浅谈高层建筑中短肢剪力墙的设计与应用

  存在较多短肢剪力墙的剪力墙布局因存在布局安插灵活、造价绝对较低档优点,深受房产发展商及用户的欢迎,被广泛应用到高层住宅中,本文着重先容短肢剪力墙的基本概念以及在高层建造中的设计准绳。

关键词短肢剪力墙;存在较多短肢剪力墙的剪力墙布局;基本概念;剖析;设计

文章编号1674-3954(2013)09-0015-02

1 引言

近年来随着城市化进程的加快以及人们对住宅环境的求越来越高,传统建造经常采取
的一般框架布局经常会出现露梁露柱等影响建造物美观和室内装 修及运用的情况,而一般剪力墙布局因为其在空间分割上的局限性也不能够餍足人们对住宅温馨性和空间平正化的求。于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结 构的优点,逐渐
发展构成
了能顺应人们新的住宅观念的高层住宅布局型式,即“存在较多短肢剪力墙的剪力墙布局”。

2 短肢剪力墙的基本概念

现行《高层建造混凝土布局技术规程》(JGJ3-2010)(如下简称《高规》)规定①短肢剪力墙是指截面厚度不大于300妹妹、各肢截面 高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。②存在较多短肢剪力墙的剪力墙布局的定义是,必须设置简体和一般剪力墙,由短肢剪力墙与一般剪力墙共同 抵御水平力,在规定的水平力作用下,短肢剪力墙承当的底部倾覆力矩不小于布局底部总地动倾覆力矩的30%但不宜大于50%的剪力墙布局。③存在较多短肢剪 力墙的剪力墙布局的房屋适用高度应比一般剪力墙布局的最大适用高度恰当下降,Ⅶ度、Ⅷ度(0.2g)和Ⅷ度(0.3g)时别离不应大于100m、80m和 60m。B级高度高层建造以及抗震设防烈度为Ⅸ度的A级高度高层建造,不宜安插短肢剪力墙,不应采取
存在较多短肢剪力墙的剪力墙布局。④存在短肢剪力墙较 多的剪力墙布局中,一般剪力墙或简体宜平均分布,并餍足框剪布局中剪力墙间距的求。

3 短肢剪力墙的优点

短肢剪力墙常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型。这类布局型式的优点有

(1)有益
于结合建造立体,利用建造间墙地位来安插竖向构件,基本上不与建造运用功能发生抵牾;

(2)衔接各墙的梁随墙肢地位而设于间隔墙竖立体内,解决了框架梁柱突出墙面的问题,使房间运用率大大普及,能够餍足大多数住宅用户的装饰求;

(3)能灵活安插,可选择的方案较多,较易处置支承楼盖的求;

(4)利用一般剪力墙或核心筒等构件构成
主抗侧力体系,能够较容易餍足布局的刚度和强度的求,防止发生层间刚度突变;

(5)剪力墙数目和肢长可调整性较大,还可经由过程转变截面尺寸和安插来转变其刚度核心地位;

(6)与一般剪力墙布局相比,随着剪力墙数目和布局自重减少,全体布局刚度也相应减小,对普及抗震机能较为有益

(7)墙肢高宽比较大,延性好,主由受弯承载力决定构件的破坏形态,对抗震有益

(8)连梁因跨高比较大,受弯破坏为主,当遇到地动作用时,在弱连梁两端出现塑性铰,如许能起到良好的耗能作用,对墙肢添加多道防线;

(9)以轻质砌体取代局部剪力墙,造价绝对减低。

4 短肢剪力墙剖析与设计

存在较多短肢剪力墙的剪力墙布局的剖析方式基本上与一般剪力墙布局相反,可采取
三维杆系-薄壁柱空间剖析方式(如TBSA、TAT等)和空间 杆一墙组元剖析法(如TBSSAP、SATWE、TUS等)。综合各文献对该布局类型盘算剖析,以及对比
相应的振动台实验了局发明,采取
SATWE中的墙 元来模拟剪力墙并同时采取
弹性楼板假设,以此考虑大开间布局中楼板对抗侧刚度的贡献能够更平正地盘算高层大开间短肢剪力墙一简体布局体系。对设有转换层的 存在较多短肢剪力墙的剪力墙布局,在全体剖析时能够把转换梁先按杆系处置,其后用立体有限元方式对其本身
作较具体的局部剖析,如全体盘算了局反映出刚度不 适合或扭转偏大是,应调整布局安插以取得最佳的效果。

咱们在布局设计短肢剪力墙时应注意如下几点

(1)因为这类布局方式绝对于一般剪力墙布局其抗侧刚度绝对较小,设计时宜安插恰当数目的一般剪力墙,尽可能利用电梯与楼梯间做成刚度较大的内筒,以防止设防烈度下布局发生大的变形,同时也构成
两道抗震设防。

(2)从振动台实验了局来看,存在较多短肢剪力墙的剪力墙布局的抗震薄弱部位是建造立体外边缘及角点处的墙肢,当有扭转效应时,这些部位的墙肢首先开裂,应增强其抗震布局措施,如减小轴压比,增大纵筋和箍筋的配筋率。

(3)高层短肢剪力墙在水平力作用下,呈现全体弯曲变形为主,底部外围小墙肢截面小且需承受较大的竖向荷载,其破坏将较严重,故应加大墙肢厚度或普及混凝土强度等级,增强小墙肢的延性抗震机能。

(4)各墙肢分布只管平正、对称、平均,使建造物的刚度核心与的形心只管濒临,必时用长肢墙来调整刚度核心地位,短墙肢安插应以T形、L形、折线形、+形为主,如许可添加短肢墙抗扭和出立体外稳定,防止构成
伶仃的“一”字形墙肢。

(5)短肢剪力墙受力以承当竖向荷载为主,水平荷载为辅,其截面尺寸餍足标准求,墙肢截面高度与厚度之比宜在5~8范围内,且墙厚在200~300妹妹之间,当墙肢截面高度与厚度比≤3时,应按异形柱的求举行设计。

(6)短肢剪力墙的轴压比应餍足表1求。

(8)为了防止短肢剪力墙过早受剪破坏,短肢剪力墙的剪力设计值不仅底部增强部位与其他各层也按标准予以调整,其增大系数见表3。

(9)抗震设计时,短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率,底部增强部位一、二级不宜小于1.2%,三、四级不宜小于1.0%;其它部位一、二级不宜小于1.0%,三、四级不宜小于0.8%。

(10)各短肢剪力墙地位应只管对齐、拉直,令其与连梁一起构成较规则且延续平均的抗侧力片,并且每道短肢墙宜有两个方向的梁与之衔接。

(11)高层布局中的连梁是一个耗能构件,在短肢剪力墙布局中,墙肢刚度绝对减小,衔接各墙肢间的梁已类似一般框架梁,而不同于一般剪力墙间 的连梁,不应在盘算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调,使其设计内力下降,应按一般框架梁求,把持混凝土压区高度,其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅 70~80%来解决,按强剪弱弯,强柱弱梁的延性求举行盘算。

(12)短肢墙之间的梁应根据跨高比的不同别离按连梁、框架梁盘算内力和配筋,(若梁的跨高比<5时,宜按连梁举行设计;而当跨高比 ≥5时,则应按框架梁举行设计),因为短肢墙也属于剪力墙,配筋可采取 一般剪力墙的盘算方式,但是对于长宽比<3的短肢墙则必须按柱来举行设计。需 注意的是,全体盘算时考虑添补墙体对建造物的基本自振周期影响,折减系数可取0.8~0.9。

(13)因为砖墙与剪力墙两者的变形模量不同,在它们交界处易发生裂缝,咱们能够是在做粉刷时,在二者交界面处附粘一层玻璃丝布,使应力平缓过渡。

5 结语

随着对短肢剪力墙研究逐渐深化,国家标准编制逐渐
完善,咱们在设计中特别重视概念设计,只管平正、对称、平均的支配布局安插,经由过程无效的计 算软件去剖析布局体系,只管餍足设计标准的各项指标,应用无效的抗震布局措施来普及建造的安全性,争取做到布局策划的安全、经济、实效。