高层住宅框架剪力墙结构设计.doc

高层住宅框架剪力墙结构设计
摘要:本文结合笔者多年工作经验,主要针对小高层住宅结构体系进行相关问题的论述,并对3种结构体系进行分析比较。以供参考!
关键词:小高层住宅;结构体系;异形柱框架剪力墙
目前,国家住宅规范中规定,中高层住宅为7~9层的住宅,高层住宅为10层及以上的住宅。对于层数为7~11层的住宅,它们具有共同的特点就是其平面布局类似于多层住宅,有载人电梯但无消防电梯,这类住宅摒弃了12层以上高层住宅的缺点,同时保持了多层住宅节约用地、接近自然的优势,同时具有良好的通风、采光、观景效果和良好的户内布局等优点,因此这类住宅更能满足人们的需求。中高层住宅常采用的结构体系有异形柱框架剪力墙结构、短肢剪力墙结构和一般剪力墙结构,通过对中高层住宅的3种常用结构体系的论述,对其进行分析比较。
1 异形柱框架剪力墙结构
异形柱是指截面形式为L形、T形和十字形,且截面各肢的肢高与肢厚的比值不大于4的柱。当楼层较多时,异形柱往往因柱截面、轴压比、抗侧刚度的影响,难以满足要求。此时常用的做法是增大异形柱的肢长,,演变为短肢剪力墙,或者与短肢剪力墙一起使用,使结构变为异形柱框剪结构。异形柱结构的一个独立单元内,结构的平面形状宜简单、规则、对称,减少偏心,刚度和承载力分布均匀。异形柱结构的框架纵、横柱网轴线宜分别对齐拉通;异形柱截面肢厚中心线宜与框架梁及剪力墙中心线对齐。对异形柱结构中处于受力复杂、不利部位的异形柱宜采用一般框架柱,改善结构的整体手里性能。
异形柱框架剪力墙结构中的剪力墙间距不宜太大,当剪力墙之间的开洞较大时,剪力墙的间距宜适当减小。结构竖向布置时要求立面及剖面规则、均匀,避免过大的外挑和内收;结构的侧向刚度沿竖向宜均匀变化,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力沿竖向的突变,竖向结构构件的截面尺寸和材料强度不宜在同一楼层变化;异形柱框架剪力墙结构体系的剪力墙应上下对齐连续贯通房屋全高。试验研究及理论分析表明:异形柱的双向偏压正截面承载力随荷载作用方向不同而有较大的差异。在T形、L形和+形3种异形柱中L形柱差异最为显著。
2 短肢剪力墙结构
短肢剪力墙属于剪力墙结构,根据JGJ3—2002《高层建筑混凝土结构技术规程》,短肢剪力墙是指墙肢截面高度和厚度之比为5~8的剪力墙。高层住宅不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构,在楼梯、电梯间等位置处设置筒体或一般剪力墙,与外围部分的竖向构件,在间隔墙交接处布置适量的短肢剪力墙共同抵抗水平力。短肢剪力墙形式为L形和T形,也有少量的十字形、Z字形、一字形。各墙肢间布置框架梁或连梁把短肢剪力墙和核心筒连成一个整体。短肢剪力墙结构的布置时要求:
①内外剪力墙应尽量拉通,对直,平面布置上宜周边布置均匀,增大房屋的外围刚度,从而减小结构的扭转周期;要求每片剪力墙的抗侧刚度相差不大,避免出现刚度特大的剪力墙造成受力过于集中;对称布置有利于使结构的质心和刚心重合,可以减少建筑物受到的扭矩;纵横向剪力墙宜合并布置成
T形、L形、)形、+形,以使纵墙可以作为横墙的翼缘,横墙可以作为纵墙的翼缘,提高其承载力和刚度。短肢剪力墙宜布置在房间分隔墙的交点处且竖向荷载较大处,短肢剪力墙宜设置翼缘,满足竖向荷载和抗侧力的需要。
②在竖向布置上剪力墙应连续,剪力墙的洞口宜上下对齐,