剪力墙设计(精选8篇)
剪力墙设计 篇1
抗震设计的框架-剪力墙结构有哪些设计要点?
抗震设计的框架-剪力墙结构,应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值,确定相应的设计方法,
1框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构设计,框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计;
2当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时,按框架-剪力墙结构的规定进行设计;
3当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时,按框架-剪力墙结构设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用;
4当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时,按框架-剪力墙结构设计,但其最大适用高度宜按框架结构采用,框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用,
当结构的层间位移角不满足框架-剪力墙结构的规定时,可进行结构抗震性能分析和论证。
剪力墙设计 篇2
进入经济的高速发展时期, 我国城镇化脚步加快, 高层建筑的规模和数量随之不断增加。作为一名高层建筑的设计者, 有必要充分掌握其结构设计及剪力墙设计的特点。高层建筑中的剪力墙结构同低层的建筑物相比较而言, 受力情况更加复杂。因此在设计施工过程当中, 设计者与施工者都要认真对待。要想建成一栋好的建筑, 建筑工作人员必须以建筑结构特点和剪力墙的具体情况为依据进行建设施工, 做到真正提升建筑施工水平。本文结合某高层建筑的结构设计为例, 分析了高层建筑在结构中的设计特点, 并且总结了剪力墙的设计要点。
1 工程实例
某个住宅小区建筑工程2#, 住宅楼有23层, 建筑物高68.78m, 其主要采用的是剪力墙结构来承受建筑物本身的水平、垂直荷载力, 并且采取刚性的结构体系用以承受水平侧力。设计使用的期限是50年, 抗震水平按照Ⅶ度来防震。图位该建筑2#住宅楼的标准平面图。
2 高层建筑的结构设计特征
2.1 高层建筑结构设计的决定性因素———水平荷载
水平荷载指的是物体受到的水平方向的作用力, 作用于建筑的工程结构中, 会使得工程结构发生内力变形。建筑的自重以及露面如果使用荷载则在竖构件当中会引起轴力和弯矩, 而它的数值仅仅与建筑的高度成一次方正比。对于一栋特定的高层建筑来说, 虽说竖向的荷载基本是定值, 并且会对整体的结构设计产生重大影响, 但是水平荷载对高层建筑结构所有的倾覆力矩以及对竖构件所产生的轴力, 与建筑的高度成二次方正比。因而, 水平荷载是高层建筑的结构设计的决定性因素之一。
2.2 更高的抗震要求
当前, 我国许多建筑基本的抗震基准为“小震不坏”、“大震不倒”。在结构设计过程中, 除了要合理设计风荷载和竖向荷载的正常使用指标外, 还应该充分考虑设计概念、构造措施及抗震验算这三个方面, 通过各种措施来达到减震的效果。当前, 尽管理论上的计算分析手段及原则得到不断地完善, 但是由于地震本身所具有的未知性及复杂性常常会使得理论分析计算的结果同实际出现偏差。当高层建筑结构进行到弹塑性阶段, 会产生局部结构出现开裂的现象, 对建筑的整体结构产生严重的破坏, 使用常规的计算原理及方法不足以准确计算分析出符合实际情况的数值。因而, 高层建筑在设计结构时对于抗震的要求也越来越高。
3 建筑结构中设计重点的控制指标———侧移与轴向变形
在建筑设计过程当中所不能忽视的便是结构侧移问题。建筑物层数的不断增加, 建筑物的高度也随之不断增加, 建筑物在水平方向上的侧移也会越来越大。所以, 在近处高层建筑设计时, 必须充分考虑建筑侧移的因素, 并且将其控制在合理范围以内, 保证建筑的稳定和安全。图2为建筑框架结构的侧移。
高层建筑属相经常处在很大的一个数值, 如此大的负载很可能会导致建筑柱体发生很大的变形, 从而使得梁支座负弯矩的数值会变得更小, 而端支座负弯矩及跨中正弯矩的数值则随其渐渐变大, 这一系列的变化将会对构件长度及连续性的梁弯矩产生一定影响。如果高层建筑采用剪力墙结构这一框架, 框架边柱的轴压应力一般会比中柱小, 变形的程度也会小于中柱。当建筑到达一定高度的时候, 轴向变形的数值会变大, 若不控制好会对建筑的未来带来不良影响。所以, 建筑在施工时, 进行施工的工作人员必须依据建筑轴向变形的数值相应调整建筑的下料。此外, 施工的工作人员也须注意构件及侧移的影响, 还要充分考虑建筑的竖向变形影响以确保建筑的质量安全。
4 剪力墙结构的布置要点与设计分析
4.1 剪力墙的布置要点
(1) 剪力墙的布置。在高层建筑中需要沿着主轴方向双向进行布置, 使之形成一种空间结构。在设计抗震性能是应避免剪力墙呈单向布置, 并且使双向的刚度尽量接近。通常来说, 剪力墙的平面布置需要遵循几点原则, 即对称、均匀及周边, 且数量适中。如果剪力墙的配置比较少, 会使建筑结构抗侧向的刚度不够;但是如果剪力墙配置过多, 则不能充分有效地利用墙体, 使得抗侧向的刚度变大, 从而制约了建筑的整体结构与性能, 也是对制造成本的浪费。图3为剪力墙结构的几种结构平面布置。
(2) 墙肢截面的布置。在布置墙肢截面时, 尽量以匀称规则、简单适用为标准。其竖向刚度做到适中, 门窗需成列布置, 保证其上下对齐, 形成比较清晰的墙肢。在洞口布置时, 要避免墙肢刚度的偏差所产生洞口不规则的问题, 甚至出现错洞。如若出现上述情况, 可以根据弹性面的有限元方法对应力进行分析, 按照分析结构进行设计与校对。
4.2 剪力墙的设计分析
在高层建筑中剪力墙是最为常见的设计结构之一, 其拥有抵抗力大、承载能力强及用钢量少等这些特点, 被广泛应用在高层住宅楼或旅馆当中。在具体设计过程中, 居室及客房的空间都比较小, 所以施工工作人员要用墙面分割空间。这些用于分割空间的墙面多是采用现浇剪力墙技术, 能够实现较的经济性与实用性。
(1) 配筋设计。剪力墙水平布筋可以有效预防墙体出现裂缝造成剪切的破坏, 还可以阻挡温度对于混凝土产生的影响。在进行配筋设计时, 对建筑连梁和比较敏感的墙面一定要适当地增加配筋的数量。对于长度较短且高度较低的建筑, 则可以适当减少配筋数量。
剪力墙垂直布筋的主要作用是抗弯曲, 在多层剪力墙结构中的配筋通常为除去墙面边缘的钢筋。在钢筋配置中, 竖直方向墙体配筋的保障间距不能大于300mm。竖直方向上钢筋如果太多会使得墙体抗弯曲能力大于抗剪能力, 如此对建筑物的抗震是极其不利的。
(2) 边缘设计。通常来说, 槽型截面的剪力墙结构沿性比之矩形截面的要强。在进行设计计算时, 设计者可以适当增加墙体的截面边缘约束力, 做到有效提高墙体结构延性、剪力墙水平剪力作用与抗剪的能力。此外, 在进行建造设计时, 需要在墙端位置安置暗装, 并规范其截面数据, 以防发生建筑问题。
(3) 墙面设计。由于剪力墙的结构刚度较大, 且其受温度的影响也较多, 因此对建筑的楼面和屋面的影响也较大。有时比较长的剪力墙会发生变形甚至出现裂缝等现象。这主要是因为剪力墙的结构相对复杂, 混凝土产生变形, 且由于建筑施工条件难以掌控, 容易发生墙体所受的拉应力不足, 最终导致发生建筑问题。
由于剪力墙结构比较复杂, 当墙体产生裂缝时比较难处理, 因此产生的不良影响也相对比较大。目前, 由于市场需求, 大部分建筑工程为了赶工而加班加点, 如此的速度导致建筑质量的下降是必然的。在施工过程中, 使用混凝土的量较大, 加之强度的提高会使拉应力变大, 导致了裂缝的出现。此外, 在建筑施工过程中要采取泵送施工时, 必须增加水泥使用量, 以求减少粗等骨料及骨料粒径的含量。混凝土配比及送料过程如果处理不好, 会大大增加结构的收缩, 这样建筑很容易产生裂缝。所以, 在设计剪力墙时, 一定要重视建设施工过程, 避免建筑问题的发生。
5 结束语
高层建筑的施工过程中, 相关工作人员必须深刻地了解建筑结构设计的特点, 科学设计剪力墙, 确保设计的合理性和建筑质量。
参考文献
[1]徐嘉君.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析[J].科技研究, 2015 (01) :29.
[2]蒋宝峰, 高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J].科技传播, 2014 (07) :55~57.
浅谈剪力墙设计 篇3
[关键词]结构设计;剪力墙
1.1剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。
1.2剪力墙结构中,墙是一平面构件,它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承担竖向压力;在轴力,弯矩,剪力的复合状态下工作,其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求:墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
1.3实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙:整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。整体墙受力如同竖向悬臂,当剪力墙墙肢较长时,在力作用下法向应力呈线性分布,破坏形态似偏心受压柱,配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏,提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长,以防止截面应力相差过大。
联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙,但因一般连梁的刚度比墙肢钢度小得多,墙肢单独作用显著,连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。
壁式框架:当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢,构件形成两端带有刚域的变截面杆件,在内力作用下许多墙肢将出现反弯点,墙已类似框架的受力特点,因此计算和构造应按近似框架结构考虑。
综上所述,设计剪力墙时,应根据各型墙体的特点,不同的受力特征,墙体内力分布状态并结合其破坏形态,合理地考虑设计配筋和构造措施。
1.4墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析,求得内力后按偏压或偏拉进。行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力验算。在剪力墙承载力计算中,对带翼墙的计算宽度按以下情况取其小值:即①剪力墙之间的间距;②门窗洞口之间的翼缘宽度;③墙肢总高度的1/10;④剪力墙厚度加两侧翼墙厚度各6倍的长度。
1.5为了保证墙体的稳定性及便于施工,使墙有较好的承载力和地震作用下耗散能力,规范要求一、二级抗震墙时墙的厚度应≥160mm,底部加强区宜≥200mm,三、四级抗震等级时应≥140mm,竖向钢筋应尽量配置于约束边缘。
以上所述的剪力墙设计中的概念问题可能绝大部分设计人员都懂,但实际应用到工程设计中,施工图纸表达出来的东西有时则存在很大差别,追究原因,许多是与具体的构造处理有关,因此造成墙的截面和配筋差别大不合理。
2剪力墙的边缘构造
2.1结构试验表明矩形截面剪力墙的延性比工字形或槽形截面剪力墙差;计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙的延性;因此在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著地提高墙体的延性,还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。从89规范开始在剪力墙中提出了暗柱、端柱、翼墙(柱)、转角墙(柱),也就是目前规范中的约束边缘构件或构造边缘构件的抗震措施。
2.2对规范的不同理解往往产生了五花八门的设计。有人将每一轴线的墙理解为一片墙仅在端墙设暗柱,有人将凡是拐角或洞口边都设暗柱,而即使是公开发表出版的权威参考书或设计手册对暗柱(翼墙柱)的截面取值也出现了以下三种不同尺寸,因此造成配筋的差别很大,甚至相同的资料由于出版的时间不同,对规范的理解也有所不同。
2.3从2002年开始实施的建筑结构规范,根据结构类型及受力状况,对剪力墙两端及洞口两侧的加强边缘,按墙肢在重力荷载代表值作用下墙肢轴压比的界线及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。
“抗规”GB50011-2001规定抗震墙结构、部分框支抗震墙中落地剪力墙当一、二级抗震时底部加强部位及相邻的上一层均应按要求设置约束边缘构件;但对于一般抗震墙结构(除部分框支墙外)当满足墙肢轴压比限值界线值时可按规定设置构造边缘构件。“抗规”未明确框架一剪力墙结构中的剪力墙需设置约束边缘构件时抗震墙的抗震等级和轴压比界限值;但根据混凝土规范11.7.14条笔者理解框架-剪力墙不受一、二抗震等级限制,凡底部加强区及其上一层当不满足轴压比限界时则均应设约束边缘构件。综合分析“抗规”、“砼规”和“高规”设计约束边缘构件时,框剪结构、框支结构、框筒结构的要求应严于一般剪力墙结构,因此规范要求的条件也就多了一些,设计中应引起注意。由于各规范标准的编写出版、发布、实施的时间不同,加上编写人认识上的差别,各规范在一些条文内容上还存在不协调和不一致的地方。在此必须指出设计中不但要复核短墙肢轴压比,也要复核长墙肢的轴压比:抗震墙结构中,当层数在15层以内时其墙肢轴压比一般都小于0.2,所以一般除9度地震区外,都可以不设约束边缘构件(高层底部加强区除外),只需设计构造边缘构件,不少设计都忽视了这点,造成浪费。
2.4规范标准之间矛盾问题举例。
2.4.1GB50011-2001第6.4.7条规定暗柱截面长度仅需满足bw及≥400mm,不要求满足le/2,在翼墙(柱)中只要求满足壁柱≥300mm,不受墙厚bw的限制,而与“砼规”的要求矛盾。笔者认为“抗规”GN50011的规定比较合理;实际工程中按现行规范要求需要设暗柱之处绝大部位为对门窗洞口边缘的加强,其墙肢属于联肢墙,非一字型矩形墙体,联肢墙连梁起耗散地震能量作用,受力状况和延性较好,在整体受力时当洞口较小时,往往墙体显槽形截面,因此在剪力墙结构中除设置角窗处外,暗柱截面尺寸不必过大;而翼墙(柱)处实际上只是建筑横墙肢的端边缘,不属纵墙肢的端边缘,在纵向水平力作用下,纵向墙法向应力呈线性分布,纵墙肢受力似同偏压柱;横纵交点处刚度,约束性能好,因此对于翼墙(柱)的截面取值也没必要过大;截面过大的暗柱和翼柱往往还容易形成连在一起,造成纵墙竖向配筋增加过多。但转角墙(柱)则是剪力墙很重要的部位,必须严格遵守规范的规定。
2.4.2构造边缘构件虽然“抗规”、“砼规”和“高规”都规定了配筋要求,但比较三本标准所给出的配筋要求的表格中的内容则是矛盾的,是不协调的;笔者
认为“砼规”GB50010-2002表11.7.16的要求比较合理。而“抗规”和“高规”表中的配筋要求是不够合理或是不够严密的。还应指出三本规范中所给出的纵向构造筋的数量4根或6根是不实际的;例如对于转角墙(柱)的纵向筋数量,由于墙纵向筋的间距不宜大于300,又受墙厚限制,角柱的最小的纵向筋应为8根,当墙厚3300时则最少需要12根,不会出现4根或6根的情况。
3剪力墙结构的厚度和配筋问题
3.1根据抗震规范6.1.2条规定,8度地震区剪力墙结构的抗震等级至少应为二级;按6.4.1条要求剪力墙底部加强部位墙厚一、二级抗震等级时不宜小于200mm,且不小于层高的1/16,其他部位不小于160mm,当墙端头无翼墙或暗柱时不应小于层高的1/12。以上规定目的是为防止因墙体平面外刚度过小,稳定性差,容易在偏心荷载作用下压屈失稳,但这些规定对于八度地震区的多层及低高层剪力墙结构显得不够合理。例如5~15层的剪力墙结构,一般墙肢在重力荷载代表值作用下轴压比都小于0.2,电算结果墙体往往只需要构造配筋,但只因底部功能要求3.9m层高,墙厚就得240mm,若业主要求室内视野开阔,不设外纵墙,横墙朝外端头不允许带翼墙或端柱时,当层高3>5~4.2m时,则墙厚需要320~350mm,显然不合理。所以像这样的特殊情况的低多层建筑不应要求死扣规范,而通过采用概念设计分析,控制墙肢轴压比,进行墙体截面条件、强度和稳定性验算并在构造上适当加强暗柱或配筋,保证其整体性连接等措施,是可以使墙厚减小的。
3.2墙体的配筋率,目前在“砼规”11.7.11条文强制规定在一、二、三级抗震等级的剪力墙中,竖向和水平分布筋的最小配筋率均不应小于0.25%;部分框支剪力墙底部加强部位的配筋率不应小于0.3%;这配筋率比其在80年代前的配筋率).07-0.1%要大多了,和国外的配筋率0.1~0.25%的高者基本接轨,这在高层或者较长的剪力墙结构中应该是合理的,但对于低矮、短小的剪力墙值得探讨。
墙的水平分布筋是为横向抗剪以防止墙体在斜裂缝出现后发生脆性剪切破坏,同时起到抵抗温度应力防止砼出现裂缝,设计中当建筑物较高较长或框剪结构时配筋宜适当增加,特别在连梁部位或温度、刚度变化等敏感部位宜适当增加。但对于矮、短的房屋,其水平筋的配筋率是否适当减小值得探讨。
墙的竖向钢筋主要起抗弯作用,目前在一些多层低高层剪力墙中电算结果多为构造配筋;但配筋时所取的配筋率有人往往扣除了约束边缘构件或构造边缘构件中的钢筋,笔者认为竖向最小配筋率应该包括边缘构件中的钢筋,墙肢的竖向配筋原则也应该尽量将钢筋布置在墙端部边缘区并保证钢筋间距≤300mm,也应该注意防止竖筋过多使墙的抗弯强度大于抗剪强度,对抗震不利。
4剪力墙结构的超长问题
4.1混凝土规范9.1.1条规定现浇混凝土剪力墙结构的温度伸缩缝最大间距当在室内或土中时为45m,露天时为30m;而现浇框架剪力墙或框架核心筒结构的伸缩缝间距可取45~55m,规范的这一规定显然与现今建筑的体量越来越大但功能又要求不设缝发生矛盾;因此目前许多工程中的伸缩缝间距都突破了规范的规定,也造成了设计人员在设计中遇到超长结构时的胆量越来越大。笔者认为今后当剪力墙结构超长时,应该慎重处理为好,过长时应该尽量设置温度伸缩缝,宜较严格遵守规范规定的限值,理由如下:
(1)剪力墙结构刚度大,受温差影响大,混凝土的收缩、徐变产生的变形大,墙体对楼面、屋面产生的约束也大;当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。一些未超长的剪力墙结构产生墙体或楼面裂缝,其主要原因就在此。
(2)剪力墙结构多用于商品住房和公寓,使用状况复杂,一旦私人购买的房子出现裂缝,虽然没有安全问题,但处理起来问题多,难度大,社会影响大。
(3)混凝土结构受温度或收缩徐变的影响与众多因素有关;而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂,混凝土收缩大,约束应力积聚也大,施工工艺及管理也难控制,环境影响使用变化难于判断,因此更难于解决混凝土收缩变形时,在受约束条件下引起拉应力而保证不出现裂缝。
(4)目前混凝土的收缩量不断增大,已由80年代的一般收缩量300μ8上升到400μe以上,因此使混凝土用量大的剪力墙产生裂缝的因素在增大。
(5)目前随着市场形势的变化,大部分工程要赶工加班,质量难保证,为赶工混凝土中水泥用量普遍增大,使混凝土收缩量增大,加上由于混凝土强度的提高,使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生,使结构出现裂缝的因素增多。
(6)普遍使用商品混凝土泵送施工,为了泵送,增大水泥用量,减少了中粗骨料含量和骨料粒径,加上泵送混凝土配合比和施工送料时的不良因素影响等都加大了结构收缩量,增加产生裂缝的因素。
剪力墙设计 篇4
2抗震设计时,房屋的周边应设置边梁形成外框架,房屋的顶层及地下室顶板宜采用梁板结构。
3楼、电梯间及洞口周围宜设置框架梁或边梁。
4无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽(柱托)板或有柱帽(柱托)板形式。柱托板的长度和厚度应按计算确定,且每方向长度不宜小于板跨度的1/6,其厚度不宜小于板厚度的1/4。7度时宜采用有柱托板,8度时应采用有柱托板,此时托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度和4倍板厚之和,托板总厚度尚不应小于柱纵向钢筋直径的16倍,
当无柱托板且无梁板抗冲切承载力不足时,可采用型钢剪力架(键),此时板的厚度不应小于200mm。
5双向无梁板厚度与长跨之比,不宜小于下表的规定。
双向无梁板厚度与长跨的最小比值
非预应力楼板
预应力楼板
无柱托板
有柱托板
无柱托板
有柱托板
1/30
1/35
1/40
剪力墙设计 篇5
底框结构底层的设计地震剪力是多少?
各层的地震剪力设计值的计算公式为:Vi=γEH∑Fi,其中γEH为水平地震作用的分项系数,一般取为1.3,
此处应注意的是,用上式求出的底层地震剪力设计值还应乘以一个增大系数。这是因为底部剪力法仅适用于刚度沿高度方向均匀变化的多层结构,而底框结构是具有薄弱底层的多层结构,故借用底部剪力法时应做适当的修正。上海规范规定纵向和横向的地震剪力设计值均乘以1.5的增大系数。而国家规范则按前文提到的上下侧移刚度比γ的大小,按η=1+ 0.17γ来计算增大系数,其值在1.21.5之间。
剪力墙防水施工方案 篇6
根据设计要求,本工程地下室外墙需做SBS卷材防水,目前部分区域已具备卷材防水施工条件,由于受场地限制,基础土方开挖时边坡较陡,使得地下室施工后,土方边坡与地下室外墙间的间隙较小,给卷材防水施工造成一定的困难。为确保施工质量和施工安全,同时,达到尽快进行土方回填,加大施工工作面,以加快后续工程的施工进度的目的,采取如下施工方案:
1、卷材防水随地下室外墙分段施工。即:地下室外墙完成一段,及时报验、检查验收一段,卷材防水施工一段。
2、割除墙体支模时留下的对拉螺栓,清理墙面基层,在墙面基层上均匀涂刷防水涂料,然后粘贴角部防水附加层,附加层宽度为400mm,转角两侧各200mm。
3、墙面防水卷材铺贴按照由上向下的顺序搭接铺设,搭接长度为100mm。当卷材从一侧向另一侧铺贴时,可顺次搭接向前铺贴;当卷材从两侧向中间或从中间向两侧或从多处分散铺贴时,要事先计算好各铺贴区域所需卷材的幅宽,并预留出足够的搭接长度。
4、铺贴卷材时,卷材上部要卷过地下室顶板200mm,下部铺贴至柱基础或底板大放脚处时,先将基础砖模上预留的卷材反卷贴至基础大放脚上,然后根据基础大放脚的尺寸和搭接长度的要求,另裁一幅卷材分别与墙壁卷材和基础大放脚反卷的卷材粘贴牢固。
5、因地下室墙顶距基坑底较高,铺贴墙面卷材防水需搭设操作平台或架梯子方能施工,因此铺贴地下一层部分墙体卷材时,架竹梯操作。竹梯一端搭在基坑边坡上,另一端搭在地下室墙壁上,且搭在墙壁上的一端要用软布包扎,以免损坏已铺贴的卷材。
铺贴地下二层部分墙体卷材时,架设竹梯已不能满足施工高度的要求,因此,需悬挂钢梯或吊篮。悬挂钢梯时,利用地下室上部结构支模用脚手架,采用Φ48×3.5脚手钢管一端用扣件固定在脚手架上,一端伸出墙面1.2m,水平间距1.5m,在钢管伸出端悬挂钢梯,钢梯采用Φ20钢筋焊接。悬挂吊篮的方法同悬挂钢梯,只是在伸出的钢管上悬挂吊篮,吊篮也采用Φ20钢筋焊接。
6、为保证施工人员的安全,在伸出的钢管上同时悬挂安全吊绳,吊绳上每隔1.5m绑扎一个吊环,以便拴挂安全带。
7、卷材防水施工时,严禁和上部结构施工同时交叉作业,并在施工时指派专人在地下室顶板上监护巡视,发现安全隐患及时清除和制止,并及时通知下部施工人员撤离危险区域。
中冶集团青岛万达购物广场工程项目经理部
2002年10月20日
青岛万达购物广场工程
地下室外墙卷材防水施工方案
编制:
审核:
批准:
中冶集团青岛万达购物广场工程项目经理部
剪力墙设计 篇7
1 剪力墙的结构设计及相关内容
1.1 结构设计的基本流程
我国从事建筑行业的人员比较多, 对于一些从事结构设计的设计师来说, 主要遵循的操作流程如下: (1) 根据使用者对该建筑物的基本功能需求以及该建筑物的结构和承载能力等相关特点设计, 设计的要点是保证建筑物既经济、实惠, 又功能齐全。 (2) 在框架剪力墙结构中, 剪力墙的布置水平和横向、竖向结构的部件组成需要满足建筑物在设计过程中所要求的基本条件。 (3) 依据相关经验判断剪力墙的结构尺寸, 并使用常规的设计软件计算建筑物内部所需要的内力。 (4) 查看计算出的数值是否符合我国建筑相关标准。一旦出现不满足的情况, 及时调整参数, 直到满足为止, 并在此基础上, 根据当地 (本文以新疆乌鲁木齐的地质条件为例) 的地质条件制订基础的设计方案。
框架结构的高度比较低 (不能够超过60 m左右) , 而框架剪力墙结构的高度比较高 (能够达到150 m左右) , 因此, 框架剪力墙结构中剪力墙的布置和结构优化显得尤其重要。
1.2 框架部分与剪力墙部分协同工作
框架剪力墙结构主要包括框架部分和剪力墙部分, 这两部分都具有承担水平荷载的作用。框架部分偏重于承担竖向荷载, 而剪力墙部分偏重于承担侧力构件部分的荷载。相关资料显示, 在水平荷载的作用下, 框架部分的建筑楼层越高, 其建筑层与层之间的位移会越来越小;相反, 剪力墙部分的建筑楼层越高, 其建筑层与层之间的位移会越来越大。因此, 框架剪力墙结构是通过楼板将框架部分与剪力墙部分连接起来, 从而使这两部分能够相互协作, 具体表现为在建筑楼层的高处一起变形, 起到抵抗水平荷载的作用。
2 剪力墙的最优布置研究分析
2.1 剪力墙的平面布置原则
框架剪力墙结构中剪力墙的平面布置原则为剪力墙的平面形状应比较简单, 规则比较对称, 刚度的分布比较均匀等, 从而能够减少承重力的偏向。框架剪力墙结构的主要设计方向是双向抗侧力结构体系, 主体之间结构部件体系之间的连接尽量少采用铰结方式。
2.2 剪力墙的最优布置原则
框架剪力墙结构中剪力墙的最优布置应该遵循以下几个原则: (1) 剪力墙应该与建筑物周围的电梯间或荷载比较大的部位对称, 并在抗震的裂缝处和伸缩裂缝处进行不同位置和不同方位的设计布置。由于乌鲁木齐地质条件具有三面环山、北部平原开阔、一级地势起伏悬殊等特点, 因此结构设计师在选择剪力墙的布置位置时要考虑到其本身所具有的特殊性, 比如在乌鲁木齐的山地处架设剪力墙。 (2) 当平面形状凹凸不平时, 结构设计师应该选择在平面凸起的部位布置剪力墙。例如, 乌鲁木齐的南部和东北部较高, 因此, 在布置剪力墙时应该重点选择南部和东北部这两个主要方向。 (3) 鉴于建筑功能的基本需求, 在布置相关剪力墙时要充分考虑到建筑物的基本功能, 当在横向和竖向上都无法满足剪力墙的布置时, 应该采用支撑的抗侧力结构布置, 尽量向接近竖向或横向的两个方向移动。 (4) 剪力墙的布置需要遵循基本的“对称、均匀”规则, 其刚度应接近单片的剪力墙, 较长的剪力墙应该布置在洞口和连梁处, 长度最好不要超过8 m。 (5) 在布置竖向的剪力墙时, 要充分考虑到墙体的中间结构部分。如果建筑物比较长, 不应该在建筑物的两端设置剪力墙。 (6) 纵向与横向之间的剪力墙应该呈现出封闭型或T形型式。 (7) 剪力墙的厚度一般不小于160 mm, 大约占建筑物楼层层高的5.1%.
3 结束语
综上所述, 由于现阶段我国一些重要城市的土地资源贫乏, 为了节省成本, 最大限度地利用好现有的资源, 设计好相关的框架剪力墙结构已成为结构设计师的主要目标。传统的工程设计主要依据的是以往的工作经验, 对于一些相类似的建筑工程设计, 设计师只是简单地模仿, 这既不利于建筑设计师思维的拓展, 也不利于经济效益和社会效益的最大化。因此, 应该加强对框架剪力墙结构中剪力墙的布置和结构优化研究, 以期为我国建筑业的可持续发展作出贡献。
参考文献
剪力墙设计 篇8
关键词:剪力墙;结构设计;建筑结构设计
我国城市化水平不断提高,促使人们对建筑物的要求不断提高,建筑物不仅要满足日常的使用,还要具有较高的安全性及稳定性,这就要求我们的工程设计者要对建筑结构设计进行完善和优化。剪力墙结构是一种高强度的建造技术,它的应用可以有效的提高建筑物的稳定性及经济性,受到社会各界人士的青睐。同时,该工程技术的施工环境也相对良好,因此该技术出现以来便在建筑行业中得到推广,并成为现代建筑中较为常见的一种结构。这种结构的高效运用,可以增加建筑物强度,延长使用寿命。
一、剪力墙结构概述
現代社会的建筑要求随着人们的物质需求被逐渐拉高,同时为了节约土地资源,提高土地资源的利用率,建筑物的建筑高度越来越高,各种高层建筑及超高层建筑随处可见,并且已经成为人们日常生活中不可或缺的组成部分,这些高层建筑对结构强度等的要求会更高,在建筑的设计工作中,如何能即满足安全要求,又能够满足日常使用,且外观新颖独特,是当建筑设计行业共同追求的焦点。剪力墙就是在这样的大背景下应运而生的一种新的建筑结构。
1.剪力墙结构概念
通常意义上的剪力墙结构指的是用钢筋混凝土板做为承重梁柱,它能够控制结构的水平力,并可承担各种载荷引起的内力,这种可以承载竖向和水平向力的钢筋混凝土板式的剪力墙通常被叫做剪力墙结构,该结构在现代的高层建筑中很常见,其已经被推广使用。这种剪力墙结构可以提高建筑物框架结构的稳定性,将期运用于建筑物结构设计中,使得建筑物结构的水平方向的力受到约束,从而实现建筑物整体承载负荷的能力的提升,这点相比于传统的承重结构具有更大的优势。
2.剪力墙结构的分类
剪力墙结构主要可以分为四类,而分类的依据则是剪力墙是否开洞及其开洞的大小。
(1)实体墙或者截面剪力墙不开洞或者开洞的面积小于15%,这种剪力墙的变形主要为曲型,
其就像一个整体的悬壁墙,在整个墙肢的高度上,弯矩图既没有弯点,也不会发生突变;
(2)整体小开口剪力墙。虽然这种剪力墙的开口比较小,但是其开洞面积已经大于15%。整个剪力墙的变形主要为弯曲型,但是整个墙肢的高度基本上没有存在反弯点,弯矩图的主要位置发生了突变;
(3)双肢或多肢剪力墙。这种剪力墙一般开口较大,或者其洞口成列分布。虽然在开口上与整体小开口剪力墙不同,但是它们的受力特点却十分类似;
(4)壁式框架。这种剪力墙洞口尺寸很大,连梁线刚度和墙肢线的刚度比较接近,其整个受力墙的变形则为剪切型,受力特点与框架结构相似。
3.特点
剪力墙也有抗震墙、结构墙等称呼,也就是说剪力墙结构在整个房屋结构中可以起到抵抗各种负荷侵害的作用,剪力墙结构在实际的应用过程中是承担重惫、抵挡水平载荷的主要承载结构,它与楼体的楼板及墙体共同组成了建筑物的受力体系,起到支撑整个建筑物的作用。剪力墙结构不仅拥有着承载负荷性能上的优势,同时在经济性和稳定性上也很优良,在建造高层建筑时具有更好的稳定性及可靠性,使用的性价比较高,此外,将剪力墙结构进行合并使用,还能够大幅度的提高建筑物承载负荷的能力,因此,现代建筑中无论是高层或多层建筑都广泛的采用该建筑结构模式。虽然剪力墙结构具有这样的优点,且已经广泛的使用,但不是所有建筑都适合使用这种结构形式,在进行建筑结构设计时要综合考虑各方面情况,依照实际的使用情况进行设计,确保剪力墙在恰当的位置发挥最佳的效果。剪力墙结构还表现有明显的抗震作用,因此在进行建筑结构设计时,就注意剪力墙结构的设计,使其有建筑物防震工作中发挥更大的作用。建筑物本身要具有一定的承担地震倾覆力矩的能力,但承载力矩要在一定的范围之内。同时要注意的是,在某特定建筑物中使用的剪力墙结构较少时,就要依据现实状况合理的减少剪力墙所承受的地震倾覆力矩,防止超出范围情况的发生,力求使剪力墙结构在建筑物中抗震性能得到保障。
由于剪力墙的结构具有一体性特征及高强度性,使得对其进行拆除或破损工作时所面临的困难是十分巨大的。在我国现存的建筑中,老的建筑物多还是采用传统支撑柱,剪力墙结构在高层建筑及新建筑物中的应用较多,同时由于其造价相对要高些,施工材料的耗费相对较大,施工单位在进行建筑结构设计时要充分的结合实际使用因素及经济因素综合考虑。
二、剪力墙结构在建筑结构设计中的设计原则
首先,因为剪力墙通常情况下都是高和宽要比厚度大很多,再加之是几何特征向板,所以剪力墙的受力形态和柱子几乎相同,但是两者之间还是有差别的,之所以会产生这种差别主要是由于肢长和厚度的比值范围,如果肢长和厚度的比值不超过3时,设计者就可以按照柱子看设计剪力墙,但是如果比值超过3,但小于5,那么设计者就可以把剪力墙当作异形柱处理。
其次,剪力墙结构中的墙属于平面构件,它不仅要承受水平方向的水平剪力以及弯矩,还要承受来自纵向的竖向压力,如果剪力墙结构要满足抗震的要求,那么,在设计时除了要考虑刚度,还要考虑延性,这种延性能承受住非弹性变形反复循环。
再次,剪力墙最重要也是最需要注意的特点是,如果剪力墙在同一平面内,那么它的刚度和承载力就会相对很大,但是平面外这两者就相对要很小。所以如果与剪力墙连接的是平面外的梁,就非常容易使墙肢在平面外出现弯矩的现象,所以在实际设计时,应该尽可能的不与平面外的梁连接,如果必须要与平面外的梁连接,设计人员必须要做好保护措施,避免出现剪力墙平面外出现意外事故。
最后,在对剪力墙的设计进行计算时,不仅要考虑到竖向作用下的结构分析,好要考虑到水平作用下结构分析,在计算出内力结果之后,就要根据偏压或者偏拉来验算。在计算剪力墙承载力时,如果是带翼墙,那么,计算宽度通常情况下都是取最小值。
结语:
综上所述,剪力墙结构在建筑物承载中起到了巨大的作用,这高大的现代建筑来说是十分重要的,因此在对建筑结构进行设计时,要高度重视剪力墙的作用,做好前期的实地勘查工作,根据勘探数据结果和相关的设计规范完成建筑物的结构设计,并对设计方案进行严格的校核,确保设计方案完全符合施工建筑要求。此外相关的研究工作者也要在专业知识的基础上积累实践经验,并将两者相结合,完善及优化剪力墙结构设计方案,使其在现代化建筑中发挥更大的作用。
参考文献:
[1]李捍文.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].科技创新与应用.2012(09)
[2]胡金焱.浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技创新与应用.2013(31).
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