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剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);剪力墻結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)布置;高層結(jié)構(gòu)

1.引言

高層建筑的豎向承重結(jié)構(gòu)有框架、剪力墻、框架—剪力墻、筒體等多種形式,水平承重結(jié)構(gòu)有單向板肋形樓蓋、雙向板肋形樓蓋、并式樓蓋、密助樓蓋、無梁樓蓋等多種形式,從結(jié)構(gòu)選型上來看,應(yīng)當(dāng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及適用范圍而采取合理的結(jié)構(gòu)型式,而對(duì)于高層建筑來說,剪力墻結(jié)構(gòu)則是常用的結(jié)構(gòu)形式之一。

2.結(jié)構(gòu)布置技術(shù)

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要布置剪力墻,應(yīng)當(dāng)宜沿主軸方向或其他方向雙向布置。對(duì)一般的矩形、L形、T形等平面宜沿兩個(gè)軸線方向布置;對(duì)三角形、Y形平面宜沿三個(gè)軸線方向布置;對(duì)正多邊形、圓形及弧形平面可沿徑向及環(huán)向布置??拐鹪O(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置方式,并宜使兩個(gè)方向抗側(cè)力剛度接近。內(nèi)、外剪力墻應(yīng)盡量拉通、對(duì)直。

同時(shí)為了有效發(fā)揮剪力墻的抗側(cè)力剛度和承載能力,增大剪力墻結(jié)構(gòu)的可利用空間,剪力墻間距不宜太密,側(cè)向剛度不宜過大。否則,結(jié)構(gòu)自重加大,構(gòu)件所受到的地震作用加大,不經(jīng)濟(jì)。剪力墻的平面布置應(yīng)盡可能均勻、對(duì)稱,同時(shí)應(yīng)當(dāng)讓結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與剛度中心重合,以減少扭轉(zhuǎn)。在豎向,剪力墻宜自下到上連續(xù)布置,避免剛度突變。

對(duì)于剪力墻開洞后宜在洞口頂部設(shè)連梁,當(dāng)建筑布置要求設(shè)置無連梁的剪力墻時(shí),其數(shù)量一級(jí)抗震等級(jí)不應(yīng)超過全部剪力墻的數(shù)量的20%,二級(jí)抗震等級(jí)不應(yīng)超過全部剪力墻的數(shù)量的30%。而且對(duì)于這種類型的剪力墻不應(yīng)采用短肢剪力墻,其底部加強(qiáng)部位的墻肢軸壓比應(yīng)當(dāng)控制對(duì)于一級(jí)應(yīng)小于0.4,二級(jí)應(yīng)小于0.5。同時(shí)在墻肢兩端應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,應(yīng)加強(qiáng)墻肢上樓板板帶的配筋和構(gòu)造措施,如設(shè)置聯(lián)系墻肢的暗梁,以有效地確保板帶在豎向荷載作用下具有足夠的抗彎承載力。

當(dāng)前由于建筑功能需要,對(duì)剪力墻采取開轉(zhuǎn)角窗設(shè)計(jì),針對(duì)此應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格在9度設(shè)防地區(qū)采取剪力墻轉(zhuǎn)角窗。對(duì)8度以下設(shè)防地區(qū)采用剪力墻轉(zhuǎn)角窗時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)措施:對(duì)于窗洞口應(yīng)采取洞口上下對(duì)齊,而且應(yīng)嚴(yán)格控制窗口大小,洞口寬度不宜過大;洞口附近應(yīng)避免采用短肢剪力墻和單片剪力墻,對(duì)于此處的剪力墻厚度適宜增大,同時(shí)沿墻肢全高按要求設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。對(duì)于轉(zhuǎn)角處的樓板應(yīng)局部加厚,配筋宜適當(dāng)加大,并配置雙層的直通受力鋼筋。

3.工程實(shí)例

某住宅綜合樓,建筑面積為5.3萬m2,地下l層,地上28層,結(jié)構(gòu)高度79.6m,最高處87.4m,結(jié)構(gòu)沿豎向質(zhì)量及剛度分布較均勻,但標(biāo)準(zhǔn)層由兩個(gè)切角正方形單元聯(lián)接而成,類似啞鈴狀,平面體型較為復(fù)雜,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利。本工程抗震設(shè)防烈度為7度,II類場(chǎng)地土,基本風(fēng)壓為0.5kN/m2。本工程上部標(biāo)推層為住宅,每個(gè)單元由9個(gè)建筑單元組成,其結(jié)構(gòu)布置利用單元中部設(shè)置的兩部電梯、設(shè)備管道井及一個(gè)剪力樓梯所圍合的剪力墻內(nèi)筒體單元,作為結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件,但圍繞其周圍的8個(gè)住宅單元結(jié)構(gòu)如何布置值得推敲。考慮到剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)住宅平面布置有利,但限制了底部公共建筑用途的平面布置,采用框架結(jié)構(gòu)可以取得底部公共建筑的較大空間,但對(duì)住宅平面布置又不合適。經(jīng)反復(fù)分析多次試算,最終確定采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

3.1計(jì)算結(jié)果分析

結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算除進(jìn)行正交向抗震計(jì)算外,還進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)45。角的斜交向抗震計(jì)算,施工圖設(shè)計(jì)構(gòu)件最終以兩種計(jì)算較大者配筋。兩方向計(jì)算具體計(jì)算結(jié)果如下:

(1)結(jié)構(gòu)自振周期與振型。從計(jì)算結(jié)果表明不管是正交向還是45。斜交向,其兩個(gè)方向周期均比較接近,且T1約為0.05N(N為層數(shù))。說明沿主抗側(cè)力四個(gè)方向結(jié)構(gòu)剛度均比較接近,各向結(jié)構(gòu)抗震性能均比較適宜,也說明了本結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)布置合理,其剛度適中。

(2)從頂點(diǎn)位移角及層間位移角計(jì)算結(jié)果可知,用反應(yīng)譜法分析結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),取前六個(gè)振型相應(yīng)值按平方和開平方法得到的結(jié)構(gòu)基底總剪力,以及地震剪力系數(shù)。綜上所述,采用短肢剪力墻,通過結(jié)構(gòu)合理布置,既能較好地滿足建筑功能對(duì)底部大空間的要求,又能兼顧上部住宅平面布置的要求,避免了按常規(guī)結(jié)構(gòu)布置所形成的框支結(jié)構(gòu),避免結(jié)構(gòu)豎向剛度突變,降低了結(jié)構(gòu)剛度減小地震作用,使結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟(jì)、合理、適用。

3.2設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題和所采取的措施

(1)墻肢設(shè)計(jì)。地震作用下短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗扭性能較弱,設(shè)計(jì)中對(duì)周邊及角點(diǎn)處墻角采用L形短肢墻,對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)中存在的少量的“—字形”短墻肢,均嚴(yán)格控制其軸壓比小于0.45,且控制墻肢的軸壓比不相差懸殊,盡量均勻,避免墻肢應(yīng)力差異過大?!耙蛔中巍倍虊χ谂浣顦?gòu)造中除兩端配有暗柱外,其水平筋按抗扭要求形成封閉箍,并考慮平面外問題對(duì)其豎向縱筋也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)。

(2)連梁設(shè)計(jì)。采用剪力墻后,出現(xiàn)兩種連梁形式。一種是連梁跨度較小,承受的堅(jiān)向荷載也較小,配筋由水平力引起的剪力和彎矩控制,跨中彎矩很小,剪力沿梁長(zhǎng)基本均勻分布,梁端彎矩上下左右也基本對(duì)稱,這是常規(guī)的剪力墻結(jié)構(gòu)連梁,如樓電梯間墻肢連梁。設(shè)計(jì)中均按常規(guī)將梁面及梁底貫通縱筋基本配成一樣,其箍筋也沿全長(zhǎng)加密。另一類型連梁內(nèi)力分布類似于一般框架梁,跨度較大,承受的豎向荷載也較大,由于其線剛度較小,在水平力作用下所分配到的內(nèi)力較小,最終配筋的組合內(nèi)力主要由豎向荷載控制,大部分短肢墻間的連梁就屬于這種類型。對(duì)這種類型連梁,在設(shè)計(jì)中基本是參照框架梁的要求來設(shè)計(jì),即梁底筋按計(jì)算結(jié)果貫通配置,梁面筋如梁端負(fù)筋較多時(shí),則不必將所有負(fù)筋全部拉通,而將部分負(fù)筋在梁跨1/3處截?cái)?;箍筋配置也一樣,沒有沿全長(zhǎng)加密,僅在梁端按框架梁抗震構(gòu)造要求設(shè)置加密箍。

(3)樓面薄弱部位所采取的措施。由于每個(gè)單元中在住宅單元間開有槽口,兩個(gè)單元中部聯(lián)結(jié)處開有采光天井,造成了住宅單元間及兩個(gè)單元中部聯(lián)結(jié)處的樓板不連續(xù),為確保水平力的可靠傳遞,采取了如下的構(gòu)造加強(qiáng)措施:首先在每個(gè)槽口敞開端每隔一層設(shè)置拉梁,且該拉梁按剪力墻間連梁配筋構(gòu)造;同時(shí)對(duì)中部聯(lián)結(jié)處的樓板采取適當(dāng)加厚處理,而且樓板采取雙向雙層配筋。中部聯(lián)結(jié)處角部及圍合采光天井短墻肢均采取配筋加強(qiáng)措施,與之相連的連梁同樣按剪力墻間連梁配筋構(gòu)造。

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】建筑;短肢剪力墻;設(shè)計(jì)

隨著生活水平的提高,人們?cè)絹碓街匾曌≌臻g的布局。尤其是對(duì)小高層、多層住宅的適住性,已不局限于普通框架結(jié)構(gòu),經(jīng)過不斷的試驗(yàn)改進(jìn),人們把普通剪力墻和框架相結(jié)合,形成了以短肢剪力墻為主要結(jié)構(gòu)的體系。由于該體系既保留了異形柱不凸出墻面的優(yōu)勢(shì),又在應(yīng)用的過程中克服了異形柱框架抗震性能不佳的缺陷,因此其在目前的小高層住宅建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.短肢剪力墻的布置

(1)短肢剪力墻應(yīng)均勻布置,使墻的軸向應(yīng)力差別不宜過大豎向布置短肢剪力墻,盡可能做到墻肢上、下對(duì)齊、連續(xù),盡量避免洞口錯(cuò)位,與連梁一起構(gòu)成連續(xù)跨數(shù)較多的抗側(cè)力體系。

(2)每道短肢剪力墻宜有兩個(gè)方向的梁與之相連接,連粱盡可能布置在墻肢的豎向平面內(nèi)短肢剪力墻應(yīng)該盡量在另一方向上設(shè)置翼緣,盡可能避免有一字形短肢剪力墻出現(xiàn),結(jié)構(gòu)布置上考慮縱橫墻的共同作用。

(3)短肢剪力墻應(yīng)設(shè)計(jì)成強(qiáng)墻柱、弱連梁的體系。所謂墻柱,指的是指墻柱可采用強(qiáng)度等級(jí)高的混凝土,加強(qiáng)墻柱配筋。盡可能減少連梁高度,使分配的地震力不至于太大,也使短肢剪力墻體系計(jì)算更合理。

2.短肢剪力墻的設(shè)計(jì)

(1)嚴(yán)格控制短肢墻的軸壓比,尤其是無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻。實(shí)踐證明,在承受壓彎作用的剪力墻中,當(dāng)處于小偏壓狀態(tài)時(shí),墻的延性較差。不僅如此,即使在大偏壓狀態(tài)下,若軸壓比較大,混凝土受壓區(qū)的邊緣應(yīng)力很高,如果混凝土沒有約束或約束不夠,可能混凝土先達(dá)到極限壓應(yīng)變,出現(xiàn)豎向裂縫,甚至壓碎,使構(gòu)件喪失變形能力和承載能力。因此,在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制短肢墻的軸壓比,以保證短肢墻的延性。

(2)由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相對(duì)于普通剪力墻結(jié)構(gòu)其抗側(cè)剛度相對(duì)較小,設(shè)計(jì)時(shí)宜布置適當(dāng)數(shù)量的長(zhǎng)墻,或利用電梯,樓梯間形成剛度較大的內(nèi)筒,以防止設(shè)防烈度下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的變形,同時(shí)也形成兩道抗震設(shè)防。

(3)各墻肢分布要盡量均勻,使其剛度中心與建筑物的形心盡量接近;抗震設(shè)計(jì)中,簡(jiǎn)體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)底部地震傾覆力矩的50%,必要時(shí)也可以通過增加長(zhǎng)肢墻的方法調(diào)整剛度中心位置。

(4)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系的抗震薄弱環(huán)節(jié)是建筑外邊緣及角點(diǎn)處的墻肢,特別是“一字形”短肢剪力墻,可出現(xiàn)先于與其相連的梁破壞的情況。如當(dāng)高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí),會(huì)加劇已有的翹曲變形,使其墻肢首先開裂。因此,為了保證結(jié)構(gòu)的安全性、實(shí)用性,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取必要的措施,如對(duì)位于建筑外邊緣及角點(diǎn)處的短肢剪力墻應(yīng)減小軸壓比,增大縱筋和箍筋的配筋率,加強(qiáng)小墻肢的延性抗震性能,避免形成孤立的“一”字形短肢剪力墻。

(5)要正確判定短肢剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢平面內(nèi)梁的屬性。連梁的剛度變化,直接影響了結(jié)構(gòu)的總體抗側(cè)移剛度,合理地選擇梁的截面和配筋,有利于提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。因此,小高層住宅短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),墻肢剛度可相對(duì)減??;連接各墻肢間的梁剛度不應(yīng)折減。只有這樣,才能使梁截面設(shè)計(jì)易于滿足規(guī)范的要求,也是偏于安全的。

(6)小高層住宅在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)滿足強(qiáng)剪弱彎的要求,以避免連梁剪切破壞先于彎曲破壞;不宜采用窗下墻作為連梁,因?yàn)榇跋聣Ω叨群艽?,形成剛度很大的剪切塊,不利于結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),所以,宜將連梁設(shè)計(jì)成為截面、剛度較小的弱連梁。

3.工程實(shí)例

某工程,總建筑面積為12570m,采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu),為12層住宅樓,建筑總高43.65m(層高3m),頂層為復(fù)式住宅,屋頂為四坡屋面。

3.1短肢剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于整個(gè)樓層的建筑平面較為復(fù)雜,采用在14和15軸間設(shè)置雙墻防震縫,在?和?軸間設(shè)置懸挑構(gòu)件抗震縫的處理方法,將平面分成相對(duì)獨(dú)立的4個(gè)部分,各部分的長(zhǎng)寬比L1/B1max=29/9.4=3.09

圖1標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖

3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)

場(chǎng)地類型為II類建筑場(chǎng)地,剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)。水平地震作用按x、y兩個(gè)方向計(jì)算。同時(shí)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián),周期折減系數(shù)0.85,計(jì)算取9個(gè)振型,結(jié)構(gòu)阻尼比0.05,豎向力按模擬施工加載方式計(jì)算,恒活荷載分開計(jì)算。修正后的基本風(fēng)壓為0.35,地面粗糙度為B類,結(jié)構(gòu)體型系數(shù)為1.4。連梁剛度折減系數(shù)0.7,地震力分項(xiàng)系數(shù)為1.3,風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.4,恒荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2,活荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.4。

本工程基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土墻下條基(有肋梁),剪力墻厚度內(nèi)外墻均為200mm,連梁截面b×h為200×370~570(mm),樓板厚度100mm~130mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35、C25。地基采用天然地基,以③層粘土層做為持力層,Es=15MPa,fak=300kPa。

3.3短肢剪力墻的布置

按照抗震設(shè)計(jì)要求,結(jié)合窗間墻、樓梯間及房間四角等布置成“一”字形、“L”形、“T’’,形、“Z”形或“十”字形墻段,沿結(jié)構(gòu)平面各主軸方向均勻、對(duì)稱布置,做到剛心和質(zhì)心重合,減少結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)。各墻肢肢長(zhǎng)不宜相差太大,截面高厚比可以控制在5~8之間,避免出現(xiàn)高厚比小于3的小墻肢,使各墻肢剛度接近,保證在水平地震力作用下,各墻肢受力均勻,避免個(gè)別長(zhǎng)墻因內(nèi)力太大而出現(xiàn)超筋。另外在④~⑥軸,⑩一⑥軸間形成4個(gè)較為完整的弱筒,以增強(qiáng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力性。在豎向,要求墻肢上下對(duì)齊、連續(xù)。在同一軸線上的各墻肢通過連系梁連接,可增加對(duì)墻肢的約束,提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。為了保證連梁具有較好的剛度和延性,取其跨高比為4≤l/h≤8較為合適。

3.4墻肢截面設(shè)計(jì)

塔樓周圍及肢長(zhǎng)/肢寬

總之,隨著設(shè)計(jì)方法的不斷更新,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系的運(yùn)用將會(huì)越來越廣泛。作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分運(yùn)用概念設(shè)計(jì),把握結(jié)構(gòu)的整體性,科學(xué)布置剪力墻,合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),爭(zhēng)取做到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)效。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)范文第3篇

關(guān)鍵詞:高層建筑;剪力墻結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)要點(diǎn)

Abstract: With the increasing levels of China's economy and urbanization continues to accelerate, people's living and working space gradually to the high growth, high-rise buildings have been gradually replaced by multi-storey buildings. But as people economic level, aesthetic standards and the structure and function of architectural space requirements continue to increase, the general frame structure and frame - shear wall exposed pillar member of architectural space separated strictly limited and can not satisfy the demand for residential space use and facade aesthetic requirements. Thus shear wall structure with high rigidity, can effectively reduce the sway, has a good seismic performance, it is widely used in high-rise buildings. In addition, the interior compared to the frame structure is simple, there is no exposed beams, exposed columns phenomenon, appearance, ease of interior layout, functions better, while increasing the use of space. In this paper, the design of high-rise building wall structure design points to some common problems and simple discussion.

Key words: high-rise buildings; shear wall structure; design elements

中圖分類號(hào):TU973文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

一、概述

剪力墻結(jié)構(gòu)是利用鋼筋混凝土墻板代替框架結(jié)構(gòu)中的梁祝,能夠承擔(dān)各類荷載,并且有效的控制結(jié)構(gòu)的水平力,這種利用鋼筋混凝土墻板承受豎向和水平荷載的結(jié)構(gòu)被稱之為剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻截面特點(diǎn)是墻肢長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于厚度,自身平面內(nèi)具有很大的剛度和承載力,平面外剛度和承載力都相對(duì)較小,墻肢屬于偏心受壓或偏心受拉構(gòu)件。同時(shí)在剪力墻結(jié)構(gòu)中,墻是一個(gè)平面構(gòu)件,它除了承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外,還承擔(dān)豎向壓力;在軸力、彎矩、剪力的復(fù)合狀態(tài)下工作,其受水平力作用時(shí)似一底部嵌固于基礎(chǔ)上的懸臂深梁。在地震作用或風(fēng)載下剪力墻除須滿足剛度強(qiáng)度要求外,還必須滿足非彈性變形反復(fù)循環(huán)下的延性、能量耗散和控制結(jié)構(gòu)裂而不倒的要求。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)與剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

1、高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):

第一,剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是針具水平荷載而進(jìn)行的,水平荷載成為了決定性的因素。原因是剪力墻結(jié)構(gòu)因?yàn)樨Q向荷載力(包括重力等)引起的彎矩與軸力大小是與建筑高度的一次方成正比例的關(guān)系,而水平荷載引起的傾覆力矩以及在豎向構(gòu)件中出現(xiàn)的軸力大小是與建筑高度的兩次方成正比例關(guān)系;且對(duì)一般建筑而言,豎向荷載(包括自重等)的值基本上都是固定不變,而水平荷載主要有風(fēng)荷載與地震作用等,其數(shù)值是可以變化的,并且隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的改變而改變。

第二,在自動(dòng)等豎向荷載作用下軸向變形比較大。高層建筑豎向荷載比較大,容易使柱出現(xiàn)較大的軸向變形,從而影響到主梁的玩具。此外,還會(huì)對(duì)構(gòu)件的位移以及剪力造成一定程度的影響,最終影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。

第三,側(cè)移的控制是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。建筑結(jié)構(gòu)的位移與建筑高度成正比,高度越高唯一越大,從而影響到工程建筑的安全性,這就要求,在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意將在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)位移量控制在規(guī)定限度以內(nèi)。

第四,結(jié)構(gòu)延性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行的關(guān)鍵指標(biāo)。在地震作用下,高層建筑與較低樓房建筑相比,出現(xiàn)的變形量會(huì)更大一些。為了確保高層建筑結(jié)構(gòu)在通過塑性變形階段后仍然具備較大的變形能力,以防倒塌現(xiàn)象發(fā)生,因此,應(yīng)采取有效的處理辦法,是高層建筑結(jié)構(gòu)具備充足的延性。

2、剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),除了承受樓板傳來的豎向荷載外,還承受風(fēng)荷載和水平地震作用。剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度大,在水平力作用下的側(cè)移較小,承載力較大,且整體性能較好。通過合理設(shè)計(jì),能夠加強(qiáng)剪力墻的抗震性能,并增加剪力墻的延性。由于剪力墻承載能力大,側(cè)向變形小,其具有一定的延性,在地震中均表現(xiàn)出不俗的抗震性能。但是剪力墻的間距一般較小,平面布置尚不夠靈活,建筑空間也受到了一定的限制。對(duì)于商住一體的高層建筑,商用部分可采用框支梁、框支柱來進(jìn)行轉(zhuǎn)換,擴(kuò)大商用的建筑空間。

三、高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、剪力墻結(jié)構(gòu)的合理布設(shè)

在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布設(shè)時(shí)首先要注意以下幾點(diǎn):

(1)剪力墻應(yīng)沿主軸方向雙向均勻的進(jìn)行布設(shè),采用兩個(gè)方向抗側(cè)剛度接近為宜,不宜采用單向的方式進(jìn)行布設(shè)。盡量使得剛度中心與質(zhì)量中心靠近,減小地震造成的扭轉(zhuǎn)。若無法避免,則最好在剪力墻的相應(yīng)部位設(shè)置暗柱,當(dāng)梁高大于墻厚的2.5倍時(shí),應(yīng)計(jì)算暗柱配筋;

(2)剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度和承載力均較大,為充分利用剪力墻的這一特征,減輕結(jié)構(gòu)重量,增大剪力墻結(jié)構(gòu)的可利用空間,墻不宜布置太密,以便使結(jié)構(gòu)具備適宜的側(cè)向剛度。(3)在結(jié)構(gòu)布置過程中,應(yīng)避免布置墻肢長(zhǎng)度過長(zhǎng)(≥8m)的墻體。當(dāng)有少量墻肢長(zhǎng)度大于8m時(shí),計(jì)算中,樓層剪力主要由這些大的墻肢承受,其他小的墻肢承受的剪力很小,一旦地震,尤其超烈度地震時(shí),大墻肢容易遭受破壞,而小的墻肢又無足夠配筋,整個(gè)結(jié)構(gòu)容易被各個(gè)擊破,這是極不利的。所以,對(duì)于大的剪力墻墻肢,應(yīng)采用留置結(jié)構(gòu)洞口(洞口連梁宜采用約束彎矩較小的弱連梁),把長(zhǎng)墻肢分解成合理的墻肢長(zhǎng)度,調(diào)整其剛度。

(4)剪力墻的門窗洞口宜上下對(duì)其,成列布置,形成明確的墻肢和連梁。當(dāng)無法上下對(duì)其,成列布置時(shí),應(yīng)按有限元方法仔細(xì)計(jì)算分析,并在洞口周邊采取加強(qiáng)措施。

2、剪力墻厚度的確定

剪力墻墻肢截面比較適宜簡(jiǎn)單、規(guī)則,建立阿強(qiáng)的豎向剛度應(yīng)均勻,其門窗口最好成列布置,上下對(duì)齊,形成較為明顯的連梁和墻肢,避免出現(xiàn)使墻肢剛度相差懸殊的洞口設(shè)置。在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師,一、三級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位最好不要采用錯(cuò)洞墻,二、三級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻均不宜采用疊合錯(cuò)洞墻。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中對(duì)剪力墻的截面尺寸有具體的規(guī)定“按一、二級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度,底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長(zhǎng)度的1/16,且不應(yīng)小于200mm,其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻的1/20,且不應(yīng)小于160mm;按三、四級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度,底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長(zhǎng)度的1/20,且不應(yīng)小于160mm,其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻的1/25,且不應(yīng)小于180mm” 。

3、剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性設(shè)計(jì)

要使剪力墻具有延性,就要控制塑性鉸在某個(gè)恰當(dāng)?shù)牟课怀霈F(xiàn);在塑性鉸區(qū)域防止過早出現(xiàn)剪切破壞(即強(qiáng)剪弱彎設(shè)計(jì)),并防止過早出現(xiàn)錨固破壞(強(qiáng)錨固);在塑性鉸區(qū)域改善抗彎及抗剪鋼筋構(gòu)造,控制斜裂縫開展,充分發(fā)揮彎曲作用下抗拉鋼筋的延性作用。剪力墻的塑性鉸通常出現(xiàn)在底截面,因此,剪力墻底部應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)區(qū),加強(qiáng)范圍不宜小于H/8(H為剪力墻總高),也不小于底層層高。當(dāng)剪力墻高度超過150m時(shí),其底部加強(qiáng)部位的范圍可取墻肢總高度的1/10。影響墻肢延性的因素主要有:

(1)剪力墻截面有、無翼緣對(duì)剪力墻延性影響很大。當(dāng)截面沒有翼緣時(shí),延性較差。有了翼緣或端柱后,延性大為提高。

(2)剪力墻隨軸力增大,延性降低。

(3)當(dāng)鋼筋總量不變,但端部鋼筋與分布鋼筋的分配比例不同時(shí),墻肢延性不同。在規(guī)范許可條件下,適當(dāng)增加端部鋼筋,減少分布鋼筋,即可提高承載力,又可提高延性。

(4)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件是提高延性的有效方法。

4、剪力墻墻體配筋

一般要求水平鋼筋放在外側(cè),豎向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。鋼筋滿足設(shè)計(jì)計(jì)算及規(guī)范建議的最小配筋率即可。剪力墻的加強(qiáng)區(qū)域10@200,非加強(qiáng)區(qū)域8@200雙層雙向即可。雙排鋼筋之間采用6@600×600拉筋。但是地下部分的墻體配筋大多受到水壓力、土壓力產(chǎn)生的側(cè)壓力控制,因此需要另行計(jì)算和配置,地下部分的墻體由于簡(jiǎn)化計(jì)算經(jīng)常有豎向筋控制,在這種情況下為增大計(jì)算墻體的有效高度,可以經(jīng)地下部分墻體的水平筋放置在內(nèi)側(cè),豎向筋放置在外側(cè)。

結(jié)束語

綜上所述,剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大,整體性好,用鋼量較省,相對(duì)來說比較經(jīng)濟(jì),因此在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,我們每一個(gè)設(shè)計(jì)者都應(yīng)該本著精心設(shè)計(jì)的原則,考慮多方面因素,確定出合理的結(jié)構(gòu)布置方案,只有這樣,我們才能把握好每個(gè)細(xì)節(jié),做出安全合理的建筑結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)

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剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)范文第4篇

關(guān)鍵詞:高層建筑;剪力墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn);要點(diǎn)

前言

近年來我國(guó)建筑設(shè)計(jì)水平有了大幅度的提升,特別是在當(dāng)前能源短缺現(xiàn)象越來越嚴(yán)重的今天,建筑行業(yè)為了達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo),設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中更重視節(jié)能的重要性。通過加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),有效的增強(qiáng)建筑剪力墻的剛度,提高建筑物的抗震性能和整體性能。而且剪力墻建筑成本具有較好的經(jīng)濟(jì)性,能夠滿足人們各種不同的需求,因此在高層建筑結(jié)構(gòu)中,剪力墻結(jié)構(gòu)開始被廣泛推廣和應(yīng)用,有效的保證了高層建筑的質(zhì)量。

1 剪力墻的含義

利用剪力墻結(jié)構(gòu)代替框架結(jié)構(gòu),不僅有效的增強(qiáng)建筑的荷載,而且對(duì)控制結(jié)構(gòu)水平力上混凝土和鋼筋現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)也具有積極的意義。剪力墻結(jié)構(gòu)主要以連梁結(jié)構(gòu)和墻肢結(jié)構(gòu)為主,不僅具有較大的剛度,而且承載力及整體性都較好,在整個(gè)建筑過程中用鋼量也不大。這也是剪力墻結(jié)構(gòu)被廣泛推廣和使用的重要因素。而且在高層建筑中采用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù),可以將承重墻與分隔墻有效的結(jié)合,這樣可以有效的降低成本。因此需要重視對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的研究力度,確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提高。

2 剪力墻的優(yōu)點(diǎn)

將剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融入建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,這樣不僅能夠降低工程的用鋼量,而且對(duì)降低建筑工程成本也具有非常重要的意義。而且剪力墻整體性能較好,具有較大的剛度,能夠承受住各種類型的荷載,特別是對(duì)水平方面的荷載更有效。而且將剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融入到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中來,能夠?qū)⒔ㄖ?nèi)部的分隔墻與建筑內(nèi)部的承重墻有效的結(jié)合在一起,對(duì)增強(qiáng)建筑內(nèi)部的空間的安全和美觀具有積極的意義。

3 剪力墻的缺點(diǎn)

盡量應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)具有較多的優(yōu)勢(shì),但在實(shí)際應(yīng)用中還存在一定的缺點(diǎn)。在框架結(jié)構(gòu)中應(yīng)用剪力墻會(huì)導(dǎo)致建筑重量增加,使建筑成本增高,抗震性能降低。盡管在一定程度上利用剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)能夠減少鋼筋的使用率,但同時(shí)也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的延性帶來一定的影響。而且剪力墻的墻肢自身承載能力受到一定的制約,這也導(dǎo)致其作用無法有效的發(fā)揮出來,盡管剪力墻剛度對(duì)側(cè)向變形具有較好的抵抗力,但在實(shí)際應(yīng)用時(shí),需要自上而下加強(qiáng)建筑本身的結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致建筑成本增加。

4 剪力墻結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)

4.1 合理配置剪力墻暗柱鋼筋

針對(duì)于相關(guān)的規(guī)定,在進(jìn)行一級(jí)、二級(jí)及三級(jí)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要進(jìn)行暗柱和端柱的設(shè)置,通過設(shè)計(jì)暗柱和端柱,這樣能夠在一定程度上消耗大量的地震波能量,同時(shí)還能夠增強(qiáng)剪力墻邊緣抗拉能力,這對(duì)提高建筑的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。

4.2 合理布置剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,充分的利用鋼筋混凝土使剪力墻能夠承擔(dān)來自于各個(gè)方向,特點(diǎn)是水平方面的荷載力。因此在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)其進(jìn)行合理布置,確保在滿足建筑本身要求的同時(shí)還要找到建筑自身的曲線,然后再對(duì)其進(jìn)行規(guī)則布置。另外,為了確保剪力墻結(jié)構(gòu)布置的合理性,還要對(duì)建筑豎向承載和結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性進(jìn)行綜合考慮,有效的提高結(jié)構(gòu)的抗震性能,避免水平地震力作用下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

首先,在選擇短肢剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)需要保持慎重的態(tài)度,這主要是由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)不僅抗震性能較差,而且無法有效的保障建筑的穩(wěn)定性,因此在選擇時(shí)要對(duì)多方面因素進(jìn)行綜合考慮,在保證對(duì)建筑靈活布置的同時(shí),還要有效的減少建筑結(jié)構(gòu)的重量。

其次,在剪力墻結(jié)構(gòu)布置時(shí)不能出現(xiàn)獨(dú)立的小墻肢,因?yàn)橐坏┰诮ㄖO(shè)計(jì)中出現(xiàn)了獨(dú)立的小墻肢,則會(huì)導(dǎo)致建筑施工難度系數(shù)增加,因此在實(shí)際工作中,需要合理對(duì)洞口進(jìn)行合并,避免使用獨(dú)立的墻肢,這不僅有利于降低施工難度系數(shù),而且對(duì)合理設(shè)置建筑剪力墻也具有積極的作用。

最后,由于剪力墻剛度直接關(guān)系到抗震性能及施工的時(shí)間,因此在合理布置剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)需要保障整體剛度,這樣在保證施工時(shí)間的同時(shí),還能夠增強(qiáng)其抗震性能,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。而且在對(duì)剪力墻剛度進(jìn)行控制時(shí),還要有效的滿足位移限制標(biāo)準(zhǔn),這樣建筑墻肢與連梁超筋之間能夠具有較好的抗剪力,而且截面設(shè)計(jì)難度系數(shù)也能夠降低。

4.3 合理的控制剪力墻結(jié)構(gòu)參數(shù)

由于高層建筑結(jié)構(gòu)的承重比較特殊,所以在對(duì)剪力墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要充分考慮到各項(xiàng)參數(shù)的有效控制,以確保能夠?qū)⒏邔咏ㄖ母黜?xiàng)荷載控制在有效范圍內(nèi)。在結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)位移比例、側(cè)向剛度比例以及周期比例等進(jìn)行恰當(dāng)而合理的設(shè)計(jì),將其數(shù)值控制在合理的范圍內(nèi),從而確保高層建筑不會(huì)因?yàn)榧袅Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)范而發(fā)生扭轉(zhuǎn)及偏心力的現(xiàn)象。在結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)過程中,還要對(duì)剪力墻自身的不規(guī)則性進(jìn)行限值設(shè)計(jì),一定要控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。因此在實(shí)際高層建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行合理控制。

4.4 剪力墻的連梁設(shè)計(jì)

連梁是高層建筑連接剪力墻的重要結(jié)構(gòu),其兩側(cè)與剪力墻相連,因?yàn)榧袅Ρ旧砭哂幸欢ǖ膹?qiáng)度和剛度,所以會(huì)對(duì)連梁產(chǎn)生較大的內(nèi)力。為了降低連梁的內(nèi)力,在對(duì)內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算的過程中一般會(huì)采用剛度折減的方式,但是要控制好折減值。在受到風(fēng)力以及地震的影響下,會(huì)對(duì)連梁產(chǎn)生較大的內(nèi)力,從而影響到連梁的結(jié)構(gòu)性能。所以一般會(huì)通過增大剪力墻洞口寬度、在連梁中部開水平縫等措施來降低連梁內(nèi)力,以便削弱各種應(yīng)力對(duì)連梁產(chǎn)生的破壞,提高高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語

近年來我國(guó)建筑行業(yè)取得了較快的發(fā)展,這也有效的推動(dòng)了剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。在當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)中,剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用十分普遍,因此需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中將剪力墻結(jié)構(gòu)融入到整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,提高建筑的整體性能及抗震性能,更充分的發(fā)揮出剪力墻結(jié)構(gòu)的重要作用。而且需要加大對(duì)剪力墻研究的力度,進(jìn)一步提高剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,在滿足人們對(duì)建筑的需求的同時(shí),確保建筑整體質(zhì)量的全面提升。

參考文獻(xiàn)

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剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);剪力墻結(jié)構(gòu);構(gòu)造設(shè)計(jì)

1、剪力墻的特點(diǎn)及分類

剪力墻能較好的抵抗水平荷載。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》將其稱為抗震墻。剪力墻能有效抵抗水平荷載,具有以下主要特點(diǎn):

(1)抗側(cè)剛度大,側(cè)移小;(2)室內(nèi)墻面平整;(3)結(jié)構(gòu)自重大,吸收地震能量大;(4)施工較麻煩,造價(jià)較高。剪力墻根據(jù)是否開洞和開洞大小,可以分為如下四類:

①實(shí)體墻:不開洞或開洞面積不大于15%的墻。受力特點(diǎn):如一個(gè)整體的懸臂墻。在整個(gè)高度上,彎矩圖既不突變,也無反彎點(diǎn),變形以彎曲型為主。

②整體小開口剪力墻:開洞面積大于15%但仍較小的墻。受力特點(diǎn):彎矩圖在連梁處突變,在整個(gè)墻胺高度上沒有或僅僅在個(gè)別樓層才發(fā)生反彎點(diǎn)。

③)雙肢或多肢剪力墻:開洞比較大或洞口成列布置的墻。受力特點(diǎn)與整體小開口墻相似。

④壁式框架:洞口尺寸大,連梁線剛度與墻肢線剛度相近的墻。受力特點(diǎn):彎矩圖在樓層處發(fā)生突變,而且在大多數(shù)樓層中都出現(xiàn)反彎點(diǎn)。

2、高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)要點(diǎn)

2.1剪力墻結(jié)構(gòu)布置技巧

對(duì)于一般剪力墻布置來說,其應(yīng)當(dāng)主要沿主軸方向布置,而針對(duì)巨型、L形、T形等建筑平面,則可采用沿兩個(gè)軸線方向布置。在布置剪力墻時(shí),應(yīng)盡量避免出現(xiàn)只有單向有墻的情況,同時(shí)對(duì)內(nèi)外剪力墻采取拉通對(duì)直設(shè)置。另外還應(yīng)當(dāng)滿足結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心的重合,避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過大的扭轉(zhuǎn)。這就要合理充分掌握剪力墻布置間距來體現(xiàn)。剪力墻布置間距適中將有助于發(fā)揮剪力墻抗側(cè)力構(gòu)件作用,而且還可以合理地增大結(jié)構(gòu)的利用空間。對(duì)于剪力墻布置間距過少,則會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度過大,造成結(jié)構(gòu)的不經(jīng)濟(jì)性。再次,對(duì)于剪力墻上難以避免的洞口,鑒于洞口大小、位置以及數(shù)量對(duì)高層建筑剪力墻的受力影響很大,因此對(duì)于剪力墻上的門窗洞口布置應(yīng)當(dāng)上下對(duì)齊,明確墻肢和連梁的位置,且剛度相差不大,應(yīng)避免三個(gè)以上的洞口集中于同一個(gè)十字交叉墻附近。另外,由于剪力墻中的連梁剛度較弱,不宜將樓面主梁支承載在連梁上。

2.2剪力墻中大墻肢處理

剪力墻的結(jié)構(gòu)必須具備延展性,對(duì)于呈細(xì)高狀的剪力墻(高寬比大于2)很容易被設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻,這樣一來可以避免受到脆性的剪切破壞。在墻長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況下,為滿足每墻段的高寬比均大于2,可以通過開洞的方式分割長(zhǎng)墻為小而均勻的獨(dú)立墻段。除此以外,在墻段長(zhǎng)度較小時(shí)其受彎產(chǎn)生的裂縫寬度較小,可以充分發(fā)揮墻體配筋的支撐作用。而對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)中,存在較少的長(zhǎng)度大于8m的大墻肢,在理論計(jì)算中樓層的剪力大部分由這些大墻肢來承受。在發(fā)生地震特別是超烈度等強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí),最容易受到破壞的便是這些大墻肢。小墻肢因沒有足夠的配筋,使整個(gè)墻面結(jié)構(gòu)會(huì)受到全面破壞。為避免這種不利現(xiàn)象的發(fā)生,對(duì)于超過8m的墻肢長(zhǎng)度,可以采取以下兩種處理方法:①開施工洞:開施工洞即在施工時(shí)墻內(nèi)留洞,完工時(shí)砌填填充墻,把長(zhǎng)墻肢分成短墻肢。②開計(jì)算洞:是指在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)設(shè)有洞,施工時(shí)仍為混凝土墻。但通過這樣的計(jì)算方式,可以加強(qiáng)其它小墻肢的配筋能力。這種方式主要適用于地下室外墻等不易實(shí)施開洞的剪力墻。

2.3有效的優(yōu)化連梁設(shè)計(jì)

在對(duì)連梁抗震性與非抗震性設(shè)計(jì)時(shí),從高跨比上來分類主要有兩種,分別是高跨比大于2.5與小于2.5兩種,同時(shí)這也對(duì)受剪承載力與截面的配筋有著相應(yīng)的規(guī)范要求。因此在對(duì)連梁設(shè)計(jì)時(shí)可以采用兩種方式。首先是在開始計(jì)算內(nèi)力之前,要先拆減連梁本身的剛度。其次是在計(jì)算內(nèi)力之后,還需要在連梁的彎矩組合與剪力上乘以折減系數(shù)。在計(jì)算的時(shí)候還需要注意的是,無論采取哪種算法,在實(shí)際使用時(shí)都需要來確定相應(yīng)的剪力和彎矩設(shè)計(jì)值,并且這個(gè)數(shù)值要比調(diào)整之后的數(shù)值要小。另外,在設(shè)計(jì)彎矩的時(shí)候,也要根據(jù)低于預(yù)防烈度一度地震組合值來獲得,這樣就可以保證在正常使用情況下,或者是出現(xiàn)小型地震時(shí),可以有效的預(yù)防裂縫,最終保證高層建筑的結(jié)構(gòu)安全。

2.4配筋設(shè)計(jì)

墻體的配筋率,目前規(guī)定在一、二、三級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻中,豎向和水平分布筋的最小配筋率均不應(yīng)小于0.25%;部分框支剪力墻底部加強(qiáng)部位的配筋率不應(yīng)小于0.3%;這配筋率比其在80年代前的配筋率:0.07―0.1%要大多了,和國(guó)外的配筋率0.1―0.25%的高者基本接軌,這在高層或者較長(zhǎng)的剪力墻結(jié)構(gòu)中應(yīng)該是合理的,但對(duì)于低矮、短小的剪力墻值得探討。墻的水平分布筋是為橫向抗剪以防止墻體在斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆性剪切破壞,同時(shí)起抵抗溫度應(yīng)力防止砼出現(xiàn)裂縫,設(shè)計(jì)中當(dāng)建筑物較高較長(zhǎng)或框剪結(jié)構(gòu)時(shí)配筋宜適當(dāng)增加,特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當(dāng)增加。但對(duì)于矮、短的房屋,其水平筋的配筋率是否適當(dāng)減小值得探討。墻的豎向鋼筋主要起抗彎作用,目前在一些多層剪力墻中計(jì)算結(jié)果多為構(gòu)造配筋;但配筋時(shí)所取的配筋率有人往往扣除了約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件中的鋼筋,筆者認(rèn)為豎向最小配筋率,應(yīng)該包括邊緣構(gòu)件中的鋼筋,墻肢的豎向配筋原則也應(yīng)該盡量將鋼筋布置在墻端部邊緣區(qū)并保證鋼筋間距不大于300mm,也應(yīng)該注意防止豎筋過多使墻的抗彎強(qiáng)度大于抗剪強(qiáng)度,對(duì)抗震不利。

2.5注重轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高層建筑功能和形式日益多樣化,當(dāng)多功能綜合大樓要求一棟建筑物的上部、中部和下部使用功能不同時(shí),結(jié)構(gòu)布置也要相應(yīng)改變,要設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件銜接上下結(jié)構(gòu),傳遞內(nèi)力。設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件的樓層稱為轉(zhuǎn)換層。因此,對(duì)于高位轉(zhuǎn)換的底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)慎重設(shè)計(jì),由于高位轉(zhuǎn)換時(shí)剛度和質(zhì)量較大的轉(zhuǎn)換層升高。調(diào)整轉(zhuǎn)換層本身及其上下的剛度比使之接近是必要的,轉(zhuǎn)換層本身的剛度和質(zhì)量不宜大。最終可通過水平力作用下精確的空間分析檢查轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角是否基本均勻,宜盡量選用剛度和重量較小的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式,計(jì)算時(shí)應(yīng)多取參與組合的振型數(shù)。

2.6優(yōu)化設(shè)計(jì)上下部的結(jié)構(gòu)

(1)減少結(jié)構(gòu)上部的剛度,具體來說就是在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),在上部結(jié)構(gòu)中盡量的少設(shè)置剪力墻結(jié)構(gòu)。而在上部結(jié)構(gòu)符合相應(yīng)的壓軸比后,要盡量的縮短墻肢。

(2)加大結(jié)構(gòu)下部的剛度。在高層建筑滿足相應(yīng)的功能需求后,就可以在較大的空間層之中來設(shè)置一定的落地剪力墻結(jié)構(gòu),但是要均勻的布置,避免集中布置。其次,針對(duì)轉(zhuǎn)換層的上下部剛度也要合理的選擇。剪力墻轉(zhuǎn)換的剛度如果過大,在實(shí)際中就會(huì)增加對(duì)地震的反映能力以及要提高豎向的剛度要求,但是這樣就會(huì)增加材料用量,在經(jīng)濟(jì)上是不合理的。剪力墻的轉(zhuǎn)換層剛度如果過小,在實(shí)際中也很容易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,這樣就會(huì)在水平結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)明顯的次應(yīng)力現(xiàn)象,增加配筋的使用量。其中一個(gè)最突出的表現(xiàn)就是正交主次轉(zhuǎn)換梁與次梁之間的轉(zhuǎn)換,而此時(shí),就需要來合理的選擇截面的尺寸,還要考慮剛度是否達(dá)到了相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。

3、結(jié)語

在高層建筑不斷發(fā)展的需求下,如何在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上滿足高層建筑的樣式創(chuàng)新、功能需求以及結(jié)構(gòu)安全性,追求新的結(jié)構(gòu)形式和更加合理的模型將是未來的目標(biāo)和方向。因此我們?cè)趯?shí)際的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的每個(gè)細(xì)節(jié),從而使高層建筑更具合理性和安全性。

參考文獻(xiàn):

[1]龔海秀.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)[J].江西化工,2010,02.

[2]薛云飛,馬曉霞.談剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題[J].陜西建筑,2012,06.

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