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简析高层剪力墙结构剪力墙的合理布置方案

  简析高层剪力墙结构剪力墙的合理布置方案

  赖沛铭

  东莞市建筑设计院有限公司523000

  摘要:受到社会主义市场经济快速发展的影响,我国建筑行业的发展速度也在不断加快,而越来越多高层建筑的建设也促进了建筑行业的发展。在高层建筑中,高层剪力墙结构已经成为了主要的结构形式,但在实际的布置设计中难以避免存在一些问题,因此这就需要结合高层建筑的具体情况,要对高层剪力墙结构设计进行合理化布置,以此来确保高层建筑的稳定性和安全性。

  关键词:高层剪力墙;剪力墙结构;剪力墙布置
 

剪力墙加固


  随着我国社会主义市场经济改革的不断深化和城市化建设速度的加快,在城市规模逐渐扩大、人口数量逐渐增加的环境下,为了解决城市住房用地的严重问题,高层建筑的建设项目得到了不断的增加。在高层建筑建设中,高层剪力墙结构已经成为其主要的结构形式。由于高层建筑对其功能、安全性和质量都提出了更高的要求,这就需要根据高层剪力墙结构的主要特征和设计要点,对高层剪力墙剪力墙进行布置的时候强调其合理性,使高层建筑能够具有更强的抗震性、舒适性和安全可靠性。

  1 高层剪力墙结构的概述

  1.1剪力墙的定义

  剪力墙指的是在房屋等建筑物中能够承受得住由于地震或者是强风影响而产生的水平和竖向荷载力的墙体,对结构能够起到防止剪切破坏的作用。剪力墙又被称之为抗震墙、抗风墙和结构墙等,因此对于建筑物来说,剪力墙是其维护墙和分隔墙,这就要求在剪力墙的布置过程中,需要同时对建筑的平面和结构布置的要求进行满足。

  1.2 高层剪力墙结构的特征

  从具体上来说,高层剪力墙结构的特征主要包括了抗震性强、承载能力高、刚度大和空间可利用率高。

  1.2.1 抗震性强

  高层剪力墙结构在一定程度上具有比较大的自重性,因此对于地震发生时产生的能量可以得到较好的吸收,具有较强的抗震性。

  1.2.2 承载能力强

  高层剪力墙结构能够对水平和竖向产生的荷载能力进行抵抗和承受,因此在高层建筑中具有较强的承载能力。

  1.2.3 刚度大

  高层剪力墙结构在侧向刚度上比较大,因此在水平荷载方向进行侧移的程度比较小。

  1.2.4 空间可利用率高

  高层剪力墙结构和建筑楼板之间构成了一个受力结构体系,因此对建筑来说,在结构上比起梁柱结构,显得更加宽敞及简洁。再加上在建筑中的楼盖上,通常情况下都不会设置梁和平板,这样就可以使建筑的高度显得较高,使空间具有较高的可利用性。

  2 剪力墙合理布置的原则

  2.1 剪力墙结构选择的合理化

  为了确保高层建筑的设计更具合理性,需要对剪力墙结构的选择进行合理化。通常情况下,短肢剪力墙会在20层以下的高层建筑中得到运用,而对于20层以上的高层建筑会运用一般剪力墙结构。另外,由于一些建筑在底部具有较大的空间,在这些高层建筑中通常都会使用底部框支剪力墙结构。

  2.2 剪力墙刚度的合理化

  在高层建筑中的结构通常会对设计产生一定的变量,尤其是在剪力墙的截面、侧向刚度等因素的影响下,为了能够使高层建筑具有更强的抗震性,就需要有一定的变形量来支持。而对于变形量则需要具有一定的约束限制条件,确保剪力墙的刚度在得到合理化后,能够满足并且接近于结构所允许的最大变形数值。

  2.3 剪力墙数量的合理化

  在高层剪力墙结构中,高层建筑结构所具有的抗震性强弱与剪力墙的数量具有紧密的关系。若高层建筑处于地震区域,那么要是剪力墙的数量比较少,那么就会导致高层建筑结构能够进行抗侧的刚度比较小,从而导致建筑出现较大的变形;而若是剪力墙的数量比较多,又或者是墙肢的长度保持不变,但是墙肢具有较大的厚度,则会导致高层建筑结构的抗侧性刚度较大,那么在地震的作用下就会导致结构本身的自振周期逐渐缩短,从而使建筑的上部结构出现的内力增加,影响了高层建筑的使用寿命。因此,对剪力墙的数量要进行合理化的选择。

  3 高层剪力墙结构剪力墙的合理布置措施

  3.1剪力墙结构的平面和立面布置

  对于高层剪力墙结构来说,荷载能力的分配和传递对剪力墙的效用发挥具有较大程度上的限制,因此在进行剪力墙结构合理布置的时候要加大平面和立面方面布置的合理性。

  3.1.1 剪力墙结构平面的合理布置

  对于剪力墙结构来说,水平荷载能力是其在设计的时候具有主要决定作用的因素。因此在进行平面设计布置设计的时候,要尽量使墙肢得到对应,剪力墙要具有成对性,从而经由连梁形成一个筒体;而在电梯间或者是楼梯间对剪力墙进行筒体布置,能够使筒体的作用得到充分的发挥;而在转角位置上要尽可能地进行布墙,因为角部的墙体对结构进行扭转具有较大的作用,所以能够对结构的抗扭刚度进行大幅度的改善。

  3.1.2 剪力墙结构立面的合理布置

  为了能够使轴压比得到更好的满足,并且满足其他的条件和要求,对墙体的截面进行有效的减小,并且对墙体的变收截面进行合理的控制和减少,从而满足截面越小,结构所需钢量就越少的要求。

  3.2 剪力墙荷载能力的合理取值

  对于高层剪力墙结构来说,会受到混凝土构件较大的容重。因此若是没有对剪力墙的荷载能力进行合理化的取值,那么则无法对剪力墙结构进行相应的优化。通常情况下,对荷载能力没有进行合理取值的情况主要包括了以下几个方面:

  (1)对具有较大荷载程度的楼梯间及卫生间等进行局部性区域的荷载能力取值;(2)对高层建筑的装修荷载能力和面层的做法没有进行合理化的计算,对管线进行埋设的具体情况不够了解就采取偏大数值的方法进行统一计算。为了能够更好地对剪力墙荷载能力进行合理取值,可以对门窗等有关洞口进行合理性的折减。而对于不同的墙体材料,其所具有的荷载能力具有较大的差别,再加上灰砂砖荷载、幕墙荷载以及混凝土砌块的荷载能力上具有较大的差距,因此在进行布置设计的时候需要对墙体材料进行明确性的选择。对于高层建筑来说,应采用合适的轻质墙材。

  3.3 剪力墙高厚度的合理选择

  为了能够使剪力墙结构的延性得到充分的满足,一般情况下,剪力墙的墙肢长度都不会超过8米。而高宽比例比2大的细高剪力墙的延性比较好,因此能够避免高层建筑结构出现剪切破坏的现象。而对于剪力墙的厚度来说,根据相关的规范和标准,为了能够确保剪力墙具有较高的稳定性和较大的刚度,要在剪力墙结构上满足其位移比、周期比等各种指标,一般情况下会采用L、T、Z或者是十字型的截面方式来进行布置设计,通常剪力墙的厚度选择是200mm,以此来满足剪力墙的刚度和稳定性。

  4 结束语

  综上所述,在建筑行业发展速度不断加快的环境下,高层剪力墙结构作为目前高层建筑结构的主要方式,因此在对高层剪力墙结构进行设计和布置的时候,要对高层剪力墙结构进行全面性的了解。根据建筑的具体情况和设计要点,严格遵循高层剪力墙结构合理布置的原则,对高层剪力墙结构剪力墙的合理布置采取相适应的措施,对剪力墙结构的平面、立面、荷载能力和高厚度进行合理的选择和布置,以此来满足高层建筑的结构安全性要求,确保高层建筑的质量,促进建筑行业的可持续性发展。

  参考文献:

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  [4]王宁,罗兆辉.高层剪力墙结构墙体的优化布置[J].天津城市建设学院学报,2012(09).

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