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《某高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、某高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計段雨秋（廣東省輕紡建筑設(shè)計院）摘要：近幾年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國城市高層建筑也隨之快速發(fā)展，一棟棟高樓拔地而起，由此產(chǎn)生了一個新名詞：含鋼量。含鋼量直接影響著工程的建筑成木，成為了建設(shè)單位尤其是房地產(chǎn)開發(fā)商追逐的一個目標(biāo)。在這些高層建筑中，剪力墻結(jié)構(gòu)由于其在使用空間上所異有的各種優(yōu)越性，受到了人們的歡迎，尤其是其滿足了住宅功能的要求，更是受到了房地產(chǎn)開發(fā)商的青睞。剪力墻結(jié)構(gòu)己成為高層住宅的主要結(jié)構(gòu)形式。木文結(jié)合工程實例，僅對剪力墻結(jié)構(gòu)怎樣進行優(yōu)化設(shè)計，保證結(jié)構(gòu)安全的同時，達到理解的經(jīng)濟效
2、果進行了總結(jié)分析,并提出了相關(guān)建議和措施。關(guān)鍵詞：剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化；含鋼量1剪力墻結(jié)構(gòu)特點剪力墻結(jié)構(gòu)是由一系列縱向、橫向剪力墻及樓蓋所組成的空間結(jié)構(gòu)，承受豎向荷載和水平荷載，是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式。由于縱、橫向剪力墻在其自身平面內(nèi)的剛度都很大，在水平荷載作用下，側(cè)移較小，因此這種結(jié)構(gòu)抗震及抗風(fēng)性能都較強,承載力要求也比較容易滿足，適rt于建造層數(shù)較多的高層建筑。根據(jù)剪力墻墻肢的長度，剪力墻結(jié)構(gòu)分為普通剪力墻結(jié)構(gòu)和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)?！陡咭?guī)》規(guī)定：截面厚度不大于300mm,墻肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8
3、的為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相對于剪力墻結(jié)構(gòu)其抗側(cè)移剛度較小，規(guī)范規(guī)定不能釆用全部短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)，短肢剪力墻較多時，應(yīng)利用電梯、樓梯間布置筒體，形成短肢剪力墻與筒體共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu)。對于層數(shù)較少的高層住宅，可以采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系，避免剪力墻結(jié)構(gòu)軸壓比太低,墻體承載力不能充分發(fā)揮，造成浪費。20層以上的建筑一般采用剪力墻結(jié)構(gòu)。2工程實例2.1工程概況某小區(qū)高層住宅群，位于湖北省某地，抗震設(shè)防烈度6度，場地類別III類。項目井十棟住宅，另有一層地下室。住宅層數(shù)為23?25層。木文以1#2#住宅為例，
4、詳細(xì)介紹結(jié)構(gòu)布置及優(yōu)化過程。1#2#住宅建筑面積20798.8平方米，共23層，首層及二層層高4.5米，蘇他層層高3米，一層地下室。結(jié)構(gòu)在中間設(shè)置一道伸縮縫，縫寬200mm，滿足抗震要求。結(jié)構(gòu)平面如下圖所示。2.2結(jié)構(gòu)布置及優(yōu)化結(jié)構(gòu)平面布置在滿足建筑使用要求的前提下，應(yīng)盡量簡潔、規(guī)則，結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心一致。剪力墻應(yīng)沿建筑物全高布置，各層門窗洞口應(yīng)上下對齊，形成明確的連梁和墻肢，避免錯洞剪力墻和疊合錯洞剪力墻。剪力墻的墻厚和混凝上強度等級沿建筑物高度連續(xù)變化，避免剛度突變。剪力墻墻肢不宜過長，規(guī)范要求不大于8m。根據(jù)本項0建
5、筑平面特點，設(shè)計人員初步方案確定采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)平面布置盡量均勻?qū)ΨQ，減少扭轉(zhuǎn)的影響，并在電梯及樓梯部位設(shè)置了簡體，剪力墻的墻肢厚度200mm，長度2000mm,由于首層和二層層高較高，剪力墻墻肢厚度增加為300mm。經(jīng)初步計算后發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)整體偏剛，位移角較小，且含鋼量偏大，不能滿足業(yè)主要求。通過調(diào)整，取消了電梯及樓梯間周圍的簡體,布置成普通的剪力墻，其他墻肢長度也吋修改為1700mm,底部三層剪力墻混凝土強度等級C40,上部樓層均勻變化為C35、C30。采用PKPM計算后，結(jié)構(gòu)剛度適中，分布均勻，周期及位移角有所
6、增加，但均在合理范圍內(nèi)。結(jié)構(gòu)軸壓比也略有增加，一般在0.5左右，不超過0.55。結(jié)構(gòu)汁算主要參數(shù)如下：經(jīng)過設(shè)計人員合理優(yōu)化平面布置后，PkPM初步計算剪力墻的配筋大多為構(gòu)造配筋，蘇節(jié)點區(qū)主筋、箍筋以及墻段水平分布筋的配筋均按規(guī)范的最小配筋率配置。初步統(tǒng)計，優(yōu)化后剪力墻部分的鋼筋含量減低了近1/3。3優(yōu)化的S的-含鋼量3.1含鋼量現(xiàn)在已經(jīng)成為建設(shè)方和設(shè)計人員最關(guān)心的話題和一直努力的目標(biāo)。一些房地產(chǎn)開發(fā)商對結(jié)構(gòu)的含鋼量進行了詳細(xì)的統(tǒng)計,并對結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了明確的要求。影響含鋼量的因素很多，首先是建設(shè)地的基本信息，如抗震設(shè)防烈度、
7、場地類別、基本風(fēng)壓。這些是設(shè)計人員無法改變的。在這些外部因素一定的條件下，怎樣把建筑設(shè)計的即安全又經(jīng)濟是設(shè)計人員要努力的工作。這個工作既包括建筑師也包括結(jié)構(gòu)師。據(jù)統(tǒng)計，層高每增加10mm,含鋼量可以增加2%,拐角窗的設(shè)計使含鋼量增加1%。因此對建筑師而言，首先要盡量降低建筑層高，采用輕質(zhì)的砌體材料，減輕結(jié)構(gòu)的自重，由此可以降低梁柱的配筋和基礎(chǔ)的造價。其次，立面復(fù)雜程度也會對含鋼量奮影響，如飄窗臺的設(shè)計、轉(zhuǎn)角窗，在滿足立面效果的前提下，應(yīng)盡量減少細(xì)節(jié)的設(shè)計。對結(jié)構(gòu)師而言，筆者認(rèn)為合理的平面布置才是關(guān)鍵。對剪力墻結(jié)構(gòu)來說，墻肢
8、應(yīng)均勻布置，長度不宜過長，剛度不宜過大，在滿足規(guī)范規(guī)定的樓層最大位移、位移比和剪力系數(shù)等參數(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)使計算結(jié)果盡量接近規(guī)范值。要盡量減少剪力墻的布置，以大開間剪力墻布置為最佳，有效減輕結(jié)構(gòu)自重，減少基礎(chǔ)以致整個工程的造價。設(shè)計過程中，要充分利用現(xiàn)有軟件計算快速的優(yōu)勢，布置多種方案，分析比較計算結(jié)果，
