SCI、SSCI、EI、SCOPUS指导服务
论文翻译润色 论文预审评估 质量分析报告 期刊匹配推荐

与学术顾问沟通

浅析小高层建筑中短肢剪力墙结构设计-建筑设计论文发表

分类:推荐论文 时间:2011-06-14 09:07 关注:(1)

浅析小高层建筑中短肢剪力墙结构设计
李立军
摘要:本文扼要介绍了短肢剪力墙在小高层住宅中的应用,短肢剪力墙适用范围,结构的特点,结构布置原则,构造措施。
关键词:短肢剪力墙;结构设计。
近年来,随着经济发展和城市用地紧张问题日益突出,十层和十层以上的“小高层”住宅不断涌现,原来的砖混结构和异形柱框架结构体系已不能满足设计要求,一种新的结构体系-短肢剪力墙住宅结构体系就应运而生了。短肢剪力墙结构体系是在原有剪力墙结构体系的基础上,吸收了框架结构体系的优点,近年来逐步发展形成的新结构型式,适用于现浇钢筋混凝土塔式或板式高层住宅,短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构,具有较强的实用性。本人经过工程实践,对该体系的结构布置要点进行了探讨。
一、结构体系的优点
   (一)满足建筑功能的需要
  1、墙肢与填充墙等厚,连接各墙的梁位于隔墙竖向平面内,避免框架结构中梁柱突出墙面的问题。
  2、墙体采用轻质材料,符合墙体改革的方向。
  3、虽然短肢墙构件增加了施工难度,但扩大了使用面积。
   (二)满足结构设计的需要
  1、在小高层住宅中,与常用的框架——抗震墙体系相比:框架——抗震墙体系具有受力明确,计算简单等优点,但其柱子截面大,梁柱外露,影响美观和使用,在平面复杂多变的情况下结构布置体系难趋合理,结构分析计算困难;而短肢剪力墙体系,墙肢和梁可隐蔽,结构布置灵活,墙的数量和肢长根据抗侧力的需要而定,数量可多可少,肢长可长可短,还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置。
  2、在小高层住宅中,与常用的剪力墙体系相比,短肢剪力墙体系具有如下优点:
  ⑴ 充分利用墙肢的承载能力,避免传统剪力墙结构中墙体过长而通常为构造配筋的浪费。
  ⑵ 减轻结构自重,降低主体结构和基础造价,尤其对于地基承载力较低的地区经济效益显著。
  ⑶ 结构自振周期相对加大,弥补剪力墙体系抗侧刚度大,从而地震反应加大的缺点。
  ⑷ 主体结构中大多数墙肢呈受弯工作状态,从而保证墙体具有足够的延性:同时大多数连梁的跨高比大于2 5,保证整体刚度的同时降低连梁的自身刚度,避免连梁的剪切破坏,使连梁也具有足够的延性,以此来弥补剪力墙体系延性的不足。
二、短肢剪力墙布置原则:
短肢剪力墙结构抗震性能较差,故应加强抗震薄弱环节,注重概念设计,满足高规要求。
(1)平面布置上宜使结构的平面形状和刚度均对称,两个主轴方向的布置应协调,避免扭转带来的不利影响,使合力中心尽可能和刚度中心重合,减小偏心距。
(2) 每道短肢剪力墙宜有两个方向的梁与之相连接,连梁尽可能布置在墙肢的竖向平面内。短肢剪力墙应该尽量在另一方向上设置翼缘,尽可能避免有一字形短肢剪力墙出现。结构布置上考虑纵横墙的共同作用。
(3)建筑平面的收进和突出部分L/B≤1且L/Bmax≤0.3。
(4)主要抗侧力结构筒体(或长墙)一般利用楼、电梯间,但要注意刚度的均衡性,不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应,同时筒体要有足够的刚度,其平面尺寸不宜过小,要使筒体和一般剪力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%,形成多道抗震防线,为了确保水平力可靠传递,核心区楼板适当加厚,与核心筒相连的连梁按强剪弱弯设计,短肢墙之间的梁净跨不宜过小(一般取4~6M),使其具有一定的耗能作用
(5)B级高度高层建筑及9度抗震设计的A级高度高层建筑,不能采用短肢剪力墙结构。
  (6)最大适用高度比高规表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。
三、 构造措施
(1)柱,梁和短肢剪力墙连接部位设计:柱与短肢剪力墙连接处应按照“能通则通”的原则,使柱中部份受力钢筋延伸至底层短肢剪力墙墙顶,短肢剪力墙的竖向钢筋在梁内的锚固长度≥La。
(2) 连梁均参照框架结构在箍筋加密区做箍筋加密设计。
(3)为保证屋面尽可能少地产生温度及收缩裂缝,除在建筑上采用有效的保温措施外,适当增加屋面板厚,加大配筋率,以控制裂缝的发展。
(4)短肢墙受力以承担竖向荷载为主,承担水平荷载为辅,其截面尺寸要适当,墙肢截面高度与厚度之比宜在5~8左右为好,且墙厚不小于200MM,当墙肢截面高度与厚度比小于等于3时,应按柱的要求进行设计,短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6、0.7。对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,因其延性更为不利,因此轴压比限值要相应降低0.1。
(5)抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比高规第48.2条规定的剪力墙抗震等级提高一级;
(6)抗震设计时,底部加强层应按高规第7.2.10条调整剪力设计值,其他各层短肢剪力墙的剪力设计值,一级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2;短肢剪力墙截面厚度不应小于200 mm;抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%。其他部位不宜小于1.0%:新“抗震规范”出现了约束边缘构件这个概念,对抗震等级为二级及以上的短肢剪力墙,由于墙肢长度较短,约束边缘构件沿墙肢两个方向近于整段墙肢,为了加强墒肢抗震性能,可以把整段墙肢作为约束边缘构件考虑。
(7)抗震设计时,短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。
四、结构计算要点
   短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构。其计算模型作整体分析时宜采用三维空间分析方法,其中剪力墙采用墙元模型更为合理,也可采用开口薄壁杆模型,分析程序可采用SATEWE、TAT、TBSA、TBWE等。地震作用采用振型分解反应谱法,高度50M以下的结构可只考虑平移振型,50M以上的要考虑扭转藕联影响。计算应采用分层加载,考虑模拟施工。
五、结论
短肢剪力墙结构体系的设计应根据其特点正确的使用结构分析程序,保证结构设计的合理性及抗震要求;对计算结果,还应按概念设计的方法及工程实践经验进行判断和分析。

 

在线填单

请填写信息,学术顾问及时访问,为您提供定制化服务

期刊目录网是一家专业从事国内国外期刊学术论文发表指导,著作出版,发明专利的权威平台,提供文章翻译、文章润色、文章预审、期刊推荐、发表支持、书号申请、出书指导、专利申请等评职称相关学术成果服务。是您评职称学术成果指导首选权威平台。

Copyright © 2013-2022 www.qikanmulu.com,All Rights Reserved