剪力墙结构论文关于高层剪力墙结构住宅配筋设计经济性制约论文范文参考资料

剪力墙结构论文关于高层剪力墙结构住宅配筋设计经济性制约论文范文参考资料 【摘要】：文章以通过在结构设计中对设计方案分析计算及优化设计，对剪力墙、梁、板等构件的配筋设计采取必要的技术措施，最终使该项目结构配筋设计的经济性得到有效的制约。 【关键词】：高层建筑；剪力墙结构；配筋设计；经济性 引言 随着我国房地产业的飞速发展，高层剪力墙结构住宅日益增加，在设计中对剪力墙结构进行设计方案优化，并且对剪力墙、梁、板等构件的配筋采取一定的技术措施，这对节约经济成本具有现实作用。以前因为对剪力墙的各种结构形式及其力学性能的研究不够深入，为了确保结构的安全性，设计人员在设计时往往采用保守的策略调整计算结果，通过采取加强构造的方式来提高构件强度。这样处理往往不经济，并且也不一定真正能保证安全。本文以某高层剪力墙结构住宅为例，对结构配筋设计经济性制约进行探讨。 1、荷载取值 恒荷载由材料的实际重量取值，当设备荷载较大时也应考虑进去。荷载统计时应认真仔细，保证不漏项，力求准确。活荷载根据荷载规范取值，考虑到人们生活水平提高后对装饰的要求也相应提高等理由，取值时可稍大。 2、剪力墙厚度及留洞 根据钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程(以下简称高层规程规定，大概定出剪力墙的厚度，同时也可根据经验取值。厚度一般不小于160mm，如剪力墙太薄则施工质量不易保证。当单片剪力墙墙肢宽超过8m时，如横向的分户墙，须留施工洞，各层均设，上下对应，使之变成联肢墙，以符合结构计算模型的要求。一般情况下，剪力墙的厚度从底到顶保持不变。转变时要符合规范的要求。 3、连梁的高度 通常是从洞顶算到上一层的洞底或从洞顶算到楼板结构标高处。对于门洞，上述2种情况的高度是相同的。但对于窗洞，由于有窗台的高度，使得连梁高度太大。在地震力作用下，弯矩和剪力都较大，往往超筋。设计时采取的策略是将窗台下的墙也开成洞口，这样连梁的高度就会降低，同时也与计算图形相符合。此部分窗台可用砖或其它轻质材料后砌。 4、现浇楼板 板厚不宜太薄，尽管强度计算能通过。对底层及顶层的楼板要适当加厚，使之尽可能符合计算模型要求的楼板刚度为无限大的假定。楼板顶结构标高最好相同。对建筑要求的厨房、厕所楼面低20mm的处理策略，可将该处的隔音层厚度减小，防水层做法保持不变。 5、用PKPM系列结构CAD软件进行整体分析计算 按照建筑图的平面布置及竖向布置，首先进行结构建模，此时要正确理解各软件的技术条件，掌握它的输人技巧。应根据具体工程的抗震设防烈度、属几类场地土、住宅高度来确定剪力墙结构的抗震等级。基本风压取本地的基本风压乘1.1的系数。值得注意的是计算时输人的各种系数、参数多达上百个，这就要求每一个系数都要与实际结构相对应，且符合各种规范的要求。计算的结果主要有:2个方向的结构自震周期、各种荷载作用下的内力值、顶点位移最大值及层间位移最大值、质心与形心、各层墙体、连梁配筋信息及超配筋信息等。高层剪力墙住宅由于开间及进深都不大，一般计算下来，除有部分墙体、连梁超筋外，大部分墙体皆为构造配筋。有时刚度偏大，如有的结构顶点位移远远小于规程规定的值。刚度大则地震力就大，配筋量多，构造要求严，造成不必要的浪费；结构太柔又会有不安全感。因此就要对结构做必要的调整，多次核算使结构刚柔适中。所有的计算结果包括输人的图形数据最好打印出来，以备归档核查。 结构优化设计对提高房屋结构性能和结构的经济性十分重要，具体可从以下几方面进行： (1)短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑角部处的墙肢，如果一扭转效应时，会加剧翘曲变形，使墙肢开裂，可以减小轴压比和增大纵筋和箍筋的配筋率来加强抗震功能。 (2)由于短肢剪力墙结构比普通剪力墙结构的抗侧刚度小，设计时需布置适当数量的长肢墙，或利用电梯、楼梯间形成刚度较大的内筒，以避开结构产生较大的变形。 (3)高层短肢剪力墙结构在水平力作用下，底部*小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力，所以对外周边墙肢应加大厚度和配筋量，加强小墙肢的延性抗震性能。 (4)各墙肢尽量要均匀分布，使其刚度中心尽量与建筑物的形心接近，必要时可用长肢墙来调整刚度中心。 (5)高层结构中的连梁是一个耗能构件，在短肢剪力墙结构中，连接各墙肢间的梁不同于一般剪力墙间的连梁，在计算的总体信息时不应将连梁的刚度大幅下调，这样会使设计内力降低。应按照普通框架梁要求，制约混凝土压区高度，把梁端负弯矩钢筋塑性调幅70%80%，按强剪弱弯、强柱弱梁的延性要求进行计算。 1、剪力墙的配筋制约 2、板的结构配筋制约 为了降低楼板钢筋的配筋量，楼板钢筋采用CRB550冷轧带肋钢筋。CRB550冷轧带肋钢筋作为受弯构件主筋，其抗拉强度标准值为550N/mm2，抗拉强度设计值为340N/mm2。很明显强度值比HPB235级钢筋高50%以上，而冷轧带肋钢筋的加工费用为HPB235钢筋每吨价格的5%左右，因此配筋结果明显要比采用HPB235级钢筋要少。 3、梁的结构配筋制约 抗震规范规定梁的纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5，且计入受压钢筋的梁端混凝土的受压区高度和有效受压区高度之比，一级不应大于0.25，二*不应大于0.35。如果按0.35反算配筋率的话，配筋率为1.4左右。因此，制约梁的最大配筋率在1.5%左右不仅有利于梁的内力重分配，也容易形成塑性破坏，而且还对梁配筋的经济性有利。 高层住宅建筑设计时由于受到场地、规划、委托方及其他各方面的影响，有的平面布置、竖向布置很不利于抗震抗风设计。尽管用现有的软件可以计算出结果，但局部墙体必定要很厚，配筋量大，构造要求严，很不经济。因此结构专业在方案阶段就要与建筑专业很好结合，在保证住宅结构安全的前提下满足使用功能及立面美观要求。例如要尽可能避开出现小墙肢，连梁高度不能太小，上下层洞口对应布置等。建筑图有变化时，要及时通知结构专业，保证结构计算准确。设备专业主要有给排水、暖通、煤气、配电等。结构设计与其配合时要特别注意有关预留孔洞，预埋件的大小、位置和重量。对较重的设备荷载，结构计算时必须考虑进去。要避开预留孔洞、预埋套管正好截断剪力墙暗柱、端柱的纵向钢筋及连梁钢筋。 结束语 优化设计是结构设计的首要步骤，是制约工程成本的有效策略。在工程项目结构设计时要正确处理好技术与经济的对立统一关系。这就要求工程设计人员认真做好多方案的技术经济比较，优选出最佳方案，采取必要的技术措施，从而主动地影响工程投资，以达到有效地