高层建筑结构设计中几个常见问题的分析与探讨.pdf

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1、：。；。嚣月鬈爹s记舰磊：品磊苞埘姚恶；寥篇三岛古陪同，瓦建筑结构设计中几个常见问题的分析与探讨纪风香(山东省德州市建筑规划勘察设计研究院，山东德州253020)摘要：在剪力墙结构设计中，经常遇到一些问题，给结构设计带来一些困惑，现就几个常见问题结合对规范的理解，谈谈自己的看法。关键词：剪力墙；转角部位；超长问题；连梁设计中图分类号：TU972+．3文献标识码：B文章编号：1672—4011(2011)03一0054—020前言对于低层、多层或高层的建筑物，其竖向和水平结构体系设计的基本原理都是相同的。但随着高度的增加，较大的竖向荷载要求有较大的柱、墙和井筒；

2、更重要的是，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多，必须精心设计来保证。剪力墙结构中，墙是～平面构件，它除了承受水平作用力和弯矩外，还承担竖向压力；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。在地震作用或风载下，剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。1剪力墙结构的超长问题《混凝土规范》9．1．1条中规定现浇混凝土剪力墙结构的温度伸缩缝最大间距：当在室内或土中时为45m，露天时为30m

3、；而现浇框架剪力墙或框架核心筒结构的伸缩缝间距可取45—55m。规范的这一规定显然与现今建筑的体量越来越大但功能又要求不设伸缩缝发生矛盾；因此目前许多工程中的伸缩缝闺距都突破了规范的规定，笔者认为今后当剪力墙结构超长时，应该慎重处理为好，过长时应该尽量设置温度伸缩缝，宜较严格遵守规范规定的限值，理由如下：(1)剪力墙结构刚度大，受温差影响大，混凝土的收缩、徐变产生的变形大，墙体对楼面、屋面产生的约束也大；当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。一些未超长的剪力墙结构产生墙体或楼面裂缝，其主要原因就在此。(2)剪力墙结构多用于商品住房和公寓，使用状况复杂，一旦

4、私人购买的房子出现裂缝，虽然没有安全问题，但处理起来问题多、难度大、社会影响大。(3)混凝土结构受温度或收缩徐变的影响与众多因素有关；而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂，混凝土收缩大，约束应力积聚也大，施工工艺及管理也难控制，环境影响使用变化难于判断，因此更难于解决混凝土收缩变形时，在受约束条件下引起拉应力而保证不出现裂缝。(4)目前混凝土中水泥用量普遍增大，加上由于混凝土强度的提高，使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生，使结构出现裂缝的因素增多。(5)普遍使用商品混凝土泵送施工，为了泵送，增大水泥用量，减少了中粗骨料含量和骨料粒径，加上泵送混凝土配合比和

5、施工送料时的不良因素影响等都加大了结构收缩量，增加产生裂缝的因素。综上所述，在处理超长结构时，特别是处理超长的剪力墙结构时更要特别慎重；当发生实在由于建筑使用功能要求不允许超长建筑设永久缝肘，建议采用对结构簏加预应力的方法并结合采用设计构造措施、施工措施共同给予处理。2高层剪力墙转角部位开设转角窗的问题随着建筑平立面体型的多样化，在不少的居住建筑外墙转角客户要求设置转角窗，高层剪力墙结构的角部是结构的关键部位，在角部剪力墙上开设转角窗，这不仅消弱了结构的整体抗扭刚度和抗侧力刚度，而且使临近洞口的墙肢、连梁内力增大，扭转效应明显，对结构抗震不利。(1)B级高度及

6、9级设防A级高度的高层建筑不应在角部剪力墙上开设角窗或挑阳台。(2)8度及8度以下级设防A级高度的高层建筑在角部剪力墙上开设角窗或挑阳台时，应采取以下措施：1)洞口应上下对齐，洞口宽度不宜过大，连梁高度不宜过小，并加强其配筋及构造；2)洞口两侧应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙，宜采用“T’，、“L，，、“[”型等截面的墙体，墙体厚度在底部加强部位不小于层高的1／12，其他部位不小于1／15，且不小于180mm，墙端暗柱纵向配筋适当加强；3)宜提高洞口两侧墙肢的抗震等级，并按提高后的抗震等级满足轴压比限值的要求；4)转角处楼板应加厚，配筋宜适当加大，并配置双层双

7、向配筋；也可于转角处板内设置连接洞口两侧墙体的暗梁；5)结构电算时，转角梁的负弯矩调整系数、扭转折减系数均取1．O，抗震设计时，应考虑扭转藕联的影响。3剪力墙连梁设计的问题剪力墙连梁的含义：剪力墙连梁即两端都与剪力墙相连且与剪力墙的夹角不大于25度，跨高比小于5，剐度可以折减的梁。在墙肢和连梁的协同工作中，剪力墙应该具有足够的刚度和强度。剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏，也就是要求墙肢和连梁的设计符合强剪弱弯的原则，同时要求连粱的屈服要早于墙肢的屈服，而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。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。因此在实际工

8、程中要使连梁的设计满足强剪弱弯的要求，