浅谈高层建筑中剪力墙结构的优化设计.pdf

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1、浅谈高层建筑中剪力墙结构的优化设计■陈亮[摘要]现阶段，伴随着我国城市化建设的不断推进，城二、方案阶段剪力墙概念性布置的合理性判断量的65%左右，梁钢筋用量为25%左右，板钢筋用量市中高层建筑的数量在不断增多，尤其是以采用剪力墙结结构工程师经常在建筑方案阶段要求概念性布占10%左右。由此可见剪力墙的钢筋优化是剪力墙构为主的高层民用住宅小区成片兴起。但随着房地产由黄置剪力墙，以配合建筑及水电暖通专业布置户型及结构里的重中之重，相对剪力墙设计中的配筋，梁金时代走向微利时代，成本控制日益成为了开发商关注的预留管道井，以便甲方确认户型并上会报规。概念板钢筋相对固定，满足最小计算

2、配筋及相关构造和重点。很多建筑开发商想要把节约建设成本与建造高品质性布墙在遵循布墙四项基本原则的同时，还要对所地方性要求即可。住宅工程有效地统一起来，这就需要对建筑结构进行优化布墙肢的经济性作出大致判断以及估算剪力墙布置占比最大的剪力墙钢筋的优化可以从以下几个设计。数量是否满足规范要求。我们可以借鉴规范中剪力方面入手：墙轴压比公式反推出一个最小布墙率公式：（1）暗柱钢筋的最小直径问题：例如二级约束[关键词]高层建筑剪力墙结构优化设计轴压比=轴向压力设计值N/（fcX剪力墙肢全边缘构件的最小钢筋用量为max（0.010Ac，6ф16），截面面积Ac）严格意义讲，实际工程中

3、仅需要满足用量要求，即在高层建筑中采用合理的剪力墙结构形式，可轴向压力设计值N=荷载系数1.2×荷重（可按只要配筋面积不小于0.010Ac及6ф16即可，考虑以使得建筑整体具有较大的侧向刚度，在水平荷载15kN/㎡估算）×单层建筑面积A×层数到建设工程各方主体的关切不同，建议用量以及钢作用下侧向位移小，有良好的抗震和抗风性能，并从而可以推出：筋根数和直径应同时满足，但是，在满足用量及根且在建筑物使用空间内没有梁、柱等构件外露或凸最小布墙率=Ac/A=（荷载系数1.2×荷重估算数和直径的前提下，多余钢筋可采用较小的直径，出，便于房间内部灵活布置。值×层数）/(fcX轴压比

4、限值)级差不宜超过两级。一、剪力墙结构中剪力墙的合理有效布置其中，fc为地上首层混凝土轴心抗压强度设计（2）暗柱纵筋最大间距：国标图集中规定宜取剪力墙结构设计要求墙肢在平面上均匀布置以值。100～200mm，规范没有专门规定，根据延性抗震墙形成良好的抗侧和抗扭体系，对于矩形平面，剪力根据最小布墙率理论计算公式我们可以估计出的设计概念，边缘构件应比墙体具有更高的强度和墙应在纵横双向均匀布置；对于品字形平面，宜沿概念性布墙方案的经济性如何。并可得出以下结论：更好地延性。因此建议一、二级抗震时暗柱纵筋最三个主轴方向设置剪力墙；对于圆形或椭圆形平面，最小布墙率和荷载成正比，这点

5、很容易看出，减小大间距按200mm控制，三、四级按300mm控制，可剪力墙应沿径向及环向设置。上部建筑荷载可以有效降低布墙率从而减少剪力墙以有效降低纵筋和箍筋用量。剪力墙布置应具有四项基本原则：布置；最小布墙率与fc成反比，提高混凝土强度等（3）与剪力墙平面外连接的梁下是否设暗柱加（1）分散：剪力墙结构应具有一定的抗扭转刚级可有效降低布墙率。剪力墙混凝土强度等级在不强：高规要求墙面外梁刚接是设置暗柱，要达到刚度，以保证结构在各工况下不产生过大的扭转变形。高于C45的情况下，每提高一个等级，布墙率理论接要求，梁的负弯矩较大时才可认为刚接，梁高进行剪力墙布置时应沿建筑平面X

6、、Y主轴方向均匀上平均可减小18%；而在高于C45的情况下，提高700mm以下负弯矩一般不大，建议墙面外搭接梁高布置，尽量使结构“三心”重合（“三心”指的是结混凝土等级对布墙率的贡献越来越低，只有10%以大于700mm才设暗柱。构刚度中心、平面几何形心、结构质量中心）。实际下，平均都在8%左右。（4）暗柱箍筋设置：暗柱的外围套箍和内箍（拉工程中可适当削弱核心筒刚度，增加外围刚度来减三、剪力墙结构设计中参数的优化筋）直径可差一级，构造边缘构件拉筋在满足最大小扭转效应。1.连梁刚度折减系数肢距前提下可以隔一拉一。构造边缘构件箍筋的最（2）对齐：高层建筑结构中剪力墙除了承受竖

7、折减系数越大，结构自振周期越小，位移越小，大肢距规范要求抗旱怎结构不宜大于300，建议四向荷载外，主要作用是提供侧向刚度，保证结构在配筋越大。我们在计算位移角时可不折减连梁刚度，级和非抗震箍筋肢距可按400mm控制，可少一根拉水平荷载作用下不发生过大的水平侧移。为了更好计算配件时按最大折减可以减少连梁钢筋用量。筋。地发挥剪力墙的作用，同一方向的剪力墙宜均匀布2.梁配筋考虑压筋影响（5）约束边缘构件尽量采用拉筋：采用拉筋可置在多道轴线上，通过连梁连接形成多道联肢墙协考虑此项可以是配筋一般减少10%～20%左右，减少箍筋重叠，高规9.2.2条