HOME / TIME
广东深圳专业医用设备器材工业产品设计浅谈剪力墙结构设计
-浅谈剪力墙结构设计
2019/03/05
在高层建筑不断发展的需求下,如何在设计层面满足高层建筑的样式创新、功能需求以及结构安全性,追求新的结构形式和更加合理的模型将是未来的目标和方向。
本文具体介绍了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用。

  广东深圳专业医用器械产品外观工业产品设计裁撤医疗事业部,百度“人工智能+医疗”有戏吗?关键词:剪力墙;结构设计;建筑结构设计
  中图分类号:S611 文献标识码:A近年来,随着人们对住宅,特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高,普通框架结构和框架——剪力墙的露柱构件对建筑空问的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间使用和立面美观的要求。
纯剪力墙结构既可以保证结构安全可靠性,又可以使室内空间合理墙面平整,所以高层建筑结构中便越来越多地采用剪力墙结构广东深圳专业尚赫超音波美容仪产品设计公司东巴文化智能产品设计研究,剪力墙的受力、变形特征,类似于框剪结构,但比框剪结构的刚度分配、内力分配更合理,结构的变形协调导致的竖向位移差别,也比框剪结构小,传基础荷载更均匀、合理。
这样的结构形式能使建筑取得较好的经济效果和建筑功能效果。

  1 剪力墙结构的基本含义
  剪力墙结构的定义:①剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙;②高层建筑结构不应采用全部剪力墙的剪力墙结构;③剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。

  剪力墙结构的必要条件:抗震设计时,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%。

  剪力墙结构的下限:当墙较少时,如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,用户可以灵活掌握。
如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。

  2 高层建筑剪力墙结构设计计算原则
  2.1 楼层最小剪力系数(剪重比)的调整原则。
在满足短肢剪力墙广东深圳专业医用仪器外壳工业产品设计高层住宅剪力墙结构设计承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩不超过加%的前提下尽可能少布置剪力墙,以大开间剪力墙布置方案为目标,使结构具有适宜的侧向刚度,使楼层最小剪力系数接近规范限值(不小于限值)。
这样能够减轻结构自重,有效减小地震作用的输入,同时降低工程造价。

  2.2 剪力墙连梁超限的调整原则。
剪力墙连梁的跨高比不宜小于2.5,跨高比小于2.5 的连梁很容易出现剪力和弯矩超过规范限值。
《高规》规定跨高比不小于5 的连梁宜按框架梁进行设计。
即跨高比不小于5 的连梁刚度不应折减。
而跨高比在5~6 之间时,若连梁刚度不折减则也容易出现剪力或弯矩超限。

  2.3 楼层层间最大位移与层高之比(位移)的调整原则。
指规范规定多遇地震作用标准值产生的楼层最大的弹性层间位移在计算时,除以弯曲变形为主的高层建筑外,可不扣除结构整体弯曲变形,应计入扭转变形。
对于一般的高层建筑,重点是楼层间的剪切变形及扭转变形。
剪切变形的控制是以竖向构件的多少来决定的,但竖向构件足够多(剪重比偏大)而布置不合理,则会造成扭转变形过大,同样不能满足层问位移的要求。
因此,对于高层建筑应尽可能使扭转变形最小,而不能仅根据层间位移不够不加分析地增加竖向构广东深圳专业医疗设备器械外观工业产品设计数字交互产品设计策略件的刚度。

  3 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
  3.1 剪力墙合理定位
  剪力墙最好沿主轴方向或其他方向进行双向布置;对于抗震设计的剪力墙结构应特别避免仅单向有墙的结构布置形式。
1)对一般的矩形、L 形、T 形等平面则沿着两条轴线的方向进行布置。
2)对于部分j 角形平面、Y 形平面则可以沿其广东深圳专业医用产品外观工业产品设计微软中国研发圆梦HPC三个轴线方向布置。
3)对正多边形,圆形及弧形平面可沿径向及环向布置。
总之剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则,尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合,从而减少扭矩。
而内外剪力墙应尽量拉通、对直。
剪力墙肢截面宜简单、规则。
剪力墙的抗侧力刚度不宜过大。
为充分发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载能力,增大剪力墙可利用空间,剪力墙的间距不宜太密,使结构具有适宜的侧向刚度。
判断结构侧向刚度与剪力墙数量的适应程度,可以选用经验公式T=(0.05-0.06)n,其中n 为结构层数。
公式计算出来的T1 值与搭模计算的周期T2 相比较。
TI>T2 则表示剪力墙偏多,可适当减少剪力墙数或开些适合的大洞来减小墙的刚度,反之则需要增加剪力墙数量。

  3.2 剪力墙厚度确定
  《高层建筑混凝土结构技术规程》中对剪力墙的截面尺寸具体规定“按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/16,且不应小于200mm,按三、四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20,且不应小于160mm,其他部位不应小于层高或剪力墙的1/25,且不应小于180mm。

  3.3 剪力墙中大墙肢处理
  剪力墙的结构必须具备延展性,对于呈细高状的剪力墙(高宽比大于2)很容易被设计成弯曲破坏的延性剪力墙,这样一来可以避免受到脆性的剪切破坏。
在墙长度较长的情况下,为满足每墙段的高宽比均大于2,可以通过开洞的方式分割长墙为小而均匀的独立墙段。
除此以外,在墙段长度较小时其受弯产生的裂缝宽度较小,可以充分发挥墙体配筋的支撑作用。
而对于剪力墙结构中,存在较少的长度大于8m 的大墙肢,在理论计算中楼层的剪力大部分由这些大墙肢来承受。

  在发生地震特别是超烈度等强烈震动时,广东深圳专业安科磁共振产品设计公司刍议医用电子学与医疗器械的关系最容易受到破坏的便是这些大墙肢。
小墙肢因没有足够的配筋,使整个墙面结构会受到全面破坏结构。
为避免这种不利现象的发生,对于超过8m 的墙肢长度,可以采取以下两种处理方法:①开施工洞:歼施工洞即在施工时墙上留洞,完工时砌填填充墙,把长墙肢分成短墙肢。
②开计算洞:是指在进行结构计算时设有洞,开始施工时仍为混凝土墙。
但通过这样的计算方式,可以加强其它小墙肢的配筋能力。
这种方式主要适用于地下室外墙等不易实施开洞的项目。

  3.4 剪力墙墙身钢筋的分布及构造要求
  《高规》中规定一般剪力墙竖向和水平分布筋的配筋率,在一、二、三级抗震下设计时不应低于0.25%,而对于四级抗震设汁和非抗震设计时则不应低于0.20070。
按照这一原则,笔者设计的位于9 度区的一级抗震剪力墙,墙身分布钢筋配筋率必须大于0.25%。
同时应注意这个配筋率是指“水平配筋率+垂直配筋率”的总称,具体在《混凝土结构设计规范》中也有具体条款规定。

  3.广东深圳专业医疗设备器械工业产品设计医疗影像设备的场地设计需要注意哪些问题?5 剪力墙连梁超筋的处理
  剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。
连梁的超筋,实质是剪力不满足剪压比要求。
连梁易超筋的部位,一般剪力墙结构中,在总高度的1/3 左右的楼层;平面中当墙段较长时,多在其中部的连梁;某墙段中墙肢截面高度大小悬殊不均匀时,在墙肢处连梁易超筋。
剪力墙连梁对剪切变形十分敏感,当剪力墙连梁不满足连梁的尺寸要求时,《高规》7.2.25 条给出了如下处理方法:
  3.5.1 减小连梁的截面高度。

  3.5.2 抗震设计的剪力墙中连梁弯矩及剪力可进行塑性调幅。

  3.5.3 当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,可考虑在大震作用下该连梁不参与工作,按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋计算。
当第l、2 种措施不能解决问题时,可采用第3 种措施来处理,即假定连梁在大震下破坏,不再约束墙肢。
另外,可在易超筋的部位,连梁按铰接处理进行整体计算,但应注意结构层间位移比尚需满足规范要求。

  参考文献
  [1]吕文,钱稼茹.基于位移延性剪力墙抗震设计[M].建筑结构学报,1999.3.
  [2]高层建筑混凝土结构技术规程.中国建筑工业出版社.
  [3]袁端眼,虞焕新.工程结构[M].同济大学出版社.
微信
粤ICP备16001253号-1