试论钢筋混凝土短肢剪力墙结构设计

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skljgsdklj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:本文就对短肢剪力墙结构形式的概念、结构及计算、在实际工程中的应用优点及注意事项进行探讨,力求使我们工程设计人员对这种结构形式有更深刻准确的理解和灵活的运用。
   关键词:短肢剪力墙;结构设计;应用优点; 注意事项
  Abstract: this article is to short shear wall structure form of the concept, structure and calculation, the practical application of the advantages and the matters needing attention were discussed, we strive to make engineering design personnel to have a more profound this structure form accurate understanding and flexible application.
  Keywords: short-shear walls; Structure design; Application advantages; note
  
  
   中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
  
   1前 言
   钢筋混凝土短肢剪力墙结构形式是我国工程技术人员近年来提出的一种新型的抗侧力结构形式,在高层住宅结构中已经得到了日益广泛的应用, 并广泛受到建筑师和业主的认可和欢迎。本文就对短肢剪力墙结构形式的概念、结构及计算、在实际工程中的应用优点及注意事项进行探讨,力求使我们工程设计人员对这种结构形式有更深刻准确的理解和灵活的运用。
  
   2短肢剪力墙的概念 
   下面我们从以下几个小概念来了解短肢剪力墙:
  2.1短肢剪力墙的定义
   短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙;高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构;短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。
  2.2 短肢剪力墙的界定方法 
   规程相关规定:《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条规定了高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,并且应符合一系列规定。第7.1.3条规定了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,不应采用第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
  2.3短肢剪力墙结构的必要条件
   抗震设计时,短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
  2.4.短肢剪力墙结构的下限
   当短肢墙较少时,如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%~40%,则可以按普通剪力墙结构设计。下限规范没有规定。B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,即使置筒体,也不能采用。其最大适用高度比高规表4.2.2-1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。如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成短肢剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。短肢剪力墙结构,其首先应是全剪力墙结构。短肢剪力墙结构中,应有足够的长肢剪力墙。如果把短肢墙看成异形柱,则短肢剪力墙结构可以认为呈框剪结构的变形特征。当结构形式符合短肢剪力墙结构形式后,才能在软件“总信息”参数的结构体系中,定义结构为“短肢剪力墙结构”。
  2.5短肢剪力墙结构的抗震加强措施
   抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比高规4.8.2规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用。
   抗震设计时,各层短肢剪力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、三级时分别不宜大于0.5、0.6和0.7;对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压比限值相应降低0.1。
   抗震设计时,除底部加强部位应按高规7.2.10条调整剪力设计值外,其它各层短肢剪力墙的剪力设计值,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。
   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%,其它部位不宜小于1.0%。
   短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm。
   7度和8度抗震设计时,短肢剪力墙宜设置翼缘。一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。
   高规7.2.1条文规定了带有筒体和短肢剪力墙的剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C25。
  
   3短肢剪力墙在实际工程中的应用优点
  3.1满足建筑功能的需要
   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;墙体采用轻质材料,符合墙体改革的方向;虽然短肢墙构件增加了施工难度,但扩大了使用面积。
  3.2满足结构设计的需要
   在小高层住宅中,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。
   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: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;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;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;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。
  
   4短肢剪力墙实际工程应用中的注意事项
   由于短肢剪力墙抗震性能差,在地震区应用经验不多,因此在设计时,首先要选用适合的计算软件,合理选用计算分析方法,确定计算模型和相关参数,并加强对计算结果合理性判断,特别要加强概念设计。
  4.1抗侧力构件布局要合理
   高层住宅采用短肢剪力墙结构体系,只要抗侧力构件布局合理仍然是比较理想的一种结构体系,但在地震区,高层建筑中,剪力墙不宜过少,墙肢不宜过短,因此不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑,要求设置剪力墙筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(一般剪力墙)共同抵抗水平力的结构。
   短肢墙的布置合理、对称、均匀、力求质量中心与刚度中心重合,短肢墙布置应以T形、L形 、]形、 +形为主,这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。
   短肢墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可以通过不同尺寸和布置调整刚度和刚度中心位置。
  4.2加强短肢剪力墙抗震构造措施
   短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,因此应加强短肢剪力墙抗震构造措施,如减小轴压比、增加纵筋和箍筋的配筋率。
  4.3要注意刚度的均衡性
   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。
  4.4截面尺寸要适当
   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。
  4.5提高其抗震等级
   短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级采用,主要目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性。
  4.6按规范调整. 短肢剪力墙的剪力设计值
   对于短肢剪力墙的剪力设计值,不僅底部加强部位应按规范调整,其他各层也要调整,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2,主要目的是避免短肢剪力墙过早剪坏。
   8.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%。
  4.7采用适当的力学模型
   短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)结构体系,电算分析力学模型建议采用高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE,短肢剪力墙结构体系考虑,各部位宜取两种力学模型分析结果的不利工况,短肢墙之间的梁应根据跨高比的不同分别按连梁、框架梁计算内力和配筋,短肢墙仍属于剪力墙的范畴,配筋可采用一般剪力墙的计算方法,但是对于长宽比小于3的短肢墙则必须按柱的方法进行设计。注意整体计算需考虑填充墙对建筑基本自振周期影响,折减系数可取0.8~0.9。
  4.8处理好填充墙与钢筋砼变形模量的问题
   由于外墙面钢筋混凝土短墙肢之间填充墙与钢筋混凝土墙的变形模量不同,在二者交界处易产生裂缝,通常采取的措施是在做粉刷时,在二者交界面处附粘一层玻璃丝布,使应力平缓过渡。
  
   5 结论
   通过对上述问题的探讨,进而正确理解短肢剪力墙的概念、结构及其计算、在实际工程中的应用优点及注意事项将有助于我们设计工作人员设计出更安全、更经济、更适用的房屋来。
其他文献
摘要:随着煤炭工业沿着新兴工业化道路的方向前进与发展,对于煤炭行业这样用人多的高危传统行业,如果不从根本上进行人力资源管理与开发,尽快提高从业人员的思想道德水平和科技文化素质,要想改变行业面貌,提高企业核心竞争力,走出一条新兴工业化道路,是不可能的。本文就如何做好煤矿企业人力资源管理展开研究。    关键词:煤矿企业;人力资源管理;培养;开发;选拔;配置;激励  Abstract: with th
期刊
摘要:土建工程施工涉及到各种专业知识,在工程施工中需要交叉配合和协调工作,不管是在设计方面,还是在施工的质量方面,都必须受到较好的控制。如果控制不好,管理不好,在工程施工的后期就会因为这样或那样的问题形响工期,造成工程投资的浪费,更有甚者,会影响到工程的使用功能,严重的甚至存在质量问题和安全隐患。因此,如何有效的对土建工程施工现场进行管理,对于项目投资者和工程管理者来说,显得尤为重要。  关键词:
期刊
中图分类号:C913.32文献标识码:A 文章编号:  1我国城市轨道交通发展概况  1.1作用日益突出  1、地位不断提高  由于我国人口众多,城市范围不断加大,准点、大运量的城市轨道交通受到各个地方政府的青睐,在城市建设中,掀起了一股轨道交通建设的热潮。虽然,我国目前的城市轨道交通总长度不大,但由于运输效率远高于其他的公共交通工具,轨道交通已经在城市客运交通系统中发挥了举足轻重的作用。如北京城
期刊
摘要:阐述在工程建设中商品混凝土施工过程中关键工序的把控,以及如何应对施工中常出现的技术与管理问题,为提高混凝土工程施工质量提供参考。  关键字:商品混凝土 , 关键工序 , 施工缝  Abstract: the article discusses in the engineering construction of the goods during the concrete constructi
期刊
摘要:本文阐述了如何进行矿井地面建设的工程质量控制,包括施工准备阶段的质量控制,施工过程中的质量控制和工程材料、半成品、构配件以及设备的质量控制,具有一定的借鉴意义。  关键词:矿井地面建设;工程质量;控制  Abstract: this paper expounds how to mine the ground of construction engineering quality contro
期刊
摘要:将碳纤维作为智能材料应用于桥梁结构中,应用碳纤维混凝土的电—热效应、电—力效应,提高桥梁的承载能力和变形能力,开拓碳纤维混凝土应用领域,并为桥梁结构控制和桥梁智能化提出新的研究方法,而且为新型桥梁开发和旧桥加固拓展一条新路。  关键词:碳纤维混凝土;桥梁智能化;提高承载力  Abstract: the intelligent material used in carbon fiber as
期刊
摘要:随着塑料工业的发展,新型管材如PP-C管、PB管、PEX管、PE-RT管、Tguan铝塑复合管的出现为地面辐射供暖技术的发展和应用创造了条件,目前在我国北方已呈迅猛发展之势。  关键词:地面辐射供暖;施工;存在问题  Abstract: with the development of the plastic industry, new pipes such as PP-C tube, PB
期刊
摘要:高层建筑后浇带的施工组织的好坏会给整个工程的质量、进度、安全,甚至整体带来很大的影响,特别是对工程质量的影响。本文结合作者多年工程施工的实践经验,论述了高层建筑施工中后浇带施工质量控制的一些技术方案;可供大家探讨。  关键词:高层建筑;后浇带;结构;施工;质量控制   Abstract:The high-rise building of the pouring belt of the qua
期刊
摘要:随着我国道路桥梁建设规模的不断扩大,在道路建设中,桥梁占据相当大的工作量,然而随之出现的质量问题也日益增多,产生这些问题的原因是多种多样的。本文阐述了桥梁施工中的一些问题,并且提出了改善这些问题的措施。  关键词:道路桥梁;施工;问题;对策  Abstract: along with our country roads and Bridges and expansion of the siz
期刊
摘要:众所周知,医院是公共建筑类别中较为复杂的建筑,其功能流线复杂、工艺设备繁多、医用专项系统复杂等,特别是医用专项系统属于医院建筑的特有系统,且这些系统在方案或图纸设计过程又无法按传统设计模式开展,导致了很多医院项目在该类系统设计中普遍遇到了难题,却又没有更好的解决办法,现结合本人在医院建设管理过程中的实践,进一步对医院专项系统方案设计征集及流程做阐述,供医院建设者参考。  关键字:医院建设,
期刊