住宅剪力墙结构设计
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第11期(总第187期) 建筑设计■
高层住宅市匡 剪力墙结构设计
李权
(福建省漳州市建筑设计院,福建漳州363000)
摘要近几年随着中国经济发展,建筑行业也在不断进步,人们对房屋建筑要求越来越高。在实际工作中,钢筋 混凝土结构的剪力墙效果是比较好的,它是当今高层建筑中主要的结构形式。对剪力墙的设计原则和设计内容进行了 简要介绍,分析了控制成本的具体措施和实际案列。 关键词高层建筑;剪力墙;结构;设计
0引言
根据国家政策和建筑企业标准的调整,我国很多地区房
地产建设在向高空发展,占地面积小,居住面积大的高层建
筑小区是我国现今小区发展的重点。在高层住宅的结构当
中,钢筋混凝土的性价比是比较高的,但是实际上,开发商为
了控制建造成本会设立钢筋混凝土使用上限。在确保整体工
程质量和使用功能的前提下,如何运用有限资源实现最大的
经济效益就是设计和施工的关键点,在不降低房屋安全性质
的前提下优化设计结构,做到技术的可行性、整体房屋工程
的合理性和科学性。
1剪力墙设计原则
高层的住宅小区均采用剪力墙结构,主要是因为剪力墙
具有抗侧向刚度大的特点。在小震下剪力墙可以有一定的刚
度和弹性,在面对大震的情况下,它可以通过下连梁吸收和
消耗大量的震剪力,然后通过塑胶作用进行协调的变形,减
小结构刚度,把地震危害降到最低。对高层住宅结构优化其
主要目的是在保证房屋安全的前提下减少结构刚度,把地震
危害降到最低,但是无原则地使用剪力墙会让工程本身重量
增加,结构的刚度加强从而导致地震的作用力也会增加,并
导致工程的制造成本上升,材料的消耗量不断加大。因此在
工作中要结合实际情况,在增强刚度和经济效益之间做好选
择。
2剪力墙布置具体内容
根据7度抗震建筑的数据分析,高层住宅剪力墙的单位
使用面积含钢量中,剪力墙本身钢量的使用就有45% ̄65%,
剪力墙边缘构建钢的使用量是30%~50%。因此剪力墙位置
的设计直接影响到整个工程的经济效益。剪力墙的设计原则
小高层住宅剪力墙结构设计
摘要:文章以为小高层建筑为背景,分析了短肢剪力墙结构的布置原则、设计要点以及配筋构造,可用于实践结构设计的技术指导。
关键词:小高层建筑 短肢剪力墙 结构设计
近年来,在小高层住宅建筑中出现了一种叫短肢剪力墙结构的新的结构型式,它以其灵活的布置形式和良好的抗震性能越来越被建筑师所喜欢而流行。由于对短肢剪力墙的研究还不充分,对短肢剪力墙的准确的定义还没有达成一直的看法。
1 短肢剪力墙结构的布置原则
进行短肢剪力墙布置的时候,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,布置原则为:
(1)均匀、分散、对称、周边。均匀、分散是要求每片剪力墙的抗侧刚度相差不大,避免一、二片刚度特大的剪力墙受力过于集中。对称布置,可使质心和刚心重合,这样可以避免和减少建筑物受到的扭矩剪力墙靠近结构单元的周边布置,可增大房屋的外围刚度,从而减小结构的扭转周期。
(2)高层建筑不应全部是短肢剪力墙结构,若短肢剪力墙较多,可在竖向交通中心区布置筒体或一般剪力墙来共同抵抗水平力。 (3)短肢剪力墙应布置在房间分隔墙的交点处且竖向荷载较大处,但不必在每墙交接处设短肢墙满足竖向荷载和抗侧力的需要即可。
(4)短肢墙的数量和长短可根据结构受力的需要来确定。可由基本自振周期来判断剪力墙布置是否合理。
(5)短肢墙应尽量对齐、拉直,以便和连梁一起构成抗侧力构件。
(6)在外凸部分,平面外边缘和角点处,容易产生大的应力集中,应设短肢墙以满足平面刚性和抗扭的要求。
(7)采用普通楼板时,短肢剪力墙的间距不应过大,以防止楼板在自身平面内变形过大,否则应采用预应力楼板。
(8)剪力墙相邻洞口之间及洞口与墙边缘之间应避免小墙肢,试验表明:墙肢宽度与厚度之比小于3的小墙肢在反复荷载的作用下,比大墙肢开裂早,即使加强配筋,也难以防止小墙肢的较早破坏。
设置转角窗的高层住宅剪力墙结构分析
在现代高层住宅建筑设计中,为了追求更好的采光和视野效果,转角窗的设置逐渐成为一种常见的设计手法。然而,这种设计在给居民带来舒适居住体验的同时,也给剪力墙结构的安全性和稳定性带来了一定的挑战。本文将对设置转角窗的高层住宅剪力墙结构进行深入分析。
一、转角窗对剪力墙结构的影响
1、 削弱结构刚度
转角窗的开设会导致剪力墙在转角部位的连续性被打断,从而削弱了结构在该部位的抗侧刚度。这意味着在水平地震作用或风荷载作用下,结构的变形可能会增大,影响结构的整体稳定性。
2、 产生应力集中
由于转角窗的存在,剪力墙在转角处的应力分布变得更加复杂,容易产生应力集中现象。这种应力集中可能会导致混凝土开裂,降低结构的承载能力和耐久性。
3、 改变内力传递路径
正常情况下,剪力墙能够有效地传递水平和竖向荷载。但转角窗的设置改变了内力的传递路径,使得荷载在传递过程中出现突变,增加了结构设计的难度。 二、剪力墙结构设计中的应对策略
1、 加强转角部位的构造措施
为了弥补转角窗对结构刚度的削弱,可以在转角部位增加暗柱、暗梁等加强构件。这些构件能够提高转角处的承载能力和抗变形能力,增强结构的整体性。
2、 合理调整剪力墙布置
通过优化剪力墙的布置,在保证结构整体稳定性的前提下,尽量减少转角窗对结构性能的不利影响。例如,可以增加周边剪力墙的数量和厚度,以提高结构的抗侧刚度。
3、 采用有限元分析方法
借助先进的有限元分析软件,对设置转角窗的剪力墙结构进行精确的模拟分析。通过分析结果,可以更准确地了解结构的受力情况,为设计提供可靠的依据。
三、施工过程中的注意事项
1、 保证施工质量
在施工过程中,要严格按照设计要求进行施工,确保加强构件的钢筋布置和混凝土浇筑质量。特别是转角部位的施工,更要精细操作,避免出现质量缺陷。
2、 加强监测 在施工过程中,对结构的变形和应力进行实时监测。一旦发现异常情况,及时采取措施进行处理,确保施工安全和结构质量。
剪力墙结构设计要点分析
近年来,随着人们对住宅,特别是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梁露柱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。于是逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅剪力墙结构型式。本文首先对高层建筑结构的设计特点和剪力墙结构特点进行了系统的阐述,最后就剪力墙结构设计的相关要点进行了详细的分析与探讨,以期对大家以后的工作起到一定的借鉴和指导作用。
标签:高层建筑;剪力墙结构设计;要点分析
引 言
随着我国社会经济的发展以及人们生活质量的提高,越来越多农村人口向城市聚集,使得城市人口越来越拥挤,这势必会带来住房紧张等各类问题,然而想要缓解城市人口以及住房压力等问题就只能不断扩大城市建设的同时新建高层建筑,从而扩大城市人口容纳量,加快城市化进程。在高层建筑中,剪力墙结构因为其独有的抗震性能好、抗侧刚度大、侧移较小的优势而被广泛应用于其中,特别是高层剪力墙住宅。然而剪力墙结构设计过程中仍没有一个明确的规定用以判断剪力墙截面尺寸大小及其形状、位置布置等合理与否情况,一般情况下都是根据工程师经验来进行设计、判断的。这就使得一些不合理设计问题容易出现,从而导致建筑结构安全性不足或造价增加等。
1 高层建筑结构设计特点和剪力墙结构特点分析
1.1 高层建筑结构设计特点
(1)水平荷载是结构设计时的决定性因素。这是因为结构由自重等竖向荷载产生的轴力和弯矩的大小,仅与楼房高度的一次方成正比;而结构由于水平荷载产生的倾覆力矩及在竖构件中产生的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;同时,对一建筑来说,自重等竖向荷载基本上是定值,而风荷载和地震作用等水平荷载,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
(2)轴向变形不容忽视。因为在高层建筑中,自重等竖向荷载很大,能够使柱产生较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生较大的影响,对预制构件的下料长度产生影响,另外对构件的剪力和侧移也会产生影响,易使结构设计不够安全。