《建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用_1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用_1（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用 - 结构理论 【摘要】现代高层建筑的功能以及其用途正在以多元化的方式发展， 设计师设计的高层建筑，一般会考虑高层建筑的受力结构形式，他 们设计的关键所在就是建筑的结构传力体系1。该体系对建筑的空 间形态起支撑作用，其结构竖向所传递的荷载传递由传力体系的剖 面来反映。另外，该传力体系也会影响建筑物的使用功能。所以不 同结构的传力体系在结构的设计中是根据其具体情况来进行分析的， 并同时进行合理的计算，以此确定比较合理的建筑物传力体系和保 证抗震设计的规范性。【关键词】剪力墙结构设计；建筑结构；应用1.剪力墙结构的种类及分类依据1.1 有壁式框架的剪力墙这种剪力墙
2、的特点是洞口的尺寸比较大，墙肢线刚度与连梁 线刚度非常接近，剪力墙在受力后呈现剪切型，这种受力特点和框 架结构非常相似。在高层建筑中采用这种剪力墙容易出现反弯点， 在楼层处反弯图也有可能发生突变。1.2 截面剪力墙或者实体墙这里所说的截面剪力墙是指墙体不开洞或者所开洞的面积不 超过 15%。这种类型的剪力墙在受力后的变形主要呈现为弯曲型， 整体上看这种剪力墙像是一个悬壁墙，弯矩图上既不存在反弯点， 也不发生突变。1.3 双肢或者多肢剪力墙 这一类型的剪力墙的特点是开口比较大，而且洞口一般成列 分布。2.剪力墙结构设计所遵循的基本原则2.1 调整连梁超限相关原则在剪力墙结构设计中，一般来说，连梁
3、的跨高比应该大于或 等于 2.5，而采用跨高比低于 2.5 的连梁，在设计过程中就容易造成 剪力墙的弯矩现象，严重超出限值。在高规中对剪力墙的跨高 比就有明确规定，对于跨高比高于或等于 5 的连梁，在结构设计环 节，要以框架梁为依据，不能随意折减其连梁的刚度。当跨高比处 于 56 之间时，必须对连梁刚度进行折减，从而避免出现剪力超出 限制或者连梁出现弯矩等现象。因此，在实际的建筑结构设计中， 建筑企业必须合理利用该明文规定，不仅能够有效增强建筑物的安 全性和可靠性，还能节约建筑成本，为建筑企业带来更多的经济效 益和社会效益。2.2 避免剪力墙和平面外梁搭接剪力墙结构有一个突出的特点就是其平面内
4、刚度和承载力比 较大，而平面外刚度和承载力相对较小。这样，如果剪力墙和平面 外的梁相互连接，墙肢平面外就容易出现弯矩现象，而且，在平常 的设计中，设计人员并不会对平面外承载力和刚度进行验算，因此， 为了避免弯矩现象的发生，在结构设计时要尽量避免剪力墙与平面 外的梁进行搭接，在无法避免的情况下也要严格按照相关规定采取 相应的防范措施，保证剪力墙与平面外能够搭接安全。 2.3 以主轴为中心，向四周延伸在对剪力墙进行结构设计时，要以主轴方向作为中心，双向 甚至多向的向四周延伸，尽可能的将各个方向的剪力墙相互连接在 一起，在连接过程中还要避免这些剪力墙出现拉通对直现象；在对 剪力墙的抗震性进行结构设计
5、时，应该使两个方向的侧向刚度尽可 能接近，而对墙肢进行结构设计时，在符合规定的基础上，操作要 尽可能简单易行。对于高层建筑来说，在进行剪力墙的结构设计时， 要以主轴方向作为中心，双向甚至多向的向四周延伸，尤其是在对 墙肢的抗震性进行设计时，要尽量避免设计单方向有墙的模式，从 而保证设计出的剪力墙能够具有安全、可靠的工作性能。当然，剪 力墙的分布不是随意的，应保证数量相当和均匀。如果配置的剪力 墙过多，会导致墙体得不到充分合理的利用，增大其抗侧力刚度， 进而增大震力及自身的重力，影响剪力墙的正常工作；如果配置的 剪力墙过少，由于数量不足会导致墙体的抗侧力刚度过小，同样会 增加剪力墙的正常性能。3
6、.剪力墙结构设计中容易出现的问题分析剪力墙结构设计是建筑结构的设计的一部分，也是最重要的 一环，设计质量的好坏直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合 理性。因此，在实际设计过程中，设计剪力墙结构的侧向刚度不能 太大，若采用的是全剪力墙的结构，也就是除了门窗洞其他都是剪 力墙，没有任何后砌填充墙，则其侧向刚度就会太大，此时的地震 作用也就会变得较大，显然是不经济的，也是不合理的。而对底层剪力墙设计厚度要求为：在对抗震进行设计时，筒体与一般的剪力 墙承所受的第一振型底部的地震倾覆力矩是不允许小于总底部地震 的倾覆力矩的 50%。对于短肢剪力墙比较多的结构中，不少的设计 人员会将较短的墙段画成约束边
7、缘构件或者是构造边缘构件，并把 计算所需要的纵向钢筋均匀的配置于整个的墙段内，很显然这样是 很不妥的，因为配置于墙肢中以及轴附近的钢筋是不能发挥其作用 的，所以其纵向的钢筋必须向着墙肢端部来集中，同时可以打印出 剪力墙边缘构件配筋的计算结果来加以复核。另外，抗震墙的墙肢 长度应不超过墙厚的 3 倍时，要按柱的设计要求来进行设计，箍筋 必须沿全高进行加密和 SATWE 等的程序在计算时，都要按照该条 的规定进行办理。某些设计人员在电算总信息里输入的配筋率为 0.30%，剪力墙的竖向和横向分布筋也不需要过大，若墙厚的是 200 或者 250mm，那么纵和横向的分布筋都配 12200 双排（配筋率
8、达 0.565%0.452%）就是没有必要的，但其钢筋间距应不大于 200mm，以此来防止剪力墙的开裂处。4.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体应用4.1 对大墙肢的处理在建筑结构设计中，剪力墙的结构首先要具有延展性，一些 宽高比小于 2 的剪力墙在设计过程中就会变成具有延性、易于弯曲 破坏的剪力墙，从而避免剪力墙受到脆性剪切毁坏。当剪力墙的长 度较长时，为了保证每个墙段的宽高比都能不小于 2，可以对长墙 进行开洞分割，使长墙被均匀的分为符合条件的独立墙段，这样形成的墙段比较小，受弯所能产生的裂缝的宽度也会比较小，这样就 能保证墙体配筋发挥其良好的支撑作用。在剪力墙结构设计中，当 出现一些长
9、度超过 8m 的大墙肢时，在计算整个楼层的剪力时一般 都是由这些大墙肢来承载这些力量，这样当发生强烈震动例如地震 时，这些大墙肢最先受到破坏，那些较小的墙肢由于没有充足的配 筋来支撑墙面，从而导致墙面受到全面的破坏。针对这种问题，在 对剪力墙进行结构设计时，对一些长度大于 8m 的墙肢，根据实际 情况开施工洞（即在具体的施工过程中，在剪力墙上留下洞，当施 工结束后再将这些洞填充好，这样就能将大墙肢分成比较小的墙肢） 和开计算洞（即在对剪力墙进行结构计算时设置计算洞，施工时仍 然设置为混凝土墙，这样就能强化那些较小墙肢的配筋性能） 。4.2 合理的平面布置在对剪力墙进行结构设计时，应尽量沿着主轴
10、方向或者其他 方向展开双向或多向布置；在对剪力墙的平面进行布置时，应该严 格按照均匀、对称的原则，尽可能的将墙面结构中的刚度中心和质 量中心重合在一起，不管是内剪力墙还是外剪力墙都应该尽量的对 直拉通，从而有效减少剪力墙的扭矩现象；在设计过程中抗侧力刚 度不应该设计的太大。在对剪力墙进行结构设计时，为了使剪力墙 的抗侧力刚度和承载能力得到充分发挥，增强剪力墙的空间利用率， 剪力墙之间的距离不应太密，其设计结构的侧向刚度也应合适。结束语：展的主要因素。在剪力墙布置中，洞口宜上下对齐使之受力明确，尽量避免出现错洞与叠合洞口，应采用科学技术手段进行计 算分析。在设计和优化过程中，应从多个方向入手，提高设计质量， 加强安全措施，确保建筑物安全。 科参考文献：1齐楠.浅议高层建筑剪力墙结构设计J.黑龙江科技信息， 2011（17）.2赵西安等.高层建筑结构实用设计方法M.上海：同济大学 出版社，2009.3袁小玲.浅谈高层建筑结构设计的要点J.科技信息， 2010（19）.
