剪力墙结构范文

时间:2023-03-17 22:18:06

剪力墙结构

剪力墙结构范文第1篇

关键词:剪力墙结构;填充墙;裂缝控制

中图分类号:TV543文献标识码: A

近年来,随着西部大开发的脚步加快,建筑工程的结构体系由低层砖混结构转换到高层剪力墙结构体系,同时人们对工程质量的认识也在提高,对建筑物墙体裂缝的要求更严格。而填充墙墙体裂缝也成为工程质量的一大通病,是业主反映的热点,工程技术人员面临的难点。因此控制和解决这一通病,势在必行。

一、剪力墙结构填充墙裂缝的成因分析

剪力墙结构填充墙裂缝的类型有:砼墙与填充墙间的水平裂缝、竖向裂缝;填充墙斜裂缝;门窗洞边角的斜裂缝。引起墙体裂缝的原因是比较复杂的,主要有以下几点:

(一)温度应力的作用:

主要是由于填充墙与钢筋砼的线膨胀系数不同,在温度的作用下,产生的温度应力不一样。在两种材料的交接处产生很大的拉应力和剪应力,造成成了温度裂缝。这种裂缝往往比较有规则,通常为水平裂缝和竖向裂缝。由于北方地区温度变化比较频繁,墙面裂缝相对较多,难以根治,只能通过治理以控制其裂缝宽度。

(二)结构的不均匀沉降

由于填充墙砌筑是在主体结构完工后进行的二次结构,在荷载作用下,结构构件必然产生变形。建筑较高时,相邻竖向受力构件的竖向压缩变形必然存在差异。建筑物两部分高差或地基变形模量差异过大,相邻部位易产生较大沉降差。结构构件的差异变形导致填充墙变形不一致,使其内部产生剪切应力,当其主拉应力超过砌体抗拉极限强度时,填充墙砌体就会沿着主拉应力迹线产生因剪切引起的拉裂缝。

(三)砌块材料的收缩及强度不足的作用

填充墙墙体材料通常用轻质砌块,砌块孔隙率较大,形成有虹吸作用的毛细孔通道。砌块成型后随着含水量的降低而产生干缩变形,在成型后的1月之内,变形较大,以后渐趋稳定。干缩后的砌块在砌筑时,遇水受潮后又发生膨胀,然后随着砌体干燥再次干缩变形。且砌块的强度越低,干缩变形也越大。砌体内部产生收缩应力,在薄弱的部位产生拉裂缝。这类收缩变形引起的裂缝分布较广,主要位于填充墙与梁柱剪力墙连接部位和填充墙斜向裂缝。

(四)施工质量不合格

墙体砌筑砂浆不饱满,水平缝较薄或较厚,竖向缝空头缝较多;墙体拉结筋设置间距过大,且未沿砌体长度通常设置;拉结筋在砼中的锚固力不足,无法抵抗砼墙与填充墙间的变形应力;施工工序、工期安排不合理等因素的影响。

二、剪力墙结构填充墙裂缝控制的措施

(一)加强砌筑施工质量控制

1、合理安排工期、工序。填充墙的砌筑尽可能的在主体结构完工后进行,且填充墙的砌体砌至梁板底时,应留200mm左右的空隙,以便任由填充墙自由沉降干缩变形10-15d后,墙体变形基本完成,再用同砌体同材料的实心砖斜砌挤紧,倾斜度控制在45-60度,以使砌体与梁板底紧密结合。

2、为了保证剪力墙、柱与填充墙的连接,沿墙高每隔2皮砖或不大于500mm设置拉结筋。拉结筋为通筋,沿墙全长设置,且拉结筋在剪力墙、柱中应有足够的锚固力。

3、砌块组砌过程中严禁集中使用破损砌块。

4、填充墙中的构造柱应在砌体完工后进行砼浇筑。

(二)砌体材料的质量控制

砌块材料选用MU3.5以上等级的,且砌块成型达到28天龄期,满足强度要求方可出厂。严禁雨后砌筑墙体和浸水受潮砌块上墙砌筑。这样做尽量减少砌块的初期收缩。

(三)加强墙体抹灰质量控制

1、待填充墙砌筑完毕1个月后方能抹灰,这样就不会因墙体收缩引起抹灰层的干裂。

2、抹灰前应将砌块墙面上的灰缝、孔洞填补密实平整,在砼墙面上用掺107胶的水泥浆甩成毛点,浆体要略稠一些,使甩点具有毛刺棱角状,且甩点要养护3天以上,达到一定强度方可。在墙面不同材料交接处,要挂镀锌钢丝网。镀锌钢丝网的直径为0.9mm,网眼为10mm*10mm,接缝两侧每边宽度不小于200mm。挂网可用射钉固定。网材搭接长度不小于100mm,搭接做到平整、连续、牢固。这样可防止因收缩不均匀而出现的裂缝。抹灰前一天应浇水湿润。

3、水泥抹灰砂浆最低强度等级不低于M10,水泥选用低标号水泥,早期强度低的品种,砂宜采用中砂,砂的含泥量不超过5%。砂浆必须随拌随用,搅拌成型后在2-3h内用完,严禁砂浆过初凝期后加水拌合再用。

抹灰须2遍成活,第一遍厚度宜控制在10mm以内,第一遍成型静置1-2d再抹第二遍。第二遍的抹灰厚度不超过10mm。如局部抹灰厚度大于20mm,则须在第一遍和第二遍抹灰层间加设耐碱网格布或镀锌钢丝网。在抹灰面层压光时,严禁洒水罩面。

4、抹灰完成后,根据砂灰的干燥程度即时进行洒水养护,养护时间不少于7d。

三、裂缝的修复

已经产生的裂缝则必须设法予以修复,否则影响建筑物的观感和使用功能。填充墙的裂缝一般不影响结构安全,因此在裂缝修复时不必强调强度方面的要求,但对温度的反复性必须有充分的认识,对已趋于稳定的裂缝可采用手工直接用水泥砂浆进行修补,修补后注意浇水养护。对于因不均匀沉降而导致的较大裂缝则需与结构加固配合进行。通过修复可提高墙体裂缝部位的抗变形能力,在原裂缝位置一般不会再出现裂缝,如附近有较薄弱环节则可能再出现的裂缝,裂缝修补时可将薄弱环节同时处理。

剪力墙结构范文第2篇

关键词:钢筋混凝土;框架;剪力墙;结构设计

一、钢框架-混凝土剪力墙体系

(一)组成及分类

钢框架-混凝土剪力墙体系是以钢框架为主体,并配置一定数量的钢筋混凝土或型钢混凝土剪力墙。由于剪力墙可以根据需要布置在任何位置上,布置灵活。另外剪力墙可以分开布置,两片以上剪力墙并联体较宽,从而可减少抗侧力体系的等效高宽比值,提高结构的抗推刚度和抗倾覆能力。钢筋混凝土剪力墙又现浇和预制两种。

(二)变形

1、钢框架-预制钢筋混凝土墙的变形

钢框架-预制钢筋混凝土墙体系是以钢框架为主体,建筑的竖向荷载全部由钢框架来承担,水平荷载引起的剪力主要由钢筋混凝土墙板来承担,水平荷载引起的倾覆力矩主要由钢框架和钢筋混凝土墙板所形成的联合体来承担。由于框架间设置了混凝土墙板,结构的抗推刚度和受剪承载力都得到显著提高,地震作用的层间位移也就显著减小。这种结构体系可以用于地震区较多层数的楼房。

2、钢框架-现浇钢筋混凝土墙的变形

“钢框架-现浇混凝土墙”体系是由现浇钢筋混凝土墙和钢框架所组成,一般应沿房屋的纵向和横向,均应布置钢筋混凝土墙体。纵、横墙的数量应根据设防烈度和楼房层数多少由计算确定,纵墙和横墙可分开布置,也可连成一体,现浇钢筋混凝土墙体水平截面的形状可以是一字型、L型、工资型。

二、剪力墙结构设计注意事项

1、对剪力墙结构,《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》都有一些规定,高规的内容要多一些,且有关于短肢剪力墙的规定(7.1.2条共8款)。一般剪力墙为hw(墙肢截面高度,个人认为此应称为“墙肢长度”,与高规表7.2.16注1及抗震设计规范6.4.9条与表6.4.7注4、混凝土结构设计规范表11.7.15注4统一)/bw(墙肢截面厚度)>8,墙肢截面高度不宜大于8m,较长的剪力墙宜开设洞口(即所谓结构洞)(高规7.1.5条)。短肢剪力墙hw/bw=5(认为按老习惯取4较合理)~8,抗震等级应提高一级。hw/bw<5(认为按老习惯取4较合理),即为异形柱。L形、十字形剪力墙等,只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求,则不应认为是短肢剪力墙。

2、高规7.1.1条规定“剪力墙结构的侧向刚度不宜过大”,如果采用全剪力墙结构,即除门窗洞外均为剪力墙,无一片后砌的填充墙,第一周期只有1.02秒,侧向刚度过大,使地震作用过大,不经济,不合理。

3、关于底层剪力墙的厚度:高规7.1.2条规定“高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”,当短肢剪力墙较多时,其第2款规定“抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于总底部地震倾覆力矩的50%”。SATWE程序在计算时,是将各个墙肢的高厚比进行单独计算,凡hw/bw=5~8,即归入短肢剪力墙,这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就可能容易大于50%。而TAT程序在计算时,是将L形等剪力墙等只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求,则不归入短肢剪力墙,在相同的结构中,这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就有可能不大于50%,建议宜按TAT计算该项指标。

4、在短肢剪力墙较多的剪力墙结构中,多数设计人员将较短的墙段都画为约束边缘构件或构造边缘构件,将计算需要的纵向钢筋均匀配置在整个墙段内,这是不妥的,因为配置在墙肢中和轴附近的钢筋并不能发挥作用,因此纵向钢筋应向墙肢端部集中,宜打印剪力墙边缘构件配筋计算结果复核。抗震设计规范6.4.9条规定:“抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时,应按柱的要求进行设计,箍筋应沿全高加密”,SATWE等程序在计算时也是照此条规定办理。如墙厚为200mm,墙肢长度600~800mm,虽然墙肢长度达到墙厚的3~4倍,认为仍宜按柱配筋。

三、框架―剪力墙结构设计注意事项

1、剪力墙应有边框:边框梁(或暗梁)、边框柱(抗震设计规范6.5.1条,混凝土结构设计规范11.7.17条,高规8.2.2条)。不能只设几段剪力墙,就成框架―剪力墙结构体系了。

2、剪力墙承担的地震倾覆弯矩应≥50%,否则应按框架结构查抗震等级,其最大适用高度只可比框架结构适当增加(抗震设计规范6.1.3条1款)。

3、框架―剪力墙结构中不应采用短肢剪力墙。

参考文献:

[1]钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范(JGJ3-91).

[2]王治平,等•钢筋混凝土框架―剪力墙抗震性能究[J].西安冶金建筑学院学报,1992(3):55-58.

剪力墙结构范文第3篇

关键词:框架剪力墙 布置

0 引言

建筑技术需要随工业化、城市化的日益发展而发展,高层建筑越来越成为建筑形式的首选,因为高层建筑具有节约用地、节省投资等方面的优势。高层建筑结构体系根据抗侧力体系的不同可分为:剪力墙结构、框架结构、框架―剪力墙结构、筒中筒结构和多筒结构体系。

我所参与设计的东北电网电力调度交易中心大楼,采用的是型钢混凝土框架-剪力墙结构,此设计获得了省优秀设计一等奖。下面结合设计经验,就框剪结构中剪力墙的设计加以探讨。

1 确定剪力墙的厚度

框剪结构体系中,边框柱和边框梁宜作为剪力墙的边缘约束构件。带边框剪力墙的截面厚度在规范中规定分别为:①一、二级剪力墙的底部加强部位抗震设计时的厚度不允许小于200mm,同时不宜小于层高的1/16;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/12;②其他情况不应小于160mm,且不宜小于层高的1/20;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/16。边框梁的高度可取墙厚度的2倍,宜取与墙厚度相同的宽度。结构安全和经济合理等特点是一个合理的剪力墙厚度应具有的。

2 框架―剪力墙计算方法

在水平荷载作用下的框架―剪力墙体系,由框架和剪力墙共同承受外荷载,这种解析方法是基于连续化思想来计算框架―剪力墙。换言之,通过刚性链杆,即刚性楼盖的作用将框架和剪力墙连在一起。相互作用的集中力Pft会在链杆切断后,在楼层标高处剪力墙与框架间产生。计算时将集中力Pft简化为连续的分布力Pf,以便于计算。与这相对应,框架变形与剪力墙相同的变形连续条件,在每一楼层标高处,简化为框架变形与剪力墙相同的变形连续条件,在沿整个建筑高度范围内。位移y与荷载P(x)之间对普通梁关系如下:EI■=P(x)

对剪力墙来说,承受外荷载与框架弹性反力的一个弹性地基梁,可视其为上端自由下端固定。除承受分布荷载p(x),同时承受分布反力Pf,因引,在位移与反力Pf、荷载P(x)之间微分关系如下式所示:EI■=P(x)-Pf

解微分方程求出剪力墙,也就是求出了框架的位移曲线y(x),然后再利用下面所示的微分关系,求出剪力墙的荷载和内力:弯矩:EI■=M

剪力:EI■=V

均布荷载:EI■=p

可由位移曲线y(x),再来求出框架所受的荷载和剪力即:荷载:■=CF■μ-pr 剪力:VF=CF?兹=CF■

可由D值法或反弯点法求得,式中的CF,它为框架的剪切刚度,可用下列规范中的等效公在式考虑柱轴向变形来加以求得。

CFo=■

3 剪力墙的数量和长度的确定

结构在地震作用下的周期、层间位移角等等计算信息,相对较容易满足。剪力墙和框架柱各自承担的倾覆弯矩之间比例的控制,应当引起足够的注意,对此《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010给出了更加详细划分。由公式:L=A/h可以看出,在确定了剪力墙的厚度和面积之后,剪力墙的长度通过计算就可以知道了。为了避免剪力墙的脆性的剪切破坏,要求剪力墙应具有延性,细高的墙体和高宽比设计成大于2的墙体,此较容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙,此时便可以满足此要求。因此,每个墙段高宽比大于2,也就是我们设计时应达到的要求,如果因为墙的长度很长无法满足高跨比的要求时,开设洞口将长墙分成均匀的、长度较小的联墙肢或整体墙。因为开洞而形成的洞口连梁,最好采用约束弯矩较小的连梁进行连接,这样一来,近似认为墙段本身分成了独立的墙段。另外,位于连梁两端的剪力墙一般较长,这样,连梁与其所连接的剪力墙就形成了一个整体刚度较大,吸收水平地震力能力较强。此时,连梁作为剪力墙之间的传力构件就很容易出现剪切超限,洞口在这时应可以考虑开得大一些。从而位于连梁两侧的剪力墙的长度就可以相应的减小,由于受弯而引起的裂缝宽度此时也变得较小,那么位于剪力墙体内的配筋就能够充分的起到作用。

4 剪力墙的布置

4.1 剪力墙布置原则。①平面形状凹凸较大时,剪力墙宜在凸出部位的端部附近布置。②在建筑物的周边、楼梯间、电梯间、平面形状变化和竖向荷载较大等部位宜均匀布置剪力墙。③纵横剪力墙一般以L形、T形和槽形等形式组成。④剪力墙总高度与长度之比宜大于2,而不宜太长。⑤剪力墙不宜在防震缝和伸缩缝两侧同时布置,纵向剪力墙不宜布置在端部,而应布置在中部。

4.2 剪力墙的设置位置。剪力墙对于L形、矩形、T 形、口形等平面布置,应沿纵横两个方向。而径向和环向布置则应用于圆形和弧形平面时。分散、均匀、对称、周边布置的原则应用在每个方向的剪力墙布置上。

①分散。地震力分散作用于刚度大致相等的多片剪力墙上,是剪力墙布置时应加以考虑的。墙体内力很大,截面设计困难是因为地震力集中作用到一两片刚度很大的剪力墙上,那么其余较弱剪力墙和框架在主要受力剪力墙破坏后就很难承受该剪力墙传来的地震力,这时便会导致破坏。②对称。对称应是剪力墙布置时应尽量做到的,如果在平面上不容易做到对称布置时,为使结构的质量中心与抗推刚度中心尽量相接近,可以通过调整剪力墙的厚度和长度并缩小偏心距,结构的扭转振动在地震时可以得到减弱。③均匀。在建筑平面的各个区段应比较均匀地布置同方向的各片剪力墙,在某一区段内无集中现象,从而来防止因为过大的楼盖水平变形的原因而引起的地震力在各个框架间的不均匀分配。④周边。为获得结构抗力的最大水平力臂,剪力墙尽可能沿结构平面的周边布置,使整个结构的抗扭转能力得以充分提高。⑤双肢墙或多肢墙是在一个独立结构单元内,同一方向的各片剪力墙设置的主要形式,而不应是单肢墙,以避免不稳定的侧移机构在同方向所有剪力墙同时在底部屈服而形成。剪力墙在每一独立结构单元的纵向和横向应沿两条以上,并且相距较远的轴线进行设置,尽可能大的抗扭转能力就会在结构内部产生。

5 对于剪力墙设置合理性的检验

合理设计时要求,水平位移应满足限值,这是必要的,而达到这一要求时,并不说明它便是合理的结构。想成为合理的结构,周期、地震力大小等综合条件还应加以周全的考虑。

5.1 通过结构自振周期的计算验证剪力墙的布置。折减的计算自振周期对于比较正常的设计不用考虑,对于框架―剪力墙结构,T1=(0.06-0.12)×n,二、三振型的周期为T2=(1/3-1/5)×T,T=(1/5-1/7)×T。

5.2 通过计算结构的底部剪力来验证剪力墙的布置。各层位移可以根据已有的工程计算结果、截面尺寸、结构布置都比较正常的结构而连成侧移曲线,此时的曲线应具有反S形且接近于直线。位移曲线在刚度较均匀时是连续光滑的,没有突然的凹凸变化和折点。通过以上可以验证剪力墙的数量和设置位置的合理性。

6 结语

我们可以根据上述的原则在框架剪力墙结构中做出比较合理的剪力墙布置,确定出布置方式及数量,并尽量满足建筑平面布置等项的要求。

参考文献:

剪力墙结构范文第4篇

关键词:框架剪力墙结构;特点;剪力墙设计

中图分类号:S611文献标识码: A

前言

着我国国民经济不断发展对高层建筑的需求愈来愈大且高层建筑体型日趋复杂,各种不同功能的用房综合在一起组成形态各异,高层建筑给结构设计增加了一定的难度,在我国,大多数高层建筑都采用的是框架-剪力墙结构进行设计,该结构除了抗震性能优越,还能够更好的发挥建筑功能。

一、框架-剪力墙结构的特点

1、框架-剪力墙结构的变形特点

框架剪力墙结构是由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构所组成。这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。在水平力作用下,剪力墙是竖向悬臂弯曲结构。其变形曲线呈弯曲型,楼层越高水平位移增长速度越快,顶点水平位移值与高度是四次方的关系。框架在水平力作用下,其变形曲线为剪切型,楼层越高水平位移增长越慢。

框剪结构,既有框架,又有剪力墙,它们之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起,在水平力作用下,楼板使它们水平位移协调一致,不能各自自由变形,在不考虑扭转影响的情况下,在同一楼层的水平位移必定相同。因此,框剪结构在水平力作用下的变形曲线呈反S形的弯剪型位移曲线。

2、框架-剪力墙结构的受力特点

框剪结构在水平力作用下,由于框架和剪力墙协同工作,在下部楼层,因为剪力墙位移小,它拉着框架变形,使剪力墙承担了大部分剪力;上部楼层则相反,剪力墙的位移越来越大,而框架的变形反而小,所以,框架除负担水平力作用下的那部分剪力以外,还要负担拉回剪力墙变形的附加剪力,因此,在上部楼层即使水平力产生的楼层剪力很小,但框架中仍有相当数值的剪力。框架与剪力墙之间的楼层剪力分配比例和框架各楼层剪力分布情况,随着楼层所处高度不同而变化,与结构刚度特征值直接相关。

二、框架剪力墙设计

1、剪力墙的布置

在进行剪力墙布置时,要求均匀、分散和对称以及周边。分散就是要求控制好剪力墙的数量,不能太少,而且刚度不要太大,要适中,因为刚度太大,墙承受的压力也比较大,很容易过早的被破坏,处理起来难度也比较大,很难满足施工要求。在施工过程中不要因为局部发生损坏而影响到整体的性能,要保证不会使个别墙受力太集中;连续的尺寸不要太长,抗侧力构件数量相对多一些,分散一些。周边主要是考虑建筑物抵抗扭转的能力,能够保证刚度中心与平面中心吻合。在布置剪力墙时,使其保证对称,从而大大增强抵抗扭转的内臂力,有效提高抗扭转的能力。

剪力墙布置的具置应设置在平面形状变化的位置,通常是端角和角隅等部位的应力集中处,比如高层建筑的楼梯间、电梯间以及管道井处,都在一定程度上会削弱楼板的刚度,对框架剪力墙的设计造成不良的影响,因此,在建筑工程中,可以采用钢筋混凝土剪力墙来加固这些薄弱的部位。对于剪力墙的间距,原则上是随着建筑物不断的升高,抗震设防的烈度越高,取值越小。

2、剪力墙数量的确定

在框架剪力墙结构设计阶段,柱、梁截面的尺寸可以由结构构造的要求决定。但是剪力墙的数量关系到整个结构体系的安全和经济的合理性,因为从抗震的角度来说,增加剪力墙的数量可以提升整个高层建筑物的抗震性能,但是从经济的角度来说,应当适量的减少剪力墙的数量,所以,对于剪力墙合理数量的计算要进行优化设计。剪力墙的合理数量按照许可的位移决定,在符合装修要求和框架剪力墙结构定点位移与层高的比例的条件下,适当增减剪力墙的数量。要采用结构自振周期校核剪力墙布置的数量是否合理,在地震周期短和地震力大的地方,可以适当的增加剪力墙的数量增加结构的刚度,可以根据具体的施工情况和建筑高度以及地区设防烈度采用不同的方法取值。

3、框架剪力墙结构的抗震设计

在设计框架剪力墙结构的抗震性能时,必须符合相关规程。在水平力作用下,框架剪力墙结构底层的框架部分所承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩有一个比值(以下简称力矩比值),根据这个比值的不同,要采取不同的设计:当力矩比值小于lO%时,按剪力墙结构进行设计,其中的框架部分应按框架一剪力墙结构的框架进行设计。当力矩比值大于10%但不大于50%时,按框架一剪力墙结构设计,力矩比值在5O%至80%之间的,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。当力矩比值大于80%时,按框架剪力墙结构进行设计,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。

对于少墙框架结构,抗规2010版第6.1.3条第1款规定力矩比值大于50%的均为少墙框架,但高规2010版第8.1.3条第4款规定力矩比值大于80%的为少墙框架,实际工程中可按高规的规定设计;对于少墙框架的剪力墙,因其成不了第一道防线,故笔者认为无需按框架剪力墙结构计算其配筋,抗规2010版第6.2.13条第4款规定少墙框架结构的框架部分的地震剪力值宜采用框架结构模型和框架剪力墙结构模型二者计算结果的较大值采用,鉴于少墙框架规范的不确定性及具体计算的复杂性,笔者建议实际工程中少采用这种结构方案。

4、剪力墙肢截面短肢分类

按墙肢截面高度与厚度之比,剪力墙墙肢可分为一般剪力墙、短肢剪力墙、及柱形墙肢。高规JGJ3-2010规定一般剪力墙指的是各墙肢截面高厚比大于8的剪力墙,短肢剪力墙指的是截面厚度不大于300mm、各墙肢高厚比大于4但不大于8的剪力墙,而当墙肢的截面高厚比不大于4时宜按框架柱进行截面设计。一般剪力墙墙肢较长,抗侧刚度大,能承受很大的水平及竖向荷载,因此无论是整体截面墙还是整体小开口墙及联肢墙的墙肢都应优先布置一般剪力墙。短肢剪力墙因墙肢较短,有利于住宅建筑布置,可以减轻结构自重,应用比较广泛,但其抗震性能较差,地震区应用经验不多,可用于整截面墙或整体小开口墙及联肢墙的墙肢中,考虑到高层建筑的安全,其数量不宜过多,规范对其有严格的限制。因此,在结构设计中,应多布置一般剪力墙,少量采用短肢剪力墙。但一般剪力墙也不是墙肢越长越好,当墙肢高长比H/hw或剪跨比大于2的一般剪力墙,称为高墙,其受力状态为弯剪型和弯曲型,其破坏为弯曲破坏,属于延性破坏。墙肢高长比H/hw或剪跨比不大于2的,在水平地震作用下的破坏模式或为剪切破坏,或为剪弯破坏,很难避免出现剪切斜裂缝,尤其H/hw≤l或剪跨比小于l的墙肢,称为矮墙,其破坏均为剪切破坏,类似短柱,属于脆性破坏,在高层建筑中严禁采用。高规JGJ3-2010规定对于较长的剪力墙宜设置弱连梁将其分成长度交均价的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3,墙段长度不宜大于8m 。

5、框架-剪力墙中连梁设计

框架-剪力墙结构中框架与剪力墙、剪力墙与剪力墙的连接方式有铰结与刚结两种。铰结为通过楼板连接来保证剪力墙与框架协同工作,刚结为通过连梁连接来保证剪力墙与框架协同工作。在铰结体系中,由于没有考虑连梁的约束作用,使得楼板作用显著,要保证剪力墙与框架协同变形和工作,楼板必须绝对刚性。在刚结体系中,连梁对墙和柱都会产生约束,连梁将承担着较大的剪力和弯矩,约束作用明显,并可以与楼板一同作为连接构件,传递弯矩、剪力、轴力。当结构遭受小于其设防烈度的多遇地震时,整个结构处于弹性工作阶段。当遭受高于其设防烈度的罕遇地震时,连梁形成塑性铰消耗地震能量,结构刚度降低,自振周期加大,地震力降低,减轻结构破坏。但由于连梁跨高比小,两端连接的墙或柱刚度差异较大,连梁变形产生较大的内力而破坏。连梁破坏有脆性的剪切破坏和延性的弯曲破坏,设计时应尽量避免连梁发生剪切破坏,让连梁先屈服,形成塑性铰。连梁设计时可以考虑以下措施:(1)对连梁的刚度进行折减,既保证了塑性铰出现在连梁上,又减少其内力,满足结构设计要求。(2)若连梁刚度折减后内力还是过大,截面设计困难,可在连梁截面高度的中间开设水平通缝。(3)为保证连梁的延性,设计时应做到“强墙(柱)弱梁”,“强剪弱弯”,截面尺寸应符合规范设计要求。(4)不宜将楼面主梁支承在连梁上。

结束语

进行建筑框架剪力墙结构设计过程中,要对剪力墙进行科学的布置,采用合理的数量,选择适当的连接方式,不仅可以有效减少重复的工作,而且可以达到预期的经济目标。

参考文献

[1]曹爱群.浅谈高层建筑框架剪力墙结构的设计[J].工程与建设.2011

剪力墙结构范文第5篇

【关键词】建筑工程;短肢剪力墙结构;建筑功能;结构设计

1 短肢剪力墙结构的定义及特点

1.1 短肢剪力墙结构的定义

短肢剪力墙仍属于剪力墙结构体系,只不过采用较短的剪力墙墙肢而已,《高规》第7.1.2 条8 款的定义:短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5 ~ 8 的的一种剪力墙结构,通常采用“T”型、“L”型、“十”字型、“Z”型、折线型、“一”字型。对于T 型、L 型等双肢剪力墙只要有一个墙肢的长度与墙厚的比值大于8 就不是短肢剪力墙,当一个剪力墙截面厚度不小于层高的1/15,同时又不小于300mm,高度与厚度之比大于4 时仍属于一般剪力墙。当短肢墙较小时,如短肢墙承受的第一振型底部倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的15% ~ 40%,则可以按普通剪力墙结构设计。下限规范没有规定,用户可以灵活掌握。如果剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成短肢剪力墙结构,而应作为一般剪力墙结构处理。通常短肢剪力墙与简体(一般剪力墙)结构体系称之为“短肢剪力墙简体”(或一般剪力墙结构体系)。

1.2 短肢剪力墙结构的特点

符合建筑的需要:连结各墙的梁,也随墙肢位置而位于间隔墙竖平面内,属于隐蔽型的,利用隔墙位置来布置竖向构件,使结构受力需要与建筑使用功能较好地统一起来,避免了框架结构中梁柱突出墙面的问题。当下部层数要求为大空间时,较易通过转换结构来处理上下结构的关系;节能降耗:由于减少剪力墙而代之以轻质砌体,房屋自重可以减轻,地震作用也随之减小,因而有利于降低造价。另外,由于外墙墙面相当一部分面积采用了轻质保温材料,代替钢筋混凝土墙面。房屋的保温隔热性能也得到改善,这有助于建筑节能目的的实现;结构布置灵活:结合建筑平面、利用间隔墙位置来布置竖向构件,墙的数量可多可少,肢长可长可短,根据抗侧力的需要而定,还可以通过不同的尺寸和布置调整刚度及刚度中心的位置。

2 短肢剪力墙结构的布置原则

2.1 为了保证建筑物的刚心和质心相一致,避免在地震中发生扭转,短肢剪力墙应该尽量均匀布置。

2.2 短肢剪力墙主要布置在房间间隔墙的交接处,为了免结构过刚或者过柔,墙肢的数量要根据具体的抗侧力要求进行确定,不能过多或过少。

2.3 在结构布置上,要是短力墙尽量对齐拉直,使其形成成片的联肢抗侧力结构。

2.4 墙肢一般不宜过厚,以避免墙肢凸出各间隔墙表面。

2.5 如果水平荷载较大或者建筑物造型不规则,应该在平面外各角点及边缘处布置短肢剪力墙来满足结构平面刚度的要求和加强结构的整体性。

3 短肢剪力墙结构设计时应注意的问题

3.1 建筑平面外边缘及角点处的墙肢,底部的小墙肢、连梁等是短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节,当有扭转效应,建筑平面外边缘及角点处的墙肢会首先开裂。在地震作用下,高层短肢剪力墙结构将以整体弯曲变形为主,底部的小墙肢截面积小且承受较大的竖向荷载,破坏严重,尤其“一”字形小墙肢破坏最严重;在短肢剪力墙结构中,由于墙肢刚度相对减小,使连梁受剪破坏的可能性增加,连梁的剪切破坏会使结构的延性降低,对抗震不利,设计时应注意,对连梁进行“强剪弱弯”的验算,保证连梁的受弯屈服先于剪切破坏,短肢剪力墙宜在两个方向均有梁与之拉结,连梁宜布置在各肢的平面内,避免用“一”字形小墙肢。

3.2 主要抗侧力结构筒体( 或长墙) 一般利用楼电梯间,但要注意刚度的均衡性,不要集中在一处布置而使建筑产生过大的扭转效应,同时简体要有足够的刚度,其平面尺寸不宜过小,要使简体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%,形成多道抗震防线,为了确保水平力可靠传递,核心区楼板适当加厚,与核心筒相连的连梁按强剪弱弯设计,短肢墙之间的连梁净跨不宜过小( 一般取4 ~ 6m) 使其具有一定的耗能作用。

3.3 高层短肢剪力墙结构在水平力作用下,显现整体弯曲变形为主,底部小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力,由一些模型试验反映出外周围墙肢开裂,因而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。

3.4 据研究表明,框支剪力墙结构当转换层位置较高时,转换层附近层间位移角及内力分布积聚突变内力的传递仅靠转换层一层楼板的间接传力途径很难实现,转换层下部的框支结构易于开裂和屈服,转换层上部几层墙体易于破坏,这种结构体系不利于抗震、高裂度区(9 度及9 度以上) 不应采用;8 度区可以采用,但应限制转换层设置高度,可考虑不易超过3 层,7 度区可适当放宽限制,因此建议在6 度抗震设防区,短肢剪力墙结构中,转换层设置高度不宜超过5 层,避免高位转换。

4 工程应用实例

4.1 工程概况

某工程,总建筑面积为12570m2,采用短肢剪力墙结构,为12 层住宅楼,建筑总高43.65m(层高3m),顶层为复式住宅,屋顶为四坡屋面。

4.2 短肢剪力墙结构结构设计

由于整个楼层的建筑平面较为复杂,采用在14 和15 轴问设置双墙防震缝,在D 和E 轴间设置悬挑构件抗震缝的处理方法,将平面分成相对独立的4 个部分,各部分的长宽比L1/B1max=29/9.4=3.09

图1 标准层结构平面图

4.3 结构设计的主要参数

场地类型为II 类建筑场地,剪力墙抗震等级为二级。水平地震作用按x、y 两个方向计算。同时考虑扭转耦联,周期折减系数0.85,计算取9 个振型,结构阻尼比0.05,竖向力按模拟施工加载方式计算,恒活荷载分开计算。修正后的基本风压为0.35,地面粗糙度为B 类,结构体型系数为1.4。连梁刚度折减系数0.7,地震力分项系数为1.3,风荷载分项系数为1.4,恒荷载分项系数为1.2,活荷载分项系数为1.4。

本工程基础采用钢筋混凝土墙下条基(有肋梁),剪力墙厚度内外墙均为200mm,连梁截面b×h 为200mm×(370 ~ 570)mm,楼板厚度100 ~ 130mm,混凝土强度等级为C35C25。地基采用天然地基,以③层粘土层做为持力层,Es=15MPa,fak=300kPa。

4.4 短肢剪力墙的布置

按照抗震设计要求,结合窗间墙、楼梯间及房间四角等布置成“一”字形、“L”形、“T”,形、“Z”形或“十”字形墙段,沿结构平面各主轴方向均匀、对称布置,做到刚心和质心重合,减少结构扭转。各墙肢肢长不宜相差太大,截面高厚比可以控制在5 ~ 8 之间,避免出现高厚比小于3 的小墙肢,使各墙肢刚度接近,保证在水平地震力作用下,各墙肢受力均匀,避免个别长墙因内力太大而出现超筋。另外在④~⑥轴,⑩~⑥轴间形成4 个较为完整的弱筒,以增强整个结构的抗侧力性。在竖向,要求墙肢上下对齐、连续。在同一轴线上的各墙肢通过连系梁连接,可增加对墙肢的约束,提高结构的抗震性能。为了保证连梁具有较好的刚度和延性,取其跨高比为4 ≤ l/h ≤ 8 较为合适。

4.5 墙肢截面设计

塔楼周围及肢长/ 肢宽

5 结语

随着新型墙体材料的不断开发和应用,现代高层住宅建筑要求大开间、平面及房间布置灵活、方便,室内不出现柱、梁壳,短肢剪力墙结构在高层住宅中的运用将会越来越广泛。因此,我们在设计中应根据其受特点充分了解其破坏机理,选用合理的结构形式,正确掌握计算分析方法和截面配筋,其结构才能有可靠的安全保证。

参考文献

[1]董海棉.高层建筑短肢剪力墙结构设计[J].甘肃科技,2009,(10).

[2]易在江.小高层住宅短肢剪力墙结构设计分析与应用探讨[J].四川建材,2009,(5).

剪力墙结构范文第6篇

关键字:结构设计,剪力墙,剪力墙构件,剪力墙设计

Abstract: this paper expounds the basic concepts of the shear wall design, shear wall edge component range, the shear wall structure of the wall thickness and reinforcement, etc.

Key word: structure design, shear wall, shear wall component, shear wall design

中图分类号:TU398+.2文献标识码:A 文章编号:

1、剪力墙设计中的基本概念

1.1 墙体作为承受竖向荷载及水平荷载的结构,称为剪力墙结构。特点是整体性好,侧向刚度大,水平力作用下侧移变形小。缺点是平面布置不灵活,较难满足公共建筑使用要求,结构的自重较大,结构延性较差。

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,还承担竖向压力或拉力,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,剪力墙结构在水平力作用下侧向变形是弯曲型。

1.3 剪力墙布置要求:

a、剪力墙结构应双向均匀布置,建筑物周边宜布置剪力墙,在抗震结构中,应避免单向布置剪力墙。剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大,在满足侧向刚度的及结构受力的条件下,墙不宜布置太密。

b、剪力墙沿结构高度宜连续布置,墙厚度宜自下到上逐渐减薄,使结构抗侧刚度沿高度逐渐减小,避免结构沿高度刚度突变。

c、较长的剪力墙宜开设洞口,将其分成长度较为均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱连梁连接,每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2。墙肢截面高度不宜大于8m。

d、当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时,应至少采取以下措施中的一个措施,减小梁端部弯矩对墙的不利影响。①沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙,抵抗该墙肢平面外弯矩;②当不能设置与梁轴线方向相连的剪力墙时,宜在墙与梁相交处设置扶壁柱。扶壁柱宜按计算确定截面及配筋;③当不能设置扶壁柱时,应在墙与梁相交处设置暗柱,并宜按计算确定配筋;④必要时,剪力墙内可设置型钢。

e、纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。房屋纵向长度较长时,不宜集中在两端布置纵向剪力墙。

f、剪力墙的门窗洞口应布置均匀、上下对齐,形成明确的墙肢和连梁,且各墙肢的刚度不宜相差悬殊。抗震设计时,一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强部位不宜采用错洞墙;一、二、三级抗震等级的剪力墙均不宜采用叠合错洞墙。

1.4 短肢剪力墙较多的剪力墙结构

a、剪力墙截面高度与厚度之比大于4、小于8时为短肢剪力墙。当剪力墙截面厚度不小于层高的1/15,且不小于300mm,高度与厚度之比大于时仍属一般剪力墙。

b、短肢剪力墙较多的剪力墙结构是指短肢剪力墙的截面面积占剪力墙总截面面积的50%以上。其房屋的最大适用高度应比《高规》JGJ107-2002表4.2.2规定的剪力墙适用高度降低20%。如果结构中仅有少量的短肢剪力墙,不应判断为短肢剪力墙较多的剪力墙结构。

c、高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。

d、抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比其他条件相同的剪力墙提高一级,重力荷载代表值作用下的墙肢(包括无翼缘或端柱的一字墙)轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不应大于0.5、0.6和0.7,底部加强部位墙肢边缘约束构件的纵向钢筋配筋率不应小于1.2%,其他部位不应小于1.0%。

1.5 剪力墙结构计算

a、剪力墙根据墙面开洞大小情况,分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。

当剪力墙不开洞或洞口面积小于墙体总面积的16%,且洞口边长尺寸均小于洞口间净距及洞口至墙边的净距,可视为整截面墙。其受力性能类似整体的悬臂,墙肢的法向应力呈线性变化,截面变形符合平截面假定。

当剪力墙的洞口沿竖向成列布置,洞口稍大,各列墙肢和连梁刚度比较均匀,并符合一定条件,为整体小开口墙,其受力性能亦可按整体的考虑,并应考虑墙肢的局部弯距。

当剪力墙的洞口沿竖向成列布置,且洞口面积超过墙体总面积的16%,连梁刚度远小于墙肢刚度,为联肢墙。联肢墙宜在保证连梁有足够延性的前提下,增加梁的刚度和强度,使连梁能消耗较多的能量以减少墙肢的破坏。

当剪力墙开洞过大,且连梁刚度很大,而墙肢刚度较弱的情况,已接近框架的受力特性,称为壁式框架,计算和构造应按近似框架结构考虑。

b、计算剪力墙的内力和变形时,其剪力墙应计入端部翼缘的共同工作。翼缘的有效长度每侧由墙面算起可取以下三种情况中的最小值:①相邻剪力墙净距的一半;②至门窗洞口的墙长度;③剪力墙总高度的15%。

c、剪力墙结构宜采用三维空间的分析方法作整体分析,对不同的结构,应选用与其相适应的计算模型的计算程序进行结构计算分析;对较复杂的剪力墙结构应采用两种以上计算模型进行计算比较。

d、《高规》规定钢筋混凝土剪力墙应进行平面内的斜截面受剪、偏心受压或偏心受拉、平面外轴心受压承载力计算,在集中力作用下,墙内无暗柱时还应进行局部受压承载力计算,按一级抗震等级设计的剪力墙,在水平施工缝处需进行抗滑移验算。

1.6 剪力墙底部加强部位

一般剪力墙结构在水平地震作用下,竖向相当于箱形悬臂梁,其变形呈弯曲形,短肢剪力墙结构视短肢墙数量多少,变形呈弯曲形或弯剪形。剪力墙结构底部加强位置是容易屈服的部位,类似框架梁端箍筋加密区,所以要加强。

抗震设计时,一般剪力墙结构底部加强部位的高度可按墙肢总高度的1/8和底部两层中的较大者,当剪力墙高度超过150m时,其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10。底部带转换层的高层建筑结构,其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值。

带有地下室的剪力墙结构,如地下室顶板能作为上部结构的嵌固部位时,剪力墙底部加强部位的高度应从地下一层顶板算起,地下一层按加强层部位设计,地下二层可不必按加强部位设计。如地下室顶板不能作为上部结构的嵌固部位时,通常地下一层底板处可基本满足,剪力墙底部加强部位的高度应从地下一层底板算起,地下二层可不必按加强部位设计。

2.剪力墙的边缘构件范围

2.1 一级和二级剪力墙底部加强部位及相邻上一层的高层建筑及在重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比不小于表1规定的多层房屋,应设置约束边缘构件。一级和二级剪力墙底部加强部位以上的一般部位和三、四和非抗震设计的高层建筑及底部加强部位及相邻上一层轴压比小于表1规定的多层房屋剪力墙,应设置构造边缘构件。

表1

抗震墙设置构造边缘构件的最大轴压比

等级或烈度 一级(9度) 一级(8度) 二级

轴压比 0.1 0.2 0.3

2.1 框支剪力墙结构剪力墙底部加强部位,墙体两端宜设置翼墙或端柱,抗震设计时应设置约束边缘构件。

3、剪力墙结构的墙体厚度

3.1 剪力墙结构中剪力墙截面的最小厚度应满足表2要求

表2

剪力墙部位 最小厚度(mm,取较大值)

有端柱或翼墙 无端柱或翼墙

抗震设计 一、二级抗震 底部加强部位 H/16,200 h/12,200

其他部位 H/20,160 h/15,180

三、四级抗震 底部加强部位 H/20,160 H/20,160

其他部位 H/25,160 H/25,160

非抗震设计 H/25,160 h/25,160

注:表中符号H为层高或无支长度二者中的较小值,h为层高

规定剪力墙最小厚度的目的是保证剪力墙平面外的刚度和稳定性。当墙平面外有与其相交的剪力墙时,可视为剪力墙的支承,有利于保证剪力墙平面外的刚度和稳定性,故可在层高或无支长度二者中的取较小值计算剪力墙的最小厚度。无支长度是指沿剪力墙长度方向没有平面外横向支承墙的长度。而两端无端柱或翼墙的一字形剪力墙的厚度,只能按层高计算墙厚。

3.2 短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm。

3.3 框支剪力墙结构转换构件上部的剪力墙体厚度不宜小于200mm。

3.4 当墙厚不能满足表2的要求时,应按高规附录D计算墙体的稳定。

3.5 剪力墙井筒中,分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小,但不宜小于160mm。

4、剪力墙结构的剪力墙的配筋

剪力墙结构中剪力墙通常分为墙肢和连梁两类构件。

墙肢的配筋包括墙肢的边缘构件和墙身的配筋,现结构计算软件提供墙肢的计算配筋包括水平配筋和竖向配筋两项。水平配筋为墙肢按斜截面抗剪计算需要的水平分布钢筋面积;竖向配筋则为墙肢按正截面抗弯计算需要的墙肢两端部的竖向钢筋面积,这是因为墙肢中部竖向分布钢筋一般较细,容易产生压屈现象,所以偏安全忽略受压区竖向分布钢筋作用。墙肢中边缘构件的纵向钢筋和墙肢的水平钢筋为按计算及构造配筋,墙肢中边缘构件的箍筋及墙肢的竖向分布钢筋为按构造配筋。

较长墙肢的水平分布钢筋及竖向钢筋按计算结果及规范要求最小配筋率配筋,一般不会出错。容易出现问题是较短墙肢的配筋,如形状为L形的墙肢,L形墙肢一边为一般剪力墙,另一边为短肢剪力墙,此L形的墙肢为一般剪力墙,按一般剪力墙构造及配筋。在L形墙肢的短肢部位,一般做法是此短肢部位墙肢连同长肢端的边缘构件一起做成一整体边缘构件,这时应注意:①整体边缘构件在短墙肢方向的箍筋是否满足短肢边的水平计算配筋,整体边缘构件的构造配箍一般不能满足计算要求。②整体边缘构件中短墙肢方向端部的竖向钢筋应按短墙肢竖向计算钢筋面积配筋(此计算竖向配筋一般很大),而不是按此整体边缘构件总计算配筋平均配置纵向受力钢筋。

剪力墙开洞后形成的连梁根据跨高比不同可分成两种情况:①当连梁跨高比不小于5时,此梁受力状态和一般框架梁相似,可按框架梁设计。②当连梁跨高比小于5时(连梁跨度较小,截面高度较大),其承受的竖向荷载往往不大,梁的弯距很小,而水平荷载作用下梁的剪力很大,且沿梁长基本均匀分布,对剪切变形十分敏感,容易出现剪切斜裂缝。因此,此类梁应按规范规定的连梁设计。一端与剪力墙相连,另一端与框架柱相连的跨高比小于5的梁,也应按连梁设计。此梁应取与剪力墙相同的抗震等级。

剪力墙连梁一般具有跨度小、截面大,与连梁相连的墙体刚度又很大等特点,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝,刚度减弱,内力重分布。因此在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减。《高规》5.2.1条规定:“在内力与位移计算中,抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减,折减系数不宜小于0.5。”一般在实际设计中我们在 0.55~1之间取值。

即使连梁刚度折减后,连梁也较容易超筋。连梁易超筋的部位,竖向楼层在一般剪力墙结构中,总高度1/3左右的楼层;平面中,当墙段较长时其中部的连梁。

连梁超筋时,可按《高规》7.2.25条处理:①减小连梁截面高度。②抗震设计的剪力墙中连梁弯矩及剪力可进行塑性调幅,以降低其剪力设计值。但在内力计算时已经按《高规》5.2.1条的规定降低了刚度的连梁,其调幅范围应当限制或不再继续调幅。当部分连梁降低弯矩设计值后,其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高。③当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,可考虑在大震作用下该连梁不参与工作,按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计。

《高规》并没有规定连梁受弯纵向钢筋的最小配筋率,从“强剪弱弯”的角度,非抗震设计时,可取0.2%,抗震设计时,建议取0.25%~0.4%,跨高比大时取小值,同时连梁纵向钢筋率应满足最小配筋率要求。

参考文献:

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ107-2002

广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ107-2002)补充规定DBJ/T15-46-2005

剪力墙结构范文第7篇

关键词:结构布置;计算分析;构造措施

Abstract: for high-rise residence shear wall design, this paper discusses the shear wall structure design with wall arrangement, girders layout, even LiangChao steel processing, structural measures and related note, and of engineering example calculation results were analyzed.

Key words: the structure arrangement; Calculation and analysis; Structural measures

中图分类号:TU398+.2 文献标识码:A文章编号:

现代高层住宅结构,一般都采用剪力墙结构,因其受力性能好,方便建筑师进行平面功能布置,相对其它结构而言具有较大的经济优势,能节省成本。通常在高层剪力墙住宅建筑标准层单位面积含钢量中,剪力墙墙身用钢量普遍占的比例均较大,约达到45%~65%(该统计数据为7度抗震设防区的数据,以上同),剪力墙梁板用钢量约占35%~55%。因此剪力墙布置的优劣直接关系到整个结构的经济指标。剪力墙布置的基本原则是:尽量减少剪力墙数量,以期通过布置较少的抗侧力构件获得满足规范要求的抗侧、抗扭刚度。高层住宅结构填充墙体宜采用轻质高强墙体材料,以降低每一楼层质量,减少结构总重量,因地震作用时结构重量大小也会影响着地震力,影响结构抗侧刚度需求大小。结构刚度布置也不宜过刚,结构越刚则相应的地震力也会越大,墙柱梁配筋也会加大,成本也会提高,造成不必要的材料浪费。

1、结构布置

1.1墙体刚度布置宜强周边、弱中部

剪力墙宜均匀布置,尽可能布置在结构周边墙体处,中部宜适当减少剪力墙的布置量(如中部楼电梯间附近,墙体可以减薄减短),以便提高整体结构的抗扭刚度,有利于控制周期比、位移比指标。

1.2尽量少布置短肢剪力墙

短肢剪力墙为截面厚度不大于300mm,各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。从结构计算分析看,因短肢剪力墙沿建筑高度可能有较多楼层的墙肢会出现反弯点,其受力特点接近异形柱,而且承担较大的轴力与剪力,抗震性能较差,因此,应尽量少布置短肢剪力墙或布置短肢剪力墙时,从构造措施上加强该墙。

在满足竖向荷载、水平荷载作用下,平面上墙体宜均匀布置,各片墙体长度宜均匀,不宜大于8m,建议略大于2m。应避免个别墙体过长,刚度相对其它墙肢过大,因受水平力作用时,较长墙体会承受大部分水平力,容易先产生破坏,而其它墙肢又未必有充足的抗侧刚度,造成结构连续破坏,对抗震极为不利。

1.3避免平面不规则

角部重叠和细腰形的平面图形,在中央部位形成狭窄部分,在地震中容易产生震害,尤其在凹角部位,易产生应力集中使楼板开裂、破坏,不宜采用。应采取加大楼板厚度、增加板内配筋、设置集中配筋的边梁、配置45度斜向钢筋等方法予以加强。

1.4墙体对齐

墙体布置,宜避免形成单片独立墙,宜将各片墙体调整对齐,形成联肢墙或小开口整体墙,剪力墙与连梁刚度相对会较强,能更好发挥剪力墙抗弯抗剪整体效应,达到较好的整体抗侧性能,且能一定程度上减少墙体数量,相对应的也可减少梁构件,平面受力也更合理。

1.5连梁设置

两端与剪力墙在平面内相连的梁为连梁。在计算分析过程中,连梁往往不能避免超配筋现象,此时需对连梁进行调整。一般调整方法有:

1)减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施。

比如连梁截面可取为200x600或200x500等。

2)连梁弯矩可塑性调幅:内力计算时已经对连梁刚度进行折减的,其弯矩值不宜再调幅或限制再调幅范围。连梁弯矩调幅后,应将减少的部分弯矩相应的分配到其他连梁或墙肢上,满足结构整体安全性。

3)当连梁取消对承受竖向荷载无明显影响时,可按独立墙肢验算小震下的内力,按两次计算的较大值计算配筋。

4)宜避免将其他梁搁置在连梁上,因为这种做法会增大连梁剪力设计值,使其更难以满足高规第7.2.22条的规定。

1.6梁板分析

梁板混凝土及钢筋用量在剪力墙结构中所占百分比往往也较大,所以平面梁板布置也应进行优化。对高层剪力墙结构,剪力墙间距一般为3~5m,梁跨度较小,截面相应的取较小值即可,应避免设置截面高的连梁,一般计算配筋率结果略大于构造配筋率。梁传力途径应尽量简单明确,应避免多重次梁、多重传力的情况,将受力复杂化。一般楼面荷载也较小,楼板厚度一般按构造要求、建筑要求设置,满足计算要求即可。所以在设计中,紧抓梁上线线荷载、楼面荷载,计算数据要保持精确性,可以折减的荷载要折减,需要增加的荷载也应增加。即是说,设计时应从多方面考虑,减少梁截面、板厚度,将含钢量降下去。

在建筑平面转角窗部位宜在窗端设置宽度同墙厚的端柱或布置剪力墙,悬挑梁高度宜取楼板上下窗台间高度,加厚上下窗台板,使其形成匸字梁与端柱或剪力墙以梁抗扭刚度来传递弯矩与水平力的抗侧力结构,并对梁腰筋进行加强,这样对结构抗震性能会有较大改善。

2工程案例一:广州天马丽苑某栋

工程概况:本工程位于广州花都区,丙类建筑,抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组第一组,场地类别二类。承设计基本风压取0.5KN/m2,地面粗糙度B类,本工程因高度超过60m,属对风荷载较敏感高层建筑,承载力设计时基本风压值取0.55 KN/m2。剪力墙抗震等级为三级,考虑偶然偏心影响。

塔楼地下一层,层高6.4m,地上34层,主要屋面高度99.87m,首层高4.8m,标准层高2.9m。塔楼沿高度方向混凝土强度等级变化为:-1~2层,C50;3~11层,C45;12~18层,C40;19~25层,C35;26~顶层,C30。沿高度方向墙厚变化为:350或300~200mm。主要梁截面为200x600、200x400。连梁截面为200x550。

表一:塔楼计算结果

表二:风与地震作用计算结果对比

从表一可看出,在水平力作用下,结构扭转效应较小,抗震性能较好。从表二可看出,结构抗侧刚度由风荷载控制,地震作用效应不是主要控制作用,Y向为结构侧向刚度弱向。本工程平面较规则,沿中轴线对称布置。墙体平面布置较均匀,能较好的利用建筑填充墙位置设置剪力墙,X向及Y向刚度能得到充分利用,抗扭转效应较好。

墙体设置构造边缘构件(底部加强区设置约束边缘构件),且尽量少布置,节省钢筋,梁板配筋均较小,结构成本控制较理想。本工程在电梯间及楼梯间开洞较多的位置,加强了洞口周边楼板,适当加厚楼板,加强配筋。在平面边角位置,采取加强措施,设置放射筋,提高边角部位楼板抗温度应力变形能力。在建筑转角窗部位,设置了匸形转角梁,截面高度取楼板上下窗台板间高度,加强梁抗扭构造措施,提高结构抗侧性能。

结束语

1、结构布置上应尽量减少剪力墙数量,以期通过布置较少的抗侧力构件获得满足规范要求的抗侧、抗扭刚度,既有利于抗震,又能节约结构成本,对投资方、设计人员达到双赢。

2、尽量少布置短肢剪力墙,相对普通剪力墙来说,短肢剪力墙受力性能较差,且配筋率要求较高,构造措施要求较严格,对抗震较不利,又一定程度提高了结构成本。宜避免形成单片独立墙,宜将各片墙体调整对齐,形成联肢墙或小开口整体墙。

3、如果连梁以水平荷载作用下产生的弯矩和剪力为主,竖向荷载下的弯矩对连梁影响不大(两端弯矩仍然反号),那么该连梁对剪切变形十分敏感,容易出现剪切裂缝,则应按连梁有关规定设计,一般是跨高比小于5的连梁;反之,跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。连梁超筋现象较多,一般需通过减小连梁刚度、连梁弯矩进行可塑性调幅等措施调整,或当连梁取消对承受竖向荷载无明显影响时,可按独立墙肢验算小震下的内力,按两次计算的较大值计算配筋,以满足规范要求。

4、设计时应考虑优化梁板布置,使梁板尽量按接近构造要求配筋。

参考文献:

[1]JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程。北京:中国建筑工业出版社,2010。

剪力墙结构范文第8篇

【关键词】剪力墙;短肢剪力墙;加强部位;有限元

1.剪力墙布置

剪力墙布置除应符合规程中有关规定外,在本文中进一步对剪力墙的布置提出了一些要求,其中关于短肢剪力墙和梁、墙布置都属于本文着重阐述的内容。

1.1双向布置剪力墙及抗侧刚度

高层建筑应有较好的空间工作性能,剪力墙结构应双向布置,形成空间结构。在抗震结构中,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向抗侧刚度接近,即两个方向的自振周期宜相近。

另一方面,剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大,为充分利用剪力墙的能力,减轻结构重量,增大剪力墙结构的可利用空间,墙不宜布置太密,使结构具有适宜的侧向刚度。

1.2竖向刚度均匀

剪力墙布置对结构的抗侧刚度有很大影响,剪力墙沿高度不连续,将造成结构沿高度刚度突变,所以应要求剪力墙自上到下连续布置。允许沿高度改变墙厚和混凝土等级,或减少部分墙肢,使抗侧刚度沿高度逐渐减小。

1.3墙肢高宽比

细高的剪力墙容易设计成受弯曲破坏的延性剪力墙,从而可避免脆性的剪切破坏。在抗震结构中剪力墙结构应具有延性,设计中墙的高宽应比不应小于2。当墙的长度很长时,为了满足每个墙段高宽比大于2的要求,可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的独立墙段,每个独立墙段可以是整体墙,也可以是联肢墙。

1.4剪力墙洞口的布置

剪力墙洞口的布置,会极大地影响剪力墙的力学性能。因此,布置剪力墙洞口时应满足以下3方面要求。

(1)规则开洞,洞口成列、成排布置,能形成明确的墙肢和连梁,应力分布比较规则,又与当前普遍应用程序的计算简图较为符合,设计结果安全可靠。同时宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。

(2)对于错洞剪力墙和叠合错洞墙,二者都是不规则开洞的剪力墙,其应力分布复杂,容易造成剪力墙的薄弱部位,常规计算无法获得其实际内力,构造比较复杂。其主要特点是洞口错开距离很小,甚至叠合,不仅墙肢不规则,洞口之间形成薄弱部位,叠合错洞墙比错洞口墙更为不利,设计时应尽量避免。当无法避免叠合错洞布置时,应按有限元方法仔细计算分析并在洞口周边采取加强措施或采用其他轻质材料填充将叠合洞口转化为规则洞口的剪力墙或框架结构。

(3)具有不规则洞口剪力墙的内力和位移计算应符合规程的有关规定。目前除了平面有限元方法外,尚没有更好的简化方法计算。对结构整体计算中采用了杆系、薄壁杆系模型或对洞口作了简化处理的其他有限元模型时,应对不规则开洞墙的计算结果进行分析、判断,必要时应进行补充计算和校核。

1.5剪力墙和加强部位

(1)抗震结构中出现塑性铰的部位应作为加强部位。而剪力墙顶层、楼电梯间墙等不宜作为加强部位,这样作的目的是对塑性铰部位可以有更明确的措施,与由于温度、收缩等需要的加强措施区别。

(2)剪力墙塑性铰出现后,剪力墙应具有足够的延性,剪力墙底部塑性铰出现都有一定范围,该范围内应当加强构造措施,提高其抗剪切破坏的能力。

(3)为安全起见,设计剪力墙时将加强部位范围适当扩大,抗震设计时,一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值,当剪力墙高度超过150m时,为避免加强区太高,其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10。

2.短肢剪力墙设计要求

短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙,一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。当截面高度与厚度之比小于3时,应按柱计算(当形成异型柱时,则应按异型柱的要求设计,但高层建筑中不允许采用异型柱框架结构),至于剪力墙高度与厚度之比大于3、又小于5的剪力墙,实际上也是短肢剪力墙,由于它们更弱,可以提出不宜采用小于5的墙肢,对这种小墙肢的轴压比应修予更严格的限制,因此即使采用短肢剪力墙,也要尽可能使墙肢截面高度与厚度之比大于5。

近年兴起的短肢剪力墙结构,有利于住宅建筑布置,又可进一步减轻结构自重,应用逐渐广泛。但是由于短肢剪力墙抗震性能较差,地震区应用经验不多,考虑高层住宅建筑的安全,其剪力墙不宜过少、墙肢不宜过短,可以对短肢剪力墙的应用范围应在设计中加以限制,并采取一些加强措施。

2.1应用范围

高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。设计时应注意:短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构;其次,具有较短肢剪力墙的墙的剪力墙结构最大适用高度应比规范中剪力墙结构的规定值适当降低,7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m;第三,对于B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,即使设置筒体,也不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构;第四,如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不属于这种短肢剪力墙与筒体共同工作的剪力墙结构。

2.2加强措施

对于短肢剪力墙设计中应着重以下加强措施。

(1)为限制过多的剪力墙的数量,在抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩50%。

(2)抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比规范中规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用;目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性。

(3)出于改善延性的考虑,抗震设计时,各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7(对一般剪力墙,三级抗震等级时轴压比未限制);对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其延性更为不利,因此轴压比限值要相应降低0.1。

(4)对于短肢剪力墙的剪力设计值,不仅底部加强部位应调整,其他各层也要调整,一、二、级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2,目的是避免短肢剪力墙过早剪坏。

(5)短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。

(6)对于短肢剪力墙截面最小厚度,无论抗震还是非抗震设计,其厚度都不应小于200㎜;对于非抗震设计,除要求建筑最大适用高度适当降低外,对墙肢厚度限制的目的是使墙肢不致过小。

总之,在剪力墙布置中洞口宜上下对齐使之受力明确,尽量避免出现错洞与叠合错洞的出现。在短肢剪力墙设计中应注意其肢长、加强部位、构造要求等要求。

【参考文献】

[1]吕文,钱稼茹.基于位移延性剪力墙抗震设计.建筑结构学报,1999.3.

[2]高层建筑混凝土结构技术规程.中国建筑工业出版社.

[3]袁端眼,虞焕新.工程结构.同济大学出版社.

剪力墙结构范文第9篇

【关键词】框架剪力墙结构,裂缝,成因分析,措施探讨

中图分类号:TU398+.2文献标识码:A文章编号:

一、前言

框架剪力墙结构是我国现阶段建筑工程行业重要的建筑发展方向之一,由于其独特的优势,在我国日益发展的建筑领域得到了越来越广泛的运用,对我国经济的发展和人们生活水平的提高有着巨大的推动作用。但是,由于框架结构在施工过程中有着十分严格的标准,施工工艺尚未完全成熟,加上一些人为或者其他的因素影响,使得框架结构墙体的质量控制具有一定的难度,墙体容易发生裂缝,形态各异的裂缝,不仅仅严重影响到建筑墙体的整体美观,也会造成建筑物开始漏水,一定程度的降低了整个建筑物的整体承载力和负荷性能,使得建筑物的刚度逐渐下降,稳定性和耐久性能迅速下滑,进而容易诱发墙体坍塌,造成重大的安全事故,既会造成巨大的资源浪费,又严重影响到居民的生命财产安全,因而,加强对框架结构墙体裂缝的分析,并采取有效的预防和治理措施,有着十分重要的意义。

二、框架剪力墙结构发生裂缝成因分析

框架剪力墙结构在我国的建筑行业有着十分广泛的运用,但是由于多种因素的影响,墙体容易发生裂缝,一般而言,框架结构的墙体裂缝表现为:表面龟裂。纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。据笔者多年施工经验,将从以下几个方面分析墙体发生裂缝的原因。

1.混凝土原材料质量不合格

(一)水泥凝结或膨胀不正常。

水泥是整个建筑行业中最为基础的材料,其质量和性能将直接关系到整个墙体的质量控制。在进行混凝泥土配制过程中,由于受到施工人员素质的影响,或者是不规范操作,或是手动来自气温等方面的因素影响,使得水泥的凝结或是膨胀不正常,水泥的凝结难以符合施工标准。容易诱发裂缝。

(二)原料中含泥量过多

混凝土的质量将会对墙体的整体质量有着深刻的影响,如果混凝土等原材料中水泥和泥土的配比不合理,含泥量超过工程施工的标准,不仅仅使混凝土的质量降低,如此,也难以保证整个墙体的粘合性和稳定性。

(三)骨料和水泥发生化学反应容易引起裂缝

在进行混凝土的配制过程中,骨料和水泥中都含有很多的化学元素,一般而言,骨料多呈碱性而水泥也具有很强的碱性,当二者遇到水进行混合配比时候,很容易发生化学反应,从而生成一种新的物种,硅凝胶,这是一种碱性物质,具有很强的膨胀能力,由于硅凝胶的膨胀,很容易对墙体造成破坏,进而容易产生各种裂缝。

(四)在进行混凝土的过程中,如果水灰之间的比例超过工程要求的标准,塌落度也不符合工程质量控制的要求,在进行原料制作过程中,大量的使用粉砂,这些因素都使得墙体的质量难以得到控制,容易发生裂缝。

2.施工操作不规范,质量管理不严格

(一)混凝士施工不规范

首先,在进行混凝土的施工过程中,对混凝土的振捣没有严格遵守施工规范,过分的进行振捣,进行模板和垫层施工时候,施工过程过于干燥。其次,当混凝土进行浇筑振捣之后,由于不规范的操作,使得一些骨料粒发生沉落,从而使得其中的水分和空气被挤出来,混凝土的表面便因为水分的泌出而发生竖向的缩小沉落,形成了表面的砂浆层,当水分蒸发之后,很容易构成凝缩裂缝。最后,当混凝土浇筑振捣完成之后,由于过分的摸干压光超过了相关的操作标准,让混凝土中的一些细小的细骨料不断的漂浮到表层,造成含水量很多的水泥浆曾,使得混凝土的表面体积发生碳化,并不断收缩,造成墙体表面龟裂。

(二)施工工艺不科学

在进行施工过程中,由于施工工艺的选择不科学,缺乏合理性,很容易造成支座负筋发生下陷,同时,在进行楼板的施工操作过程中,由于楼板的弹性变形和相关支座处的负弯矩处的混凝土施工强度难以满足工程的施工标准,在还没有到达拆模的时间便提前拆模,混凝土终凝的时间未到便实施上荷载,这些不规范的操作,都使得楼板容易发生弹性变形,当混凝土尚处于早期时候,其强度和较小的情况下,如果承受弯曲,压力,拉力,应力等各个方面的力太多的时候,很容易造成楼板发生断裂。最后,位于大梁两边的楼板会发生一些不均匀的沉降,也使得支座产生很大的负弯矩,如此,便容易形成很大的横向裂缝。

3.工程设计缺乏合理性

(一)地基的不均匀沉降

如在软土地基下采用扩展基础,对于相对较长的条式楼来说,要保证沉降均匀相当困难。由于基础不均匀沉降,引起楼房的拉裂或钢筋混凝土现浇板的开裂。

(二)荷载的作用

设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中,通常只是根据其承载能力确定配筋量,往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算,由此而引起裂缝的产生,这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值。

(三)结构体型突变及未设置必要的伸缩缝

房屋长度过长,而又未考虑设置伸缩缝。当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时,就会引起裂缝的产生。

(四)照明、有线电视、通讯等所需的管线直接铺设在现浇板中,有时过于集中,使该处的现浇板厚度大大削弱。从而引起现浇板在该处开裂。

三、框架剪力墙结构裂缝的预防措施

1.加强现浇板浇捣后的养护

混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个重要环节,忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度.叉易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝,尤其在高温下施工,更应经常浇水养护,这样既可减少温度产生的裂缝,也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制裂缝。

2.严格控制砂石的粒径及含泥量

要加强振捣,提高密实度。混凝土用砂应采用中粗砂,如砂粒过细,砂的含泥量超过标准,不仅降低强度,也会使混凝土产生裂缝,这是因为泥的膨胀性大于水泥膨胀性的缘故。

3.控制抹灰时的温度

根据温度对裂缝影响的因素,楼板施工宜在较低温度下进行,但因为工程开发进度要求,工程的抹灰施工不可能选择季节施工,加之钢板网和粉刷砂浆何时开始共同受力,很难量化确定,故而很难通过控制抹灰时的温度来达到避免和减少裂缝,一般不会采用控制抹灰时的温度控制裂缝产生。

4.在板角增加辐射筋

现浇板的四周在设计上都已配置负筋,但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝,此外配筋较多时,相对来说也能明显改善裂缝的产生或扩展,根据裂缝距板角的距离,辐射筋长度为1m左右。

5.施工中未能及时测定混凝土强度

板在拆除前应对相应部位混凝土的同条件试块进行抗压强度试验,混凝土强度达到28天设计值时才能拆除模板,而实际施工中,往往人为的规定混凝土的拆模时间,不对混凝土强度进行测试也未进行水泥、粗细骨料品重、外加剂类型等自身特性和气温等条件的综合考虑。

6.剪力墙上增开“结构小洞”,并留置后浇带

首先,通过开洞把长墙变成短墙减少混凝土收缩变形的约束,使混凝土收缩应力得到释放,从而达到控制墙体裂缝的目的,但必需重新对结构进行计算,确保结构的安全及正常的使用功能。其次,要先浇注后浇带两侧混凝土,约两个月后当混凝土收缩变形趋于稳定时,再浇筑留缝部位,从而避免因收缩应力而出现裂缝 .

7.设计方面

(一)对于地基的不均匀沉降,可通过调整基础的选型进行控制,如采取改用深基础及桩基础等方式以减少这类裂缝的发生。

(二)在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负弯矩筋,但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝。

四、结束语

框架剪力墙结构是现代建筑结构发展的重要方向之一,在伴随着我国城市化进程的逐渐加快,将会得到更为广泛的运用,框架剪力墙结构的楼板裂缝问题是整个工程质量管理控制中的重要环节,因而,进行裂缝成因分析,对采取有效的质量控制措施,有着十分重要的意义。

参考文献:

[1]陈国斌 韩素容 赵晓明 框架剪力墙结构楼板裂缝分析 [期刊论文] 《工程抗震与加固改造》 ISTIC PKU -2007年2期

[2]史铁花 陈国斌,框架剪力墙结构楼板裂缝分析 [会议论文] 2006 - 第七届全国地震工程学术会议

[3]孙占利 黄慎 变形引起的楼板裂缝分析与修复探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年23期

[4]张建霞,框架剪力墙结构楼板混凝土裂缝控制与防治 [会议论文] 2004 - 四川省土木建筑学会第29届学术年会暨2003西南土木建筑科技论坛

[5]安俊峰 王超 框架剪力墙结构楼板裂缝原因及防治措施探析 [期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2010年35期

剪力墙结构范文第10篇

【关键词】剪力墙;结构;混凝土;浇筑技术

中图分类号:TU37文献标识码: A

一、前言

目前我国的建筑行业主要应用钢筋混凝土进行施工建造,混凝土浇筑技术将决定着建筑的质量,剪力墙作为建筑的关键结构,其施工质量的好坏将至关重要,因此,我们要确保混凝土的浇筑技术的先进性和适用性。

二、剪力墙结构混凝土浇筑的施工程序及要点

1.作业准备

混凝土开盘前,应先对剪力墙侧模底部与地(楼)面之间的缝隙用水泥砂浆进行交圈封闭,以防底口漏浆产生烂根现象。

2.混凝土搅拌

(1)搅拌时间:尽量采取强制式搅拌机,加料顺序宜为:石子、水泥及固状外掺料(外加剂)、砂,水同液状外加剂一起加入。搅拌时间不少于1.5min,掺外加剂时根据要求适当延长。

(2)计量准确度:水泥、水及外掺料(外加剂)为土2%,骨料为土3%。搅拌机棚应设置混凝土配合比标牌。雨天应定时测定砂、石含水率,保证水灰比准确。

3.混凝土浇捣

(1)墙体混凝土浇筑宜先浇外墙,后浇内墙,或内外墙同时浇筑,分支流向轴线并排前进,各组兼顾横墙左右宽度各半范围。

(2)墙体浇筑混凝土前,在底部接槎处先浇筑5cm厚与墙体混凝土成分相同的水泥砂浆或减石子混凝土。用铁铲均匀入模,不应刚吊斗或混凝土泵管直接灌入模内。

(3)浇筑混凝土应分段分层进行,每层浇筑高度,应根据现场结构特点和钢筋疏密而定,宜为振动器作用部分长度的1.25倍,第一层浇筑高度控制在50cm左右,以后每次浇筑高度不应超过1m;混凝土下料点应分散布置。

(4)当墙高在3m以内时,可直接在墙顶下混凝土浇筑;超过3m时,应用串筒或在模扳侧面开门子洞装斜溜槽分段浇筑,每段高度不得超过2m,每段浇筑后将门子洞封严箍牢。浇灌墙体要在内模适当高度上留置混凝士浇灌口,设串筒或溜槽送料,外墙浇筑可采取分层分段循环转同时进行,交圈汇合,周而复始,直至外墙浇筑完成。

(5)洞口浇筑时,使洞口两侧浇筑高度对称均匀,振动棒距洞边30cm以上,宜从两侧同时振捣,防止洞口变形。大洞口下部模板应开口,并补充混凝土及时振捣密实。

4.上口找平

混凝土浇筑振捣完毕,将上口甩出的钢筋加以整理。用木抹子按预定标高线,将表面找平。预制楼板安装宜采用硬架支模。使混凝土墙上表面低于预制楼板下皮标高。

5.拆模、养护

常温时混凝土强度大于1MPa,冬期时掺防冻剂,使混凝土强度达到4MPa时拆模,保证拆模时墙体不粘模、不掉角、不裂缝并及时修整墙面、边角。常温及时喷水养护,养护时间不少于7d,掺用外加剂时不少于14d,浇水次数应能保持混凝土湿润。

6.冬期施工

(1)掺防冻剂混凝土出机温度不得低于+10℃,入模温度不得低于+5℃。

(2)注意检查外加剂掺量,测量水及骨料的加热温度,以及混凝土的出机温度、入模温度,骨料必须清洁,不含有冰雪等冻结物,混凝土搅拌时间比常温延长50%。

三、混凝土浇筑技术和养护工作

1.浇筑技术

首先,在施工的过程中,混凝土的浇筑方式主要有推移式以及分层浇筑,其在浇筑的过程中主要的要求是这两种方式的浇筑需采用连续性的浇筑方式,层间间隔的时间要注意合理缩短,这一时间不得超过混凝土的初凝的时间,否则按施工缝来处理层面。还需依据混凝土的和易性和所采用振捣器的作用深度来确定混凝土的摊铺厚度。非泵送混凝土的情况下,混凝土的摊铺厚度不得超过400 毫米;泵送混凝土的情况下,混凝土的摊铺厚度不得超过600 毫米。

其次,混凝土的搅拌要注意时间充足,还有拌合要均匀,在出现混凝土倾落的高度大于2 米的时候要采用串灌和溜槽等措施来进行下料。此高度小于2 米的时候,可以采用自由倾落。在混凝土的振捣的过程中要注意振捣的间距适当,附着式振捣器和插入式振捣器的间距为30 厘米。最后,如果混凝土还没有凝固的话,在技术上可以采取一次振捣,但是初凝之后,一般不能再次受到振动。一般来说,进行二次振捣,也就是在下一层的混凝土将近初凝的时候再采取一次振捣,能够克服由于气泡或者水分等上升所带来的较多的微孔现象,同时,还能够减少混凝土在沉降之后出现和钢筋脱离的现象,从而大大提高了混凝土施工的抗渗透性以及其刚度,保证了其施工的质量。

2.混凝土的养护工作

应做好混凝土的养护工作。在降温和保温的工作上,施工的过程中充分考虑到厚大体积的混凝土水泥水化热的问题,在施工的过程中要注意采用必要的降温的措施,从而实现错开水化热现象的集中出现。混凝土在施工过程中,应严格控制其温度,做好保温工作。一般来说,可以选择防水岩棉被或者是塑料薄膜,覆盖在混凝土表面,也可以采用10 厘米左右厚度的蓄水来进行养护,第一种养护具有良好的效果,其能确保混凝土的表面处于潮湿的状态,从而加强了其强度和稳定性。有利于补偿收缩的正常发挥。而采用岩棉被的时候,如果混凝土温度太高,将该保温材料揭开能促进降温,以更好控制温度。采用另一种蓄水方法有利于降低内部及表面存在的温差,防止裂缝出现,但是需要较长的养护周期。

四、混凝土浇筑技术的应用

1.建筑基础浇筑

建筑基础浇筑包括在各种类型的地基基础上进行混凝土浇筑。浇筑过程中要特别注意将垃圾清理和排水工作落实到位,以防对混凝土振实度和初凝时间造成影响,导致返工,严重影响施工成本和施工进度,对工程总体利益造成损害。

(1)桩基础施工。在台阶形状的桩基础进行混凝土浇筑工序时,应按照台

阶分布将浇筑一次性完成,不能留有任何缝隙;在对凝固混凝土进行拆卸时也要一次性完成,以保证砂浆能够充分填满模板。在杯口形状的桩基础进行混凝土浇筑工序时,要先用尽可能短的时间振实其杯口底部的混凝土,之后稍微暂停一下再继续浇筑混凝土,这样做可以有效控制杯口标高在指定范围内;杯口模板的位置也要特别注意,尽量采用两侧对称的方法进行浇筑,可以有效避免因一侧混凝土过重使芯模上升的不良施工现象出现。

(2)大体积基础施工。大体积基础对混凝土的整体性要求较高,所以宜采用连续不间断的方式进行分层浇筑。在一层浇筑完毕以后就将其捣实,然后才能再进行下一层的浇筑工序;相邻层与层之间应结合密切无缝隙,直至混凝土初凝完成。如果有特殊情况不能一次浇筑完成的话可以设置基础后浇带,后浇带的尺寸应综合考虑到混凝土在凝结过程中可能出现的膨胀及收缩情况再做定夺。

2.建筑物剪力墙浇筑

在对建筑物的剪力墙进行混凝土浇筑时,比较常用的浇筑手段就是长条形流水线浇筑作业,随着每一段的浇筑作业完成而逐渐提升高度。在入模操作时要用铁锹将混凝土和砂浆装入模板,绝对不能用料斗直接灌入,尽量避免对混凝土结构的损坏。首先要在墙体的地面浇筑厚约5cm 的均匀混凝土,然后才能对墙体进行混凝土浇筑或者层面混凝土结合工序。

3.建筑物框架浇筑

如果建筑物是多重框架形式,那么就要相应采取分层浇筑的方法,其中层次的划分根据水平或垂直方向又有着不同的标准。层与层之间的浇筑工序顺序应该是从柱到梁,首先考虑到柱,其次才是梁板。这方面的浇筑工序最好在模板安装之后、钢筋捆扎之前进行,这样可以为混凝土浇筑提供一个已经安装好的平台,对其起到很好的支撑作用。

五、结语

我国的建筑行业发展可谓是一日千里,对建筑施工技术的要求也不断提高,剪力墙是建筑的关键结构,为了保证施工质量,我们更应该对现有的混凝土浇筑技术进行分析,进而提高技术水平,保证建筑质量。

参考文献

[1]卢世飞 关于建筑混凝土浇筑技术分析 [J] 《城市建设理论研究(电子版)》 2012(2)

[2]程艰,王正球,王苏顺 剪力墙结构混凝土浇筑技术分析 [J] 《科协论坛(下半月)》 2011(5)

[3]张文,叶华杰 试论建筑施工中大体积混凝土浇筑技术 [J] 《科技与生活》 2011(11)

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