今天給各位分享剪力墻設(shè)計的主要內(nèi)容是什么的知識,其中也會對剪力墻設(shè)計的主要內(nèi)容是什么意思進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!,本文目錄一覽:,1、,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則介紹?,2、,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點?,3、,框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計基本概念?,4、,高層建筑結(jié)構(gòu)框架剪力墻設(shè)計?現(xiàn)階段,建筑企業(yè)如何進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計,有什么設(shè)計原則?
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本文目錄一覽:
- 1、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則介紹?
- 2、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點?
- 3、框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計基本概念?
- 4、高層建筑結(jié)構(gòu)框架剪力墻設(shè)計?
- 5、建筑中剪力墻設(shè)計?
剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則介紹?
說到剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則?現(xiàn)階段,建筑企業(yè)如何進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計,有什么設(shè)計原則?以下是中達(dá)咨詢小編整理剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則專業(yè)建筑術(shù)語相關(guān)內(nèi)容,基本情況如下:
小編通過建筑行業(yè)百科網(wǎng)站——建筑網(wǎng)建筑知識專欄進(jìn)行查詢,梳理剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則相關(guān)資料情況,基本內(nèi)容如下:
剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結(jié)構(gòu)中的梁柱,能承擔(dān)各類荷載引起的內(nèi)力,并能有效控制結(jié)構(gòu)的水平力,這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在高層房屋中被大量運用。
剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則:
(1)剪力墻的位置:
1)遵循均勻、分散、對稱和周邊的原則。
2)剪力墻應(yīng)沿房屋縱橫兩個方向布置。
3)剪力墻宜布置在房屋的端部附近、平面形狀變化處、恒荷載較大處以及兩端樓(電)梯處,在結(jié)構(gòu)中部盡量減少剪力墻的布置量。
4)在平面布置上盡可能均勻、對稱,以減小結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)。不能對稱時,應(yīng)使結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心接近。
5)沿高度均勻變化;在豎向布置上應(yīng)貫通房屋全高,使結(jié)構(gòu)上下剛度連續(xù)、均勻。
6)多均勻長墻(增加抗側(cè)剛度和減少剪力墻數(shù)和混凝土用量),少短墻(抗震性差);可布置成單片形(不少于三道,長度不超過8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少復(fù)雜形狀轉(zhuǎn)折。
7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墻端部或柱邊。
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剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點?
剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點有哪些呢,下面中達(dá)咨詢?yōu)槟銕硐嚓P(guān)內(nèi)容介紹以供參考。
整體規(guī)定
◆ A級高度乙類、丙類高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度:
全部落地剪力墻——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震時,分別為150、140、120、100、60m
部分框支剪力墻——非抗震、6度、7度、8度抗震時,分別為130、120、100、80m,9度抗震時不宜采用
A級高度甲類高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度:
6度、7度、8度抗震時,將本地區(qū)設(shè)防烈度提高一級后,按乙類、丙類建筑采用
9度抗震時,應(yīng)專門研究
(說明: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電梯機房、水箱、構(gòu)架等高度)
◆ B級高度乙類、丙類高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度:
全部落地剪力墻——非抗震、6度、7度、8度抗震時,分別為180、170、150、130m
部分框支剪力墻——非抗震、6度、7度、8度抗震時,分別為150、140、120、100m
B級高度甲類高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度:
6度、7度抗震時,按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一級后,按乙類、丙類建筑采用
8度抗震時,應(yīng)專門研究
◆ 結(jié)構(gòu)的最大高寬比:
A級高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震時,分別為6、6、6、5、4
B級高度——非抗震、6度、7度、8度抗震時,分別為8、7、7、6
◆ 質(zhì)量與剛度分布明顯不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu),應(yīng)計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響;
其他情況,應(yīng)計算單向水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響
◆ 考慮非承重墻的剛度影響,結(jié)構(gòu)自振周期折減系數(shù)取值0.9~1.0
◆ 平面規(guī)則檢查,需滿足:
扭轉(zhuǎn): A級高度——
B級高度、混合結(jié)構(gòu)高層、復(fù)雜高層——
樓板: 有效樓板寬 ≥ 該層樓板典型寬度的50%
開洞面積 ≤ 該層樓面面積的30%
無較大的樓層錯層
凹凸: 平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸 ≤ 相應(yīng)投影方向總尺寸的30%
◆ 豎向規(guī)則檢查,需滿足:
側(cè)向剛度:
除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸 ≤ 相鄰下一層的25%
樓層承載力:A級高度——抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力 (宜)≥ 相鄰上一層的80%
薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力(應(yīng))≥ 相鄰上一層的65%
B級高度——抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力(應(yīng))≥ 相鄰上一層的75%
(說明:樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受剪承載力指在所考慮的水平地震作用方向,該層全部柱及剪力墻的受剪承載力之和)
豎向連續(xù):豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力不得由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁等)向下傳遞
◆ 水平位移驗算:
多遇地震作用下的最大層間位移角 ≤
罕遇地震作用下的薄弱層層間彈塑性位移角 ≤ 1/120
◆ 舒適度要求:
高度超過150m的高層建筑,按10年一遇的風(fēng)荷載取值計算的順風(fēng)向與橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點的最大加速度限值為:住宅、公寓 0.15 m/s2,辦公、旅館 0.25 m/s2
◆ 伸縮縫
1. 最大間距:現(xiàn)澆 45m,裝配 65m
2. 可適當(dāng)放寬最大間距的條件:
① 頂層、底層、山墻和縱墻端開間等溫度變化影響較大的部位提高配筋率
② 頂層加強保溫隔熱措施,外墻設(shè)置外保溫層
③ 每隔30~40m留出后澆帶,帶寬800~1000mm,鋼筋采用搭接接頭,后澆帶砼兩個月之后澆灌
④ 頂部樓層改用剛度較小的結(jié)構(gòu)形式,或頂部設(shè)局部溫度縫,將結(jié)構(gòu)劃分為長度較短的區(qū)段
⑤ 采用收縮較小的水泥,減少水泥用量,砼中加入適宜的外加劑
⑥ 提高每層樓板的構(gòu)造配筋率,或采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土
◆ 防震縫
1. 最小寬度:按框架結(jié)構(gòu)的50%取用,但不宜小于70mm.
框架結(jié)構(gòu)防震縫最小寬度規(guī)定為:高度≤15m的部分,70mm;超過15m的部分,6度、7度、8度、9度相應(yīng)每增加高度5m、4m、3m、2m,縫寬加寬20mm
2. 縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時,按不利情況確定
縫兩側(cè)房屋高度不同時,按較低房屋高度確定
3. 縫沿房屋全高設(shè)置,地下室和基礎(chǔ)可不設(shè),但在與上部防震縫對應(yīng)處應(yīng)加強構(gòu)造和連接
4. 相鄰結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)存在較大沉降差時,宜加寬防震縫
墻體布置
◆ 宜雙向布置,尤其是抗震時應(yīng)避免單向布置
◆ 門窗洞口宜上下對齊,成列布置。一、二、***抗震時,底部加強部位不宜采用錯洞墻,且所有部位不宜采用疊合錯洞墻
◆ 墻肢長度不宜超過8m,且墻段總高與墻肢高度之比應(yīng)大于2.當(dāng)墻肢較長時宜開設(shè)洞口,各墻段間設(shè)置弱連梁
◆ 應(yīng)避免樓面梁垂直支承在無翼墻的剪力墻的端部(《審查要點》3.6.3 / 6)
◆ 當(dāng)墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時,應(yīng)至少采取以下一種措施:
◆ 一般剪力墻的底部加強部位高度的取值:
(說明:當(dāng)有地下室時,墻肢總高度應(yīng)從地上一層(首層)算起,但底部加強部位應(yīng)額外加上地下室的高度)
截面設(shè)計
◆ 構(gòu)件截面長邊與短邊之比大于4時,宜按墻的要求進(jìn)行設(shè)計(《砼規(guī)》10.5.1)
◆ 矩形截面獨立墻肢的長度與厚度之比不宜小于5
當(dāng)其比值小于5時——其在重力荷載代表值作用下的軸壓比限值,當(dāng)一、二級抗震時,應(yīng)較正常墻肢的相應(yīng)值減0.1,***抗震時為0.6
當(dāng)其比值不大于3時——宜按框架柱進(jìn)行設(shè)計,但縱向鋼筋的最小配筋率不變,且箍筋宜沿全高加密
◆ 雙肢剪力墻的抗震設(shè)計中,墻肢不宜出現(xiàn)小偏拉,當(dāng)任一墻肢出現(xiàn)大偏拉時,兩墻肢均應(yīng)將彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值乘以1.25的增大系數(shù)
(說明:剪力墻墻肢不同受力狀態(tài)的延性優(yōu)劣—— 小偏拉 大偏拉 小偏壓 大偏壓)
◆ 剪力墻截面設(shè)計的內(nèi)容:平面內(nèi)的斜截面受剪、偏壓或偏拉、平面外軸心受壓
◆ 在集中荷載作用下,墻內(nèi)宜設(shè)置暗柱,并注明暗柱縱筋的連接方式,無暗柱時應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力驗算
◆ 一級抗震時,墻體的水平施工縫處宜進(jìn)行抗滑移驗算
截面厚度
◆ 一、二級抗震時,底部加強部位 ≥
其他部位 ≥
(《砼規(guī)》11.7.9 / 1)補充:當(dāng)墻端無端柱或翼墻時,≥ 層高的1/12
◆ 三、四級抗震時,底部加強部位 ≥
其他部位 ≥
◆ 非抗震時,≥
◆ 當(dāng)不能滿足上述要求時,應(yīng)進(jìn)行墻體的穩(wěn)定計算(高規(guī)附錄D)
◆ 剪力墻井筒中,分隔電梯井或管道井的墻肢截面厚度可適當(dāng)減小,但不宜小于160mm.
◆ 截面尺寸還應(yīng)符合受剪要求
◆ 剪力墻的厚度不宜小于樓層高度的1/25(《砼規(guī)》10.5.2)
軸壓比限值
◆ 一般剪力墻底部加強部位——***抗震無規(guī)定、二級抗震0.6、一級(7、8度)抗震0.5、一級(9度)抗震0.4
其他部位——無規(guī)定
◆ 短肢剪力墻各部位統(tǒng)一規(guī)定為***抗震0.7、二級抗震0.6、一級抗
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框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計基本概念?
剪力墻是現(xiàn)代高層建筑中一項重要建筑內(nèi)容,框架剪力墻的尺寸大小必須符合建筑規(guī)定。原則是尺寸較大但厚度必須較小,幾何特征應(yīng)該呈板狀,受力接近于柱形。在剪力墻結(jié)構(gòu)中 墻是平面構(gòu)件。其承受力沿著平面作用的水平剪力和彎矩外,還必須考慮到豎向壓力。在彎矩和軸力及剪力的共同作用下進(jìn)行作業(yè),其受力水平作用下可以看成了底部嵌固于基礎(chǔ)上的懸臂深梁。
在實際工程中剪力墻分為整體墻和聯(lián)肢墻,整體墻就比方如一般房屋建筑的山墻或者魚骨式結(jié)構(gòu)片墻和小開洞墻。而聯(lián)肢墻是由連梁聯(lián)接起來的剪力墻。但是因為一般連梁的剛度要/J、于墻肢的剛度,所以。墻肢單獨作用非常明顯 連梁中部出現(xiàn)的反彎點要注意墻肢軸的壓比限值。當(dāng)剪力墻開洞過大時便形成寬梁、寬柱所組成的短墻肢,構(gòu)件形成的兩端帶有剛域的變截面桿件在內(nèi)力作用下許多墻肢將出現(xiàn)反彎點,因此,計算和構(gòu)造應(yīng)該按照近似框架結(jié)構(gòu)來考慮。
總的說來。設(shè)計剪力墻時,應(yīng)該根據(jù)各種墻體本身的特點,以及不同的受力特征和要求,墻體內(nèi)力分布狀態(tài)和破壞形態(tài) 全面具體地考慮設(shè)計配筋和構(gòu)造措施。框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是考慮了水平和豎直兩個方向作用所進(jìn)行的結(jié)構(gòu)整體分析。所以求得內(nèi)力后需按照偏壓或偏拉進(jìn)行正截面受力計算。
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高層建筑結(jié)構(gòu)框架剪力墻設(shè)計?
高層建筑結(jié)構(gòu)框架剪力墻設(shè)計具體內(nèi)容是什么,下面中達(dá)咨詢?yōu)榇蠹医獯稹?/p>
1框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計概述
高層建筑相比普通建筑,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,框架剪力墻結(jié)構(gòu)有效結(jié)合框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,使其在高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,要同時考慮結(jié)構(gòu)的受力、穩(wěn)定性以及工程造價,這樣才會使框架剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化真正兼具經(jīng)濟性與使用性。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要特別注意抵抗水平荷載的作用力,框架剪力墻結(jié)構(gòu)中抵抗側(cè)力的主要是剪力墻,所以剪力墻剛度對于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化具有重要的意義,在高層建筑具體設(shè)計、施工中,一定要保證剪力墻的合理剛度。
2框架剪力墻結(jié)構(gòu)的變形以及受力特點
2.1框架剪力墻的變形特點
框架剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架結(jié)構(gòu)以及剪力墻結(jié)構(gòu)組合而成的一種結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)在受力性能以及變形特性方面都有所不同,框架剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向變形在剪切變形和彎曲變形之間,水平力作用下,剪力墻的變形主要是彎曲變形,框架的變形主要是剪切變形[1]??蚣芙Y(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的水平位移需要保持一致,這樣才能保證框架剪力墻結(jié)構(gòu)呈反形的剪彎型變形曲線,框架結(jié)構(gòu)下部位移增長很快,隨著樓層高度的增加水平位移增長速度減慢,而剪力墻結(jié)構(gòu)與之相反,這樣兩者結(jié)合的框架剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)移就比較小,從而使框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力有合理的分布??蚣苡闪褐€性桿件組成,其受力特點與豎向懸臂剪切梁相似,它的變形曲線是剪切形,框架結(jié)構(gòu)中的所有框架變形曲線都是剪切形,因此,水平力是根據(jù)框架的抗推剛度D比例來分配的。剪力墻與框架結(jié)構(gòu)不同,它是一種豎向懸臂彎曲結(jié)構(gòu),變形曲線是彎曲形,具有很大的抗彎曲剛度,水平力是根據(jù)剪力墻等效剛度EI比例分配。
2.2框架剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點
同一個結(jié)構(gòu)單元內(nèi),框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)通過水平面內(nèi)具有無線剛度的樓板相連,這樣使得兩個結(jié)構(gòu)不能獨自按照自身的彎曲變形或者剪切變形進(jìn)行變形,因為兩者在同一樓層的位移必須保持一致。忽略扭轉(zhuǎn)力的作用,框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)一起工作,兩者之間相互作用,就形成在框架剪力墻結(jié)構(gòu)的下部,剪力墻因框架的作用向前推,框架正好相反的受力狀況[2],沿豎向剪力墻與框架之間水平力的分配隨著樓層的變化而發(fā)生改變,所以在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中,兩者之間不是按照各自單獨作用時的抗推剛度D、等效剛度EI進(jìn)行水平力分配,在這種結(jié)構(gòu)中,頂部存在剪力,是由于頂部剪力墻一起工作,相互之間肯定會產(chǎn)生荷載,框架在整個結(jié)構(gòu)的中部存在最大剪力值,底部剪力較小,剪力墻承擔(dān)主要的剪力。
3框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點
3.1剪重比的設(shè)計要點
剪重比是建筑抗震設(shè)計中的一個重要參數(shù),對于高層建筑的框架剪力墻結(jié)構(gòu)來說剪重比更加重要,因為剪重比對于剪力墻具有重要的意義。如果剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計周期比較長,加速度變化以及地面位移對其影響就比較大,但是,現(xiàn)實中很難準(zhǔn)確計算傳統(tǒng)振型的分解法,因為地震影響系數(shù)經(jīng)常會出現(xiàn)較大的波動,長期作用會給選值帶來很大影響,使得計算結(jié)果與實際情況不相符。因此在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中,確定剪重比時,一定要與各樓層的水平地震力相比取其最小值,因為剪重比達(dá)到最小,才能滿足高層建筑安全方面的要求。
3.2剛重比的設(shè)計要點
在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中,剛重比與剪重比一樣具有重要的意義,因為剛重比既直接反應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)剛度與重力荷載之比,又是框架剪力墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要保障[3],因此,高層建筑技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照建筑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定剛重比[3]。同時,高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要結(jié)合工程實際情況以及工程施工標(biāo)準(zhǔn),這樣才能保證剛重比的設(shè)計合理。
3.3框架剪力墻結(jié)構(gòu)的整體抗震性能設(shè)計
框架剪力墻結(jié)構(gòu)包含框架和剪力墻這兩種結(jié)構(gòu),只有兩者合理布置才能發(fā)揮不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,使得框架剪力墻結(jié)構(gòu)有較大的抗側(cè)剛度,側(cè)向變形在剪切變形之間,能夠有效降低樓層變化產(chǎn)生的位移變化,更容易獲得較大空間。(1)框架剪力墻結(jié)構(gòu)相比單獨的框架結(jié)構(gòu),對梁、柱節(jié)點要求比較低??蚣芗袅Y(jié)構(gòu)中剪力墻是重要的組成部分,所以結(jié)構(gòu)中的梁縱筋在節(jié)點區(qū)錨固要求較低,與框架結(jié)構(gòu)要求不同。地震作用力主要是沿框架剪力墻結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向,但并不是兩個主軸方向上的作用力都會達(dá)到最大值。正交作用在豎向抗震構(gòu)件中作用明顯[4],所以框架結(jié)構(gòu)需要在節(jié)點核心位置設(shè)置足夠的箍筋,框架剪力墻結(jié)構(gòu)因為存在較多剪力墻,不用考慮正交作用的影響。(2)在框架剪力墻結(jié)構(gòu)的高度方向上,如果存在結(jié)構(gòu)不一致,有超強部位,也有軟弱的位置,在抗震作用下,就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)曲率延性集中在結(jié)構(gòu)比較軟弱的位置,這樣會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。原因就在于軟弱的位置因為作用力出現(xiàn)很大的非彈性變形,但是其他位置仍舊處于彈性階段,所以,框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要重視剪力墻高度的連續(xù)性。同時,框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的承載力部分一定要盡量保持截面設(shè)計的承載力和地震反應(yīng)相適應(yīng)。剪力墻對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計具有重要的意義,所以要注意剪力墻的延性設(shè)計,雙肢剪力墻的延性相對較好,其各層連接梁能夠形成塑性鉸,這樣就能夠有效的吸能、耗能,提高剪力墻延性,延緩底層墻鉸產(chǎn)生。(3)框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中,深連梁剪力比較大,但是延性比較低,沒辦法與整體結(jié)構(gòu)的延性保持一致。所以在設(shè)計中應(yīng)該限制剪力墻延性,有時為了能在彈性階段吸掉大部分能量,就需要提高剪力墻承載力,但是這種方法存在的問題就是會提高工程造價,為了避免工程造價過高,可以采用雙連梁,這種方案可以有效改善連梁的受力[5]。設(shè)計過程中通常采用雙連梁剪力墻設(shè)計方法,這種方法的優(yōu)點在于降低連梁剛度,同時還可以有效降低截面承載的彎矩以及剪力,從而改善連梁受力性能,這樣就不會發(fā)生連梁截面超筋的現(xiàn)象。除此之外,在框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中把雙連梁和其他不同類型的連梁超筋方案進(jìn)行有效結(jié)合,這樣就會實現(xiàn)受剪面積不變,但是連梁與剪力墻兩者的受力得到改善的目標(biāo)。
4結(jié)語
大量的建筑工程施工積累了很多經(jīng)驗,高層建筑結(jié)構(gòu)中的框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工也日漸成熟,但是隨著人們對建筑功能要求的提高,框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計還需要及時改進(jìn),這就需要相關(guān)施工人員以及技術(shù)人員在具體實踐中不斷研究、探索,注意框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點,在設(shè)計過程中做到嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn),全面考慮,用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度對待高層建筑結(jié)構(gòu)中的框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的每個內(nèi)容,把高層建筑的安全性、抗震性作為施工中應(yīng)該時刻遵守的原則,為框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性提供保障,促進(jìn)高層建筑的質(zhì)量提高。
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建筑中剪力墻設(shè)計?
建筑中剪力墻設(shè)計具體內(nèi)容是什么,下面中達(dá)咨詢?yōu)榇蠹医獯稹?/p>
一、剪力墻結(jié)構(gòu)
(一)剪力墻的概念和結(jié)構(gòu)效能
建筑物中的豎向承重構(gòu)件主要由墻體承擔(dān)時,這種墻體既承擔(dān)水平構(gòu)件傳來的豎向荷載,同時承擔(dān)風(fēng)力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力墻即由此而得名(抗震規(guī)范定名為抗震墻)。
剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護墻,因此墻體的布置必須同時滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。
剪力墻結(jié)構(gòu)體系,有很好的承載能力,而且有很好的整體性和空間作用,比框架結(jié)構(gòu)有更好的抗側(cè)力能力,因此,可建造較高的建筑物。
剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是側(cè)向剛度大,在水平荷載作用下側(cè)移小,其缺點是剪力墻的間距有一定限制,建筑平面布置不靈活,不適合要求大空間的公共建筑,另外結(jié)構(gòu)自重也較大,靈活性就差。一般適用住宅、公寓和旅館。
剪力墻結(jié)構(gòu)的樓蓋結(jié)構(gòu)一般采用平板,可以不設(shè)梁,所以空間利用比較好,可節(jié)約層高。
(二)普通剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置
1.平面布置。剪力墻結(jié)構(gòu)中全部豎向荷載和水平力都由鋼筋混凝土墻承受,所以剪力墻應(yīng)沿平面主要軸線方向布置。
(1)矩形、L形、T形平面時,剪力墻沿兩個正交的主軸方向布置;
(2)三角形及Y形平面可沿三個方向布置;
(3)正多邊形、圓形和弧形平面,則可沿徑向及環(huán)向布置。
單片剪力墻的長度不宜過大:
(1)長度很大的剪力墻,剛度很大將使結(jié)構(gòu)的周期過短,地震力太大不經(jīng)濟;
(2)剪力墻以處于受彎工作狀態(tài)時,才能有足夠的延性,故剪力墻應(yīng)當(dāng)是高細(xì)的,如果剪力墻太長時,將形成低寬剪力墻,就會由受剪破壞,剪力墻呈脆性,不利于抗震。故同一軸線上的連續(xù)剪力墻過長時,應(yīng)用樓板或小連梁分成若干個墻段,每個墻段的高寬比應(yīng)不小于2。
2.每個墻段可以是單片墻,小開口墻或聯(lián)肢墻。每個墻肢的寬度不宜大于8.0m,以保證墻肢是由受彎承載力控制,和充分發(fā)揮豎向分布筋的作用。內(nèi)力計算時,墻段之間的樓板或弱連梁不考慮其作用,每個墻段作為一片獨立剪力墻計算。
二、剪力墻設(shè)計
剪力墻所承受的豎向荷載,一般是結(jié)構(gòu)自重和樓面荷載,通過樓面?zhèn)鬟f到剪力墻。豎向荷載除了在連梁(門窗洞口上的梁)內(nèi)產(chǎn)生彎矩以外,在墻肢內(nèi)主要產(chǎn)生軸力??梢园凑占袅Φ氖芎擅娣e簡單計算。
在水平荷載作用下,剪力墻受力分析實際上是二維平面問題,精確計算應(yīng)該按照平面問題進(jìn)行求解。可以借助于計算機,用有限元方法進(jìn)行計算。計算精度高,但工作量較大。在工程設(shè)計中,可以根據(jù)不同類型剪力墻的受力特點,進(jìn)行簡化計算。
整體墻和小開口整體墻:在水平力的作用下,整體墻類似于一懸臂柱,可以按照懸臂構(gòu)件來計算整體墻的截面彎矩和剪力。小開口整體墻,由于洞口的影響,墻肢間應(yīng)力分布不再是直線,但偏離不大。可以在整體墻計算方法的基礎(chǔ)上加以修正。
聯(lián)肢墻:聯(lián)肢墻是由一系列連梁約束的墻肢組成,可以采用連續(xù)化方法近似計算。
壁式框架:壁式框架可以簡化為帶剛域的框架,用改進(jìn)的反彎點法進(jìn)行計算。
框支剪力墻和開有不規(guī)則洞口的剪力墻:此兩類剪力墻比較復(fù)雜,最好采用有限元法借助于計算機進(jìn)行計算。
框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu),兩種結(jié)構(gòu)體系在水平荷載下的變形規(guī)律是完全不相同的??蚣艿膫?cè)移曲線是剪切型,曲線凹向原始位置;而剪力墻的側(cè)移曲線是彎曲型,曲線凸向原始位置。在框架—剪力墻(以下簡稱框-剪)結(jié)構(gòu)中,由于樓蓋在自身平面內(nèi)剛度很大,在同一高度處框架、剪力墻的側(cè)移基本相同。這使得框—剪結(jié)構(gòu)的側(cè)移曲線既不是剪切型,也不是彎曲型,而是一種彎、剪混合型,簡稱彎剪型。在結(jié)構(gòu)底部,框架將把剪力墻向右拉;在結(jié)構(gòu)頂部,框架將把剪力墻向左推。因而,框—剪結(jié)構(gòu)底部側(cè)移比純框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移要小一些,比純剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)移要大一些;其頂部側(cè)移則正好相反??蚣芎图袅υ诠餐袚?dān)外部荷載的同時,二者之間為保持變形協(xié)調(diào)還存在著相互作用。框架和剪力墻之間的這種相互作用關(guān)系,即為協(xié)同工作原理。
考慮地震作用組合的剪力墻,其正截面抗震承載力應(yīng)按規(guī)定計算,但在其正截面承載力計算公式右邊,應(yīng)除以相應(yīng)的承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE。剪力墻各墻肢截面考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計值:對一級抗震等級剪力墻的底部加強部位及以上一層,應(yīng)按墻肢底部截面考慮地震作用組合彎矩設(shè)計值采用,其他部位可采用考慮地震作用組合彎矩設(shè)計值乘以增大系數(shù)。
三、小高層中剪力墻設(shè)計實例
(一)布置
剪力墻布置必須均勻合理,使整個建筑物的質(zhì)心和剛心趨于重合,且X,Y 兩向的剛重比接近。在結(jié)構(gòu)布置應(yīng)避免一字形剪力墻,若出現(xiàn)則應(yīng)布置成長墻(h/w8);應(yīng)避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上,若無法避免,則剪力墻相應(yīng)部位應(yīng)設(shè)置暗柱,當(dāng)梁高大于墻厚的2.5倍時,應(yīng)計算暗柱配筋,轉(zhuǎn)角處墻肢應(yīng)盡可能長,因轉(zhuǎn)角處應(yīng)力容易集中,有條件兩個方向均應(yīng)布置成長墻。
(二)配筋及構(gòu)造
對于小高層住宅來說,剪力墻是面廣量大的,因此合理的控制剪力墻配筋對于結(jié)構(gòu)安全及工程的經(jīng)濟性具有十分重要的作用。
(三)剪力墻墻體配筋(以200厚墻體為例)
一般要求水平鋼筋放在外側(cè),豎向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。配筋滿足計算及規(guī)范建議的最小配筋率即可。加強區(qū)φ10@200,非加強區(qū)φ8@200雙層雙向即可,雙排鋼筋之間采用φ6@600×600拉筋。但地下部分墻體配筋則另當(dāng)別論。因為地下部分墻體配筋大多由水壓力,土壓力產(chǎn)生的側(cè)壓力控制,而由于簡化計算經(jīng)常由豎向筋控制,此種情況下為增大計算墻體有效高度,可將地下部分墻體的水平筋放在內(nèi)側(cè),豎向鋼筋放在外側(cè)。
(四)設(shè)置邊緣構(gòu)件
一、二級抗震設(shè)計的剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢端部應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。對于普通剪力墻,其暗柱配筋滿足規(guī)范要求的最小配筋率,建議加強區(qū)0.7%,一般部位0.5%。對于短肢剪力墻,控制配筋率加強區(qū)1.2%,一般部位1.0%;對于小墻肢其受力性能較差,應(yīng)嚴(yán)格按高規(guī)控制其軸壓比,宜按框架柱進(jìn)行截面設(shè)計,并應(yīng)控制其縱向鋼筋配筋率加強區(qū)1.2%,一般部位1.0%;而對于一個方向長肢另一方向短肢的墻體,設(shè)計中往往就按長肢墻進(jìn)行暗柱配筋。
(五)合理配筋
剪力墻中的連梁跨度小,截面高度大,在地震作用下彎矩、剪力很大,有時很難進(jìn)行設(shè)計,如果加大連梁高度,配筋值有時反而更大。對于窗洞樓面至窗臺部分可用磚或其他輕質(zhì)材料砌筑。對于窗臺有飄窗時,可再增加一根梁,兩根梁之間用磚填充。連梁配筋應(yīng)對稱配置,腰筋同墻體水平筋。
四、結(jié)語
建筑設(shè)計中剪力墻運用具有較好的抗震性能,且結(jié)構(gòu)布置靈活,造價低,經(jīng)濟性好,所以小高層住宅較多的使用這種設(shè)計形式。經(jīng)過對設(shè)計、施工和使用中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié),進(jìn)一步優(yōu)化,這種結(jié)構(gòu)形式的小高層住宅是值得發(fā)展的住宅模式。總之,對小高層建筑設(shè)計一般力求合理性與經(jīng)濟性,建筑設(shè)計中要合理把握關(guān)鍵部位及次要部分,這也是小高層建筑設(shè)計中需要努力改進(jìn)的方向。
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