剪力墙结构的优化设计

剪力墙结构的优化设计
剪力墙结构的优化设计

剪力墙结构的优化设计

要】剪力墙结构在满足计算结果前提下,如何进行结构整体优化,使其降低工程造价。

关键词】剪力墙;短肢剪力墙;刚度;阵型;周期

1、引言

一般的高层住宅多为剪力墙结构,本人通过几年实际工作发现,采用相同的建筑平面方案,不同的结构墙体布置对其工程造价影响很大。本人曾参加过某小区的设计投标,建设单位要求设计院进行初步计算并报出每平方米的用钢量。该小区有18层及10层住宅,抗震设防烈度为7度,场地类别为Ⅱ类。我院给出的含钢量为47kg/m2,而参加投标的另两家给出的含钢量为46kg/m2 及55kg/m2。经查看另两家设计院的图纸,墙体布置是造成结果相差悬殊的主要原因。

现实中有很多地产商要求设计单位为其节省工程投资,要求含钢量不得超过多少等等。作为一名结构设计工作者,如何满足甲方要求,同时又能执行好国家各项设计规范,使得结构设计经济合理,是值得我们用心去思考的。

2、结构概念设计

《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)规定:高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置墙体(一般剪力墙),形成短肢剪力墙与墙体(一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。抗震设计时,筒体和一般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%。

装配式结构预制构件设计

预制构件的设计—— 装配式结构在进行结构布置时,为了减少装配的数量及减小装配中的施工难度,往往不设置次梁。在进行梁柱等构件布置时,应提前知道工厂生产设备生产构 件截面尺寸的边界条件,否则设计的构件无法生产。在进行剪力墙布置时,墙 的布置应尽量去方便工艺拆分。 板的传力模式应根据产业化公司板的类型确定,如果采用双向叠合板,则可以 不改变受力模式,如果采用单向预应力叠合板或者单向预应力空心板,则应把 板的受力模式改为对边传到,单向传力。楼板的配筋,在非主要受力方向,应 该进行包络设计(构造+现浇厚度双向板该方向计算)。 装配式结构用PKPM 等软件进行计算时,周期折减系数梁刚度增大扭矩折减系 数等与传统设计有细微的差别,在设计中应认真对待。 装配式结构在绘制施工图时,应尽量减少柱或者剪力墙边缘构件中的套筒个数,节省造价。装配式剪力墙结构中剪力墙进行布置时,除了按传统剪力墙结构中 的思维去布置剪力墙外,还应注意如下要点: (1)在对剪力墙结构进行布置时,多布置L、T 型剪力墙,少在L、T 型剪力墙中再加翼缘,特别是外墙,否则拆墙时被拆分的很零散。 (2)剪力墙结构中翼缘长度,有两种不同的思路: 第一种是,对于L 型外墙翼缘长度一般≦600mm,T 型翼缘分长度一般≤ 1000mm(防止边缘构件现浇长度太长而在浇筑中出现问题),在门窗处留出≥200mm 的门垛,如图1 所示: 1、1800mm 为窗宽,200mm 为留出的窗垛(方便拆分),1000mm 为翼缘长度; 2、箭头处在层高方向,只有梁与现浇边缘构件钢筋进行锚固,在其下的200mm 窗垛与现浇边缘构件之间没有钢筋连接,只有预制混凝土与现浇混凝土相连,

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

短肢剪力墙结构设计的特点和注意事项

短肢剪力墙结构设计的特点和注意事项 【摘要】文章主要从结构设计需要注意的事项出发,详细介绍了短肢剪力墙设计在建筑设计中的特点,和在大体结果设计中应主要的问题及不应忽视的重要问题,短肢剪力墙结构是当前小高层建筑结构设计中一种根据剪力墙结构进行改进后的设计方式,其改进的目的是为了更好的适应人们对于建筑内部空间应用的需求,使建筑内部的平面空间更大,室内空间应用更加灵活和高效,满足了现代城市居民对建筑室内设计的要求。 【关键词】短肢剪力墙;设计特点;注意事项 前言 近些年来,在现代城市的建设中,小高层以其独特的优越性成为当前住宅建筑中最受欢迎的建筑结构形式,其优越性主要体现在土地利用率高,相对开发成本低,舒适性和便利性更强,户型也更加多样等几方面。尤其是采用短肢剪力墙结构的设计方式进行施工的小高层,更大程度了满足现代都市人对于住宅建筑内部更高的空间利用率和更灵活多样的室内设计的需求。短肢剪力墙结构,是在普通剪力墙结构的基础上根据人们对建筑日益增长的需求而发展而来的,并且逐渐成为现代小高层建筑结构设计中的主要设计方式。 1.短肢剪力墙结构体系的优点 随着短肢剪力墙结构体系在小高层建筑结构设计中的广泛应用,可以从实践中看出该结构体系的优点主要体现在满足小高层建筑的功能需求和满足结构设计需求这两大方面。 首先,在建筑功能方面,短肢剪力墙的墙肢设计是与填充墙的厚度相同的,且短肢剪力墙与各个墙体之间的梁的连接是处于墙体的竖立平面内的,这就很好的实现了框架结构中梁柱外露的问题;在短肢剪力墙结构的施工中,大都是采用的较为轻质的建筑材料,以减少结构的负重荷载;短肢剪力墙由于其自身特性而在一定程度上增大了施工难度,但其能够很好的扩大建筑内部的有效使用面积,因此,仍然是具有很大推广价值的。 其次,在结构设计方面,短肢剪力墙结构要比普通框架-剪力墙具有更好的隐蔽性,使墙肢与梁可以隐藏在墙体内,方便了用户对内部结构的灵活设计应用。且在设计中,短肢剪力墙对于墙的数量和肢长的确定也更加灵活,可以通过计算建筑的抗侧力需求来确定数量的多少以及肢长的长短,同时,墙体刚度的大小和刚度中心位置的确定,也都可以根据实际情况灵活调整,使建筑结构设计更加贴合实际的需要。 另外,在小高层住宅结构设计中,短肢剪力墙与常用的普通剪力墙体系相比,其具有的特点主要体现在以下几点:充分利用墙肢的承载能力,避免传统剪力

短肢剪力墙的定义

短肢剪力墙的定义 一、短肢剪力墙的定义 (1)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; (2)高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构; (3)短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。 二、短肢剪力墙的界定方法 规程相关规定:《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条规定了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,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,并且应符合一系列规定。第7.1.3条规定了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,不应采用第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。 短肢剪力墙结构的必要条件:抗震设计时,短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。 短肢剪力墙结构的下限:当短肢墙较少时,如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%~40%,则可以按普通剪力墙结构设计。下限规范没有规定,用户可以灵活掌握。 B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,即使置筒体,也不能采用。

其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。 如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成短肢剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。 短肢剪力墙结构,其首先应是全剪力墙结构。 短肢剪力墙结构中,应有足够的长肢剪力墙。 如果把短肢墙看成异形柱,则短肢剪力墙结构可以认为呈框剪结构的变形特征。 当结构形式符合短肢剪力墙结构形式后,才能在软件总信息参数的结构体系中,定义结构为短肢剪力墙结构。 当采用壳元模型时,应加细单元的划分。(宜把默认的2改为1)短肢剪力墙结构有时用薄壁杆元(TAT)可能更合适。因短肢墙的模型更符合薄壁杆元模型,采用壳元则有单元划分不细的问题。 三、短肢剪力墙的与异形柱的区别 对于12~16层的小高层建筑结构,采用既可以保证结构的刚度、位移,又可以使室内空间方正合理。所以短肢剪力墙结构得以普遍应用。 短肢剪力墙的受力、变形特征,类似以框剪结构。但比框架结构的刚度分配、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。 1、短肢墙与异形柱的区别 截面尺寸:

装配式建筑剪力墙结构设计

一、装配式建筑剪力墙结构设计 (一)一般规定 1、装配整体式剪力墙结构可以分为全预制剪力墙结构、部分预制剪力墙结构和多层剪力墙结构。 2、预制剪力墙构件可采用整块预制墙片、预制叠合墙片。预制剪力墙板宜在工厂制作,必要时也可在现场生产。预制剪力墙构件制成后,应经养护,达到设计强度后方可运抵施工现场。预制剪力墙构件安装就位后应与现浇部分整浇形成整体结构。 3、装配式剪力墙结构的布置应符合下列要求: (1)平面形状宜简单、规则,平面布置宜对称,应沿两个主轴方向布置剪力墙,不应为平面扭转不规则结构; (2)竖向体形宜均匀、规则,竖向布置宜连续,不应为楼层侧向刚度不规则结构或层间受剪承载力不规则结构; (3)预制剪力墙的墙肢截面宜简单、规则。预制剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁。应避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。 4、抗震设计时,全预制装配式剪力墙结构,不应有较多短肢剪力墙;外墙预制、内墙现浇的装配式剪力墙结构,不宜有较多短肢剪力墙。当有较多短肢剪力墙时,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%; (1)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; (2)有较多短肢剪力墙是指,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%。 5、对多层剪力墙结构,在水平荷载作用下结构的侧向位移计算值应放大1.2倍。 6、预制叠合剪力墙取有效厚度参与整体计算

预制叠合剪力墙有效厚度 (二)剪力墙构件设计 1、预制剪力墙的墙肢截面设计及构造要求,除本章特别规定外应符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011)及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3)的相关要求。 2、预制剪力墙板可采用矩形或“L”形板,板高不大于6.0m,单块预制剪力墙板板重不宜大于6t。开洞预制剪力墙板洞口宜居中布置。 3、墙板上的孔洞宜做成园孔,当设置成方孔时转角部位(如门窗口角部)应作成小圆角,并应配置不少于2ф8的斜向钢筋或ф4小网片。墙面埋设的连接用预埋件锚板宜凹入板面10~15mm,连接件焊接后应进行清理,涂防锈漆并用砂浆抹平。 4、门窗连梁部位及其钢筋锚固部位不宜开洞。当必须开洞时,洞口位置宜布置在跨中及截面高度中间三分之一范围内。孔洞宜设钢套管加强,并将箍筋适当加密。钢筋混凝土墙板开有较小孔洞(洞的高和宽均小于800mm)时,应沿洞口周边设置构造钢筋,其截面面积不小于被洞口切断的钢筋面积,或每边不小于2ф12,该钢筋自孔洞边角算起伸入墙内的长度不应小于la或laE。

剪力墙结构设计要点分析

剪力墙结构设计要点分析 发表时间:2018-06-29T15:17:32.500Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第3期作者:郭凌波 [导读] 随着我国城市土地的日益紧张,为有效利用土地使用率,缓解土地紧张状况,高层建筑如雨后春笋般的涌现出来。 深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司 摘要:剪力墙结构抗侧刚度大及整体性强,能够承受各种荷载并控制结构的水平力等优点,被广泛应用。合理、科学的设计及布置剪力墙结构,对于整体建筑结构的设计可靠性具有重要意义。本文通过某高层建筑剪力墙设计的要点进行分析。 关键词:高层建筑;剪力墙;结构设计;要点 引言 随着我国城市土地的日益紧张,为有效利用土地使用率,缓解土地紧张状况,高层建筑如雨后春笋般的涌现出来。由于剪力墙具有独特的优势,被高层建筑广泛应用。而剪力墙的稳定性影响着整个建筑结构的安全性,所以要严格的按照剪力墙设计原则,结合建筑设计要求和主要特点,对剪力墙结构进行设计,使其发挥出最优的作用和效果,这也保障了整个高层建筑的可靠性和安全性,使得最终能够获得较好的经济利益。 一、剪力墙的特点 (一)优点 剪力墙结构由于自身具有较强的刚度,性能较强,可以承受荷载力大,特别是水平方向的承载力较强。将剪力墙结构融和到高层建筑建设中,可以把高层建筑内部的承重墙与分隔墙进行有效结合,这对于建筑结构的美观性与安全性具有重要意义。 (二)缺点 虽然剪力墙结构在高层建筑应用有很多优势,但实际运用过程中存在一些不足。如抗震性能减弱、增加建筑整体重量。虽然合理运用剪力墙结构可以降低钢筋的应用率,但对建筑结构的延展性带来一定影响。由于剪力墙的自身承载力受到一定阻碍,这便造成剪力墙的价值无法充分发挥出,虽然剪力墙的刚度可以有效的抵抗侧向变形,但在实际运用中,需要提高高层建筑整体结构的强硬度,进而致使建设成本增多。 二、某高层建筑工程的结构设计概况 某高层建筑共16层,地上15层,地下一层,层高3.8m。采用剪力墙结构承受建筑自身具有的水平荷载力和垂直荷载力,其自身的刚性结构体系具备高抗侧强度,用来进行抵抗水平侧力。 三、剪力墙结构设计的原则 (一)剪力墙的厚度一般比较小,而高和宽的尺寸却比较大,受力形态接近于柱体。但是它与柱体还是存在一定的区别,主要表现在剪力墙肢长与厚度之间的比值,在比值小于等于3时,可以按照柱体来设计,当比值在3~5之间时,被视为异形柱,需要按照双向受压构件设计。 (二)剪力墙的主要特点:在同一平面内荷载力和刚度比较大,而在平面外的荷载力和刚度就相对较小。因此,需要注意不要在平面外接搭,如果实在避免不了时就要按照相关规定采取相对应的措施,确保剪力墙平面外的安全。 (三)在剪力墙的结构设计中,墙属于一个平面构件,在承受着沿着平面作用的水平剪力和弯矩之外,还需要承担竖向压力。由于在多力结合状态下工作,除了要满足刚度的要求之外,还需要满足非弹性变形下的延性。 (四)墙体的设计主要是计算水平和竖向作用下的结构整体的内力,在求得内力后,根据偏拉或者偏压来进行斜截面受剪荷载力和正截面荷载力的计算。 四、关于剪力墙结构存在的主要问题 因剪力墙具有较高的刚度性、整体性以及抗侧力性,现代高层建筑施工中对于剪力墙结构的应用较为广泛。但是其自身也存在着一定的问题:因为剪力墙具有很高的刚度和较强的抗侧力,在地震效应较高的情况下,就会提高建筑基础以及上部结构的建筑成本;在建筑的过程中,如果混凝土使用较多,就会对建筑物自身的重量以及对具有的平面功能造成影响;剪力墙墙肢结构本身的轴压力不高,就不能充分发挥自身承载压力的作用;剪力墙结构都有相应的配筋标准,如果配筋率太低就会影响其延性。所以,将剪力墙结构运用在高层建筑的结构设计中时,不但要考虑到剪力墙结构的抗侧能力,还要对建筑工程的成本进行考量。 五、高层建筑剪力墙结构设计需要重视的要点 (一)布置剪力墙结构 钢筋混凝土剪力墙能够承担风荷载力、水平地震作用力以及竖向荷载力,所以在设计剪力墙时,要考虑建筑物的基本要求,布置剪力墙时尽量形成连续的完整框架,尽可能进行规则的对称布置,防止出现扭转效应。 1.关于短肢剪力墙结构的选择 使用短肢剪力墙结构可以对建筑进行灵活设计,能够减少建筑结构的重量,但是这种结构的抗震性能不高,无法很好的保证建筑的安全性,所以要慎重选择短肢剪力墙结构。 2.关于独立的小墙肢 高层建筑结构中如果出现独立墙肢,会给施工增加难度。在工程设计中,可以通过合并洞口,科学布置剪力墙的方式来消除独立墙肢,施工难度可以降低。 3.关于剪力墙结构整体刚度 剪力墙结构刚度很大,一般来说周期较短,相应地震力较大,如果剪力墙结构刚度过大,不仅材料消耗多不经济,而且因为地震效应比较高,连梁超筋、墙肢以及截面无法满足抗剪力的标准,会增大截面设计的难度,所以,对剪力墙结构的整体刚度需要通过合理计算和

框架剪力墙结构毕业设计

河北建筑工程学院 毕业设计(论文)开题报告 系别:土木工程系 专业:土木工程 班级:工 姓名: 学号: 21号 指导教师:职称:讲师 开题时间: 2007年3月7号

毕业设计(论文)完成进度计划表

内容摘要 我毕业设计的题目是张家口市报社报业大厦,由张家口市宣化设计研究院设计,阳原第二建筑有限公司负责施工。本工程为框架剪力墙结构,地下一层,地上十二层,分为主楼和附楼两部分,主楼主要是办公专用,基础形式为人工挖孔灌注桩,附楼作为报业发行大厅,基础形式为独立基础。设防烈度为7度,抗震设防为丙类。在拟建大楼的南侧紧邻张家口日报社原有旧办公楼,旧办公楼主楼六层,侧楼五层,作为该项工程施工的办公区。本设计较为详细的介绍了基础工程,主体工程,屋面工程,以及装饰装修工程等各分部分项工程的施工组织设计方法,对于墙体大模板施工、悬挑和落地脚手架施工、基坑支护等项目做了重点的介绍和计算分析。 本工程本着安全施工,节省时间,缩短工期的原则,作好了一切的准备工作,安排比较合理,所有操作都以国家规范进行严格控制,保证了工程质量。

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短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点

短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点 1、短肢剪力墙的定义 高规7.1.8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。以下几种情况不属于短肢剪力墙: 1)厚度大于300mm的墙,各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4时,属于一般剪力墙。 2)若剪力墙中,即使有几肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8,但有一肢截面高度与厚度之比大于8,该截面与属于一般剪力墙。 3)高规7.1.8条文提到,对于采用刚度较大的连梁与墙肢形成的开洞剪力墙,不宜按单独墙肢判断其是否属于短肢剪力墙。《北京细则》5.5.5条规定,当短肢剪力墙与较强的连梁(连梁净跨与连梁高度之比不大于2.5,且连梁高度至少大于400mm)相连,或与翼墙(翼墙长度应该不小于短肢墙厚度4倍)相连,可不作为短肢剪力墙。 2、短肢剪力墙较多的剪力墙结构 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。如果不符合上述范围时,不属于“短肢剪力墙较多的剪力墙结构,这时仍可按一般剪力墙结构进行设计,但其短肢剪力墙仍应提高一级等级后满足本措施对短肢剪力墙轴压比的限值及其他构造措施。(刘铮《建筑结构快速入门》P72) 但李国胜《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》P187提到,在剪力墙结构中,只有少量不符合墙肢截面高度与厚度之比大于8的墙肢,不属于短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,这些少量小墙肢抗震等级不需提高一级。 2011版高规对02版规程进行了修改,不论是否短肢剪力墙较多,所有短肢剪力墙都要满足7.2.2条规定。但短肢剪力墙的抗震等级不再提高(条文说明)。 同时说明一下,《广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)补充规定》对短肢剪力墙的抗震性能及其优缺点则有不同的看法,第3.2.4条则

探究装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计

探究装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计 摘要:装配式建筑在我国发展迅速,相对于传统的建筑在施工的过程中有着极 强的工业化特点,因此被大大采用。通过研究装配式建筑的剪力墙能够大大的提 高施工效率,以此来更快的完成是施工,为我国的国民生产提供了极大的帮助。 关键词:装配式建筑;施工技术;剪力墙设计 一、重要性分析 剪力墙结构是应用范围较广的承重体系,是纵向与横向的钢筋混凝土墙的结合,因能承 受水平方向与竖直方向的力而得名,同时还能制约建筑在水平方向上产生的力。而当剪力墙 应用到装配建筑由于是模块化作业,因此其施工过程主要集中在前期的预制件,节点的设计 和最后的安装组合。而剪力墙成为了整个预制体系的承重关键,因此剪力墙的的设计是及其 重要的,决定着整个建筑的合格与否。 二、剪力墙结构设计要点 做好参数标准的把握 首先,计算振型数。通常来说,建筑剪力墙结构设计,应计算较多的振型数,要做好质 量系数的把握,保证能够超过最初设定的数值,以此保证建筑结构设计方案的合理性。对于 振型数的选择,应结合建筑类型确定。其次,计算墙体竖向分布筋配筋率。一般来说,配筋 率大小多以实际配筋率为主,以此减少整体计算结果的偏差。若未按照实际配筋率开展计算,极易造成受弯钢筋数值变化。最后,确定最小地震剪力系数。从建筑剪力墙结构设计实践来说,结构计算参数的确定,最小地震剪力系数为核心标准,产生的抗震作用,多被用于衡量抗压性和稳定性。通常来说,低烈度区,较高的房屋建筑物底部,其最小地震剪力系数,通 常小于设计要求。 做好平面结构布置 建筑剪力墙结构设计中,要做好平面结构布置。具体布置时,坚持整体性原则进行把控,并且做到简单且均匀对称。布置剪力墙,按照沿着周围布置的原则操作,实现增强结构整体 抗扭转能力的目标,对于结构质量中心,要保证其和结构刚度中心有效重合,当遇到地震情况时,实现减少扭转力给结构造成影响的价值。 合理布置竖向结构 一般来说,建筑的竖向刚度,多被竖向受力构件多次转换影响。基于此,通过适当增加 剪力墙转换层垂直结构的方式,保障剪力墙的稳定性。对于刚度的控制,从控制剪力墙转换 层传力模式的角度入手,保证从上到下传力路径相同,以免发生水平方向的多级转换,避免产生多次转换次梁的情况。选择转换梁上层墙体位置以及中间支柱中,设置孔洞,达到增强竖向承重的效果。若想保证多级转换,确保传力方式相同,那么要在转换层主体结构内,设 置竖向抗侧力构件,以此确保剪力墙整体结构的性能,使其达到稳定性以及牢固性的要求[2]。 做好连梁设计 建筑剪力墙结构设计中,连梁的设计,主要是为了控制由于剪力墙水平力作用,造成的 墙肢变形,确保建筑剪力墙整体的安全性,所以有着重要的地位。因此在开展建筑剪力墙结

底部框架—抗震墙结构特点和设计注意问题

底部框架—抗震墙结构特点和设计注意问 题 临街的多层商业住宅类建筑,多在底层设置商业用房,上部为四五层的砌体结构,这些建筑的底层因商业用房使用功能要求有较大的空间,采用框架—抗震墙结构,上部为办公、住宅小开间隔墙较多,采用较经济的砖砌体结构,这就形成了底层框架—抗震墙承重,上部砖墙承重的结构体系,简称为底框砖混结构。这类结构形式能较好地满足使用功能的要求,又具有一定的工程造价较低的优势,因此在城市和乡镇的临街建筑被广泛采用。 该结构形式的主要特点: 一、从材料上来看,此种结构底层为混凝土框架—抗震墙结构,上部为砖砌体结构,属上下两种不同材料不同性质的混合式结构。从质量分布上来看属上重下轻的结构,从刚度来看,属上刚下柔结构。 二、底层由于商业店铺开间尺寸不大,横墙相对较多,普遍存在横墙抗侧刚度大,纵墙抗侧刚度相对较小的现象,同时由于商铺临街面几乎无纵墙,内纵墙也较少,只有背街处纵墙较完整地存在,造成纵向刚度中心与质量中心的较大偏移,结构扭转效应增大。

三、上部砖墙抗侧刚度较大,但其抗剪能力过低,延性差,为脆性破坏。二层作为两种材料和两种结构体系的过渡层,受力复杂,为相对薄弱层。 针对上述特点,设计底框结构时,应注意如下几点: 一、上下层刚度比的控制 为避免薄弱层的出现,应控制底框砖混结构的上下刚度比,调整过大的刚度比,使竖向刚度尽量均匀,上下刚度比、抗剪抗压承载能力比值,决定了震害是发生在底层的钢筋砼部分还是发生在上部的砖墙部分。相对均匀的刚度、强度比值可使震害分散,破坏程度降低。所以《抗震规范》、4款规定:“底部一层框架——抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度的比值,60、70时应≤,80时应≤,且均应≥”,“底部两层框架——抗震墙房屋的纵横两个方向,底层与底部二层侧向刚度应接近,第三层与底部第二层侧向刚度的比值,60、70时应≤,80时应≤,且均应≥”。建议过渡层与底部转换层的侧移刚度比值均应控制在左右合理。 二、底层剪力墙的合理布置 底部框架——抗震墙结构布置时应力求在两个主轴方向的动力特性接近,刚度中心与质量中心应减少偏心。在商铺临街面宜尽量布置钢筋砼抗震墙。剪力墙布置应避免形成高宽比小于2的低矮墙,应注意抗震横墙间距大于规范要求。设计时常遇到抗震墙承载力验算不满足,增加抗震墙的数量或

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

框架-剪力墙结构结构设计说明

框架-剪力墙结构结构设计 编制说明 本施工组织设计根据工程设计出图情况,建设单位对本工程要求和我司综合实力进行编制;其它未在图纸范围内内容和 设计修改另做说明。 编制依据 1、 Xx设计院设计的xx工程施工图(建施、结施、水施、 电施) 2、施工合同书 3、图纸会审 4、《混凝土结构施工及验收规范》GB50204-92 5、《砖石工程施工及验收规范》GBJ203-83; 6、《屋面工程技术规范》JGJ73-91 7、《建筑地面工程施工及验收规范》GB50209-95 8、《建筑装饰工程施工及验收规范》JGJ73-91 9、《建筑安全技术规程》 10、《采暖与卫生工程施工及验收规范》GBJ242-82 11、《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GBJ303-88 12、《建筑工程质量检验评定标准》GBJ301-88 13、其它现行国家有关施工及验收规范; 14、我司现有经济、技术综合实力情况。

第一章工程概况 一、有关单位: 建设单位: 设计单位: 施工单位: 监理单位: 二、工程地理位置: 三、设计概况 大酒店是一幢集娱乐、餐饮、住宿为一体的多功能综合楼, 该楼 平面形状呈“┐”字形,是大酒店的主要工程,该建筑总建筑面积7072 m2 ,主体8层,总高为35.8m,防火等级为 二级。 四、结构概况 1)结构体系 本工程为框架-剪力墙结构,框架抗震等级为一级,剪力墙 抗震等级 为一级; 2)抗震设防 设防烈度为9度;

3)结构安全等级 结构安全等级为二级。 五、具体详工程概况一览表 建设单位工程名称 设计单位司使用功能餐饮、娱乐、住宿 建筑及结构特征 建筑面积7072平方米总高 35.8m 层数 8层外装饰外墙面砖、石材 层高底层4.8m、二层3.3m、三层~七层3.0m、8层 3m 内装饰花岗岩地面,防滑地面砖水泥豆石楼地面,大理石或石材饰面,轻钢龙骨金属扣板吊顶等 结构类型框架-剪力墙结构 设防烈度9度 砌体普通砖、粘土空心砖、加气砼砌块水、电讯生给水系统、排水系统、热水系统、消防给水系统、消防控制配电照明、CATV系统、电话通讯、消防及背景音乐系统 第二章施工条件 一、该工程紧靠xx,施工场地较宽。 二、根据xx地区的地理位置,该地区交通不便利 建筑物质不完全,需在内地购买。 三、气候条件较差,冬雨施工较多。

装配整体式剪力墙结构设计技术要点

前言 根据装配式住宅项目经验,结合当前政策要求,对装配整体式剪力墙结构的方案设计、初步设计、施工图设计及构件加工图深化设计等各个环节的设计要点进行了分析和总结。 01 政策解析 预制率 单位建筑±0.000标高以上,结构构件采用预制混凝土构件的混凝土用量占全部混凝土用量的体积比,按公式一计算: 预制率=V1/(V1+V2)×100%(公式一) 式中V1为建筑±0.000标高以上,结构构件采用预制混凝土构件的混凝土体积;计入V1计算的预制混凝土构件类型包括:剪力墙、延伸墙板、柱、支撑、梁、桁架、屋架、楼板、楼梯、阳台板、空调板、女儿墙、雨棚等;V2为建筑±0.000标高以上,结构构件采用现浇混凝土构件的混凝土体积。 预制率说明: 一是预制率最低指标选择的界限是建筑高度60m;建筑高度是指建筑±0.000标高至建筑檐口标高,与女儿墙、建筑屋面构架、屋面局部突出物等高度无关。 二是建筑±0.000标高泛指建筑室外地坪以上首层建筑地面标高的部位。 三是预制率的计算范围包含结构构件以及与结构构件一体化生产的分结构部分。当采用复合夹心剪力墙板或框架柱和梁外侧采用保温装饰一体化做法时,保温层外侧的混凝土外叶板混凝土体积可计入V1;当在预制剪力墙板构件中有

非结构受力的分隔墙、围护墙部分时,如窗下墙、窗间墙,该部分的体积可计入V1。 装配率 单位建筑±0.000标高以上,围护和分隔墙体,装修与设备管线采用预制部品部件的综合比例,按公式二计算: 装配率=ΣQ1/(100-q)×100%(公式二) 装配率说明: 一是缺少的评价内容q项是建筑不存在的功能,不是没做的评价内容。 二是外围护和内隔墙中的“非砌筑”部分针对的是非承重的墙体,泛指所有以“干法”施工为主要方式的墙体技术和产品。在剪力墙结构建筑中,当所有外墙均由剪力墙结构受力的预制构件组成时,该项满足要求。 预制范围 各标准和规程中规定了建筑结构不适合采用预制方案,适合采用现浇方案的区域:高层装配整体式剪力墙结构设置地下室时,宜采用现浇混凝土;底部加强部位宜采用现浇混凝土;结构转换层和作为上部结构嵌固部位的楼层宜采用现浇楼盖;屋面层和平面受力复杂的楼层宜采用现浇楼盖。楼梯平台板和梯梁宜采用现浇结构。采用现浇混凝土的初衷是提高结构的整体性,增强关键部位的延性,根据以往项目,工程经验如下。

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。

试论短肢剪力墙结构设计中的几个问题

试论短肢剪力墙结构设计中的几个问题 发表时间:2017-06-15T14:13:39.107Z 来源:《基层建设》2017年5期作者:欧惠南[导读] 摘要:本文以短肢剪力墙结构为主要研究对象,从实际工程案例的角度出发,对短肢剪力墙结构设计中的参数设计等问题进行了研究。 广东南海国际建筑设计有限公司广东佛山 528241 摘要:本文以短肢剪力墙结构为主要研究对象,从实际工程案例的角度出发,对短肢剪力墙结构设计中的参数设计等问题进行了研究,目的在于为工程设计人员提供参考,以进一步提高剪力墙结构设计水平与科学性,全面提升工程质量。 关键词:短肢剪力墙结构;设计;工程 前言:剪力墙结构是建筑的主要结构,结构设计合理与否,对建筑的稳定性影响较大。城市化进程的加快,使得建筑数量不断增多,社会对建筑稳定性与安全性的要求也不断提高,对短肢剪力墙结构进行优化设计,提高结构的稳定性,是建筑企业竞争力提高的主要途径,是在当前时代下,建筑企业必须关注的重点问题。 1 短肢剪力墙结构概述 短肢剪力墙,即墙肢长度与厚度之比,在5--8之间的一种剪力墙[1]。短肢剪力墙结构,是剪力墙结构中的一种,在高层建筑设计中常有所应用[2]。相对于传统剪力墙结构而言,短肢剪力墙结构充分吸收了框架结构的优势,克服了传统框架与结构的缺陷,使得工程质量得到了显著提升[3]。短肢剪力墙结构要求布置在建筑外围,以提高建筑墙面的平整性,可有效增强建筑外观的美感[4]。另外,该结构的应用,还具有较强的灵活性,可在一定程度上节约建筑材料与成本,提高建筑企业的经济效益。 2 短肢剪力墙结构设计实例 2.1 工程概况 工程位于广东省某学校,属建筑工程。在考虑工程对质量以及经济性的要求的基础上,决定采用短肢剪力墙结构施工。工程共包括地上10层,无地下室。10层建筑结果总高33m。工程占地面积7610m2。由于当地不存在严重地震发生倾向,因此建筑抗震性能可保持在丙类的标准上。 2.2 短肢剪力墙结构设计 2.2.1 地震作用及风作用参数设计 地震作用以及风作用,均会对建筑的稳定性造成影响,在考虑工程稳定性及安全性的基础上,对短肢剪力墙结构的相应参数进行了设计: 地震作用参数设计:(1)建筑物整体重量84593.14 t。(2)剪重比设计:横向剪重比设计为3.30%、纵向剪重比设计为2.19%、(3)基底剪力:横向基底剪力设计为2896 KN,纵向基底剪力设计为2001 KN。(4)基底弯矩:横向基底弯矩设计为54682.01 KN . m,纵向基底弯矩设计为36415.78 KN . M。(5)最大位移:横向最大位移为1.22、纵向最大位移为1.40。除此之外,还对最大层间位移角等进行了设计。 风作用参数设计:(1)基底剪力:横向基底剪力设计为697.0 KN,纵向基底剪力设计为1515.1 KN。(2)基底弯矩:横向基底弯矩设计为14587.61 KN . m,纵向基底弯矩设计为33664.52 KN . M。(3)最大位移所在楼层:横向最大位移所在楼层为10楼、纵向最大位移所在楼层为5楼。除此之外,还对最大层间位移角等进行了设计。 2.2.2 抗震布置 为提高建筑的抗震性能,确保其能够达到丙类抗震要求,完成了抗震布置工作。将短肢剪力墙布置在了房间分隔墙的交点位置,同时为确保建筑稳定,节约材料使用量,对剪力墙的数量进行了控制,具体设计效果如图1: 上述布置可以有效加强剪力墙与梁之间的联系,对于墙体稳定性的提高具有积极意义。短肢剪力墙主要由钢筋及混凝土构成,为确保两者强度符合要求,将混凝土强度等级控制在了C25的标准,并科学选择了不同直径的钢筋。 2.3 设计效果 短肢剪力墙的设计效果如下:(1)剪力墙使用数量减少,降低了建筑的整体重量,节约了材料施工量,提高了房屋建筑的经济性水平,提高了建筑本身的抗震性能。(2)在使用少量材料的基础上,为确保短肢剪力墙能够负担建筑重量,增加了墙肢的长度,使得受弯承载力得到了增强,提高了建筑的抗震性能。(3)采用中心剪力墙简体,形成抗侧力构建,提高了短肢剪力墙自身的刚度与强度,提高了墙体的承载力。 3 注意事项 短肢剪力墙的设计,应注意以下问题:(1)控制数量:根据建筑对抗震性能要求的不同,其随载抗侧力也有所不同,短肢剪力墙数量的控制,应随着上述两项要求的变化而不断变化,使建筑结构在层间位移等方面,能够满足有关标准。(2)分布情况:在短肢剪力墙的布置过程中,应尽可能的保证其均匀,以使其刚度中心位置合理。如无法均匀分布,则可增加方柱等的布置,对短肢剪力墙的刚度中心进行调整,使其达到更加合理的水平。(3)应做好对力学方面参数的设计以及计算工作,全面分析建筑工程的特点,避免发生计算错误,确保设计水平与质量达标,进而提升建筑施工质量。

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