浅谈高层建筑结构设计的剪力墙布置

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1、建材与装饰2010年02月园林、建筑、规划与结构设计’浅谈高层建筑结构设计的剪力墙布置陈山摘要：剪力墙结构比框架结构室内无柱及粱的棱角露出，更为美观，使用功能也更好，且增大了使用面积，故受到开发商和业主的广泛欢迎。本文对剪力墙结构设计进行了分析。关键词：剪力墙；结构设计1前言核心筒加强布置，其余剪力墙结合建筑使用功能布置。剪力墙平面上分布力求均匀，使其刚度中心和建筑物质心尽量接近，以减随着商品住宅建筑在我国城市建设中的发展，城市中高层小扭转效应，并通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。结建筑越来越多，层数也越来越高。据福州市房管部门统计，2009合建筑平面，采用L

2、，T，z，十字形等截面形式，且翼缘长度大于年福州市区内住宅建筑一般超过20层，高度一般可达到70～其厚度的3倍。避免采用一字型剪力墙抗震性能较差。墙肢之问90m。如此高度的建筑，因抗震设计的需要，必须使得建筑物具的梁净跨不大于6．0m，这样梁高也控制在500以内，不影响室有足够的侧向刚度。另，相对于框架及框剪结构来说，剪力墙结内净高。在底部加强区，为满足“简体和一般剪力墙承受的第一构室内无柱及梁的棱角露出，更为美观，使用功能也更好，且增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大了使用面积，故受到开发商和业主的广泛欢迎，因而大量应用50％”的要求，大部分墙

3、肢截面高厚比大于8，使之成为一般剪力于实际工程之中。在下文中，作者将结合具体设计实例对剪力墙墙，非加强区则可视情况将墙肢长度适当减小或在墙肢上开小结构设计进行探讨。洞口。工程概况：特别应注意的是，设转角窗(阳台)会降低结构的侧向刚度本工程位于福州市白马路北侧，由9栋18～23层建筑组成。和抗扭刚度，且外墙内力显著增大，开洞的角部各构件扭转效应其中l号楼为23层，总高度72m，平面图如下：明显，因此应尽量避免。2008年出台《福建省建筑结构设计暂行规定》已经明确规定高层建筑设置角窗或凸窗时，建筑物阳角的角点处必须设置竖向受力构件。3剪力墙墙肢截面厚度高规(JGJ3—2

4、002)第7．2．2条第1-3款规定了剪力墙的最小厚度，其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。现将2剪力墙结构的平面布置及概念设计第1～3款的要求列表如下，见表1。2003年后，新规范《建筑抗震设计规范》GB5001l一2001(以表1剪力墙截面最小厚度抗震等级剪力墙部位最小厚度(zL者之中较大值)下简称抗震规范)及《高层建筑混凝土结构技术规程~JGJ3—2002有端柱或翼墙无端柱或翼墙(以下简称高规)颁布实施，2008年汶川I地震之后，又出了《建筑底部加强区}I／16：200mmH，l2：200mm抗震设计规范》GB50011—2001(2008版)。新规

5、范对剪力墙结构、二级其他部位H／20；160mmH，15：180mm的规定更为严格和详细。底部加强区H／20；160mm同左三、四级其他部位新规范将剪力墙边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构H／25：160mm同左非抗震H／25：160mm同左件，并对短肢剪力墙做了更严格的限制。所谓短肢剪力墙是指墙对短肢剪力墙结构，高规(JGJ3—2002)规定其抗震等级应比肢截面高度与厚度之比为5-8的剪力墙，一般剪力墙则是指墙表4．8．2规定的抗震等级提高一级采用，本工程位于Ⅶ度区，故肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。从平面出可以看出，作普通剪力墙的抗震等级为三级，短肢剪力墙

6、的抗震等级为二级。者存本工程中，基本部采用的是一般剪力墙，只有在极个别地方因底层层高较高，为5．1m，再考虑基础承台埋深，故底层普通剪才_出现少数短肢剪力墙，从而初步保证了建筑物的抗震性能。力墙厚取为300mm。二，三层仍为底部加强区，综合控制轴压比抗震规范中规定，钢筋混凝土剪力墙结构的建筑，弹性层问考虑，墙厚取为250mm。四六层大部分墙厚取200mm，个别短位移角限值为1／1000。要满足这点要求，就必须保证建筑物有一肢剪力墙及轴压比较大的墙厚仍取250mm。七层楼面以上墙厚定的侧向刚度，这就要求抗震墙的面积有一定的保证。在本设计统一为200mm。均能满足规范要

7、求。在布置剪力墙时，结合建筑中，为了做到安全和经济，作者将其楼层层间最大位移与层高之平面，尽量不用一字形剪力墙，而采用L，T，z，十字形等截面形比控制在1／1100～1／1200之问。在平面布置剪力墙时，将底部剪式，且翼缘长度大于其厚度的3倍，这样，一方面墙体抗震性能力墙截面总面积与楼面面积之比控制在6-8％，剪力墙的体积与更好，另一方面墙厚也可取为剪力墙无肢长度的1／20。总建筑面积之比大约在16～20％。主要布置原则，建筑物四角及·83·园林、建筑、规划与结构设计建材与装饰2010年02月对底层少数短肢剪力墙，底部加强区墙厚300ram仍小于1／拉筋将无法拉