建筑剪力墙结构设计简析
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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。
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。
简析框架剪力墙结构设计框架剪力墙结构设计是指在建筑物的结构设计中,利用框架结构和剪力墙结构相结合的一种结构形式。
它将框架结构和剪力墙结构的优点相结合,既能满足建筑物的刚性和稳定性要求,又能节约材料、提高空间利用率和降低结构成本。
本文将从框架剪力墙结构设计的基本原理、设计要点和实际应用等方面进行简析。
一、框架剪力墙结构设计的基本原理框架剪力墙结构设计的基本原理是在建筑物的平面和立面布局中,将剪力墙结构设置在框架结构的内部或外部,以提高建筑物的整体抗震性能。
剪力墙结构主要承担建筑物的横向荷载,起到抵抗地震、风荷载的作用,而框架结构则主要承担建筑物的纵向荷载和部分横向荷载,以保证建筑物的稳定性和承载能力。
框架结构和剪力墙结构相结合,可以充分发挥它们各自的优势:框架结构具有较好的变形能力和承载能力,适合用于支撑大跨度的建筑结构;而剪力墙结构具有较好的抗震性能和刚度,适合用于居住建筑、高层建筑和地震带地区的建筑结构。
2. 剪力墙结构加固:在设计剪力墙结构时,要考虑其受力性能和变形能力,采用合理的加固措施,提高其抗震性能。
常用的加固措施包括设置剪力墙柱、设置拱形墙、设置外包剪力墙等。
3. 结构连接可靠:框架结构和剪力墙结构之间的连接应该设计合理、施工可靠,能够确保两者之间的受力传递和协同工作。
通常情况下,采用焊接、螺栓连接、预应力梁等方式进行结构连接。
4. 钢筋深埋:在设计框架剪力墙结构时,应合理布置和设置深埋钢筋,提高构件的抗震性能和变形能力。
通常情况下,框架结构和剪力墙结构的构件都应采用深埋的钢筋,并进行合理加固和连接。
5. 结构成本控制:在设计框架剪力墙结构时,要合理控制结构成本,尽量减少结构材料的使用,提高结构的空间利用率,降低结构的建造成本。
通常情况下,采用轻质材料、预制构件和模块化设计等方式进行成本控制。
框架剪力墙结构设计已经在实际建筑中得到了广泛应用,特别适用于高层建筑、居住建筑和特殊结构的设计。
建筑结构设计中剪力墙结构设计难点分析一、材料的选择剪力墙结构设计中材料的选择是一个重要的难点。
剪力墙的主要材料包括混凝土和钢筋。
在选择混凝土的材料时,需要考虑混凝土的强度、韧性、抗压性和耐久性等因素。
还需考虑混凝土的配合比、施工工艺等因素对混凝土性能的影响。
对于钢筋材料的选择,需要考虑钢筋的材质、强度、韧性和焊接质量等因素。
还需要根据剪力墙结构所承载的水平荷载大小和荷载分布情况来选择合适的材料,以确保剪力墙结构可以承载所需的水平荷载。
二、结构稳定性分析剪力墙结构设计中的另一个难点是结构稳定性分析。
剪力墙结构的稳定性分析需要考虑剪力墙的整体稳定性、抗倾覆和抗侧移能力等因素。
在进行稳定性分析时,需要考虑结构的整体形状、尺寸、材料和荷载等因素对结构稳定性的影响。
还需要考虑剪力墙与建筑其他部分的连接形式、连接强度等因素对结构稳定性的影响。
还需要根据实际情况考虑结构的抗倾覆和抗侧移能力,确保剪力墙结构在遇到外部水平荷载作用时能够保持稳定。
三、水平荷载的承载和分布在剪力墙结构设计中,水平荷载的承载和分布是一个重要的难点。
剪力墙结构在承载水平荷载时需要考虑荷载大小、荷载分布、结构连续性和变形性等多方面因素。
需要根据建筑结构所处的地理环境和设计要求确定剪力墙结构所需要承载的水平荷载大小和分布情况。
需要考虑剪力墙结构的连续性和变形性,确保结构在承载水平荷载时能够保持稳定且不会产生过大的变形和位移。
还需要考虑水平荷载对结构的局部影响和不同部位的荷载承载情况,确保结构能够均匀承载水平荷载。
结论剪力墙结构设计是一项复杂的工作,设计师需要充分考虑材料的选择、结构的稳定性、水平荷载的承载和分布等多方面因素,才能确保设计出符合要求且安全可靠的剪力墙结构。
本文从材料的选择、结构稳定性分析、水平荷载的承载和分布等方面对剪力墙结构设计中的难点进行了分析,旨在帮助设计师更好地理解剪力墙结构设计中的难点,并为相关工作提供参考。
希望本文对相关工程技术人员有所帮助,促进剪力墙结构设计工作的进一步发展和完善。
浅谈剪力墙的建筑结构设计原则及应用剪力墙是建筑结构中常用的一种结构形式,具有良好的抗震性能,广泛应用于高层建筑和框架结构中。
本文将从剪力墙的设计原则和应用方面进行浅谈。
剪力墙的设计原则主要包括以下几点:1. 剪力墙的布置原则:剪力墙应该布置在建筑结构的承重墙位置,以实现将建筑荷载直接传导到地基的目的。
剪力墙的布置应尽量均匀和连续,避免出现局部集中的应力。
2. 剪力墙的尺寸原则:剪力墙的尺寸应根据设计荷载和建筑高度来确定,一般情况下,剪力墙的深度和宽度应满足一定的比例关系,以确保剪力墙的稳定性和刚度。
3. 剪力墙的墙体开洞原则:剪力墙的开洞应尽量避免,特别是在剪力墙的周边区域。
开洞会破坏剪力墙的整体作用,降低其承载能力和抗震性能。
4. 剪力墙的配筋原则:剪力墙应配备足够的纵向和横向钢筋,以增加其抗弯和抗剪承载能力。
横向钢筋应按照一定的间距和数量进行布置,以提供足够的抗剪刚度。
5. 剪力墙的连接原则:剪力墙应与建筑结构的其他部分进行良好的连接,以确保力的连续传递和整体稳定性。
连接方式一般采用焊接或螺栓连接,连接部位应具有足够的强度和刚度。
剪力墙的应用主要体现在以下几个方面:1. 抗震性能:剪力墙具有较好的抗震性能,能够在地震荷载下吸收和分散能量,保证建筑结构的安全和稳定。
在高层建筑和框架结构中,通常将剪力墙布置在建筑的纵向和横向,以提高整体的抗震承载能力。
2. 空间效果:剪力墙可作为建筑结构中的隔断墙使用,既能满足结构安全的要求,又可以根据设计的需要灵活布置房间和空间。
剪力墙的存在可以增加房间的整体刚性和稳定性。
3. 施工效率:剪力墙的施工相对简单,且不需要大量的模板和支撑结构,可以提高施工的效率和速度。
剪力墙的施工工艺也较为成熟,施工风险较小。
建筑结构设计中剪力墙结构设计要点摘要:作为常见的建筑形式,剪力墙结构因自身良好的抗风性能和抗震性能在建筑工程当中得到了广泛的运用,为了充分发挥出剪力墙结构的优点,必须高度重视结构设计问题。
设计人员首先应该针对剪力墙结构进行充分分析,结合工程需求提出优化措施,考虑到影响剪力墙结构的要素众多,必须综合考量,结合工程实践完成设计方案调整,发挥剪力墙结构的应有之用,文章将以此作为切入点进行深入分析。
关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用分析0引言通过与传统墙体结构的比较,剪力墙结构在承载能力和抗震性能方面表现优良,保证了结构的稳定性,同时也营造了更加安全的居住环境。
剪力墙结构设计包含的内容多样,设计过程中需要根据工程实践分析结构设计当中的常见问题,结合工程经验,通过优化设计保证剪力墙结构性能的发挥。
设计人员是影响建设效果的关键所在,为此设计之前就应该针对其应用流程进行全面掌握,同时明确重点难点问题,以优化措施发挥最大的潜力墙结构优势。
1. 剪力墙的使用原则1.1 剪力墙结构设计原则要保证建筑墙体的安全性,必须在剪力墙结构以及结构形式的基础之上进行分析,找出针对性的解决方案,刚接形式的结构设计能够满足楼面横截面积小的情况,具有减少墙肢平面外弯矩的效果,能够提高整体的承重能力。
横向和纵向结构分化设计当中,需要从整体角度进行考量。
剪力墙在高层建筑当中的作用尤为突出,作为一个竖向构件,在建筑中充当着抵抗策略的角色,同时也承受着竖向负重以及横切面的负重,如果采用剪力墙组成受力墙面结构,剪力墙墙体就能够承担所有负重,对整个建筑工程影响很大。
为了发挥出剪力墙设计的最优作用,首先应该合理认识剪力墙的作用,布置方式采用沿中心轴方向双向布置,如果建筑抗震要求高,可以采用双向剪力墙设计方法;墙体的形状同样也会对剪力墙的使用设计产生一定的影响。
在设计过程中应保持受力均匀,保持受力对称,保证剪力墙中心和墙的结构中心相近,使剪力墙的效果最大化。
简析框架剪力墙结构设计框架剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式,它主要由框架和剪力墙组成。
这种结构形式在抗震性能方面具有很好的表现,因此在地震频发地区得到广泛的应用。
接下来,我们将对框架剪力墙结构的设计原理、应用范围以及设计注意事项进行简要分析。
一、框架剪力墙结构设计原理1.框架剪力墙结构的作用机理框架剪力墙结构主要是利用钢筋混凝土构件的受力性能来抵抗水平荷载,提高建筑物的抗震性能。
框架的作用是通过承担较大的剪力和弯矩来抵抗水平荷载,而剪力墙则通过承担剪力来增加整体的抗震性能。
在进行框架剪力墙结构设计时,需要遵循以下原则:(1)合理配置结构布局,使得框架和剪力墙能够充分发挥作用;(2)采用合理的截面尺寸和配筋,确保结构的受力性能;(3)设计合理的连接部位,提高结构的整体刚度和稳定性。
1.适用于高层建筑框架剪力墙结构由于其良好的抗震性能,因此特别适用于高层建筑。
通过合理设计和布置框架和剪力墙,可以有效提高建筑的抗震能力,降低地震风险。
3.适用于复杂地形地质条件在一些复杂地形和地质条件下,建筑物需要更高的抗震性能。
框架剪力墙结构可以通过合理的设计和施工,在复杂地形和地质条件下具有较好的应用性能。
1.合理确定结构布局2.选择合适的构件材料框架剪力墙结构的设计中需要选择合适的构件材料,如混凝土、钢筋等,确保结构的受力性能和耐久性能。
3.考虑连接部位的设计在进行框架剪力墙结构设计时,需要充分考虑连接部位的设计,采用合理的连接方式和构件,提高结构的整体刚度和稳定性。
4.考虑地震荷载的影响框架剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式,它具有良好的抗震性能,适用于高层建筑、大跨度建筑和复杂地形地质条件下的建筑,但在进行设计时需要充分考虑结构布局、构件材料、连接部位和地震荷载的影响,确保结构具有良好的受力性能和稳定性。
希望本文能够对框架剪力墙结构的设计和应用有所帮助。
剪力墙的结构设计浅析在现代建筑结构设计中,剪力墙作为一种重要的抗侧力构件,发挥着至关重要的作用。
它不仅能够提供足够的侧向刚度,保证建筑物在水平荷载作用下的稳定性,还能有效地控制结构的变形,提高建筑物的抗震性能。
接下来,让我们深入探讨一下剪力墙的结构设计。
一、剪力墙的定义与作用剪力墙,又称抗风墙或抗震墙,是一种用于抵抗水平荷载(如风荷载和地震作用)的钢筋混凝土墙体。
其主要作用是将水平荷载传递到基础,从而保证整个结构的稳定性。
与传统的框架结构相比,剪力墙结构具有更高的侧向刚度和承载能力,能够更好地适应高层建筑对结构性能的要求。
在地震多发地区,剪力墙的存在可以有效地吸收地震能量,减少结构的破坏程度,保障人们的生命财产安全。
二、剪力墙的类型1、整体墙当剪力墙无洞口或洞口面积小于墙体面积的15%时,可视为整体墙。
整体墙的受力性能类似于悬臂梁,其水平位移较小,内力分布较为均匀。
2、小开口整体墙洞口面积稍大,但仍小于墙体面积的 15%,且洞口之间的距离及洞口至墙边的距离较大时,称为小开口整体墙。
其受力性能介于整体墙和联肢墙之间。
3、联肢墙当洞口面积较大,超过墙体面积的 15%,且洞口之间的连梁对墙肢有约束作用时,形成联肢墙。
联肢墙的墙肢通过连梁相互连接,共同抵抗水平荷载。
4、壁式框架当连梁的刚度较大,与墙肢的刚度接近时,剪力墙的受力性能接近于框架,称为壁式框架。
三、剪力墙结构设计的要点1、合理布置剪力墙在设计过程中,应根据建筑物的平面形状、高度、使用功能以及抗震要求等因素,合理布置剪力墙。
剪力墙应均匀分布在建筑物的周边和内部,以保证结构的刚度中心与质量中心尽量重合,减少扭转效应。
同时,应避免剪力墙的集中布置或局部缺失,以免导致结构刚度的突变。
2、控制剪力墙的数量和长度剪力墙的数量和长度直接影响着结构的侧向刚度和经济性。
过多的剪力墙会增加结构的自重和造价,过少则无法满足侧向刚度的要求。
一般来说,应通过结构计算和分析,确定合适的剪力墙数量和长度,使结构在满足侧向刚度的前提下,达到经济合理的目标。
剪力墙结构设计简析摘要:随着我国社会经济的发展,人民的生活水平不断提高,人们对于住房的需求也越来越多,在土地资源有限的情况下,应用于高层建筑中的剪力墙技术也应运而生了。
本文对剪力墙结构设计进行了简要介绍,阐述了剪力墙结构设计的优化方法,提出了提高剪力墙结构施工质量的建议。
关键词:剪力墙;结构设计;应用引言对于不同的建筑结构中剪力墙的应用有着不同的结构设计方法,这就要求建筑设计人员能够根据使用要求和实际情况来进行剪力墙的优化设计,从而保证剪力墙布置的合理性和适用性。
一、剪力墙结构特点分析现浇钢筋混凝土剪力墙结构,除了承受楼板传来的竖向荷载外,还承受风荷载和水平地震作用。
剪力墙结构的侧向刚度大,在水平力作用下的侧移较小,承载力较大,且整体性较好。
通过合理的设计,可以将剪力墙优化成抗震性能良好的延性剪力墙。
优化合理的剪力墙结构承载力大,侧向变形小,且有一定延性,在多次大地震中,剪力墙结构破坏较小,相对于其他结构形式,表现出很好的抗震性能。
但剪力墙的最大间距受到限制,平面布置不够灵活,建筑空间受到一定影响,因此一些需要大空间的建筑使用剪力墙结构就受到了一定的限制。
对于上部为住宅,底部几层为商场的高层建筑,对影响建筑使用空间的剪力墙,可以采用框支梁、框支柱来进行转换,扩大使用空间。
二、剪力墙结构的设计原则1、建筑物楼层之间进行调整最小剪力系数的原则为了降低建筑结构自身的重量,增加建筑承受地震的能力,在结构设计的过程中,应该尽可能少的布置剪力墙,这就需要结构底部剪力墙承受的根据第一振型计算的地震倾覆力矩不能超过剪力墙结构承受总的底部地震倾覆力矩的40%,这时,可以通过将剪力墙墙体进行大开间的处理,以使剪力墙结构能够拥有很强的倾向刚度。
这样就可以保证建筑物楼层之间的最小剪力系数大于规定要求中的数值,从而达到降低建筑工程资金成本投入的目的。
2、调整建筑物楼层与楼层之间最大位移和楼层商之闻的比例普通建筑设计的重点在于楼层与楼层之间存在的扭转变形和剪切变形的处理。
简析剪力墙结构的抗震设计摘要:随着剪力墙体系结构在高层建筑中日益广泛的应用,研究剪力墙结构的抗震设计具有越来越重要的意义。
本文首先提出了抗震设防应达到的目标,以此目标为指导详细阐述了剪力墙抗震设计的要点,最后探讨了剪力墙抗震设计的构造措施。
关键词:剪力墙;抗震设计;连梁配筋;概念设计;约束边缘构件0 引言随着世界范围内的城市用地紧张,城市建筑的建设倾向于向多空间纵向发展,百米高度以上的高层建筑大多采用剪力墙结构。
和框架结构相比,剪力墙结构不显示柱梁的边角,外观上更为美观,视觉放大了建筑面积,还兼具有抗震功能,诸多优点使得剪力墙受到了建筑师们的广泛欢迎。
对于剪力墙的抗震设计,应该从整体上把握,细节要点处着手,根据相关规范设计出抗震模型。
1 剪力墙抗震设计目标剪力墙的抗震设计目标是指剪力墙在遇到不同程度的地震时,对建筑结构、建筑构件的损坏程度及人身安全的综合要求。
根据《建筑抗震设计规范》,将抗震设计的目标与3种强度的地震对应,分为三个级别,具体描述如下:第一种级别:在正常荷载使用或遭遇多遇地震(也称小震)作用下,剪力墙不受损坏或不经修理仍可使用;第二种级别:当遭受中等强度地震作用时,剪力墙遭受一定的损坏,经一般修理或不经修理仍可使用;第三种级别:在遭受罕见的强度地震作用下,剪力墙不能够倒塌或发生危及生命的严重损坏。
行业内通常将其总结为“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
2 剪力墙抗震设计要点2.1 确定基本设计信息要提前对建筑场地的地基、基础选型进行分析,并根据当地地震特性和建筑高度确定抗震设计的级别。
研究当地的地震加速度、地震周期和土地松弛程度等特征,以此确定建筑场地的地震特性。
建筑越高,风荷载的控制力就愈大,所以建筑高度也应在考虑范围内。
通过对场地地质的分析,确定地基承载力的范围,针对具体情况进行不同的地基处理,尤其是在桩基时,地基的承载力会相应的减少,要根据实际情况进行验证。
在进行基础选型时,根据地质公司提供的地质勘察报告给出的参考模型进行选择,一般的基础选型有预制管桩基础、桩筏基础等,对于不同的基础选型,基础埋深的要求有所不同,在选型时也要特别注意。
简析板柱—剪力墙结构无梁楼盖结构[[1],[2]]又称板柱结构,是一种比较好的楼板结构,因为具有施工简便、速度快、楼层净高较高、管道穿行方便等优点,这种结构广泛应用于住宅、办公楼、停车楼以及其他工业与民用建筑[[3]]。
板柱结构的抗侧刚度较弱,地震时侧移较大,在地震区宜设置剪力墙,形成板柱-剪力墙结构,这样可以减少侧移和节点弯矩,减少非结构构件的损害[[4]]。
板柱-剪力墙结构体系的计算主要有两大部分:1)整体的空间结构分析计算,2)无梁楼盖本身的分析计算。
进行无梁楼盖结构设计,目前多采用三种方法:经验系数法、等代框架法、有限元法[[5],[6],[7],[8]]。
计算方法各有不同,适用条件不同,采用的设计软件也不同,通过对无梁楼盖计算的分析比较,剖析现行设计计算中存在的问题,探讨解决的办法及适合现阶段无梁楼盖结构设计的实用计算方法,从而得出最符合实际受力情况的计算方法。
1 板柱-剪力墙结构的计算方法板柱-剪力墙结构在竖向荷载作用下的内力及位移计算一般较常用的有经验系数法、等代框架法和有限元法。
但在风荷载和地震作用下,板柱-剪力墙结构体系的受力要复杂得多,可采用空间结构的等代框架法,也可采用有限元空间模型的计算方法或其他计算方法。
1.1板柱-剪力墙结构在竖向荷载作用下的计算方法1.1.1经验系数法经验系数法又称为直接设计法或弯矩系数法,是传统、方便、实用的设计方法,因而被广泛应用,但经验系数法有较为严格的适用条件。
符合下列条件时,可以用经验系数法计算竖向荷载作用下的板带内力[6,[9]]:•荷载为均布荷载,且不大于恒载的3倍;•每个方向至少有3个连续跨;•任一区格的长边与短边之比不大于1.5;•一方向上的最大跨度与最小跨度之比不大于1.2。
1.1.2等代框架法等代框架法,是将整个无梁板结构分别沿纵横柱列方向划分为具纵向和横向的等待框架框,在竖向荷载作用下,不符合经验系数法的条件时,板柱-剪力墙结构的楼板可采用等代框架法计算其内力[6,9]:等代框架的计算宽度,取垂直于计算跨度方向的两个相邻平板中心线的间距;有柱帽时,等代框架梁、柱的线刚度,可按现行国家标准《钢筋混凝土升板结构技术规程》(GBJ130-90)的相关规定进行计算确定;有柱帽时,柱上板带负弯矩钢筋,应考虑柱帽厚度的有利影响;计算纵向和横向两个方向的等代框架时,均应承担全部荷载作用;计算中宜考虑活荷载的不利组合。
简述高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计摘要:建筑钢筋混凝土剪力墙结构体系是高层建筑结构几种主要体系之一。
其抗震性能好、空间整洁、适应性强。
在工程实践中,工程技术常出现许多争论,甚至会出现工程质量事故。
随着我国墙体改革、建筑节能等相关政策的推行,住宅产业现代化逐渐提上日程,围绕建筑结构传统技术进行改造和创新,开发新的住宅结构体系成为工程界首要任务之一。
为了确保一个建筑工程结构的安全可靠,必须通过合理的结构布置、结构内力特性的正确分析和计算、合理的构造措施、合格的材料和针对性的施工技术措施才能得以实现。
文章就钢筋混凝土剪力墙结构体系的某些具体工程部位的设计问题进行了分析,并提出了改进意见。
关键词:高层建筑;钢筋混凝土;剪力墙;结构设计1、平、立面布置建筑体形应力求简单规则,使刚度和质量中心一致,减少扭转内力;内外剪力墙宜拉通对直,立面门窗洞口宜上下对齐,成列布置,使每片墙肢的内力计算能明确地划分为某一种确切的受力计算图形。
例如某工程的异型墙肢和斜交剪力墙交点,受力计算和布筋复杂,给施工带来困难,宜避免。
2、墙板厚度和混凝土强度等级剪力墙承载能力较大,按受力计算所需厚度较小。
剪力墙采用双排钢筋,因此考虑配筋构造等要求,剪力墙厚度通常不小于200 mm。
剪力墙强度等级宜为C20~C30。
对剪力墙与现浇楼板混凝土强度等级差异情况,因剪力墙断面大,混凝土抗力较富余,无需提高强度等级,因此整层结构宜统一为一种混凝土强度等级,以避免施工差错。
3、剪力墙内力分析与配筋高层建筑结构剪力墙,承受结构自重和楼(屋)面层荷载引起的垂直力、风载或地震荷载引起的水平力,必须满足强度、变形、抗裂性和抗震延性等要求。
剪力墙受力特性与所开孔洞大小、布置方法直接相关。
结构计算划分为:无开孔的单肢剪力墙、开有小孔的整截面墙、小开孔的整体墙(α≥10,In/I≤ζ)、开有一排孔的开联墙和多排孔的联肢墙(1<α<10,In/I≤ζ)、壁式框架(α≥10,In/I>ζ)、框肢剪力墙。
分析剪力墙结构的优化设计1.高层建筑剪力墙结构设计简析高层建筑剪力墙结构设计是一项系统性的设计工作,主要体现在设计重要性、设计前提、设计特点、设计原则等方面。
以下从几个方面出发,对高层建筑剪力墙结构设计进行了分析。
1.1 设计重要性高层建筑剪力墙结构设计有着非常高的重要性。
众所周知高层建筑是社会生产发展和人们生活需求的产物,并且本身也是现代化、工业化和城市化的必然结果。
高层建筑剪力墙结构的设计则在很大程度上反应出了一个国家的建筑科技经济的发展水平。
其次,随着我国经济的发展和社会的进步以及城市人口密度的持续提升,高层建筑正在逐步成为当今建筑最为重要的发展趋势,并且也成为了城市现代化的象征。
为了能够有效的满足高层建筑的抗震性和经济性,因此对剪力墙结构进行更深入的研究就具有重要的理论和实践意义。
1.2 设计前提高层建筑剪力墙结构设计有着必要性的前提。
高层建筑剪力墙结构设计本身就具有很多的概念和原则。
打个比方来说,设计人员在设计一幢高层建筑时可以将这一建筑看成一根竖直放置在嵌固于地基的开孔带。
其次,由于高层建筑多为巨型空间构架,因此建筑的剪力墙不仅仅需要承受所有重力荷载的作用,并且还需要在这一前提下保持稳定。
与此同时,由于高层建筑剪力墙结构还需要保证各种建筑内部的装饰、填充墙等不会在地震等作用中受到损坏,还需要提供建筑内部工作、生活的人们有一个舒适的环境,因此其设计需要将剪力墙可能出现的变形控制在一定范围内。
1.3设计特点高层建筑剪力墙结构设计自身有着独特的特点。
众所周知,剪力墙结构在水平力作用下往往容易出现弯曲型的侧向变形,并且由于剪力墙结构承受的竖向荷载和水平荷载都较大,结果在很大程度上促使了高层建筑剪力墙结构具有很好的整体性和侧向刚度。
但是在这一过程中需要注意的是,高层建筑剪力墙结构由于不能够提供大空间房屋并且结构延性通常来说也较差,因此这在很大程度上限制了高层建筑剪力墙结构的设计空间,例如许多高层建筑的内部房屋只能以小房间为主,这与高层建筑剪力墙结构设计限制有着非常大的关系。
剪力墙结构设计要点剪力墙是现代建筑结构中常用的一种承载墙结构,具有抗震性能好、刚度大、稳定性好等优点。
在进行剪力墙结构设计时,需要考虑以下几个要点:1.剪力墙的布置:剪力墙的布置应合理,首先需要根据结构荷载进行计算,合理确定墙的数量和位置。
墙体的布置应尽量避免门窗开口,避免墙的连续性受到破坏。
同时,墙体的布置应考虑结构整体的刚性,尽量保证墙体之间的连接。
2.剪力墙的形状和尺寸:剪力墙的形状和尺寸应根据结构荷载和受力要求进行合理设置。
墙体的高度、厚度、长度等要素需要进行详细计算和分析,以满足结构的抗震性能和稳定性要求。
3.剪力墙的钢筋配筋:剪力墙的钢筋配筋应符合设计要求和相关规范。
在进行钢筋配筋时,需要考虑墙体的抗震性能、承载能力、刚度等方面的要求。
钢筋的布置应均匀、合理,并且与墙体的纵向和横向钢筋连接应牢固可靠。
4.剪力墙与结构的连接:剪力墙与结构的连接应具有良好的刚性和可靠性。
墙与柱、梁的连接点需要进行详细计算和分析,以确保连接的强度和刚度。
连接方式可以采用焊接、螺栓连接等方式,需要能够满足结构的受力和变形要求。
5.剪力墙的配筋和墙体厚度与裂缝的控制:剪力墙的配筋和墙体厚度的设计应能够控制墙体的裂缝。
墙体的配筋率和墙体的厚度需满足规范的要求,以控制墙体在受力过程中的裂缝宽度,防止墙体产生过大的变形。
6.剪力墙的开口设计:剪力墙的开口设计应遵循相关规范的要求,合理设置门窗洞口,并采取相应措施进行增强处理。
门窗洞口的开设应尽量避免位于墙体的开端或拐角处,需要通过设计适当的加强措施,保证墙体在开口处的刚性和稳定性。
7.剪力墙的抗震性能验证:剪力墙结构设计完成后,还需进行相应的抗震性能验证。
根据相关规范和要求,进行剪力墙的抗震性能计算和模拟分析,以确保设计的剪力墙结构具有良好的抗震性能和稳定性。
8.剪力墙的施工和监督:剪力墙结构的施工和监督过程应严格按照设计图纸和相关规范要求进行。
墙体施工过程中,需要保证墙体的尺寸、形状、配筋等施工要素的准确性和符合性。
建筑结构设计中剪力墙结构设计难点分析建筑结构设计中,剪力墙结构设计是一个非常重要的环节,它对建筑物的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
剪力墙结构设计的难点主要集中在设计过程中的力学计算和结构布置方面。
本文将从力学计算和结构布置两个方面对剪力墙结构设计的难点进行分析,以期为相关领域的专业人士和学生提供一些参考。
一、力学计算方面的难点分析1. 载荷分析难度大剪力墙结构是用来承受水平荷载的,而这些水平荷载通常是由地震或风荷载引起的。
由于地震和风荷载的不确定性和复杂性,剪力墙结构设计中的载荷分析难度很大,需要对地震及风力的作用机制有深刻的理解,进行合理、准确的荷载计算。
2. 剪力墙内力的计算剪力墙结构设计中,需要对剪力墙的内力进行准确计算,包括剪力、弯矩等。
剪力墙结构具有非常复杂的内力分布,需要进行结构分析和计算,以确定结构的受力性能。
而剪力墙通常是作为整体进行设计和计算,并非像钢结构那样可以较容易的通过截面分析来确定内力,而是需要进行墙体整体受力分析。
3. 剪力墙的局部承载能力计算剪力墙结构中,通常存在一些局部的墙体承载,如门窗洞口、开裂缝及墙板承载等。
这些局部承载需要进行细致的计算,以保证整体结构的强度和稳定性。
1. 剪力墙的布置位置剪力墙的布置位置对于整个建筑结构的抗震性能至关重要。
一般来说,剪力墙应该布置在建筑的主要水平荷载传递路径上,以确保其能够有效地承担水平荷载。
但是在实际设计中,由于建筑用地的限制、建筑功能等因素,剪力墙的布置位置并不总是满足这一条件的,这就需要设计师进行巧妙的布置,以确保剪力墙的作用能够充分发挥。
2. 剪力墙的布置形式剪力墙的布置形式包括平面形式、立面形式以及立平面结合形式等多种形式。
不同的形式对于建筑的抗震性能有着不同的影响。
在实际设计中,需要根据建筑的结构形式和功能特点来选择合适的剪力墙布置形式,并且进行合理的布置。
建筑工程设计中的剪力墙结构设计分析摘要:在社会经济发展的当下,人口基数不断增加,土地资源日益匮乏,建筑工程项目中高层建筑的比例逐渐提升,同时人们的建筑工程质量安全意识也逐步提升,基于此,建筑工程设计人员必须不断提升自身的剪力墙结构设计能力,全面提升建筑工程的质量安全,以满足建筑使用者的需求。
本文就此展开了论述,以供参阅。
关键词:建筑工程;剪力墙;结构设计引言建筑工程的结构设计十分重要,而其中的剪力墙的结构设计更是重中之重。
我国建筑行业的企业和部门必须重视起来剪力墙的结构设计工作,发现目前我国建筑工程设计中的剪力墙结构设计中出现的问题,然后加以解决。
在进行剪力墙的结构设计时,要考虑设计的可操作性和实际性,还有施工方式对设计可能造成的影响。
而在施工时,需按照结构设计来施行,同时,对于设计中不符合实际的地方,应及时反馈调整。
目前我国的建筑工程结构设计和施工中还存在一些问题,严重影响建筑工程的质量和安全,因此必须对其进行分析和改进。
1剪力墙结构概述在建筑工程结构中,剪力墙结构指的是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。
剪力墙承担上部竖向荷载的同时也能对水平作用力起到极好的抵抗,并且其也可以对建筑空间进行分割。
在剪力墙结构中,对于竖向荷载、风荷载和水平地震的主要受力构件就是剪力墙,可以提升建筑结构稳定性,降低因荷载力和地震所造成的安全事故发生率,为人们的人身生命财产提供安全保障。
通常来说,剪力墙结构的规模都较大,而在实际建筑物中的厚度却很薄,其承受力和结构形状都与形状板极为相似,另外其受力程度和柱子的承受力也较为相似。
剪力墙在建筑物中占比多少可以形成不同的结构形式,有剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架-核心筒结构等。
剪力墙在不同结构形式中承担的作用也略有不同。
因此,在建筑工程设计中,要根据建筑工程的实际需求,做好剪力墙结构设计工作,制定出科学合理的设计方案,最大程度的提升建筑工程的安全稳定性及整体强度。
2建筑工程设计中的剪力墙结构设计2.1平面布置设计在对剪力墙进行设计的时候,应当根据不同墙型之间的不同特点进行设计,依据不同的受力特征、墙体中内力分布的不同状态以及其破壞形态,合理的进行平面布置及配筋设计同时采取合理的构造措施。
高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析
高层建筑结构设计中,钢筋混凝土剪力墙是常用的结构形式之一。
剪力墙是指墙体承
担建筑结构荷载并在垂直方向上阻挡力的结构形式,主要具有抗震、抗风、抗拔等作用,
是保证结构稳定性和安全性的重要构件。
剪力墙的结构设计分析需要考虑多个因素,包括地震和风荷载、剪力墙的布置和厚度、墙体材料和受力状态等等。
本文将从这些方面介绍剪力墙的结构设计分析。
1.地震和风荷载
地震和风荷载对高层建筑的结构安全性具有极高的影响,因此在剪力墙的设计中,考
虑地震和风荷载是至关重要的。
在设计中,需要预估建筑所处地区的地震和风荷载,并按
照设计规范进行分析计算。
2.剪力墙的布置和厚度
剪力墙布置的位置和数量,直接影响到建筑结构的安全性和稳定性。
布置时需要考虑
结构体系的完整性和稳定性,以及建筑内外的空间需求。
同时,在设定剪力墙的厚度时,
也需要根据建筑高度、地震和风荷载等因素进行评估和计算。
3.墙体材料和受力状态
墙体材料和受力状态是剪力墙结构设计中的关键因素之一。
通常情况下,剪力墙的材
料为钢筋混凝土,墙体受力状态则应该满足其轴向受压稳定性和剪力抗震能力的要求。
在设计中,还需要考虑剪力墙与其他结构构件之间的相互作用。
例如,如果在剪力墙
附近有一些柱子需要承受部分荷载,那么将会对剪力墙的受力状况产生很大的影响。
建筑剪力墙结构设计简析
在经济建设快速发展的形势下,城市化进程的步伐逐渐加快,由此在建筑设计中,高层超高层成为了住宅建筑的发展趋势。
在建筑结构设计中,剪力墙是现代建筑设计师比较常用的一种方式,在建筑的结构设计中发挥了重要的作用。
文章对于剪力墙的结构设计作出了相关的阐述,对我国的建筑业发展有重要的促进作用。
标签:剪力墙;结构设计;连梁设计
1 剪力墙结构概述
剪力墙结构是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。
剪力墙的结构类型有以下几种:框架——剪力墙结构,剪力墙结构,部分框支剪力墙结构,框架——核心筒结构,筒中筒结构,板柱——剪力墙结构。
剪力墙结构按照开洞大小,可以分为整体墙、小开口整体墙、联肢剪力墙以及壁式框架。
2 剪力墙结构设计具体分类布置
2.1 墙肢的分类和结构布置
2.1.1 墙肢的分类
剪力墙根据墙肢的高厚比分为一般剪力墙和短肢剪力墙。
一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙,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。
剪力墙根据墙面开洞大小的情况,还可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。
当剪力墙的墙肢截面高度hw与厚度bw之比小于5时均称为小墙肢。
其中,当hw/bw不大于3时,宜按框架柱进行截面设计,轴压比、剪压比和箍筋体积配筋率按相应抗震等级框架柱进行控制。
2.1.2 剪力墙的结构布置
对于高层建筑来讲,良好的空间性在结构设计中比较重要,所以说在对剪力墙进行设计的过程中,应该充分的保证其空间结构的双向性,尤其是对于抗震性有很高要求的地区,尽量的避免使用单向布置,并且在设计中,要尽量将其刚度中心靠近建筑物的重心,以求在力度上能够达到一种平衡的状态,防止在外界作用力的情况下,发生扭转的现象。
如果设计的不够合理,可以通过对墙肢以及梁高进行调整,以达到预期的效果。
如果剪力墙在抗侧的刚度上表现的比较大,那么结构的自振周期就比较短,对于结构本身会存在很大的不利现象。
对于这种现象,可以对纵横墙体的厚度进行减薄处理,从而可以加大墙体之间的距离,墙体在数量上有所减少,这样结构在侧移上刚度就有所降低,对于结构的负载也有所降低,施加在墙体水平方向上的剪力和弯矩都会减少。
剪力墙在刚度和承载力方面所呈现出来的特点是,内部要比外部都大。
如果剪力墙与平面外的墙有连接的
情况下,对于墙肢在平面外会有弯矩产生。
如果在设置梁的时候,梁高超过了墙厚的两倍时,则端梁所产生的弯矩对于墙平面外会有很大的不利,这时就应该采取必要的措施以保证墙平面外的安全。
可以增加暗柱或者是壁柱的方式,对剪力墙平面外的稳定性有所增强。
2.2 墙肢长度和厚度的选取
2.2.1 墙肢的长度
剪力墙墙肢长度(即墙肢截面高度)一般不宜大于8m。
结构设计中的剪力墙结构应具有延性,细高的剪力墙(高宽比大于2)容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙,从而可避免脆性的剪切破坏。
当墙的长度很长时,为了满足每个墙段高宽比大于2的要求,可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的联肢墙,洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁(其跨高比宜大于6),使其可近似认为分成了独立墙段。
根据高规从经济性及用钢量的角度考虑。
2.2.2 墙肢厚度的选取
高规第7.2.1条规定了剪力墙的最小厚度,其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能,也是高层建筑剪力墙截面厚度的最低要求。
对于住宅建筑,填充墙厚一般为200mm,相应剪力墙厚也取为200mm。
住宅层高一般为2.8m~3.0m,故墙厚取200mm,除底层加强区的一字形短肢剪力墙外,均能满足规范要求。
对于无地下室的高层住宅,因其基础埋深一般在2m 以上,若按层高的1/16确定墙厚,可能引起墙厚偏厚。
为避免出现此种情况,在布置剪力墙时,应结合建筑平面,尽量不用一字形剪力墙,而采用L、T、Z、十字形等截而形式,且使翼缘长度大于其厚度的3倍,这样一方面墙体抗震性能更好,另一方面墙厚也可取为剪力墙无肢长度的1/16。
由于住宅建筑中剪力墙肢长一般小于3.0m,故厚度采用200mm满足构造要求。
3 连梁设计
3.1 连梁的作用
在剪力墙结构设计中,连接墙肢之间的结构称为连梁,连梁在其中发挥了重要的作用。
在受到水平荷载的作用力下,墙肢会产生变形,此时,墙肢会将力传递到连梁上,连梁在此时就发挥了作用,在梁端会产生一定的反力,减少墙肢的变形,改变受力状态,对于墙肢的结构变形有重要的保护作用。
所以在进行结构设计中,连梁不仅连接了墙肢,同时还对墙肢有一定的约束作用,在水平荷载的作用下,保护墙肢不变形。
3.2 连梁设计的处理方法
在剪力墙结构设计中,如果有连梁设计,那么一定要掌握好连梁的设计比例,
在跨高以及截面的尺寸方面一定要计算好规格。
因为如果连梁的设计不合理,在跨高和截面上不符合设计的要求,那么在受到水平荷载的作用力下,将会超出连梁的承受极限,引发安全事故。
所以在对连梁进行设计时,为了保证其标准,可以从如下方面进行考虑。
3.2.1 对连梁的刚度进行折减
连梁由于跨高比较小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝,刚度减小,内力重分布。
因此,在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减。
3.2.2 适当增加剪力墙的厚度
增加剪力墙的厚度,即增加连梁的截面宽度,其结果一方面由于结构整体刚度加大,地震作用产生的内力增加,另一方面连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。
3.2.3 提高混凝土等级
提高剪力墙的混凝土等级,其弹性模量增加的比例远小于混凝土抗剪承载力提高的比例,因此也有可能使连梁的抗剪承载力不超限。
4 结束语
在建筑业快速发展的背景下,对于建筑的质量有了越来越高的要求,尤其是在抗震性方面要具备非常高的标准。
在对建筑进行结构设计的过程中,对于剪力墙的设计十分关键,其是承载整个建筑结构荷载的主要结构,在竖向以及水平方面承载了不同的作用力,尤其是在高层建筑中,对于空间性要求的比较严格,要求其具有很好的抗震性。
在建筑技术水平不断提高的现代社会中,要求建筑设计师应该不断的提高自身的设计水平,对于建筑的结构设计理念要有所转变,汲取国内外先进的设计理念,不断的学习专业技术知识,提升自己的理论水平。
在进行结构设计的过程中,应该根据建筑的实际状况,利用科学的计算方法,结合建筑的受力状况以及破坏机理上进行分析,将剪力墙的结构优勢充分的发挥出来,为建筑的稳定性提供坚实的基础,为建筑的质量奠定坚实的基础。
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