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1、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計 摘要：綜述框架剪力墻的特點，就剪力的厚度和數(shù)量平面和豎向布置的原則進行探討。關(guān)鍵字：框架剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻布置 中圖分類號：s611文獻標識碼：a文章編號： 1結(jié)構(gòu)特點 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)簡稱框一剪結(jié)構(gòu)?？蚣堋袅Y(jié)構(gòu)中，由于剪力墻剛度大，剪力墻將承擔大部分水平力，是抗側(cè)力的主體，整個結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大提高。框架則承擔豎向荷載，提供了較大的使用空間，同時也承擔部分水平力?？蚣鼙旧碓谒胶奢d作用下呈剪切形變形，剪力墻則呈彎曲形變形。當兩者通過樓板協(xié)同工作，共同抵抗水平荷載時，變形必須協(xié)調(diào)，側(cè)向變形將呈彎剪形。其上下各層層間變形趨于
2、均勻，并減小了頂點側(cè)移。同時框架各層層間剪力趨于均勻，各層梁柱截面尺寸和配筋也趨均勻。由于上述受力變形特點，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)比框架結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力都大大提高了 2剪力墻厚度確定 剪力墻的周邊應(yīng)設(shè)置梁邊框梁和端柱組成的邊框。在>中有規(guī)定:剪力墻的截面厚度為:1)抗震設(shè)計時,一、二級剪力墻的底部加強部位的厚度均不應(yīng)小于200mm,且不宜小于層高的1/16;非加強區(qū)不應(yīng)小于160mm且不宜小于層高1/20；2）三、四級剪力墻的底部加強部位的厚度均不應(yīng)小于160mm,且不宜小于層高的1/20;非加強區(qū)不應(yīng)小于140mm且不宜小于層高1/25。邊框梁的寬度宜與
3、墻同厚,高度可取墻厚的2倍。所以一個合理的剪力墻厚度具有結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟合理等特點。在這里需要注意的一點是,一般情況下由于基礎(chǔ)的埋置深度比較大而導(dǎo)致底層的層高比較高,從而也就要求底層剪力墻的厚度比較大。但還應(yīng)該注意到新的>XX版是不宜小于層高1/xx,意思若墻體穩(wěn)定性驗算滿足要求就可以了，不必按層高的1/xx一刀切。因此在保證墻體穩(wěn)定性的前提下,盡量不把層高較高樓層的剪力墻做的太厚。原因有以下幾個方面:1)由 于最小配筋率影響,導(dǎo)致剪力墻的配筋面積的增大;2)在剪力墻變截面處,為了避免相鄰樓層間的剛度變化過大,剪力墻的斷面變化應(yīng)是漸變的,這勢必會增加工程造價
4、。3)剪力墻的厚度直接影響到邊框柱和梁的斷面,較大的剪力墻斷面必然會導(dǎo)致較大的邊框柱梁斷面。因此，在進行結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)能靈活掌握對剪力墻厚度的選擇?！ ?剪力墻的數(shù)量 一個工程項目的設(shè)計,要有合適的剪力墻的數(shù)量。通過一些計算參數(shù)結(jié)果如:剪重比、剛重比、周期、層間位移角等進行不斷的調(diào)整?！ ∈紫?，按照規(guī)范要求，在一個獨立的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，規(guī)范規(guī)定，剪力墻在結(jié)構(gòu)底部所承擔的地震傾覆力矩值應(yīng)介于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩值的50~90%間，才能按框－剪結(jié)構(gòu)進行設(shè)計?？偨Y(jié)一些成功的設(shè)計實例：一般底層結(jié)構(gòu)剪力墻截面面積aw和柱截面面積ac之和與樓層面積af之比以及剪力墻截面面積a
5、w與樓面面積af之比均控制在表1范圍內(nèi)?！ ?剪力墻的平面布置 剪力墻的平面布置原則是均勻、分散、對稱、周邊布置。均勻、分散原則是要求每片剪力墻的剛度不要太大,連續(xù)尺寸不要太長,使剪力墻的數(shù)量多一些,分散一些,每一片墻肢的彎曲剛度適中,不會因為個別墻肢的局部破壞而影響整體的抗側(cè)力性能。剛度愈大的墻肢承擔的吸收荷載也愈大,同樣的也要考慮墻肢開洞,來減輕個別墻肢的剛度集中問題。周邊原則是為了使建筑物的剛度中心和平面形心盡量吻合,保證建筑物抗扭能力。在每一獨立結(jié)構(gòu)單元的縱向和橫向，均應(yīng)沿兩條以上的且相距較遠的軸線設(shè)置剪力墻，使結(jié)構(gòu)具有盡可能大的抗扭轉(zhuǎn)能力。一般情
6、況下，剪力墻宜布置在豎向荷載較大處、平面形狀變化處或樓蓋水平剛度劇變處、樓梯間。但是，縱向剪力墻不宜設(shè)置在獨立結(jié)構(gòu)單元的兩端，以免縱向框架梁和樓板因受到變形約束的區(qū)段過長而產(chǎn)生較大的收縮和溫度應(yīng)力。剪力墻的布置還宜在應(yīng)力易集中處：如端部轉(zhuǎn)角處、凸凹角處等等。另外，對于高層建筑而言,由于建筑的空間要求(形成大面積的樓板開洞)、樓梯間、電梯間以及管道井等處開洞對樓板剛度的連續(xù)性形成嚴重破壞的,有必要在這些地方設(shè)置剪力墻來增加抗側(cè)剛度?！ ?剪力墻的豎向布置 剪力墻在豎向宜沿建筑物全高設(shè)置,盡量不要中斷,且橫向與縱向的剪力墻宜相連。但在實際工程中由于建筑物使用功
7、能的要求,也有部分剪力墻不能落地,因此,也要對轉(zhuǎn)換層采取加強措施。剪力墻宜在兩個主軸方向組合布置成l形、t形以及口字形的筒體,盡量避免一字形墻的出現(xiàn),這樣可以提高剪力墻身的剛度，但單片長度較長的剪力墻(不小于8m)宜開洞處理，在建筑使用功能中不要求該處出現(xiàn)洞口時,需要用填充墻體填充處理(墻體厚度與剪力墻同)。洞口在豎向上,宜對齊處理,洞口兩側(cè)應(yīng)按先行規(guī)范設(shè)置邊緣構(gòu)件,采取加強措施,滿足使用功能的要求?！ ?結(jié)語 當然，水平位移滿足《建筑高層規(guī)程》的要求，是合理設(shè)計的必要條件之一，但不是充分條件。即是說:合理的設(shè)計，水平位移應(yīng)滿足限值，但水平位移限值滿足，不
8、一定是合理的結(jié)構(gòu)，還要考慮周期，地震力大小等綜合條件
