小议高层剪力墙结构住宅设计高层框架剪力墙结构.doc

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1、 小议高层剪力墙结构住宅设计:高层框架剪力墙结构 摘 要 随着社会经济的进展和人口的增加，城市住宅用地逐年递减，因此高层住宅凭借其既能高效利用土地又可以提升居住环境舒适度的优势快速进展起来，但是高层住宅也具有劣势，如随着构造层数或高度的增加相应荷载效应的增大，构造的内力和位移也在快速增加，水平荷载成为掌握因素，为了反抗水平作用力及侧向变形的要求，新的高层住宅构造形式以及相应抗震构造措施也在不断更新进展。本文主要针对在新高规及新抗规背景下高层剪力墙构造住宅设计进展探讨。 关键词 高层住宅 剪力墙 构造设计一、我国高层住宅构造体系现状目前我国的高层住宅建筑大局部属于钢筋混凝土构造，其构造体系主要有

2、框架、剪力墙及框架一剪力墙三大构造体系。其中框架构造具有建筑平面布置敏捷、分隔便利、整体性及抗震性能好、设计合理时构造具有较好的塑性变形力量、采纳轻质填充材料作为外墙围护构造因此自重小等优点，其缺点则是刚度较小、在水平力作用下变形曲线为剪切型，高度越高则水平位移越大，因此框架构造的建筑高度有局限性；而剪力墙构造具有整体性好、刚度大、在水平力作用下变形曲线为弯曲型，反抗侧向变形力量强、抗震性能较好、具有较好的塑性变形力量等优点，因此剪力墙构造比框架构造建筑高度高。剪力墙构造的缺点是构造自重大，建筑平面布置不够敏捷，受楼板跨度限制，间距不能太大，难以应用于跨度较大的公共建筑；框架一剪力墙构造同时具

3、有框架构造与剪力墙构造的优点，由于框架和剪力墙的协同工作，在水平力作用下变形曲线为弯剪型，在下部楼层剪力墙担当了大局部剪力，在上部楼层，框架除负担水平作用力下的局部剪力，还担当拉回剪力墙变形的附加剪力。框架-剪力墙构造住宅的的缺点是下部楼层的梁、柱截面较大，有较大的凸凹，影响建筑室内美观。随着高层住宅建筑的进展，新的构造体系不断消失，除了上述三大构造体系外，还有筒体、框架一核心筒、剪力墙一筒体、筒中筒等构造体系。二、高层剪力墙构造住宅设计高层剪力墙构造住宅同时承受竖向荷载和水平荷载的作用，剪力墙构造侧向刚较大，能较好的反抗水平作用力及侧向变形，因此可以建筑比框架构造更高，更多层数的建筑，并且没

4、有梁、柱等外露与凸凹，便于房间内部布置。因此，高层住宅构造大多数采纳剪力墙构造，国内外屡次大地震后果说明，只有极少数的剪力墙构造的房屋倒塌。下面我们来具体争论下剪力墙构造：1.剪力墙构造的布置剪力墙作为主要的抗侧力构件，合理的构造布置是构建良好抗震性能的根底。应遵循 “八字方针”即“对称、匀称、周边、连续” 此外，还需留意对抗震设计的剪力墙构造，避开单向有墙的构造布置。同方向的剪力墙上下对齐，成列布置，形成明确的墙肢和连梁；一、二、三级剪力墙的底部加强区不宜采纳上下洞口不对齐的错洞墙。全高均不宜采纳洞口局部重叠的叠合错洞墙。对一般的矩形、L形、T形等平面宜沿两个轴线方向布置；对三角形、Y形平面

5、宜沿三个轴线方向布置，对正多边形，圆形及弧形平面可沿径向及环向布置。剪力墙的平面布应尽量使构造的刚度中心和质量中心重合，以削减扭矩。内外剪力墙应尽量拉通、对直。同向各片剪力墙的墙肢宽度应大致相当、布置匀称、数量相宜，否则过少则影响抗侧刚度，而过多则使得自重过大、影响墙体利用。对于剪力墙构造，若内纵墙很长，且连梁的跨高比小、刚度大，则墙的整体性好，在水平地震作用下，墙的剪切变形较大，墙肢的破坏高度可能超过底部加强部位的高度，新标准规定将长墙分成墙段，使墙的高度与墙体长度之比大于3，墙段长度不宜大于8m。2.剪力墙构造的约束边缘构件和构造边缘构件的设置钢筋混凝土设置边缘构件与不设边缘构件的矩形截面

6、剪力墙，其极限承载力提高约40%，耗能力量增大20%，设置边缘构件可增加了墙体延性，因此，依据新建筑混凝土构造技术规程（JGJ3-2023）中规定，当一、二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于标准表7.2.14的规定时，应在底部加强区及相邻上一层设置约束边缘构件，否则设置构造边缘构件，较旧标准相比，增加了三级剪力墙构造的约束边缘构件的设置，同时增加了按轴压比是否超限来打算是否设置约束边缘构件，由于轴压比是影响剪力墙在地震作用下塑性变形力量的重要因素。当剪力墙轴压比满意高规表7.2.14的要求时，墙的塑性变形力量较大，应设置构造边缘构件。反之延性小，应设置约束边缘构件。通过设置约束边缘构件，可

7、提高轴压比高的剪力墙的塑性变形力量，但轴压比大于肯定值后，在强震作用下，剪力墙可能因混凝土压溃而丢失承受重力荷载的力量。因此，规程规定了剪力墙的轴压比限值，且轴压比限值扩大到构造全高，不仅仅是底部加强部位。相比旧标准，新标准更加科学；新高规规定：可以计入“符合构造要求的水平分布钢筋”的约束作用。即剪力墙分布钢筋符合构造要求是可计入约束边缘构件的体积配箍率，与旧标准相比，即节省箍筋数量，同时削减了箍筋间距，降低了施工难度。3.剪力墙构造连梁设计剪力墙中的连梁是耗能构件，连梁一般具有跨度小，截面大，与连梁相连的墙体刚度很大等特点。因此，高层建筑在水平力作用下，连梁的内力往往很大。设计时，即使实行了

8、降低连梁内力的各种措施，如：加大剪力墙的洞口宽度；在连梁中部开水平缝，在计算内力和位移时对连梁刚度进展折减，对局部内力过大层的连梁内力进展调整等措施后仍不能满意要求，对不怜悯况可实行以下措施：对于由风荷载掌握的高层建筑，假如对连梁实行了刚度折减后，仍发生连梁的正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够时，不宜再调整连梁的内力，而应当实行增加剪力墙的厚度，即增加连梁截面的宽度，以提高连梁的截面承载力；增加剪力墙数量，以削减每片墙担当的水平力；加大洞口，以增加连梁的跨度；减小连梁的截面高度或在连梁中部开水平缝，以降低连梁的刚度等方法，使连梁内力符合截面设计的要求；对于地震作用掌握的高层，假如对连梁实行

9、了刚度折减后，仍发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够时，则可区分不怜悯况，实行相应的措施：假如构造的刚度较大，位移比规定的限值小得较多，而超筋或超限的连梁数量又较多时，则可实行加大连梁洞口，减小连梁截面高度等方法，使连梁的内力减小。假如只是局部连梁超筋或超限，则可实行调整连梁内力的方法来解决。调整的幅度不宜超过20%，且连梁必需满意“强剪弱弯”的要求。假如构造的刚度较小，则不应再对连梁的内力进展调整，而应实行增加剪力墙的厚度或数量的方法，以减小连梁的内力，使之符合要求。4.剪力墙构造墙体稳定性高层住宅剪力墙构造的剪力墙稳定性与墙体的长度与厚度相关，新标准不再规定墙厚与层高或剪力墙无肢

10、长度比值的限制要求，仅规定了剪力墙截面的最小厚度，规定剪力墙的截面厚度均要复核墙体稳定验算要求。这是高层建筑的根本要求。剪力墙平面外稳定与该层墙体顶部所受的轴压力大小亲密相关，假如不考虑墙体顶部轴压力的影响，仅限制墙厚与层高或无肢长度的比值，会形成高差相差很大的房屋，其底部墙厚限制一样或一幢高层建筑底部与顶部墙厚限制条件一样等不合理现象。新高规附录D的墙体稳定验算公式能合理地反映楼层墙体顶部轴向压力及层高或无支长度对墙体平面外稳定的影响、安全牢靠；同时，新高规附录D0.4条提出当T型、L型、槽型、工字型剪力墙的翼缘截面高度或T型、L型剪力墙腹板截面高度与翼缘截面厚度之和小于截面2倍厚度和800

11、mm时，按单片独立墙肢经行验算，即翼缘必需满意肯定长度要求，否则应按一字型剪力墙验算墙肢稳定性，标准修改后就显得更加科学了。三、完毕语随着科学技术的飞速进展，人们对生活质量的要求的提高，高层建筑将如雨后春笋般消失。如何建筑出安全、适用、经济、保证质量的住宅，是每个构造设计师肩负的重大任务和使命。所以，把握好剪力墙构造受力特点，把握好剪力墙构造设计的根本原则，在构造的概念设计阶段就做好构造选型工作，选择合理的构造体系，对墙体布置进展合理的设计，重点考虑风荷载及地震作用下的内力计算，深入细致的计算分析及再加上合理缜密的抗震措施，信任我们建筑出来的高层住宅的构造设计肯定会更加具有安全性、适用性，经济性也会更加舒适。