高层建筑剪力墙设计浅析

高层建筑剪力墙设计浅析高层建筑剪力墙设计浅析高层建筑剪力墙设计浅析高层建筑剪力墙设计浅析马 静静山 东省 临沂 市沂 南县 科源 建设 技术 咨询 服务 中心 山 东 临 沂 27630摘 要 ： 本 文作 者结 合工 作经 验 ， 对 高层 建筑 的剪 力墙 体系 结构 设计 进行 探讨 ， 供 大家参 考。 关 键词 ： 建 筑； 剪力 墙； 设计 ；浅 析中 图分 类号 ： TU2文 献标 识码 ： A文 章编 号：剪 力墙 结构 体系 的重 要度 在建 筑施 工中 占有 相当 大的 比重 ， 近 年来 ， 高 层建 筑飞 速发 展 ，呈 上升 趋势 。 剪 力墙 结构 得到 更为 广泛 的应 用 。 目 前我 国设 计人 员正 在朝 着剪 力墙 结构 体系设 计深 度方 向努 力。 但是 相对 与国 外设 计技 术来 说， 我们 还存 在着 很多 方面 的不 足之 处 ， 还有 很多 需要 改进 的地 方 ， 上 升空 间也 比较 大 。 因 此 ， 我 们需 要投 入更 多的 精力 与时 间做 好剪力 墙结 构的 设计 工作 。 1高 层建 筑物 的受 力特 点与 支撑 件 对 于高 层建 筑而 言 ， 越 高所 承受 的竖 直压 力就 越大 ， 水 平风 荷影 响也 越大 ， 所 承受 的外力 主要 就是 水平 和垂 直方 向 。 对 于比 较低 的建 筑来 说 ， 高 度较 低 ， 地 基面 积较 大 ， 相 对而 言所 受的 风荷 及地 震影 响就 很小 ， 在 高层 建筑 上 ， 水 平荷 载产 生的 倾覆 力会 很大 ， 设 计人 员主要 考虑 的问 题是 水平 荷载 ，轴 向变 形及 结构 延性 等方 面。 1.水 平载 荷建 筑物 的高 度达 到一 定数 值后 ， 它 们在 竖直 方向 上承 载的 荷载 变化 量并 不大 ， 所 承受 的风 荷载 以及 地震 作用 的水 平荷 载会 呈现 一定 的规 律性 ， 建 筑物 的结 构特 性不 同 ， 风 荷载 及地震 水平 荷载 则会 随之 发生 较大 变化 。 1.2轴 向变 形建 筑物 越高 ，竖 向荷 载越 大， 竖向 荷载 越大 ，连 接柱 中的 轴向 变形 就会 越大 ，相 应的 ，连 续梁 的弯 矩所 受影 响就 会越 大， 预制 构件 的下 料长 度也 会受 影响 而有 所改 变， 由此 可见 ，在 施工 时必 须计 算出 轴向 变形 值， 并及 时调 整下 料长 度。 1.3结 构侧 移高 层建 筑的 结构 设计 关键 之一 是结 构侧 移的 控制 ， 楼 房越 高 ， 水 平荷 载下 结构 的侧 移就会 越大 ，对 于楼 房的 稳定 性威 胁也 就越 大， 因此 ，高 层建 筑物 的结 构侧 移一 定要 严格 控制 ，以 确保 楼房 的稳 定性 。 1.4结 构延 性相 对于 低层 建筑 而言 ， 高 层建 筑的 结构 柔和 性较 好 ， 在 地震 侵袭 发生 较大 震动 时 ， 会 产生 较大 的变 形。 建筑 物在 塑性 变形 阶段 中对 变形 能力 的要 求相 对较 高， 要想 保证 结构 延性 ，必 须在 建筑 设计 中采 取一 定的 措施 。 2剪 力墙 结构 设计 的基 本原 则 剪 力墙 结构 在建 筑中 主要 承担 竖直 方向 重力 与水 平方 向荷 载 ， 剪 力墙 结构 的设 计既 要安全 合理 ， 又 要考 虑经 济问 题 。 设 计过 程中 ， 各 种位 移限 制值 都要 满足 ， 结 构构 件中 抗侧 力构件 的作 用也 要充 分考 虑到 。设 计时 ，剪 力墙 的数 量也 要满 足位 移限 制值 相关 规范 的要 求 ， 数量 应该 尽量 少 ， 但 又不 能影 响基 本振 犁的 要求 。 建 筑中 剪力 墙结 构所 承受 的倾 覆力 矩应 不小于 总数 的一 半。2.1调 整楼 层最 小剪 力系 数方 面的 原则设 计中 剪力 墙结 构的 布置 要尽 量减 小， 大开 间的 剪力 墙结 构布 置是 最好 的设 计方 案 ， 侧向 刚度 结构 可以 达到 较为 理想 的状 态 。 楼 层间 的剪 力系 数尽 量小 ， 但 不能 超出 规范 的极 限范围 ，短 肢剪 力墙 承受 的地 震倾 覆力 矩于 整体 总底 部承 受的 地震 倾覆 力比 要小 于或 等于 1:4，这 样既 可以 减轻 结构 自重 ，同 时降 低了 地震 带来 的危 害又 可以 节约 用费 。 2.调 整楼 层间 最大 位移 与层 高之 比方 面的 原则规 范规 定的 最大 的楼 层间 的位 移在 计算 的时 候 ， 如 果楼 层地 区地 震比 较频 繁 ， 所 用的 标准 值产 生的 楼层 计算 可以 保留 在结 构的 整体 弯曲 变形 ， 应 该计 入扭 转变 形在 以弯 曲变 形为 主的 高层 建筑 中 。 高 层建 筑重 点考 虑的 方面 就是 楼层 间的 扭转 和剪 力变 形 。 结 构的 剪切 变形 由竖 向构 建的 数量 决定 着 ， 在 建设 施工 中 ， 有 足够 多数 量的 构件 还是 远远 不够 的 ， 更 要考 虑构建 的布 局是 否合 理， 如果 不合 理， 就会 产生 过大 的扭 转变 形， 楼层 间的 位移 就达 不到 要求 。因 此 ， 对 于高 层建 筑而 言 ， 不 能只 是以 楼层 间的 位移 来确 定竖 向构 件的 刚度 ， 而 应该 尽量 减小 扭转 变形 。 2.3调 整剪 力墙 结构 连续 超限 方面 的原 则剪 力墙 结构 的连 续跨 高比 太小 会导 致弯 矩出 现及 剪力 过大 ， 超 过规 范限 度 ， 跨 高比 一般大 于或 等于 2.5。 规范 规定 ，在 跨高 比小 于 5的 时候 ，连 续梁 不能 够拆 减。 跨高 比的 正确选 择 ， 可 以很 好地 避免 弯矩 及剪 力过 量 ， 可 保持 在规 定范 围内 。 在 结构 设计 时 ， 如 果可 以有效 合理 的用 上这 些 ， 可 以大 大降 低工 程成 本 。 剪 力墙 结构 不只 应该 符合 相关 规定 ， 在 设计 时要 考虑 多方 面的 因素 ，建 筑物 的平 面、 立面 应尽 量均 匀， 剪力 墙结 构应 尽量 远离 房屋 中心 ，以 保证 房屋 整体 的抗 扭。 3剪 力墙 结构 设计 剪 力墙 的刚 度较 大 ， 整 体性 较好 ， 容 易达 到承 受的 荷载 要求 。 设 计师 主要 考虑 以下 几个方 面： 3.1剪 力墙 界面 的厚 度要 求剪 力墙 厚度 尽量 小的 优点 主要 是保 证剪 力墙 平面 的刚 度及 其稳 定性 。 当 剪力 墙相 较于 墙体 平面 外面 时 ， 相 交处 可以 作为 剪力 墙的 支撑 ， 对 于平 面外 的刚 度与 未稳 定性 有很 好的 保证 。剪 力墙 最小 厚度 确认 时 ， 计 算依 据主 要是 建筑 物层 高及 无支 长度 中的 较小 值 。 进 行抗 震设 计时 ， 底 部加 强区 根据 地震 的具 体大 小情 况来 设计 ， 地 震越 大 ， 底 部加 强区 所占 层高 或者 无支长 度总 面积 比较 越大 ， 且 面积 一般 不小 于 160m。 非 抗震 设计 时 ， 底 部加 强区 一般 不会 大于层 高或 无支 长度 的百 分之 25%。3.2剪 力强 结构 中混 凝土 强度 等级 要求剪 力墙 中混 凝土 要求 相对 较高 ， 等 级最 少要 为 C20， 如 果剪 力墙 结构 中带 有筒 体与 短肢 ，那 么其 中的 混凝 土强 度最 少要 为 C25。3.剪 力墙 结构 在进 行抗 震设 计时 ，构 造边 缘的 构件 在剪 力墙 墙肢 中是 必不 可少 的 。 在非 抗震 设计 中， 其墙 端部 位的 构件 配置 及钢 筋配 置都 要符 合相 关的 规定 要求 。 3.4剪 力墙 结构 设计 中要 考虑 竖向 分布 时钢 筋配 筋率 的最 小值 ， 主 要作 用就 是保 证混 凝土 墙体 在受 到弯 力较 大时 出现 裂缝 时不 至于 立刻 达到 抗弯 承载 力的 极限 ，还 可以 防止 斜裂 缝出 现后 发生 脆性 剪拉 破坏 。3.5剪 力墙 结构 开洞 构造 设计 。 若 是剪 力墙 结构 中开 洞较 小 ， 其 影响 较小 在计 算时 可不必 考虑 在内 。 为 了保 证剪 力墙 结构 截面 的承 载力 ， 要 在钢 筋切 断集 中处 将洞 口补 足 ， 并 且钢筋 直径 最小 要达 到 12m。 具体 施工 要根 据实 际情 况， 边缘 构件 的设 置根 据实 际情 况。3.6高 层建 筑剪 力墙 结构 体系 受到 的竖 直方 向荷 载比 较大 ， 竖 直荷 载包 括建 筑整 体的 自身 重量 及楼 面荷 载产 生的 影响 。 由 于荷 载的 存在 ， 竖 直方 向会 产生 轴力 ， 是 连续 梁内 出现 弯矩 。 计 算时 依据 的是 其受 力面 积 。 若 是水 平荷 载 ， 其 计算 就要 按平 面考 虑了 。 剪 力墙 结构 计算 工作 比较 复杂 且工 作量 较大 ， 在 建筑 施工 时 ， 要 针对 不同 的剪 力墙 结构 的受 力特 点进 行计算 。 剪 力墙 结构 体系 是一 种抗 剪性 能较 好的 结构 ， 设 计时 要考 虑建 筑施 工的 具体 情况 ， 设 计时 应尽 量避 免竖 向刚 度突 变， 确保 其刚 度。 4结 束语随 着国 民经 济与 科学 技术 的飞 速发 展 ， 人 们的 生活 水平 得到 显著 的提 高 ， 相 应的 ， 对 于生 活质 量的 要求 也越 来越 严格 。 房 屋建 筑是 人们 生活 中必 不可 少的 ， 其 施工 质量 的好 坏直 接影 响着 人们 的生 命健 康与 财产 安全 。 剪 力墙 体系 结构 是建 筑施 工的 重要 组成 部分 ， 其 设计 的好 坏 ， 很 大程 度上 影响 着整 个建 筑施 工的 质量 ， 决 定着 建筑 施工 投资 成功 与否 。 当 前 ， 人 们不 断追 求新 颖与 潮流 ， 为 林立 的建 筑物 带来 了崭 新的 面貌 ， 但 对于 设计 人员 来说 ， 提 出了 更高 的要 求 。 剪 力墙 体系 结构 是一 种混 凝土 材质 的土 墙结 构 ， 在 高层 建筑 中代 替了 原来 的框 架结 构中 的梁 柱 ， 主 要作 用是 承受 竖直 和水 平方 向的 各种 荷载 引起 的内 力 ， 对 于其 他结 构的 水平 力也 可以 很好 地控 制 。 目 前 ， 剪 力墙 结构 被广 泛的 应用 于高 层建 筑中 。 剪 力墙 为高 层建 筑物 提供 的抗 剪强 度与 刚度 都很 大， 可以 有效 的保 证建 筑施 工的 质量 。 参 考文 献： 1苏 绍坚 .住 宅楼 剪力 墙结 构设 计分 析 J.核 工程 研究 与设 计， 207， （ 01） 2吴 继成 .高 层框