简析某小区剪力墙结构设计.pdf

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1、简析某小区剪力墙结构设计■萤波【摘要】剪力墙结构设计是建筑结构设计中的关键部分，剪力墙布置的合理性对建筑的整体稳定性、抗震性能有着极为重要的作用。本文以上海某安置房小区剪力墙结构设计工程实际为例。简单介绍了剪力墙结构的设计概念、应用以及实整个过程中遇到的一些问题。【关键词】剪力墙结构设计一、工程概况本工程坐落于上海市闵行区某处，是安置房小区项目，共有住宅楼17幢，占地面积53538m2，总建筑面积1321031112，层数11～i7层不等，总高度介于35～54m之间，总住宅户数l633户，配有一层鱼骨式地下车库。根据工程具体情况，经过分析最终使用的结构形式为剪力墙结构。下

2、面根据该工程实际情况，对剪力墙结构设计的概念、应用及整个过程中遇到的一些问题进行介绍。二、剪力墙结构设计概念首先要了解的就是何为剪力墙：剪力墙是一种墙体较高、墙宽较大、墙厚度较小的结构构件，其受力特点与柱类似，但它与柱的主要区别在于横断面的长宽比，长宽比不大于4的剪力墙可认为它就是柱，按柱设计即可，长宽比非常接近于4的剪力墙可以当做异形柱，按照双向受压构件设计。工程中通常把剪力墙分为整体剪力墙和联肢剪力墙。整体剪力墙在水平力的作用下其受力状态如同悬臂梁，为了避免剪力墙因底部剪力过大受到剪切破坏，设计中一般会适当提高底部截面的组合内力或适当增加剪力其底部的配筋率。两片剪力墙

3、通过连梁连起来后的形态叫做联肢剪力墙；一般连梁的刚度比剪力墙墙肢的刚度要小的多，墙肢在这个组合中的单独弯曲作用比较明显。本工程中因建筑体型与平面布置的原因，采用了整体剪力墙与联肢剪力墙相结合的方式，尽最大的可能性满足建筑平面与体型的要求。剪力墙的稳定性与施工的便利程度也是需要考虑的，为了满足剪力墙的稳定性与施工的便利，规范明确要求一、二级抗震时墙体的厚度不小于160Inm，底部加强区不小于200mm；三、四级抗震时不小于140I／llll，底部加强区不小于160mill。本工程中剪力墙的抗震等级为三级，受层高、业主要求等因素影响，本工程加强区及上部区域剪力墙厚度均取值为2

4、00131111。三、剪力墙结构在本工程设计中的应用1．剪力墙平面布局与连粱的设计在剪力墙布局时应结合建筑物形状、高度与建筑平面布置等各方面进行综合考虑，合理的布置剪力墙。同时还需要考虑剪力墙的抗震性能，确保剪力墙在两个方向上具有更相近的刚度。在剪力墙结构布置中，实现剪力墙双向受力均衡可以使得墙体的承载力和侧向刚度充分发挥出来。剪力墙结构方城市建筑J结构·抗震IURBANISMANDARCHITECTURE}STRUCTURE·ASEISMATIC案的合理性也可以使剪力墙结构可以利用的空间更大。设计时要特别注意剪力墙墙肢长度和厚度比值，如果上述比值小于3时，墙体受力特点与

5、柱类似，构造措施从严考虑；如上述比值介于3和5之间，那么需要按双向受压构件进行设计。连梁的设计也是剪力墙设计中重要的一个环节，但连梁经常会出现因剪力过大而超筋的现象。在本工程的设计计算过程中也出现了这个现象，而在没有经验的时候往往很多结构工程师会寄希望予一味地通过增大断面来解决，但是连梁的断面高度还需要满足建筑对于净高的最低要求，这种方法往往不能解决问题，反而应当适当用调整剪力墙的长短即调整连梁的跨度或适当减小连梁断面的方法来解决问题。既能满足计算要求也能满足建筑层高限值。2．剪力墙的边缘约束从一些实验结果中得知，与有边缘约束的矩形截面剪力墙相比，缺少边缘约束的矩形截面剪

6、力墙的极限承载能力会减小到具有边缘约束剪切墙体的极限承载能力的60％，并且当层之间的位移角减小时，会影响墙体的稳定性，并且可能导致在设计使用年限内剪切边缘构件受损。所以工程中应当根据实际情况，合理的布置剪力墙边缘约束构件，以保证建筑物的质量和安全。四、本工程中剪力墙结构设计所遇到的问题1．剪力墙结构的厚度和配筋问题抗震规范6．4．i条明确要求，在底部剪力墙加强部位的剪力墙一、二级抗震时墙体厚度要不能小于200lilm，并且不宜小于层高或无支长度的1／16，三、四级抗震时不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1／20；无端柱或翼墙时，一、二级不宜小于层高无支长度的1／

7、12，三、四级不宜小于层高或无支长度的1／16。上述规定的目的是为了防止墙体因刚度过小、稳定性差而造成变形、失稳。混凝土规范11．7．11条的强制性规定，一、二、三级抗震等级的剪力墙，水平和竖向分布钢筋的最小配筋率不应小于0．25％，四级抗震等级剪力墙不应小于0．2％；部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位不低于0．3％：这个比率比20世纪80年代的0．07％～O．1％高很多。在工程设计中存在着因为设计原因造成的浪费，所以一些工程中业主对于墙体的厚度及配筋量的都有一定的要求；而在一定程度上结构安全问题与这些业主的要求又有些冲突