高层住宅剪力墙结构设计控制及调整.doc
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1、高层住宅剪力墙结构设计控制及调整摘要:高层住宅设计中广泛采用剪力墙结构,本文给出了剪力墙结构的布置原则及设计时的注意事项;汇总了剪力墙结构计算的各个设计指标以及对应的调整方法。关键词:高层住宅;剪力墙结构;设计指标;调整随着社会进步,科技发展,人们对住宅的功能要求越来越丰富,建筑设计越来越符合功能和审美的要求;为实现建筑的要求,结构选型主要与其使用功能直接相关,同时拟建场地的地理位置,抗震烈度也是影响结构选型的重要因素。为提高土地利用率,建设单位提倡建设高层住宅,以满足市场的需求及企业自身经济效益的要求;目前高层住宅成为人们的主要居住形式,高层住宅主要的结构形式多为剪力墙结构。1剪力墙结构的特
2、点剪力墙结构是由竖向剪力墙和水平楼面梁板组成的结构。剪力墙既作为承受水平和竖向作用的构件,又有分隔房间的作用。其布置原则除了应满足建筑使用要求,对结构受力是否合理至关重要,剪力墙布置是否合理进一步决定了该建筑的建设费用,所以更多的建设单位在前期建筑方案及与相应的结构选型上尽量优化,而达到节省造价的目的。2建模时的注意事项(1)剪力墙:目前结构常用计算软件:中国建筑科学研究院开发的软件PKPM,北京盈建科软件股份有限公司编制的软件YJK,均可进行剪力墙结构的计算。(2)剪力墙平面布置原则:根据建筑平面图:外墙可布置为剪力墙,增加建筑平面的抗扭刚度。内墙布置时,平面均匀对称布置,竖向连续,避免楼层
3、错洞保证剪力墙边缘构件上下连续贯通,同时避免墙肢开洞过大形成抗震性能较差的短肢墙(短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙)。剪力墙的截面厚度及构造配筋应根据实际工程剪力墙部位及抗震等级,参见高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)7.2.1,10.4.6,建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(以下简称抗规)6.4.1,6.4.3条。内墙长度除应满足建筑条件,还要考虑墙下桩最小桩间距的要求,例如:常规设计时,桩直径700mm,桩间距不小于3倍桩径,加上0.5倍的桩径,建议上部剪力墙的长度为2500mm,上部如有结构洞口,宜尽量
4、使洞口避开桩位。内墙上开设除门洞外的结构洞口保证施工时通过洞口能达到建筑平面的任何位置。阳台宜用挑梁做悬挑阳台,如需布置剪力墙,应同建筑专业沟通。(3)梁的布置:隔墙下方设梁,用于承担上部隔墙的重量及支承楼板。梁宽一般为200mm,若建筑要求隔墙厚100mm,且隔墙上部不能设置200mm宽的梁时,需要在楼板该隔墙的位置上增加板上线荷载,并适当增加板厚,楼板配筋计算时需满需承载力挠度及裂缝的要求。板面钢筋直径取值建议不小于8mm,施工时应防止踩踏板顶,梁与剪力墙面外相交,计算时该梁端点铰接,减小梁端弯矩对剪力墙的面外弯矩,保证剪力墙的轴向受力。3设计指标及相应调整方法结构设计中,剪力墙结构的布局
5、是否合理,计算结果是否满足规范要求,需要进行结构建模分析计算,来分析结构整体的剪力墙布局是否满足规范限值,下面列出七种结构整体指标及对应的调整办法:(1)位移角:楼层层间最大水平位移与层高之比,高层剪力墙设计时,层间位移角作为一个重要指标,其影响因素主要为建筑高度,建筑平面长宽比越大,端部位移角越大,调整布置剪力墙时,结合建筑墙体的位置,加强外围剪力墙布置,平面布置均匀对称,平面布置时刚心和质心尽量重合来减少扭转;根据抗规6.2.13.2条文解释,算地震内力时,剪力墙连梁刚度可折减,计算位移时,连梁刚度可不折减。层间弹性位移角限值不满足要求,但相差不大时,可增加混凝土的标号,设计时尽量通过调整
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