" />
所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2010-09-02 08:46 熱度:
摘要:目前,越來越多的剪力墻結構小高層住宅樓拔地而起,但是,隨之而來的是我們發現這些剪力墻結構小高層在施工質量上還存在著一些質量通病,主要表現為剪力墻板混凝土成型質量差、混凝土實體回彈檢測強度不高等。
關鍵詞:結構;基本含義;承載力
1概述
1.1利用建筑物的墻體作為豎向承重和抵抗側力的結構,稱為剪力墻結構體系。墻體同時也作為維護及房間分隔構件。
1.2剪力墻的間距受樓板構件跨度的限制,一般為3~8m。因而剪力墻結構適用于要求小房間的住宅、旅館等建筑,此時可省去大量砌筑填充墻的工序及材料,如果采用滑升模板及大模板等先進的施工方法,施工速度很快。
1.3剪力墻沿豎向應貫通建筑物全高,墻厚在高度方向可以逐步減少,但要注意避免突然減少很多。剪力墻厚度不應小于樓層高度的1/25及160mm。
1.4現澆鋼筋混凝土剪力墻結構的整體性好,剛度大,在水平力作用下側向變形很小。墻體截面面積大,承載力要求也比較容易滿足,剪力墻的抗震性能也較好。因此,它適宜于建造高層建筑,在10~50層范圍內都適用,目前我國10~30層的高層公寓式住宅大多采用這種體系。
1.5剪力墻結構的缺點和局限性也是很明顯的,主要是剪力墻間距太小,平面布置不靈活,不適應于建造公共建筑,結構自重較大。
1.6為了減輕自重和充分利用剪力墻的承載力和剛度,剪力墻的間距要盡可能做大些,如做成6m左右。
1.7剪力墻上常因開門開窗、穿越管線而需要開有洞口,這時應盡量使洞口上下對齊、布置規則,洞與洞之間、洞到墻邊的距離不能太小。
1.8因為地震對建筑物的作用方向是任意的,因此,在建筑物的從縱橫兩個方向都應布置剪力墻,且各榀剪力墻應盡量拉通對直。
1.9在豎向,剪力墻應伸至基礎,直至地下室底板,避免在豎向出現結構剛度突變。但有時,這一點往往與建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高層建筑中,一般要求在建筑物的底層或底部若干層布置商店,這就要求在建筑物底部取消部分隔墻以形成大空間,這時也可將部分剪力墻落地、部分剪力墻在底部改為框架,即成為框支剪力墻結構,也稱為底部大空間剪力墻結構。
1.10當把墻的底層做成框架柱時,稱為框支剪力墻,底層柱的剛度小,形成上下剛度突變,在地震作用下底層柱會產生很大的內力和塑性變形,致使結構破壞。因此,在地震區不允許單獨采用這種框支剪力墻結構。
1.1剪力墻的開洞:在剪力墻上往往需要開門窗或設備所需的孔洞,當洞口沿豎向成列布置時,根據洞口的分布和大小的不同,在結構上就有實體剪力墻、整體小開口剪力墻、聯肢剪力墻、壁式框架等。
2剪力墻結構的基本含義
剪力墻結構的定義:①剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻;②高層建筑結構不應采用全部剪力墻的剪力墻結構;③剪力墻較多時,應布置筒體(或一般剪力墻),形成剪力墻與筒體(或一般剪力墻)共同抵抗水平力的剪力墻結構。
剪力墻結構的必要條件:抗震設計時,墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不大于結構總底部地震傾覆力矩的50%。
剪力墻結構的下限:當墻較少時,如墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結構總底部地震傾覆力矩的15%~40%,則可以按普通剪力墻結構設計。下限規范沒有規定,用戶可以靈活掌握。如果在剪力墻結構中,只有個別小墻肢,不應看成剪力墻結構而應作為一般剪力墻結構處理。
3剪力墻房屋的設計
3.1選擇有利的建筑形式在抗震設計中,建筑平面應盡可能簡潔、規則,結構的剛心與質心相一致,以減少地震作用下結構產生的扭轉效應。剪力墻的方案布置、墻量的多少、墻片的大小應合理。由于底部框墻結構中的剪力墻屬低矮墻,其抗剪剛度相對較大,如果布置的墻肢較長、平面形式復雜,很容易出現局部剛度過大,受力過于集中的現象,甚至經常出現只布置極少的剪力墻就滿足上下層抗側剛度比限值的情況。因此在剪力墻布置方案上一定要堅持均勻、對稱、周邊、分散的原則,墻片不宜過長,應以墻片高寬比1.5左右為宜。同時還應控制剪力墻的最大間距,以期符合規范的要求。縱向抗震墻還應在外縱軸布置開窗洞的抗震墻或剪力墻,這樣大大增強橫向抗傾覆的能力,避免邊柱產生過大的壓力和拉力。
3.2建筑高度和層數的限值以往震害資料及文獻的分析表明,底層框架剪力墻房屋的震害隨著樓層數的增加而加劇。因此底層框架——剪力墻結構應滿足高度和層數的限值。6,7度區22米7層,8度區19米6層。所謂房屋總高度是指室外地面到主要屋面板板頂或檐口的高度。半地下室從室內算起,全地下室或嵌固條件好的半地下室應從室外地面算起。帶閣樓的坡屋面應算到山間墻的1/2高度處。室內外高差大于6米時,房屋總高度應允許適當增加,但不超過1米。
3.3嚴格遵守抗震規范對不同設防烈度的第二層與第一層側移剛度比的限值規定在歷次地震中,底層框架房屋結構之所以發生嚴重破壞,其原因就在于底層層間剛度與上部層間剛度比過于懸殊。當地震作用集中在底層時,由于底層較上部結構小得多的側移剛度,造成非常突出的底層彈塑性變形集中現象。因此,控制底層與上部側移剛度比是很必要的。
3.4底層框架柱網的設置底層應為全框架,至少應是框架形式,即在內柱縱、橫軸線的內、外墻中均設柱或構造柱,且縱橫兩向均應形成框架形式。底部框架結構的柱網不宜過大,一般控制在7.5m左右,并且框架梁上懸墻數目不應超過一道。首先從使用功能上,底框結構大多為商住樓,該跨度對應上部可分割為兩開間(4.2m+3.3m或4.5m+3.3m),無論上部為住宅樓,還是辦公樓,上述跨度對應的上部開間尺寸足以滿足砌體結構所能實現的功能。而且可以控制框架梁上僅有一道懸墻。同時考慮底部框架梁橫斷面高度取值應控制在1/5~1/8梁跨,如果柱網過大,會使梁斷面及配筋出現異常現象,而上部懸墻數目增多,更會加重這種現象。控制柱網尺寸,給出規定限值,限制框架梁上的懸墻數目,對底層框架——剪力墻結構來說非常重要。
3.5過渡樓層設計底層框架——剪力墻結構具有較好的承載、變形和耗能能力,其破壞狀態一般為延性破壞;上部磚房部分雖具有一定的承載能力,但變形和耗能能力相對較差,其破壞狀態多為脆性破壞。在上部磚房中,過渡樓層墻體承受地震剪力和傾覆力矩最大,受力最為不利。此外,在豎向均勻荷載作用下,過渡樓層墻體處于壓剪或拉剪應力狀態。因此當有水平荷載作用時,過渡樓層墻體與落地墻體相比,其抗裂性能和水平承載力均相應降低。試驗表明,在豎向及反復水平荷載作用下,過渡樓層墻體的水平承載力約降低20%~30%。過渡樓層墻體的水平承載力驗算按式
V≤βfVEA/γRE(1)
fVE=1/1.2(1+σ0/fv)0.5fv(2)
A=AW+∑ηiGC/GWAci(3)
β=1/{1+0.45(0.2-0.8hb/l)σ0fVV}(4)
式中β——水平承載力降低系數;
σ0——對應于重力荷載代表值的墻體截面平均壓應力,N/mm2;
fv——砌體的抗剪強度平均值,N/mm2;
hb——托梁的截面高度,mm;
I——托梁的計算跨度(m),對兩跨不等跨梁,I取較大跨的跨度;對跨中設置構造柱的梁,I以1/2代入;
AW——墻體扣除混凝土構造柱及洞口后的水平截面面積,m2;
Aci——混凝土構造柱的截面面積,m2;
Ge,GW——混凝土和砌體的切變模量,N/mm2;
ηi——構造柱抗剪參與系數,中柱(包括邊中柱)取04,邊柱取03;
γRE——承載力抗震調整系數,當A按式(3)計算時,γRE可取10;當計算中不考慮混凝土構造柱(即將混凝土構造柱按相同截面的磚砌體計算)時,γRE可取09。
如按落地墻體的方法驗算其水平承載力,當豎向荷載或托梁高跨比較小時,將會過高地估計過渡樓層墻體的抗震承載力,造成結構抗震可靠性降低。過渡樓層應每開間設置構造柱和圈梁,形成弱框架體系,以增強過渡樓層傳遞地震剪力的能力,同時還將大大增加延性和耗能能力。
文章標題:淺談剪力墻結構設計中的問題
轉載請注明來自:http://m.optiwork.cn/fblw/ligong/jianzhusheji/3501.html
攝影藝術領域AHCI期刊推薦《Phot...關注:105
Nature旗下多學科子刊Nature Com...關注:152
中小學教師值得了解,這些教育學...關注:47
2025年寫管理學論文可以用的19個...關注:192
測繪領域科技核心期刊選擇 輕松拿...關注:64
及時開論文檢索證明很重要關注:52
中國水產科學期刊是核心期刊嗎關注:54
國際出書需要了解的問題解答關注:58
合著出書能否評職稱?關注:48
電信學有哪些可投稿的SCI期刊,值...關注:66
通信工程行業論文選題關注:73
SCIE、ESCI、SSCI和AHCI期刊目錄...關注:121
評職稱發論文好還是出書好關注:68
復印報刊資料重要轉載來源期刊(...關注:51
英文期刊審稿常見的論文狀態及其...關注:69
SCI期刊分析
copyright © m.optiwork.cn, All Rights Reserved
搜論文知識網 冀ICP備15021333號-3