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广东深圳专业医疗设备工业产品设计浅谈剪力墙结构设计
-浅谈剪力墙结构设计
2019/03/05
文章主要对剪力墙结构设计中所遇到的剪力墙结构超长问题、剪力墙转角部位开设转角窗的问题以及剪力墙连梁设计问题等进行了详细探析,结合多年自身工作经验提出相关问题及看法,以便同行借鉴。

  关键词:剪力墙;结构设计;设计的问题
  中图分类号:TU318文献标识码: A 文章编号:
  0 、概述
  随着现代城市化建设的发展广东深圳专业思创监护仪产品设计公司医院医疗越来越迅速,楼房高度的不断增加,较大的竖向荷载要求有较大的柱、墙和井筒,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,必须要精心设计来保证。
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,其受水平力作用下是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廷性弯曲型。

  1 剪力墙结构的基本含义
  剪力墙结构的定义:① 剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5-8的剪力墙;②高层建筑结构不应采用全部剪力墙的剪力墙结构;③剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成剪力墙与简体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。

  剪力墙结构的必要条件:抗震设计时,墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。

  剪力墙结构的下限:当墙较少时,如墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%~40%,则可以按普通剪力墙结构设计。
下限规范没有规定,用户可以灵活掌握。
如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。

  一、剪力墙结构的超长问题
  《混凝土规范》第9.1.1条中规定现浇广东深圳专业医疗仪器器械工业产品设计产品设计领域的消费者审美体验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;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间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广东深圳专业医疗器材工业产品设计论工业设计中的视觉建构房和公寓,使用状况复杂,一旦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形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,使弹陛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。

 广东深圳专业医用产品开发工业产品设计浅谈医疗废物与医疗废水的现状及处置办法 (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:当发广东深圳专业医用产品仪器外观工业产品设计论医院对医疗器械维修的管理生实在由于建筑使用功能要求不允许超长建筑设永久缝时,建议采用对结构施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。

  二、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I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‘1’”、“L,'、“r’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180 mm,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广东深圳专业医用雪库产品设计公司前沿产品结构电算时,转角梁的负弯矩调整系数、扭转折减系数均取1.0,抗震设计时,应考虑扭转藕联的影响。

  三、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,刚度可以折减的梁。
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,同时要求连梁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廷陛。
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。
因此在实际工程中要使连粱的设计满足强剪弱弯的要求,就必须考虑以下几个方面:
  (1)关于连梁刚度的折减。
连梁由于跨高比小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝,刚度减弱,内力重新分布。
因此在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减。
根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》第4.1.7条中规定:“在内力与位移计算中,所有构件均可采用弹性刚度,在框架一剪力墙结构中,连梁的刚度可予以折减,折减系数不应小于0.55”;
  (2)加连梁跨度减少高度。
在连梁设计中.冈0度折减后,仍可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况,这时可以增加洞口的宽度,以减少连梁刚度。
减少了结构的整体刚度,也就减少了地震作用的影响,使连梁的承载力有可能不超限。
如果只是部分连梁超筋或超限,则可采广东深圳专业医用产品仪器工业产品设计中小型医疗器械企业风险的现状研究取调整连梁内力来解决。
调整的幅度不宜大于20%,且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求;
  (3)增加剪力墙厚度。
亦即增加连粱的截面宽度,其结果一方面由于结构整体刚度加大,地震作用产生的内力增加,另一方面连梁的受剪承载力与宽度的增加成正比。
由于该片墙厚增加以后,地震所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给该片剪力墙,而是小于这个比例,因此有可能使连梁的受剪承载力不超限;
  (4)提高混凝土等级。
混凝土等级提高后,结构的地震作用影响增加的比例远小于混凝土受剪承载力提高的比例,有可能使连梁的受剪承载力不超限;
  (5)地震区高层建筑的剪力墙连梁,在进行了上述调整后,仍有部分不符合承载力要求时,可取连梁截面的最大剪压比限值确定剪力。
然后按“强剪弱弯”的要求,配置相应的纵向钢筋。

  此时,如果不能保证连梁在大震时的延性要求,应重新计算整个结构,必要时调整结构布置,使连梁的承载力符合要求。

  四、结语
  以上都是在进行剪力墙结构设计工作中经常遇到的几个问题,这些问题相对都比较复杂的,只有把互相制约的因素统一协调,才能取得比较理想的结果。

  参考文献
  [1]GB5005o_2oo2,混凝土结构设计规范[s].
  [2]曾亚平.剪力墙结构设计中常见问题探讨[J].企业技术开发,2009.
  [3]伊宏光李竞飞.高层剪力墙结构设计中的几个常见问题处理方法[J].中国新技术新产品,2009.
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