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《淺談高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要:剪力墻又稱為抗風(fēng)墻和結(jié)構(gòu)墻,在高層建筑的形式和功能多樣化的今天得到廣泛應(yīng)用。木文就工程案例對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行探討。關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計屮圖分類號:TU318文獻標(biāo)識碼:A文章編號:一、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(-)水平荷載是高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時的決定性因素這是通過其自身重量和其他的垂直載荷的軸向力和彎曲力短的大小的結(jié)構(gòu),唯一的建筑物高度的平方成正比;傾覆力矩和水平載荷的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的垂直分量的軸向力,相同的建筑,自重和豎向荷載作用基本上是恒定的水平荷載,風(fēng)荷載和地震,隨結(jié)構(gòu)動力特性不同而變化。(二)側(cè)移是高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵因素水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)
2、移變形隨著樓房高度的增加迅速增大,因此水平荷載作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)移應(yīng)控制在規(guī)定限度之內(nèi)。(三)結(jié)構(gòu)延性是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要設(shè)計指標(biāo)與低多層建筑相比,高層建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形更人一些。為了能讓結(jié)構(gòu)在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力,防止建筑倒塌,必須采取一定的構(gòu)造措施,以保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。二、設(shè)計實例本項目為24層的高層建筑大樓,該建筑高度為81?2m,該高層建筑底下3層主要用于商業(yè)活動,4層為設(shè)備夾層,其余層主要用于酒店,地下設(shè)冇一層地下室??拐鹪O(shè)防烈度為7度,場地類型為II類。(-)主體結(jié)構(gòu)選型山于本高層建筑為24層,高度為81.2m,屬于高層建筑,同時結(jié)合高層
3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點,主體結(jié)構(gòu)采用雙向現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)體系能較好地滿足建筑使用功能,剪力墻結(jié)合建筑功能雙向均勻?qū)ΨQ布置貫通落地,結(jié)構(gòu)橫向高寬比為4.27,小于7,采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)能夠滿足結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)和承受重力荷載作用等各項技術(shù)要求,結(jié)構(gòu)整體位移、穩(wěn)定及構(gòu)件節(jié)點延性也都能較好地滿足要求。(二)樓蓋結(jié)構(gòu)選型及樓屋面板設(shè)計由于本高層建筑主體結(jié)構(gòu)采用了雙向現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu),為了能與之相適應(yīng),樓蓋結(jié)構(gòu)也應(yīng)選用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)。結(jié)合建筑平面布置,考慮有利于提高結(jié)構(gòu)橫向剛度,樓蓋次梁沿橫向布置,支承于縱向框架梁上。樓屋面板釆用多跨連續(xù)板,其中商業(yè)層板厚12
4、0mm,其余層為100mmo(三)剪力墻截面本高層建筑的剪力墻端柱以及剪力墻厚度,分別見表1和表2所示:表1剪力墻端柱截面尺寸(單位:mm)表2剪力墻厚度(單位:mm)(四)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及構(gòu)造要求結(jié)合本項目的高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)為例,說明該高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及構(gòu)造要求。本高層建筑的框架剪力墻中的框架和剪力墻的截面設(shè)計除了滿足框架和剪力墻截面設(shè)計的一般原則外,還重點采取以下幾點設(shè)計要求:(1)框架部分抗震等級、適用高度和高寬比的調(diào)整對本高層建筑進行抗震設(shè)計時,地震造成的對房屋的傾覆力由框架和剪力墻兩部分共同承擔(dān)。若山框架承擔(dān)的部分大于傾覆力矩的50%以上時,說明框架部分己居于較主
5、要地位,應(yīng)加強其抗震能力的儲備。如可以通過按純框架結(jié)構(gòu)的要求來確定英抗震等級或軸壓比按純框架結(jié)構(gòu)的規(guī)定限制來實現(xiàn)。適用高度和高寬比則可取框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)兩者之間的值,視框架部分承擔(dān)總傾覆力矩的百分比而定,當(dāng)框架部分承擔(dān)的百分比接近于0時,取接近剪力墻結(jié)構(gòu)的適用高度和高寬比;當(dāng)框架部分承擔(dān)的百分比接近于100%時,取接近框架結(jié)構(gòu)的適用高度和高寬比。(2)框架剪力墻中框架總剪力的調(diào)整框架剪力墻結(jié)構(gòu)屮,柱和剪力墻相比,其抗剪剛度很小,故在地震作用下,樓層因地震引起的總剪力主耍由剪力墻來承擔(dān),框架柱只承擔(dān)很小一部分,因此框架山于地震作用所造成的內(nèi)力很小,而框架作為抗震的第二道防線,過于
6、單薄是不利的,為了保證框架部分有一定的抗震能力儲備,規(guī)定框架部分所承擔(dān)的地震剪力不應(yīng)小于一定的值??蚣芗袅Φ恼{(diào)整應(yīng)在樓層剪力滿足樓層最小剪力系數(shù)的前提下進行。(3)構(gòu)造措施設(shè)計本高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)屮剪力墻的配筋的構(gòu)造要求:剪力墻都是主要的抗側(cè)力構(gòu)件,承擔(dān)較大的水平剪力。因此,必須規(guī)定剪力墻設(shè)計的最基本的構(gòu)造要求,使剪力墻具有最低限度的強度和延性保證,同時本工程中還對剪力墻周邊設(shè)置的梁和端柱,其配筋和截面尺寸也應(yīng)符合相應(yīng)的要求。三、高層結(jié)構(gòu)設(shè)計分析(-)水平位移的控制設(shè)計鑒于高層建筑受風(fēng)荷載和地震作用的影響較大,為此本T程重點對風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)的水平位移進行了分析。在承載力
7、的使用條件下,高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度,避免產(chǎn)生過大的位移影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和使用要求。而在正常使用條件下,限制側(cè)向變形的主要原因有:防止主體結(jié)構(gòu)開裂、損壞;防止填充墻及裝飾開裂、損壞:過人的側(cè)向變形會使人有不舒適感,影響正常使用;過大的側(cè)移使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力。荷載作用下高層結(jié)構(gòu)的水平位移按彈性方法計算,確保高層建筑結(jié)構(gòu)的層問彈性水平位移應(yīng)滿足,本工程中。本工程中,結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下,頂點水平位移,,貝滿足耍求;最人層間相對水平位移:,滿足要求。本工程中,結(jié)