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概述高层剪力墙结构设计技术要点
概述高层剪力墙结构设计技术要点
摘要:高层剪力墙结构设计时应关注设计优化,通过调整概念设计理论、结构设计、结构计算设计原则及一系列合理的技术措施,才能保证高层建筑的安全、经济,满足全民的住房需求。本文作者结合多年来的工作经验,对高层剪力墙结构设计技术要点进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词: 高层建筑,剪力墙,结构设计
中图分类号:TU97文献标识码: A
随着城市高层建筑面积的增多,剪力墙结构已经成为高层住宅采用最为广泛的一种结构形式,剪力墙结构因其抗侧刚度大,能有效地减少侧移,且具有较好的抗震性能,因而被广泛应用于多层和高层钢筋混凝土建筑中。
1 高层建筑剪力墙布置
1. 1 高层建筑剪力墙布置原则
高层建筑剪力墙的布置是沿着主轴方向或者其他某一方向进行双向布置,在同一平面内剪力墙的布置要保持均衡。高层建筑剪力墙的高与宽通常尺寸都比较大,厚度又较薄,在墙体受力方面受到水平剪力、弯矩、竖向压力。高层建筑的剪力墙需要具有抗震、抗风载的能力,所以其结构需要满足非弹性变形和避免脆性剪力断裂,剪力墙的设计类型可以尽量采用延性弯曲型。
1. 2 剪力墙结构类别
剪力墙结构类别有整体墙和联肢墙。根据不同类型墙体的特点、受力特征、墙体内力分布进行配筋和构造。整体墙包括山墙、鱼骨式结构片墙、小开洞墙; 联肢墙是由梁连接的剪力墙。
将建筑的墙体作为竖向承重和抗侧力结构体系的被叫做剪力墙结构,在剪力墙上可以进行开洞设计,当洞口越大时,越接近剪力墙的框架。
1. 3 剪力墙结构设计计算
剪力墙结构设计计算是对剪力墙的正截面承载力和剪力墙斜截面受剪力进行验算。验算时需要对剪力墙的整体结构进行分析,根据剪力墙水平受力与竖向受力求得剪力墙的内力。剪力墙结构计算的原则是:
1) 要与施工图一致; 2) 剪力墙荷载取值准确; 3) 地下室作为指定层数; 4) 整体计算参数与内力配筋调整参数应与整体分析程序相对应; 5) 地下室人防、楼梯、地下室侧壁、顶板、水池壁板、挡土墙、车道板、雨篷等抗扭构件,异型板、立面小构件等的补充计算,尽可能采用其他结构软件的计算工具计算,无相关工具的采用手算。
1. 4 剪力墙结构设计规范
高层建筑剪力墙的墙体厚度规定大于160 mm,底部加强厚度大于200 mm。采用竖向钢筋进行墙体边缘配筋,确定剪力墙的稳定性,横向配筋提高剪力墙的抗震能力。
2 高层建筑剪力墙结构厚度确定与配筋处理
1) 建筑规范规定高层建筑的剪力墙结构的地震等级 8 度时,剪力墙抗震等级为2 级以上,这就要求剪力墙墙底部分墙体厚度在200 mm 以上,并且要求墙底加强部分厚度大于楼层高度的 1 /16。
2) 高层建筑剪力墙墙体配筋率规定应在 0. 25% 以上,剪力墙底部加强部分的配筋率规定在 0. 3%以上。
高层剪力墙的水平配筋,是对墙体加入水平分布的钢筋,目的是能够提高剪力墙的抗脆性剪切破坏和抗温度应力破坏。对于高层建筑的大面积剪力墙的较大面积墙体需要适当的增加配筋,尤其高层建筑的连梁与温度变化敏感位置,配筋的添加要保证剪力墙结构的稳定性。
高层剪力墙的竖向配筋,是对墙体抗弯能力的加强。竖向配筋可以对剪力墙边缘进行适当增加,钢筋之间的间距控制在300