%。
一般为“L”型、“T”字型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型等。
短肢剪力墙结构形式如下图1所示:图1:短肢剪力墙结构形式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。
短肢剪力墙结构在小高层住宅中的应用设计思考随着小高层住宅的发展,短肢剪力墙结构被广泛应用,本文主要从布置原则、结构计算、抗震薄弱环节设计、墙肢配筋设计、构件设计五个方面,就小高层住宅中短肢剪力墙结构体系的设计要点进行分析探讨,以确保结构设计的经济、适用及安全。
标签:短肢剪力墙;设计;小高层住宅当前,小、中高层住宅建筑走俏市场,先前普通框架结构的露梁露柱及普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔在建筑功能上已不尽适用,一种新的结构体系——“短肢”剪力墙结构体系应运而生。
短肢剪力墙结构体系最早由容柏生院士提出,《高规》)(JGJ3—2002)中将其定义为“指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙” 。
短肢剪力墙结构与一般剪力墙结构相比,在结构布置方面更具灵活性,既克服了框架结构露梁露柱的弊端,且通过使用轻质填充墙能有效减轻结构自重,减小结构的侧向刚度,增大结构的自振周期,减小结构地震时所遭受的地震作用,经济性及适用性更高,因此当前已被广泛应用于小高层住宅楼结构设计中。
但短肢剪力墙结构体系对设计要求较严,设计人员在运用现行有关规范、规程设计时,因理解不同所采取的结构措施存在诸多差异,下面,笔者结合实践经验,就小高层住宅中短肢剪力墙结构体系的设计要点进行分析探讨,以确保结构设计的经济、适用及安全。
1 短肢墙的使用及布置短肢剪力墙常采用的结构形式主要有“L”型、“T”型、“十”型、“]”型、“Z”型、“一”型(“一”型的自身刚度及稳定性不够好,除条件限制外,一般不宜采用),在进行布置时,应注意使结构的刚度适宜,传力路径明确,结构专业应较早地介入建筑专业的方案设计,使结构布置既能满足建筑功能的要求又能作到安全可靠,经济合理,其布置原则主要如下:1)墙体应结合建筑平面及房间分隔形式进行布置,以选用“T”型、“L型等纵横刚度较一致且稳定和刚度较好的墙肢形式为宜。
当如有需要选用“一”字形时,平面外最好不布置与之单侧相交的楼面梁。
短肢剪力墙在小高层住宅楼中的应用小高层住宅采用短肢剪力墙结构,可以不露墙柱,减轻重量,减小地震效应等优点;通过具体工程实际分析计算,合理的布置竖向结构,提高其侧向刚度和抗扭刚度,并针对性的构造加强,在7度地震区,小高层住宅采用短肢剪力墙结构,其抗震性能尚可。
标签:短肢剪力墙;小高层;应用一、前言由于城市用地的紧张,多层建筑逐渐成为稀缺产品,而高层建筑分摊面积过大,一直被很多购房者视为无奈的选择。
所以一种介于多层和高层之间的小高层产品被广泛采用。
小高层建筑基本上都设有电梯,居民通行很方便,如消防条件满足,可不设封闭前室,那么比多层建筑多的分摊面积只是电梯间,可以实现较高的得房率,在近年来的设计过程中,经常会遇到小高层建筑的设计。
但小高层建筑由于高度较高,已经需要满足《高规》的要求,有很多问题需要在设计过程中注意,本文结合规范以及各地的一些经验,对具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构结构设计需要注意的问题加以分析探讨。
短肢剪力墙仍属于剪力墙结构体系,只不过是采用较短的剪力墙肢,而且通常采用T形、L形、]形、+形等。
当这些墙肢截面高度与墙厚之比小于等于3时,它已接近于柱的形式,但并非是方柱,因此称之为“异形柱”。
故从广义角度讲,宜将这种结构体系称之为“短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙结构体系)”。
另外所谓”筒体”就是以楼梯电梯间所组成的钢筋混凝土核心筒;所谓“一般之比大于8的剪力墙。
二、结构设计本工程位于某市,建筑场地抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g,第一组,特征周期为Tg=0.35s,卓越周期为0.27~0.28s,建筑场地类别为Ⅱ类。
抗震缝将过于狭长的、体形不规则的结构脱开,划分成平面和竖向规则的结构单元。
本工程结构体系采用短肢剪力墙结构,墙厚220mm,除顶层建筑外形收进,个别墙肢成一字墙(但墙肢在重力荷载作用下的轴压比小于0.2),其余墙肢均设有翼缘或端柱,提高墙肢的稳定性,满足平面外梁的锚固(水平段0.4lae)构造要求,一般剪力墙的数量约占总竖向结构的30%~40%,以满足“承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%”规范要求。
高层住宅建筑中的短肢剪力墙结构体系摘要:最近几年,在我高层住宅建设中,短肢剪力墙被广泛地用作抗侧力构件。
短肢剪力墙能有效解决一般框架结构的露梁露柱难题、普通剪力墙结构受建筑空间限制较严等,满足人们美好居住空间、分隔灵活等需求。
基于此,本文对高层住宅建筑中的短肢剪力墙结构体系进行研究,期望能够为同行业者提供参考。
关键词:短肢剪力墙;高层建筑;结构体系引言:伴随着中国经济水平的日益提升,城市人口数量不断上升,在城市建筑当中,高层建筑所占据的比例正在逐渐增大,在目前以高层建筑为主的建筑市场,传统框架结构与剪力墙已不能满足建筑质量与安全需求,短肢剪力墙已逐步取代传统剪力墙,占高层建筑的一定的比重。
该文以短肢剪力墙为研究对象,对高层建筑短肢剪力墙的施工技术进行了分析,为了确保高层建筑的施工质量、在安全方面做出了应做贡献。
1.短肢剪力墙涵义和特点在《高层建筑混凝土结构技术规程》中,对短肢剪力墙的界定为:短肢剪力墙是指具有4< hc/b=8的墙肢,其中 hc为墙肢高度, b为墙肢厚度。
由于其良好的抗震性能和较大的延性,以及经济合理的优点,正日益受到人们的重视。
短肢剪力墙是一种由 T字形、 L字形、十字字形及其他墙肢组成的剪力墙。
这类墙一般是由两条或更多条不同形态的长条形连接而成。
在此基础上,依据墙体的抗侧力需求和墙体的形状,在墙体上布置适当数量的各种形式的短肢墙,并在各墙肢上设有连梁,将其连成一个整体,而在墙体的非使用部分,则在墙体内的墙体中,用轻质砖填充墙体。
短肢剪力墙的特征主要有:(1)一般都是和建筑平面融为一体,竖向构件在间隔墙位置设置,基本上不和建筑使用功能相矛盾,它断面很小,几乎不凸出间隔墙表面,大截面矩形柱占用的使用区域和其造成的使用不便得到极大改善。
(2)墙体数量可多可少,墙体肢体长度可不定,可按结构要求调整墙体的尺寸和方位,从而调整墙体的刚性和刚性中心的位置。
(3)结构设计的灵活性,结构形式多样,结构形式多样,便于满足支撑楼盖的需求,结构形式为带肋梁楼盖或大跨平板楼盖。
2020年36期众创空间科技创新与应用Technology Innovation and Application小高层建筑结构中短肢剪力墙的设计要点冯寅和(南京长江都市建筑设计股份有限公司,江苏南京210001)引言随着人们生活水平的提高,人们对房屋建筑的要求越来越高,和传统的普通框架结构建筑物相比,现代建筑不仅可以满足于人们对建筑物体美观的要求,同时也可以满足于人们对建筑物体的实用性要求。
在传统的剪力墙结构设计中受到分隔房屋空间的限制,很难满足人们对房屋空间的需求,所以出现了短肢剪力墙结构型式。
这种结构型式解决了传统的普通剪力结构中的不足和问题,减少了施工的成本,所以,得到了很多建筑企业和用户的喜爱和青睐,近年来在小高层建筑结构中被广泛的应用。
1小高层建筑结构中短肢剪力墙介绍1.1建筑结构中短肢剪力墙概念《高层建筑混凝土架构技术规程》中提出了关于短肢剪力墙的相关要求。
该规程中对短肢剪力墙的厚度、高度等其他方面的要求等进行了明确。
例如:该规程中其厚度应该在30厘米左右,肢截面的高度在与墙面的厚度进行对比时,其比值不会超过4-8。
短肢剪力墙主要采用很多种模式对其进行布局和设计,如L 字型、T 字型、Z 字型以及十字型。
短肢剪力墙的不同使用情况或者规范中对于短肢剪力墙设计的要求中可以看出,短肢剪力墙承受的力具有明确的标准,即第一振型底部地震倾覆力矩≦结构总底部的地震倾覆力矩12。
在实际应用中进行计算的时候,如果短肢剪力墙是以抗侧立构件承担的倾覆力矩不低于结构底部总倾覆力矩的30%时,这种短肢剪力墙的抗震性能会比较差,这样建筑的高度设计就需要降低,比较适用于小高层建筑中。
1.2短肢剪力墙设计原则(1)短肢剪力墙设计要均匀,以此来保障建筑物体的刚度和强度一致性,减少建筑物体在发生地震时出现扭转变形;(2)在结构布置上要重视其灵活性和可调整性,并保障楼盖支撑的易处理性;(3)在空间间隔墙的交接位置设置竖向构件和间隔墙,以此来减少建筑物体空间和功能的矛盾,此外墙肢的数量也应该控制在合理的范围内;(4)墙肢的厚度要进行控制,不能太厚,这样才可以减少墙肢超过间隔墙表面的厚度问题,满足建筑的刚度和强度;(5)如果小高层建筑物体的形状是不规则或者是水平荷载力比较大的时候,需要对短肢剪力墙进行布置时在平面各个边缘位置和各个角点位置进行结构的整体性加强,以此来满足于结构平面刚度的要求。
浅谈小高层住宅建筑中短肢剪力墙[摘要]:近年来随着人们对住宅,特别是小高层及多层住宅平面对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对住宅空间的要求。
于是经过不断的实践和改进,以剪力墙为基础,并吸取框架的优点,逐步发展形成一种能较好适应小高层住宅建筑的结构体系,即所谓“短肢剪力墙”结构体系(一般在12层~15层)。
短肢剪力墙结构,有利于住宅建筑布置,又可进一步减轻结构自重,应用逐渐广泛。
[关键词]:小高层住宅建筑短肢剪力墙
中图分类号:f407.9 文献标识码:f 文章编号:1009-914x(2012)26- 0446 -01 “短肢”剪力墙仍属于剪力墙结构体系,只不过是采用较短的剪力墙肢(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),而且通常采用t形、l形、]形、+形等。
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,应布置茼体(或一般剪力墙),形成“短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙结构体系)”共同抵抗水平力。
另外所谓”筒体”就是以楼电梯间所组成的钢筋混凝土核心筒;所谓“一般剪力墙”就是指墙肢截面高度与墙厚之比大于8的剪力墙。
短肢剪力墙的特点:(1)结合建筑平面、利用间隔墙位置来布置竖向,构件。
(2)剪力墙的数量可多可少,剪力墙肢可长可短,
主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置。
(3)连接各墙的梁亦随墙肢位置而位于间隔墙竖向平面内,属于隐蔽型。
(4)由于减少了剪力墙数量,而代之以轻质填充墙,不仅房屋总重量可以减轻,同时也可适当降低结构刚度,使地震作用减小,这不仅对基础设计有利,而且对结构抗震较为有利,同时也可降低工程造价,还可加快施工进度。
这种结构体系通常视建筑平面及抗侧力的需要,将中心竖向交通区处理成为筒体,以承受主要水平力。
短肢剪力墙结构布置:(1)短肢剪力墙应均匀布置,使墙的轴向应力差别不宜过大。
竖向布置短肢剪力墙,尽可能做到墙肢上、下对齐、连续,尽量避免洞口错位,与连梁一起构成连续跨数较多的抗侧力体系。
(2)每道短肢剪力墙宜有两个方向的梁与之相连接,连梁尽可能布置在墙肢的竖向平面内。
短肢剪力墙应该尽量在另一方向上设置翼缘,尽可能避免有一字形短肢剪力墙出现。
结构布置上考虑纵横墙的共同作用。
(3)短肢剪力墙应设计成强墙柱弱连梁的体系。
所谓强墙柱,是指墙柱可采用强度等级高的混凝土,加强墙柱配筋;尽可能减少连梁高度,使分配的地震力不至于太大,也使短肢剪力墙体系计算更合理。
(4)b级高度高层建筑及9度抗震设计的a级高度高层建筑,不能采用短肢剪力墙结构。
(5)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。
短肢剪力墙结构体系计算结果分析、判断和调整:(1)地震作
用采用振型分解反应谱法分析,目前住宅建筑设计的平面和立面往往不规则,宜考虑扭转耦联影响。
应根据振型有效质量系数是否大于90%来确定振型数。
(2)计算地震作用时,其第一周期对短肢剪力墙结构一般应控制在t1=0.04n-0.08n(n为结构计算层数)。
(3)剪重比是反映结构承受地震作用大小的指标之一,地震力计算不能偏大,但也不能太小。
由于短肢剪力墙本身抵抗地震的能力教差,如果短肢剪力墙分配的地震力太大,很有可能不满足要求。
剪重比应满足gb50011-2001建筑抗震设计规范表5.2.5相关规定。
(4)轴压比是体现墙肢抵抗重力荷载代表值作用下的能力。
抗震设计时,各层短肢剪力墙轴压比抗震等级为一、二、三级时分别不宜大0.5,0.6和0.7;对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压比限值相应降低0.1。
(5)在进行短肢剪力墙结构整体设计时,主要是对刚度要求的控制。
房屋的层间位移与层高比及质点位移与总高之比等指标规范均有明确的规定。
在6度区,当位移角较小时,一般剪力墙结构位移比可适当放宽,短肢剪力墙部分的位移要求应从严控制;同时还应加强顶层设计,在顶层端开间内、外墙处,应考虑温度作用下的变形影响,适当加大顶层墙体的水平及竖向配筋数量。
(6)计算时应考虑小塔楼(电梯机房、屋顶水箱)的鞭梢效应。
出屋面短肢剪力墙应相应提高其强度和延性。
抗震规范第5.2.4条规定,采用底部剪力法时,凸出屋面的塔楼宜乘以增大系数3,此增大系数不应往下传递,但与该凸出部分相连的构件应予计入;采用振型分解法时,凸出屋面部分可以作为一个质点。
高规第
3.3.10条和第3.3.11条建议,小塔楼宜每层作为一个质点参与计算;此时计算的地震作用无需再放大。
短肢剪力墙的抗震构造:(1)抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比高规第4.8.2条规定的剪力墙抗震等级提高一级。
(2)抗震设计时,底部加强层应按高规第7.2.10条调整剪力设计值,其他各层短肢剪力墙的剪力设计值,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。
(3)短肢剪力墙混凝土强度等级不应低于c25,截面厚度不应小于200mm。
(4)抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%。
(5)对抗震等级为二级以上的短肢剪力墙,由于墙肢长度较短,约束边缘构件沿墙肢两个方向近于整段墙肢,为了加强墙肢抗震性能,可以把整段墙肢作为约束边缘构件。
随着社会的发展,城市土地变的越采越紧缺,因此为了提高土地利用率高层建筑将是以后住宅的主流,然而在高层框架结构的住宅中,由于框架柱截面比较大,降低了房间的利用率,这种结构形式上受到了限制。
而一般剪力墙结构形式虽然可以提高房间利用率但是成本偏高,也不是很可取的结构形式。
因此在多层住宅里,短肢剪力墙结构形式恰好是这两种结构形式之间的一种补充。
即避免了在房间内出现柱棱角,提高了房间的利用率,又比剪力墙结构形式降低了成本。
目前这种结构在工程中已经广泛使用。