剪力墙截面设计步骤_secret

剪力墙截面设计步骤_secret
剪力墙截面设计步骤_secret

【例题】已知剪力墙b=180mm ,h=4020mm ,采用混凝土强度等级为C25,211.9/c f N mm =。配有竖向分布钢筋2φ8@250mm ,2210/yv f N mm =。墙肢两端200mm 范围内配置纵向钢筋,采用HRB335级钢筋,2300/,0.55y b f kN mm ξ==。作用在墙肢计算截面上的内力设计值为M=1600kN ·m ,N=4370kN (压)。试确定墙肢内的纵向钢筋截面面积',s s A A 。

【解】(1)确定计算数据。

已知纵向钢筋集中配在两端的200mm 范围内,故合力中心点到边缘的距离'100s s a a mm ==,则

040201003920s h h a mm =-=-=

沿截面腹部均匀配置竖向分布钢筋区段的长度为:

'0392********sw s h h a mm =-=-=

038200.9743920

sw h h ω=== 竖向钢筋的排数40202200115.48250

n -?=+=取16排,则: 221650.31610sw A mm =??= 竖向分布钢筋的配筋率min 16100.002340.0023820180

ρρ=

=>=? 满足构造要求。

(2)求偏心距。 6

003

1600103660.31176437010M e mm h mm N ?===<=? 402013430

a e mm == 0366134500i a e e e mm =+=+=,取1η=

500i e mm η=

/25004020/21002410i s e e h a mm η=+-=+-=

(3)判断大小偏心受压。

采用对称配筋:

101(12/)43700002101610(12/0.974)2101610111.918039200.50.80.9740.50.5100.55

yw sw yw sw c b N f A f A f bh ωξαβω

ξ---??-==????++??=<= 为大偏心受压。

(4)校核ξ值。

'0

22(1)2(10.974)0.0520.511s a h ωξ=-=?-=<= (5)求sw M 。

221160.510.80.5()0.5()210161038200.80.974466.910sw yw sw sw M f A h N mm

ξββω??--??=-=-???????????

?=? (6)求'

,s s A A 。 2'

10'026

2

(10.5)()4370000500111.918039200.51(10.50.51)466.910300(3920100)

9413.5c sw s s

y s Ne f bh M A A f h a mm αξξ---==-?-?????-?-?=?-=- '0s s A A =<

按构造配筋:

选用4φ12的钢筋'2452s s A A mm ==,满足要求。

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

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。

高层框架剪力墙结构设计实例探析

高层框架剪力墙结构设计实例探析 发表时间:2016-03-07T11:54:20.603Z 来源:《工程建设标准化》2015年10供稿作者:金国祥 [导读] 中国中建设计集团有限公司(辽宁分公司)高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。 (中国中建设计集团有限公司(辽宁分公司),辽宁,沈阳) 【摘要】随着住房数量的需求的不断增加,以及受到土地资源紧缺现象的控制,当前城市楼层建设主要表现为高层楼房的建设施工。而高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。笔者结合当前一些比较成功的高层框架剪力墙结构设计案例,对高层框架剪力墙的施工要求和注意事项等进行了深入的分析和研究,希望能够给有关的设计人员必要的参考和借鉴。 【关键词】结构设计;框架剪力墙;结构布置;计算分析 前言 剪力墙结构是目前高层建筑施工中普遍应用的一种建筑形式,该结构设计科学,建筑施工难度小,具有一定的稳固性,安全可靠,目前应用范围越来越广。笔者进行了大量的资料研究和案例分析,总结出剪力墙结构设计的几点主要注意事项,下面进行简单的分析和介绍: 1.框架剪力墙结构布置 (1)双向抗侧力体系和刚性连接。框架—剪力墙结构中,剪力墙是主要的抗侧力构件。结构在两个主轴方向均应市置剪力墙,并应设计为纵、横双向刚接框架体系,尽可能使两个方向抗侧力刚度接近,除个别节点外,不应采用铰接。如果仅在一个主轴方向布置剪力墙,会造成两个主轴方向的抗侧刚度悬殊,无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质,与有剪力墙的另一方向不协调,也容易造成结构整体扭转。主体结构构件间的连接刚性,目的是为了保证整体结构的几何不变和刚度的发挥;同时,较多的赘余约束对始构在大震下的稳定性是有利的。 (2)框架—剪力墙结构是通过刚性楼、屋盖的连接,将地震作用传递到剪力墙,保证结构在地震作用下的整体工作的。所以,从理论上来说,剪力墙与剪力墙之间的距离不应该过大,需要严格控制在安全系数之内,否则,两者中间的重力没有承载的媒介,可能会发生坍塌事故。一些施工单位为了节约经济成本,降低施工量,往往会在设计的基础上擅自扩大剪力墙之间的间隔,这些都是违规操作,必须杜绝。 (3)楼板开洞处理。通常来说,如果设计和施工实际情况允许,尽量不进行楼板开洞,但是在实际的施工过程中,存在一些无法避免的客观因素,此时必须进行楼板开洞处理。一旦遇到这类问题,其核心原则就是,尽量缩小开洞的数量和开洞的面积。即使,在设计之初对于重力和承重能力都进行了科学的计算和预测,但是一旦进行了楼板开洞处理,实际的承重情况可能会发生改变,因此施工人员应该提高警惕。 2.结构计算分析要点 框架剪力墙结构的计算应考虑框架与剪力墙两种不同结构的不同受力特点,按两者变形协调工作特点进行结构分析。即使是很规则的结构,也不应将结构切榀,简单地按二维平面结构(平面框架和壁式框架)进行计算。不应将楼层剪力按某种比例在框架与剪力墙之间分配。框架剪力墙结构是复杂的三维空间受力体系,计算分析时应根据结构实际情况,选取较能反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。对于平面和立面布置简单规则的框架—剪力墙结构,宜采用空间分析模型,可采用平面框架空间协同模型,对布置复杂的框架—剪力墙结构,应采用空间分析模型。另外,对于框架—剪力墙结构由于填充墙数量较框架结构少,而比剪力墙结构多,因此其周期折减系数应选取介于两者之间。结合工程实践经验,对于一般情况下当填充墙较多时,周期折减系数可取0.7-0.8,填充墙较少时,周期折减系数可取0.8-0.9。 此外,当今楼房的建设施工过于追求外表形式的新颖,五花八门的楼房外形,给框架剪力墙的结构设计带来了一定的难度。例如,一些建筑在设计之初,出于某种特殊的需求,可能会减少框架柱的数量,此时单根框架柱的承重压力随之增加,这样显然是不合理的,存在较大的安全隐患。对于这一问题,国家相关的管理部门高度重视,并在法律文件中做出了明确的规定:即当某楼层段柱根数减少时,则以该段为调整单元,取该段最底一层的地震剪力为其该段的底部总剪力;该段内各层框架承担的地震总剪力中的最大值为该段的Vfmax。3.高层框架剪力墙实际施工案例分析 某市为了适应市场需求,在城郊附近施工建设了一栋办公楼。地下设有停车场等共三层。地面高度为18层,总计22层。地面建筑结构由左右两个呈扇形的区域构成。该建筑施工总占地面积约为12万平方米。根据本建筑结构的基本属性,以及对相应地质条件等因素的勘察,设计人员采用剪力墙作为其主体框架。综合分析其建筑形式和材料结构,本建筑办公楼的抗震等级为8级,安全等级为2级。由于办公楼内部要求使用高度不低于2.9米,所以施工建设的难度相对来说比较大,综合考量到楼层的建筑结构以及剪力墙的应用,通过不断的调整和反复的测试,目前高建筑办公楼基本上可以达到以下几个要求:(1)根据建筑物的自振周期、位移及地震效应判断结构方案的合理性;(2)得出各构件的内力以及配筋,以判断构件截面的合理性;(3)根据结构内力分析判定结构受力的德弱部位,并在设计中采取加强措施。 受到办公楼内部使用空间的限制和制约,原本应该设计在楼层中间的剪力墙核心筒,需要按照实际情况进行位置的偏移。同时,由于本栋楼的特殊需求,在其他位置不允许继续设计框架剪力墙,这就给施工建设带来了一定的难度。由于操作起来难度系数大,同时安全系数受到了影响,因此设计施工单位经过与投资方的研究分析,最终决定略微增加剪力墙的数量。在此基础上,稍微增加了剪力墙的厚度,以提高剪力墙的承重能力。可见,在实际的施工过程中,由于不同建筑结构具有各自的独特性,因此剪力墙的实际设计都是存在差异性的,但是这种差异性需要建立在安全性之上。 本工程结构整体计算采用中国建筑科学研究院编制的多层及高层建筑结构三维分析与设计软件SATWE,计算时考虑扭转藕联的影响。考虑模拟施工分层加载,振型数取18个,采用侧刚分析方法。计算结果表明,本结构整体刚度在X方向较好,Y方向稍差。两幢楼剪力墙在X方向承担了总倾覆力矩的80%以上,Y方向承担了60%以上;西楼在地震作用下Y方向顶点位移绝对值偏大,最大层间位移接近规范限

剪力墙结构设计原则

剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 (1)剪力墙的位置: 1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。 6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。 7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。 (2)剪力墙的间距: 为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。 (3)剪力墙的厚度: 剪力墙厚度取值由以下因素确定: 1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度; 2)不同抗震等级的轴压比的限制; 3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足); 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的; 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm (3)剪力墙的墙肢长度: 剪力墙墙肢长度不能太短,否则就短肢(4-8倍),不能太长(大于8 m),受弯后产生的裂缝宽度会较大,墙体的配筋容易拉断。 故我们控制剪力墙的墙肢长度大于厚度的8倍一点点,比如200墙;取1650墙肢长度,300墙取2450墙肢长度就行,但整个剪力墙的墙肢长度一般不要超过4m,当墙的长度很

剪力墙结构平面设计(整理)

剪力墙结构平面设计(整理) 墙体结构平面设计 1. 墙体施工图设计要求底部加强部位 《建筑抗震设计规范》规定:底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起;建筑高度大于24m时,底部加强部位的高度可取底部两层和建筑总高度的1/10二者的较大值;当结构计算嵌固端位于地下一层的地板或以下时,底部加强部位尚宜向下延伸到计算嵌固端;房屋高度不大于24m时,底部加强部位可取底部一层。《高层建筑混凝土结构技术规程》中的规定与《建筑抗震设计规范》一致。按照规范条文说明及SATWE使用说明的精神,对于有地下室的建筑,剪力墙的底部总加强范围应按计算所得的加强部位高度在往下延伸一层。剪力墙厚度 《建筑抗震设计规范》,底部加强部位的墙厚,二级不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16,无端柱或翼墙时,二级不宜小于层高或无支长度的1/12;非底部加强部位,抗震墙厚度二级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20;无端柱或翼墙时,厚度不宜小于层高或无支长度的1/16。 《高层建筑混凝土结构技术规程》,底部加强部位的墙厚,二级不应小于200mm,其它部位不应小于160mm;一字

形独立剪力墙底部加强部位不应小于220mm,其它部位不应小于180mm。高层剪力墙结构墙厚的确定应按《高层建筑混凝土结构技术规程》 附录D进行墙体稳定验算;尚应满足剪力墙受剪截面限制条件、剪力墙正截面受压承载力要求以及剪力墙轴压比限值要求。 依据《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》要求,剪力墙常用厚度见表汇总表: 墙体部位住宅 250~350 200~250 200~250 200~250 180、200~250 180、200 220~250 外墙内墙外墙内墙外墙内墙加强区地下室加强区部位加强区以上各层角窗边墙非加强区表墙体厚度汇总表200 角窗设置限制 建筑物角部是结构的关键性部位,抗震设计时,8度及8度以上设防区的高层建筑不宜在角部剪力墙上开设转角窗;必须设置时,应采取相应的技术措施:宜提高角窗两侧墙肢的抗震等级,并按提高后的抗震等级满足轴压比限值的要求;角窗两侧的墙肢应沿全高设置约束边缘构件;抗震计算时应考虑扭转耦联影响;转角窗房间的楼板宜适当加厚、配筋适当加强;加强角窗窗台连梁的配件与构造;角窗墙肢厚度不宜小于250mm。 必要时,可于转角处板内设置连接两侧墙体的暗梁。

高层住宅剪力墙结构设计原则

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 高层住宅剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 (1)剪力墙的位置: 1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。 6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。 7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。 (2)剪力墙的间距: 为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。 (3)剪力墙的厚度: 剪力墙厚度取值由以下因素确定: 1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度; 2)不同抗震等级的轴压比的限制; 3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足); 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的; 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm (3)剪力墙的墙肢长度: 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

浅谈高层建筑中剪力墙结构设计

浅谈高层建筑中剪力墙结构设计 发表时间:2018-10-30T14:47:39.380Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第15期作者:吴英 [导读] 高层建筑数量的不断增加更加充分利用土地资源,在结构设计中我们需要考虑高层建筑与多层建筑的区别。 摘要:在对高层建筑开展结构设计工作的时候,首先需要对高层建筑的基本框架进行设计,针对建筑的结构设计需求,设计人员会尽量选择框架剪力墙这种常规性的建筑结构,在设计框架剪力墙这种建筑结构的时候,设计人员需要根据建筑其他部分的结构设计要求,来完善这一环节的设计工作,本文概述了剪力墙的定义及特点,介绍了剪力墙结构设计的基本要求,重点对高层建筑中剪力墙结构设计的具体运用进行了探讨,以供参考。 关键词:高层建筑;剪力墙结构设计;运用 高层建筑数量的不断增加更加充分利用土地资源,在结构设计中我们需要考虑高层建筑与多层建筑的区别,且高层建筑由于整体高度,结构内部受力情况也更加复杂。而剪力墙作为高层建筑中主要的受力及抗震构件,其设计合理与否对结构的安全及经济性有着重要影响。 1 剪力墙的定义 剪力墙是实际建筑工程中经常使用的结构墙、抗风墙和结构墙。剪力墙是可有效承受风或地震等导致的相关荷载,保障建筑物安全性和刚度的墙体,剪力墙优点在于良好的抗震性和刚度。剪力墙结构设计中,墙体的长度和高度应相对较大,而宽度则相对较小并采用钢筋混凝体整体浇筑方法。建筑设计方和施工方为满足人们对居住住房和办公楼的安全稳定性要求,已在建筑设计和施工过程中广泛的使用剪力墙,以提高和优化其整体建筑物的建筑施工质量和结构。目前,许多建筑企业已采用剪力墙取代传统建筑施工中使用的梁柱。剪力墙结构的受力情况与梁柱相当,但是剪力墙结构其稳定性更好,同时降低墙体的承受能力,保证建筑物整体的质量和安全性。 2 剪力墙结构的特点 从结构的角度来说,剪力墙的承载力很强,并且对多角度的负荷量都能够很好的承受,可以承受住高层建筑结构中的竖向和水平两方面的负荷量;其次,剪力墙在受力上与建筑物的楼板可以形成共同的受力体系,使得建筑物的实用空间的高度和宽度都有所提升[2]。第三,剪力墙及连梁在承受强烈的外力作用发生破坏时,可以有效抵消掉一部分外力作用产生的能量,为建筑物的安全系数提供有效保障。 3 剪力墙结构设计的基本要求 3.1调整楼层剪力系数 在对剪力墙进行设计时需要尽量将构件布置降到最低,采用最佳办法就是布置大开间剪力结构,从而使侧向结构可以满足高层建筑需求。此外,要保障楼层间的剪力系数是最小的,但不可高于设计标准,高层建筑整体承受的地震力与剪力墙承受的地震力之间的比不宜过大,这样才会确保结构自身的重量,从而将地震带来的破坏地降到最低,节约建筑成本。 3.2调整楼层间位移与层高 在计算楼层间的位移时,若是高层建筑建设在一个地震多发的地区,需要对楼层的标准值进行合理计算,这样可以把结构弯曲变形保留下来,在基于弯曲变形为核心的高层建筑中需要计入扭转变形。在对高层建筑进行建设时最需要考虑的问题就是楼层间的扭转变形与剪力变形。因此,对于高层建筑而言,不可以只通过对楼层间的位移进行计算来确认竖向构件的刚度,它需要将发生扭转变形的几率降到最低。 3.3调整剪力墙结构 若是剪力墙结构的连续跨高的比太小的话,就会造成建筑剪力与弯矩过大的情况出现。依据有关标准需要,施工跨度是不可以低于标准跨度的,若是高出在对建筑的连续墙进行建设时时无法保障其效果的,合理的选取跨度比可以有效的避开弯矩或是剪力过量的情况发生。在对剪力墙结构进行设计时务必要参照建筑的整体情况,对建筑结构进行全面考虑可以有效减少建筑成本。 4 高层建筑中剪力墙结构设计的具体运用 4.1 平面布置 剪力墙设计的平面布置可以灵活,但是有几个要注意的地方:①平衡、对称。建筑强设计结构有长有短。遇到较长的剪力墙时,不要全部当成一个整体,选择开洞口的方式,将墙面分成等长均匀的几段。交错不齐的剪力墙洞口会带来很多隐患,易出现刚度突变,应力集中。所以洞口宜对称布置,使得结构平面上刚度均匀,减小尽量剪力墙出现应力集中的情况。②在进行抗震设计的时候,尽量减少一字型的短肢剪力墙的布置,双向的或者多向的更能保障安全。多向或双向的设计可以形成一定的空间工作结构。剪力墙不仅需要在结构平面主轴方向双向布置,而且还应该尽量使得各主轴方向剪力墙的侧向刚度相近。③剪力墙结构与其他的结构一样,在特殊情况下也会出现刚度突变的情况。为了避免不必要的损失,在竖直方向上要从下往上的布置。④在同一个平面上的剪力墙结构质量中心和刚度中心不宜偏心过大,偏心过大时易发生扭转变形,从而发生扭转变形破坏。应沿着建筑物的全高均匀布置,侧向刚度沿着高度从下至上连续均匀,剪力墙开洞时,洞口上下对齐。⑤平面形状凹凸较大的时候,尽可能在凸出部分的端部附近布置剪力墙。当遇到建筑物周边、电梯间、楼梯间等部位时,均匀的布置剪力墙。⑥剪力墙不宜过长,超过8m 的剪力墙最好设置跨高比较大的连梁将其均匀分为若干段,使得各个墙段的高度与长度之比大于3。 4.2 墙肢截面厚度 剪力墙的厚度变化呈现阶段性的规律。阶段性即均匀平衡,连续不折断。阶段变化应严格控制在一定范围内,才能使结构不发生变形。剪力墙的材料是混凝土,在混凝土的强度等级发生变化楼层时,此楼层要避免进行剪力墙的厚度变化。高层建筑在底部的剪力墙一般厚度大,当剪力墙的厚度超过400mm 时,如果仅采用双排配筋,会形成中部大面积的素混凝土,使得剪力墙的截面应力不均匀,所以厚度超过400mm 的剪力墙,需要配置三排或四排钢筋。 4.3 剪力墙结构连梁 剪力墙结构中连梁是作为连接剪力墙平面内的梁,它不仅能够连接墙肢,还能够有效的约束墙肢。在设计连梁的时候,因连梁的刚度很大,普通配筋的、跨高比小的连梁很难成为延性构件,所以对连梁进行区分,按不同的形式分别设计。①跨高比大于5 的连梁,此类连

剪力墙结构设计论文建筑结构设计论文

剪力墙结构设计论文建筑结构设计论文 摘要:在经济、科技不断发展、人们对建筑要求越来越高的大背景下,建筑行业在发展上更需要考虑创新和新技术的应用来适应这个大背景。在进行剪力墙结构设计的应用时,可以引用外国先进的技术设计经验和人才以及先进的机械设备,在保证建筑物质量和安全性的基础上对新技术进行利用和试验,并不断的总结和研究,只有这样才能保证建筑行业在未来的发展中能够有更大的发展空间。 在当前土地资源越来越珍贵、人口总数越来越大、市场竞争越来越激烈的城市,高层建筑已成为城市建筑设计的首选。高层建筑的结构设计不同于其他建筑设计,其对建筑结构的持久性、耐用性都有更高的要求,而剪力墙结构正好满足高层建筑的墙体结构要求,因此剪力墙机构设计在高层建筑设计中被广泛采用,这也是由剪力墙结构的实用性和耐久性所决定的。 1剪力墙结构概述 1.1剪力墙结构 所谓剪力墙,是指在建筑(包括房屋及其附属的构筑物)中,主要用来承受风荷载或者地震作用引起的水平荷载的墙体。因此,剪力墙又被称为抗风墙、抗震墙或者结构墙。也就是说,建设剪力墙的主要目的是防止建筑结构遭到剪切破坏。为了保证房屋及构筑物的坚固性,剪力墙的建筑材料一般选用钢筋混凝土。所谓建筑结构,是指在房屋或者构筑物中,由一定数量的构件(即组成建筑结构的单元,如梁、板、柱等)连接而构成的能够承受一定的荷载的空间(包括平面)

体系。按照不同的标准,建筑结构有不同的分类。根据施工方法的不同,建筑结构可以分为混合结构、框架结构、剪力墙结构以及框筒结构等。由于剪力墙结构具有抗侧刚度大、用钢量小以及抗震性能强等优点,目前已经在我国建筑结构设计中得到了较为广泛的应用。简单地说,剪力墙结构就是用钢筋混凝土墙板来承受来自垂直方向和水平方向的力的结构。在剪力墙结构的设计过程当中,施工单位会采用钢筋混凝土墙板来代替之前建筑物框架结构中的梁柱,以此承受竖向和水平方向的各类荷载,从而有效地控制建筑结构产生的水平力。也就是说,剪力墙结构主要是指竖向的钢筋混凝土墙板,建筑物的水平方向仍然是用钢筋混凝土的大楼板搭载墙上的,建筑领域习惯将这样构成的整个体系称为剪力墙结构。由于剪力墙结构不仅在性能上具有良好的抗震性,而且具有非常好的刚度,因此在建筑结构设计中得到了较为广泛的应用。 1.2剪力墙结构的分类 根据剪力墙的墙体上是否开洞以及开洞的洞口尺寸大小,可以将剪力墙分为实体墙、整体上小开口的剪力墙、多肢剪力墙和壁式框架剪力墙四种。其中,只有实体墙存在着剪力墙墙体不开洞的情况,其他三种类型的剪力墙都是墙体开洞的剪力墙,然后再按照墙体开洞的尺寸大小进行具体分类的。 1.2.1实体墙 所谓实体墙,是指截面墙体没有开洞,或者截面墙体开洞了但是开洞的面积没有超过15%的剪力墙。这种剪力墙的变形主要为曲型,

建筑剪力墙结构设计分析

建筑剪力墙结构设计分析 发表时间:2019-09-20T11:19:52.820Z 来源:《建筑实践》2019年38卷10期作者:黄勇 [导读] 论述了剪力墙结构设计原则及应用,以期提升建筑结构设计水平。 广东博意建筑设计院有限公司深圳分公司 摘要:剪力墙结构其优点在于整体性好,侧向刚度大,承载力高,弹塑性变形能力大,具有良好的抗震性,在建筑行业得到广泛应用。本文主要论述了剪力墙结构设计原则及应用,以期提升建筑结构设计水平。 关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;运用分析 引言 剪力墙的抗风能力及抗震能力都比较好,也常被称为“抗风、抗震墙”,建筑的承受能力主要看结构的竖向受力和横向受力,钢筋混凝土作为剪力墙的主要材料,有着不可替代的优势。其次,剪力墙有以下几个类型:不开洞的实体墙,有端柱的剪力墙,有一排或多排洞口的联肢墙,用在转换层处的框支剪力墙,以及由剪力墙围成的核心筒等等。这些剪力墙每种都有其自身的受力特征,设计人员应该结合建筑结构要求来进行具体的剪力墙类型选择。 一、剪力墙结构设计中应坚持的几个原则 (一)通常情况下,剪力墙的高宽要远大于其厚度,是一种结合特征的向板,所以其受力形态类似于柱子,但具体的差距还是要根据肢长和厚度比值范围,当肢长与厚度比值不超过3,可以参照柱子来进行剪力墙设计。当两者比值超过3但小于5,可以将剪力墙看成异形柱进行处理。 (二)剪力墙结构的平面结构,既要承担水平剪力及弯矩,还需要承担竖向的压力。所以在考虑到剪力墙结构的抗震要求时,要同时考虑其刚度和延展性。 (三)剪力墙的刚度及承载力考虑。当剪力墙处于同一平面时,具有较大的刚度和承载力,平面外则较小。所以如果剪力墙与平面外的梁连接,则延伸在平面外的墙肢就容易发生弯曲。在设计中应该尽量避免剪力墙与平面外梁连接的情况发生。必须连接的时候,应该设置对应的保护措施,避免因墙肢弯曲发生意外事件。 二、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用 (一)剪力墙结构设计原则及要点 通常情况下,剪力墙的高宽要远大于其厚度,其受力形态类似于框架柱,都是压弯构件,压弯破坏状态以及计算原理基本相同。但是截面配筋构造有很大不同,具体的情况还是要根据肢长和厚度比值的范围来选择。当肢长与厚度比值不超过4,可以参照框架柱的要求来进行截面设计。当两者比值超过4但小于8,则按照短肢剪力墙的相关要求来进行截面设计。当两者比值超过8时,按剪力墙的要求来进行截面设计。剪力墙结构,既要承担水平剪力及弯矩,还需要承担竖向的压力。所以在考虑到剪力墙结构的抗震要求时,要同时考虑其刚度和延展性。 (二)平面内搭接 剪力墙以平面内受力为主,建筑结构中,剪力墙需要在结构平面的主轴方向双向布置,分别抵抗来自各方向的水平力,墙端与计算方向垂直的翼墙不仅可以增大计算方向的剪力墙的刚度和承载力,还能增大弹塑性变形能力。剪力墙外的平面布置会影响到剪力墙结构的作用。剪力墙的特点是平面内的承载力及刚度大,而平面外的承载力和刚度小。如果剪力墙与平面外的梁搭接时,会使墙肢平面外承受弯矩,特别是梁高大于2倍墙厚的时候,刚性连接梁梁端弯矩使剪力墙平面外产生弯矩,因此,在设计时尽量减少平面外连接,若不能避免,就要采取措施,从而保证了剪力墙平面外的安全性。 三、剪力墙的具体布置实施 (一)平面布置 剪力墙设计的平面布置可以灵活,但是有几个要注意的地方。①平衡、对称。建筑强设计结构有长有短。遇到较长的剪力墙时,不要全部当成一个整体,选择开洞口的方式,将墙面分成等长均匀的几段。交错不齐的剪力墙洞口会带来很多隐患,比如说受力刚度减小,结构不稳定,容易发生事故等等。所以洞口要一排排的整整齐齐。对称布置,使得结构平面上刚度均匀,减小水平力作用下给结构产生的扭转。②在进行抗震设计的时候,尽量减少一字型的短肢剪力墙的布置,双向的或者多向的更能保障安全。多向或双向的设计可以形成一定的空间工作结构。剪力墙不仅需要在结构平面主轴方向双向布置,而且还应该尽量使得各主轴方向剪力墙的侧向刚度相近。③剪力墙结构与其他的结构一样,在特殊情况下也会出现刚度突变的情况。为了避免不必要的损失,在竖直方向上要从下往上的布置。④在同一个平面上的剪力墙结构质量中心和刚度中心不可以岔开,岔开之后,无法保证其稳定性,应沿着建筑物的全高布置,侧向刚度沿着高度从下至上连续均匀,剪力墙开洞时,洞口上下对齐。⑤平面形状凹凸较大的时候,尽可能在凸出部分的端部附近布置剪力墙。当遇到建筑物周边、电梯间、楼梯间等部位时,均匀的布置剪力墙。⑥剪力墙不宜过长,超过8m的剪力墙最好设置挂高比较大的连梁将其均匀分为若干段,使得各个墙段的高度与长度之比大于3。 (二)墙肢截面厚度 剪力墙的厚度变化呈现阶段性的规律。阶段性即均匀平衡,连续不折断。阶段变化的范围最大是100m,最小是50m,严格控制在这一范围以内,才能使结构不发生变形。剪力墙的材料是混凝土,在混凝土的强度等级发生变化楼层时,此楼层要避免进行剪力墙的厚度变化。高层建筑在底部的剪力墙一般厚度大,当剪力墙的厚度超过400mm时,如果仅采用双排配筋,会形成中部大面积的素混凝土,使得剪力墙的的截面应力不均匀,所以厚度超过400mm的剪力墙,需要配置三排或四排钢筋。 (三)剪力墙结构连梁 剪力墻结构中连梁是作为连接剪力墙平面内的梁,它不仅能够连接墙肢,还能够有效的约束墙肢。在设计连梁的时候,因连梁的刚度很大,普通配筋的、跨高比小的连梁很难成为延性构件,所以对连梁进行区分,按不同的形式分别设计。①跨高比大于5的连梁,此类连梁受力情况和框架梁类似,即按照框架结构中的框架梁进行设计即可。②跨高比小于5的连梁,尤其是住在、旅馆等剪力墙结构的建筑中的连梁,跨高比往往小于2,甚至不大于1,在侧向力的作用下,这些连梁容易出现剪切斜裂缝。对于跨高比小的高连梁,可以设置水平缝,形成双连梁或者多连梁,实现弯曲破坏。当连梁宽度较大的时候,除了设置普通箍筋以外,还可以增加交叉暗柱或者设置斜向的交叉构造钢

(整理)高层住宅剪力墙结构设计原则

高层住宅剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 (1)剪力墙的位置: 1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。 6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。 7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。 (2)剪力墙的间距: 为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。 (3)剪力墙的厚度: 剪力墙厚度取值由以下因素确定: 1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度; 2)不同抗震等级的轴压比的限制; 3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足); 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的; 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm (3)剪力墙的墙肢长度: 剪力墙墙肢长度不能太短,否则就短肢(4-8倍),不能太长(大于8 m),受弯后产生的裂缝宽度会较大,墙体的配筋容易拉断。 故我们控制剪力墙的墙肢长度大于厚度的8倍一点点,比如200墙;取1650墙肢长度,300墙取2450墙肢长度就行,但整个剪力墙的墙肢长度一般不要超过4m,当墙的长度很

高层住宅剪力墙结构设计原则-(2777)

1.不悔梦归处,只恨太匆匆。 2.有些人错过了,永远无法在回到从前;有些人即使遇到了,永远都无法在一起,这些都是一种刻骨铭心的痛! 3.每一个人都有青春,每一个青春都有一个故事,每个故事都有一个遗憾,每个遗憾都有它的青春美。 4.方茴说:“可能人总有点什么事,是想忘也忘不了的。” 5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 高层住宅剪力墙结构设计原则 1剪力墙布置原则 (1)剪力墙的位置: 1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。 6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可 布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m )、 L 形、 T 形、工字形、十字形或筒形最佳, H/L ≥2, 少复杂形状转折。 7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。 ( 2)剪力墙的间距: 为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。 ( 3)剪力墙的厚度: 剪力墙厚度取值由以下因素确定: 1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度; 2)不同抗震等级的轴压比的限制; 3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足); 对于普通的住宅建筑在7 度或8 度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的; 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1 条 7.7.2 条规定(其实是高厚比要求),当不能满 足上面几条的时候应按《高规》附录D计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D计算的墙厚比《高规》7.2.1 条 7.7.2 条规定的小得多。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm ( 3)剪力墙的墙肢长度: 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!”

第11章剪力墙截面设计与构造

第11章 剪力墙截面设计与构造 1.剪力墙与钢筋混凝土压弯构件相比有何特点?在剪力墙内,各种钢筋的作用如何?需要进行哪些计算与验算? 答:墙体承受轴力,弯矩和剪力的共同作用,它应当符合钢筋混凝土压弯构件的基本规律。但与柱子相比,它的截面往往薄而长(受力方向截面高宽比远大于4),沿截面长方向要布置许多分布钢筋,同时,截面剪力大,抗剪问题较为突出。这使剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。 在剪力墙内,由竖向分布筋和受力纵筋抗弯、水平钢筋抗剪,需要进行正截面抗弯承载能力和斜截面抗剪承载能力计算,必要时,还要进行抗裂度或裂缝宽度的验算。剪力墙必须依赖各层楼板作为支撑,保持平面外稳定。在楼层之间也要保持局部稳定,必要时还应进行平面外的稳定验算。 2.如何判别剪力墙的大、小偏心受压? 答:与偏心受压柱类似,在极限状态下,当剪力墙的相对受压区高度ξ(x /h w0)≤ξb 时,为大偏心受压破坏;ξ>ξb 时为小偏心受压破坏。 3.剪力墙按大偏心受压进行强度计算时,应满足哪两个条件? 答:剪力墙按大偏心受压进行强度计算时,应满足的两个条件: (1)必须验算是否满足ξ≤ξb 。若不满足,则应按小偏压计算配筋。 (2)无论在哪种情况下,均应符合'2a x ≥的条件,否则按' 2a x =进行计算。 4.剪力墙大、小偏心受压破坏的特点与假定如何? 答:大偏压破坏时,远离中和轴的受拉、受压钢筋都可以达到流限f y ,压区混凝土达到极限强度α1f c ,但是靠近中和轴处的竖向分布筋不能达到流限。按照平截面假定,未达流限的范围可以由计算确定。但为了简化计算,在剪力墙正截面计算时,假定只在1.5x 范围(x 为受压区高度)以外的受拉竖向分布筋达到流限并参加受力。在1.5x 范围内的钢筋未达流限或受压,均不参与受力计算。 与小偏压柱相同,剪力墙截面小偏压破坏时,截面上大部分受压或全部受压。在压应力较大的一侧,混凝土达到极限抗压强度而丧失承载能力,端部钢筋及分布钢筋均达到抗压屈服强度,但计算中不考虑分布压筋的作用。在受拉区分布钢筋应力较小,因而受拉区分布钢筋的作用也不考虑。这样,剪力墙截面极限状态的应力分布与小偏压柱完全相同,配筋计算方法也完全相同。 5.如何判别剪力墙的大、小偏心受拉?它们各有何受力特点?设计思路如何? 答:剪力墙在弯矩M 和轴向拉力N 作用下,当拉力较大,使偏心矩a h N M e -<=2//0时,全截面受拉,属于小偏心受拉情况。当偏心矩a h N M e ->=2//0,即为大偏心受拉。 在小偏心受拉情况下,整个截面处在拉应力状态下,混凝土由于抗拉性能很差将开裂贯通整个截面,所有拉力分别由墙肢腹部竖向分布钢筋和端部钢筋承担。因此,剪力墙一般不可能也不允许发生小偏心受拉破坏。 在大偏心受拉情况下,截面上大部分受拉,仍有小部分受压。与大偏压一样,假定1.5x 范围以外的受拉分布钢筋都参加工作并达到屈服,同时忽略受压竖向分布钢筋的作用。 6.剪力墙斜截面受剪破坏主要有哪三种破坏形态?在剪力墙设计中,分别如何处理?

简议建筑剪力墙结构工程的设计要点及其注意事项

简议建筑剪力墙结构工程的设计要点及其注意事项 发表时间:2017-09-08T17:08:07.673Z 来源:《基层建设》2017年第13期作者:黄华波余泽亮[导读] 摘要:建筑剪力墙结构工程设计是为了保证建筑及其构筑物的坚固性,剪力墙的建筑材料一般选用钢筋混凝土浙江省机电设计研究院有限公司浙江杭州 310000 摘要:建筑剪力墙结构工程设计是为了保证建筑及其构筑物的坚固性,剪力墙的建筑材料一般选用钢筋混凝土。并且由于剪力墙结构具有抗侧刚度大、用钢量小以及抗震性能强等优点,目前已经在建筑结构设计中得到了广泛应用。基于此,本文概述了剪力墙,阐述了建筑剪力墙结构工程设计的要求,对建筑剪力墙结构工程的设计要点及其注意事项进行了论述分析。 关键词:建筑剪力墙结构工程;设计要求;设计要点;注意事项建筑剪力墙结构工程不仅具有抗侧刚度大,能有效的减少侧移,而且具有较好的抗震性能等优点,因此对建筑剪力墙结构工程设计进行分析具有重要意义。以下就建筑剪力墙结构工程的设计要点及其注意事项进行探讨。 1 剪力墙的概述 建筑剪力墙结构工程建设的主要目的是防止建筑结构遭到剪切破坏,其主要是指在建筑工程中用来承受风荷载或者地震作用引起的水平荷载的墙体。其又被称为抗风墙、抗震墙或者结构墙,主要是指竖向的钢筋混凝土墙板,建筑物的水平方向仍然是用钢筋混凝土的大楼板搭载墙上的。由于剪力墙结构不仅在性能上具有良好的抗震性,而且具有非常好的刚度,因此在建筑结构设计中得到了较为广泛的应用。 2 建筑剪力墙结构工程设计的要求 建筑剪力墙结构工程设计的要求主要体现在:(1)楼层之间最小剪力系数的要求。在剪力墙结构的设计过程中,建筑物楼层之间应该遵循调整最小剪力系数的原则。首先,在施工的过程当中,为了降低房屋及构筑物的自身重量,进一步增强建筑物的抗震能力,应该在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩40%以内的前提之下,尽量控制剪力墙的数量。其次,在遵循上一前提的基础之上,对剪力墙进行大开间处理,使得剪力墙结构的侧向刚度变得更好。这样,建筑楼层之间的最小剪力系数将得到有效的控制,工程造价因此减少,有效地降低了建筑工程的成本。(2)楼层之间最大位移和楼层高之间比例进行调整的要求。建筑剪力墙结构工程设计的重点主要集中在对楼层之间的扭转变形和剪切变形的处理上。建筑物的剪切变形处理是用竖向构件的数量进行控制的。因此,一旦竖向构件的数量过多,剪力墙的剪重比例势必变得偏大。这种不合理的剪力墙结构设计将直接导致建筑楼层之间的扭转变形,且变形的程度较大。在这种情况之下,剪力墙结构同样难以满足建筑物楼层之间发生位移的需要。因此,在剪力墙结构的设计中,建筑物楼层之间的位移不能仅仅依靠竖向构件的刚度进行调整,还应该尽可能地减少楼层之间的扭转变形,这就需要注意调整楼层之间最大位移和楼层高之间的比例。(3)剪力墙连梁超限进行调整的要求。剪力墙的跨高比小于2.5,可能会出现剪力和弯矩超过相应的规定限度的现象。因此,剪力墙结构设计还应该遵循剪力墙结构的连梁跨高比大于2.5的原则。应该注意的是,剪力墙的连梁跨高比也不是越大越好,例如在保证剪力墙连梁刚度不发生变化的前提下,当剪力墙的连梁跨高比在5~6之间的时候,剪力墙的剪力或者弯矩就会出现超出规定限值的现象,势必导致剪力墙结构出现异常。所以在剪力墙的连梁跨度比超过5时,应该采用框架梁的方式进行剪力墙结构设计了。 3 建筑剪力墙结构工程设计要点的分析 3.1基础方案合理设计的分析。基础方案设计是建筑剪力墙结构工程设计的关键,因此需要相关设计人员积极深入实际、展开考察、调查和研究,特别是要积极预防和处理可能会发生的质量问题。具体的考察项目应该包括工程所在地的地质条件、水文状况等等,同时要对设计技术标准、临近工程项目的布局状况等实行妥善、科学的规划,只有这样才能确保所设计出的基础方案能够积极发挥有效作用。相关设计工作者要本着不断修改、更新与完善的原则,在已制定设计的基础方案上进行完善,这样才能确保其质量。 3.2剪力墙结构设计中的平面布置。建筑剪力墙结构工程设计过程中,由于全部竖向荷载和水平力都是由钢筋混凝土墙来承受的,因此剪力墙应该沿着平面主要轴线的方向进行布置。并且在剪力墙的平面布置中,为了使剪力墙的质量中心与其刚度中心保持一致,剪力墙的平面应该尽量讲究对称,这样还可以起到降低剪力墙扭矩的作用。另外,我们还应该注意到,对于以抗震为主要目的的剪力墙结构,在对其进行设计的时候应该避免使用单向的平面布置形式,否则将大大影响剪力墙结构的抗震效果。 3.3科学设计剪力墙暗柱钢筋。建筑剪力墙结构工程设计过程中,依据相关规范规定,一、二、三级剪力墙加强部位都必须设置暗柱、端柱。这主要是为了满足抗震的要求,因为设置暗柱、端柱等边缘构件的剪力墙在地震作用下可以消耗大量的地震波能量,其边缘构件抗拉能力强,相应的结构整体稳定性也有很大程度的提高。 3.4合理控制剪力墙数量。建筑剪力墙结构工程建设是为了承受风荷载或者地震作用引起的水平荷载,但是剪力墙的建设也不是越多越好。事实上,在建筑施工过程中,为了降低建筑结构的自身重量,进一步增强其抗震性能,反倒应该尽量控制剪力墙的数量。一般而言,剪力墙的建设比较讲究对称和均匀,数量适当就好。 3.5剪力墙结构设计中承重构件的科学设计分析。建筑基础方案设计确定后,相关设计人员需要依据有关制度、指标以及规范等来加强对承重构件的设计,从而有效保证建筑主体结构质量,确保其稳定性、安全度。例如:要重点加强剪力墙承重构件的优化设计,集中把握剪力墙墙体自身的配筋率,根据我国当前制定并实施的一些指标中已经明确规定:通常的剪力墙抗震有三个等级,水平方向、竖直方向的配筋率至少要在0.25%以上,同以往对比起来,当前的配筋率安排水平得到了显著提高,甚至正在接近国际化水平,因此,要想确保剪力墙设计质量,相关设计者就需要重点把握基础方案设计,承重构件的设计等等,要在遵循国家相关规定标准的基础上注重一些科学指标以及工艺参数的正确选择与完美结合。 4 建筑剪力墙结构工程设计的注意事项 为了保证建筑结构的稳定性,建筑工程的剪力墙结构设计时,需要注意以下事项:首先,必须保证剪力墙结构的顺利建设,这是剪力墙结构设计的基础工作。其次,要充分考虑剪力墙结构的安全性问题。剪力墙结构本身的建设就是为了增强建筑的抗震性能,保证房屋及构筑物的安全施工。反过来,在剪力墙结构的设计中,保证剪力墙结构的安全可靠度,也能够使剪力墙结构的功能得到最大化程度的发挥,同样能够达到经济合理的设计目的。最后,还应该考虑剪力墙结构的工程造价问题。为了节省工程造价,可以从技术手段以及原材料的使用等方面着手。例如,在剪力墙结构的设计过程中,将原材料的含钢量控制在一定的范围之内,力求达到在不损害建筑的安全性的前提之下充分发挥原材料的最大用途,就能实现剪力墙结构的优化设计。

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