五、剪力墙结构(落地):
1、剪力墙结构是高层住宅比较常用的一种结构形式,设计时
首先根据建筑物抗震设防烈度、层数、层高、平面布置等确定剪力墙厚度及剪力墙位置。剪力墙设计时应双向布置砼墙,避免仅单向有墙的结构形式。一般情况下,6度区剪力墙厚度(下部若干层)约为:15层以下,外墙200,内墙160,或者内外墙均为180;16~19层,外墙200,内墙160~180;20~24层,外墙200,内墙180~200;25~29层,外墙200~240,内墙200;30层以上,外墙240~300,内墙200~240;上述剪力墙厚度可以根据墙肢的长短、剪力墙布置的密稀及砼标号的高低等取小、大值(高烈度区参照上述厚度适当调整),上部楼层剪力墙厚度可以适当减薄(下部墙为较厚断面时)。六度区剪力墙配筋率一般采用0.25%(双面单向),剪力墙底部加强区配筋,根据剪力墙厚度一般为φ12@200、φ10@200,上部配筋一般为φ10@200、φ8@200(有利于钢筋搭接),暗柱纵筋直径一般φ12~14,根据层数多少受力较大部位根据计算用到φ16~18,由于落地剪力墙无配箍特征值的要求,暗柱外圈箍筋一般为φ8@200,内部箍筋一般用φ6@200(底部加强区箍筋根据层数多少适当加大)。剪力墙结构砼强度等级一般为C25~C40,较高的砼标号应慎用,以免墙体出现收缩裂缝。
2、剪力墙结构设计时注意以下几个方面问题:A、剪力墙结
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构变形是弯曲变形,下部层间位移小,上部层间位移大。B、剪力墙结构设计时,至少一个方向墙肢截面高度与厚度之比宜大于8,如果两个方向均小于8,则此墙为短肢剪力墙(当墙肢截面高度与厚度之比虽为5~8,但墙肢两侧均与较强的连梁相连时或有翼墙相连的短肢墙但要求翼墙长度应不小于翼墙厚度的5倍或墙厚不小于400时,可以不作为短肢剪力墙)或框架柱(短肢墙不宜太多,一是抗震不利,二是含钢量太高),按照《高规》规定的配筋率进行配筋(高层结构,当由短肢剪力墙负荷的楼面面积与全部楼面面积之比超过50%时,应定义为短肢剪力墙较多结构)。C、为了减小地震力,剪力墙尽量少设或者较长剪力墙开设大洞口,满足位移要求即可。D、剪力墙为了增加抗扭刚度,外圈墙厚或外圈刚度大,内部墙薄。E、剪力墙暗柱箍筋肢距不大于300,即暗柱纵筋间距为150时,可以间隔一根纵筋设拉筋,暗柱纵筋间距为200时,需每根纵筋设拉筋。F、剪力墙连梁设计严格按照《高规》7.2.26条执行,特别应该注意连梁腰筋设计。G、当连梁内力由风荷载控制时,连梁刚度折减系数不宜小于0.8。H、跨高比大于1.5的连梁受弯最小配筋率可按照一般梁的要求选用。J、不宜将楼面主梁搁置在剪力墙之间的连梁上,当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时(如梁与墙肢垂直),为了控制剪力墙平面外弯距,应采取措施详见《高规》7.1.7条。K、当连梁跨高比不小于5时,
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宜按照框架梁进行设计,梁编号为“KL*”不宜按连梁编号。L、剪力墙结构开转角窗,应避免采用短肢墙和单片剪力墙,宜采用T形、L形、U形等截面形式,两边墙肢适当加厚,转角处房间现浇板适当加厚,配筋双层双向配置并适当加大,板内设置连接两边墙体暗梁,剪力墙暗柱宜设置约束边缘构件,加强转角梁配筋。M、剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时且墙厚较薄时,应注意梁钢筋的锚固问题,建议采用小直径钢筋或加墙垛。N、高层剪力墙结构女儿墙,建议采用钢筋砼墙,当女儿墙较高时,应注意演算女儿墙在风载和地震作用下的受力配筋(即女儿墙竖向筋需加大,)。P、连梁是剪力墙的组成部分,抗震等级同相连的剪力墙。R、剪力墙结构中仅布置少数几个柱子,当其变形特征为弯曲变形时,结构类型可确定为剪力墙结构,“少数几个柱子”的抗震等级可以同剪力墙(有资料建议按框剪结构中的框架柱确定),少数柱不需要0.2Q调整,“少数几个柱子”宜按照框架柱进行截面设计,底部加强部位纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%,一般部位不应小于1.0%,箍筋宜沿墙肢全高加密。S、一般的剪力墙结构中,如果存在少量的短肢剪力墙,可不必遵守短肢剪力墙结构中关于短肢剪力墙的有关规定,可以参照一般剪力墙结构中的独立小墙肢的规定。T、翼墙长度小于其厚度3倍或端柱截面边长小于墙厚的2倍时,视为无翼墙或无端柱。U、剪力墙边缘构件的箍筋沿竖
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向的间距应与剪力墙水平分布钢筋的间距相协调,以方便施工,如水平分布筋间距为200时,边缘构件箍筋间距宜采用100或200,而不宜采用150间距。V、当连梁高度hb小于400mm时,应注意使连梁箍筋间距不大于hb/4。W、应尽可能避免在剪力墙两侧楼板全部开洞或开大洞,两侧楼板全部开洞的剪力墙,计算中可能认为它已发挥作用,但由于没有楼板的协同工作,水平力并不能有效地传递至此片剪力墙上,造成其它墙肢和框架柱实际受力比计算值大。X、筏板基础上的剪力墙竖向及水平钢筋直径不应小于12mm。Y、抗震结构不宜用增加连梁高度来增加结构刚度。
六、框架—剪力墙结构(框架—核心筒):
1、框架—剪力墙结构是高层公建常用的结构形式,设计时根
据建筑平面布置确定剪力墙位置,一般是在楼梯间、电梯井、框架柱间等位置处设置剪力墙,框架—剪力墙应设计成双向抗侧力体系,结构两主轴方向均应布置剪力墙,剪力墙布置尚有间距要求,详见《高规》8.1.8条。框架—剪力墙结构在基本振型地震作用下,剪力墙承受的地震倾覆力矩宜大于结构总地震倾覆力矩50%(否则,框架部分的抗震等级应按照框架结构采用)。百米以下高层当楼梯间、电梯井、设备管井等组成筒体时,筒体外圈砼墙应加厚(一般为400~300渐变),内部墙体可以减薄(一般为250~200)。如果筒体居中则形成框架—核心筒结构。如果建筑功能要求一个方向
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(如南向)的利用率最高,筒体靠近北向布置,筒体偏心较大(此种建筑方案不好,扭转比较厉害,对于结构受力很不利),刚心偏北较大,则南向应布置一部分剪力墙,增加抗扭刚度,并且应减薄筒体最北面外墙厚度,增加筒体最南面外墙厚度,使刚心南移,此种结构体系按照框架—剪力墙结构考虑(偏心筒体参照框架—核心筒的筒体进行设计)。剪力墙筒体可以仅在外圈设暗梁,内部墙体可以不设,而其它情况的剪力墙在楼层标高处均需设暗梁。非筒体剪力墙宜设计成带边框剪力墙,暗梁、边框柱设计详见《高规》8.2.2条。框架—剪力墙结构设计应满足框架结构、剪力墙结构的各种要求。
2、框架—剪力墙结构设计时注意以下几个方面问题:A、框
架—剪力墙结构是双重结构体系,其变形特点为弯剪型位移曲线,在水平力作用下,下部楼层由于剪力墙位移小,它限制框架变形,使剪力墙承担大部分剪力,上部楼层剪力墙位移越来越大,而框架的变形逐渐变小,框架帮剪力墙的忙,框架除了承担原有的那部分剪力外,还要承担拉回剪力墙变形的附加剪力,因此剪力墙厚度往上应逐渐变薄,而不能采用上下同一厚度的剪力墙,这样有利于控制位移。B、框架—剪力墙结构设计时,框架部分的剪力应调整(0.2Q),详见《高规》8.1.4条。C、底部加强部位剪力墙边框柱箍筋宜沿全高加密,当剪力墙洞口紧邻边框柱时,边框柱箍筋宜沿
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