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建筑结构设计中剪力墙结构概念方案

日期:2021/12/14 Click:36
1建筑结构设计中剪力墙结构概念方案布置剪力墙结构概念方案布置是剪力墙结构设计的首要前提,方案布置的合理性与否对整个工程造价影响甚大,因此以下对剪力墙结构布置作简要分析。2建筑结构设计中剪力墙结构受力分析剪力墙结构设计有着自己的设计规则及原理。
剪力墙结构概念方案布置在建筑结构设计中

剪力墙结构的概念方案布局是剪力墙结构设计的主要前提。方案布局的合理性对整个工程成本有很大的影响。因此,以下是对剪力墙结构布局的简要分析。剪力墙平面布置应沿两个主轴方向双向布置,尽可能均匀对称布置,两个主轴方向刚度尽可能相似。剪力墙布置过集中可能导致结构刚度中心与荷载重心偏差较大,扭转效应较严重;剪力墙布置过多会导致刚度分布不均匀,梁板跨度增加,一方面会增加结构重量,增加地震效应,增加工程成本;另一方面,剪力墙间距过大,使墙承载荷过大,轴压比增加,影响剪力墙延性设计。

此外,结构角和结构开孔后形成的不规则凹凸是抗震扭转的的薄弱部位,容易产生较大的扭转变形,导致扭转损伤。因此,在考虑剪力墙的平面布置时,应局部加强角和开口周围的单独加固。尽量在平面角部布置L形墙肢,也可采取端柱、角地板设置暗梁等结构措施加强,以提高其扭转刚度。剪力墙的垂直布置应沿房屋高度、上下对齐、连续布置,墙厚和墙长高度应均匀变化,以逐渐减少垂直刚度,有效避免垂直刚度的突变。这既经济又能满足承载力和侧向变形的要求。因此,剪力墙布局的质量直接关系到整个结构的合理性和经济性。

如今,结构的经济性已经成为结构设计中必须考虑的因素。如何在满足安全的前提下充分利用有限的资源,是大家结构工程师值得思考的问题。因此,在剪力墙布局合理的前提下,尽可能经济,节约成本,降低工程成本。结构的重点、关键部件或计算模型与实际情况不同,至少使用两种不同的结构计算App进行分析和计算,然后进行包装设计,加强结构。在概念方案布局的早期阶段,结构设计师应与建筑师密切合作,初步确定更合理的布局方案,避免不规则或严重不规则的平面立面,实现先进技术、安全适用、经济合理的设计方案,达到降低整体成本的目的。

剪力墙结构在建筑结构设计中的应力分析

剪力墙的结构设计有其自身的设计规则和原理。剪力墙的高度和宽度通常比厚度大得多,,然而,它与板有很大的不同。板材按弯曲构件计算,剪力墙按弯曲构件计算。因此,在分析其结构设计时,需要考虑其具体的设计差异。此外,剪力墙的肢长和厚度范围也有其自身的特点,因此当墙肢截面高度与厚度之比为h时w/tw≤四、应按框架柱结构设计;当hw/tw>8时为一般剪力墙;当4≤hw/tw≤短肢剪力墙,这也是剪力墙结构设计的基本原则之一。

剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙、梁、板组成的空间结构。它主要承受两种负荷:一种是垂直负荷,垂直负荷主要是恒定负荷、活负荷、剪力墙体重量和垂直地震作用;另一种是水平负荷,主要是水平风负荷和水平地震作用。剪力墙的内力和变形分析包括在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的分析。在承载能力极限状态下,剪力墙不会在各种工作条件下损坏,并能安全承受重力负荷。在正常使用极限状态下,结构变形符合规范要求,结构耐久性也符合设计要求。

剪力墙的变形主要是弯曲变形,框架结构的变形主要是剪切变形。为实现剪力墙弯曲破坏的延性破坏模式,《高层建筑混凝土结构技术规程》简称高规定,规定墙长不得大于8m。事实上,影响剪力墙破坏模式的两个主要因素是剪跨比和轴压比>2.轴压比不超过规范规定的限值,可实现延性破坏模式。剪力墙长8以上m当时,试着在墙的中间形成一个洞,并通过弱连梁连接。这样,剪切比一般大于2,即可以满足延性损伤的需要。在地震作用下,连梁通过连梁消耗能量,连梁端首先进入塑性变形,形成塑性铰链,使连梁起到第一道抗震防线的作用。

3连梁设计

在高层住宅剪力墙结构中,由于开口时间小或墙体长度长,开口后形成连梁。如果两个墙体之间出现跨度较小的连梁,在计算过程中很容易产生连梁抗剪超限。通常有以下解决方案:①增加横截面可以提高连梁本身的抗剪性,但随着连梁刚度的增加,相应的内力也会增加,其抗剪性的提高是有限的。在一定梁宽的情况下,通过增加连梁高度;在一定梁高的情况下,也可以加宽梁宽,但加宽横截面对连梁刚度的贡献较小,仅为线性关系,使抗剪力的增加值仅大于分担剪力的增加值。

②调整设计内力。当增加连梁截面无效时,可通过人工内力调整降低连梁刚度,控制剪切分配比,解决连梁剪切问题。最简单的调节方法是在计算参数选择时调整连梁刚度折叠系数,仅在计算内力加固时使用。在整体计算和非地震荷载的作用下,连梁刚度不得降低,连梁应具有足够的弯曲和剪切承载能力,以满足正常使用的要求。跨高比大于5的连梁应按框架梁设计,并必须满足框架梁的要求。③还可以设置水平缝形成双连梁、多连梁或采取其他结构措施加强剪切承载力,如设置交叉暗支撑,以提高连梁的剪切承载力。

4结语

随着我国国民经济整体水平的不断提高和建筑结构设计发展速度的不断加快,高层建筑将成为现代建筑的主流。剪力墙结构因其侧向刚度大、侧向变形小等优点而被广泛应用于高层建筑中。因此,掌握剪力墙结构的应力特点,掌握剪力墙结构设计的基本原则,剪力墙结构设计将更加经济合理。因此,建筑结构设计人员应对剪力墙结构的设计原理有清晰的认识,在此基础上,通过不断的设计实践,促进我国建筑工程整体设计水平的有效提高。

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