(整理)高層住宅剪力墻的合理布置

1、精品文檔高層住宅剪力墻的合理布置摘要：本文以8度抗震設(shè)防區(qū)一幢高層住宅剪力墻的布置為例，分析了高層剪力墻結(jié)構(gòu)不同墻體間距方案對結(jié)構(gòu)的抗震性能和材料用量等的影響。關(guān)鍵詞高層住宅剪力墻墻體間距周期位移工程概況本工程為山西省軍區(qū)軍官住宅發(fā)展中心籌建的一幢高層住宅，大樓建筑面積為23400m2，地下2層，地上24層，頂部設(shè)有2層塔樓，建筑物總高78.6m。其中，準(zhǔn)層層高2.8m,因沒有設(shè)置設(shè)備層，故十二層及二十四層的層高為3.2m，地下一層層高為3.0m,地下二層層高為3.6m。平面形式為對稱蝶形，采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系。據(jù)工程地質(zhì)勘察報告，該場地土為II類土，需按8度抗震設(shè)防，建筑物抗震等級為二級，采用

2、筏板基礎(chǔ)，埋深7.4m0.000以下墻體厚均為300mm,0.000以上內(nèi)、外墻厚均為200mm，填充墻采用加氣砼砌塊。砼標(biāo)號十三層以下均為C35，十四層以上均為C30。2剪力墻布置分析剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)根據(jù)建筑的使用功能、墻體構(gòu)件類型、施工工藝及綜合經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)等多種因素加以確定，就本工程而言，墻體布置按承重情況可分為小開間橫墻承重（方案一）和大開間橫墻承重（方案二）兩種方案。為了對本工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，使結(jié)構(gòu)設(shè)計既符合現(xiàn)行規(guī)范要求，又達(dá)到經(jīng)濟合理，對大小開間橫墻間距兩種布置方式、結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和經(jīng)濟指標(biāo)的影響進(jìn)行了比較。2.1小開間橫墻承重方案（方案一）采用方案一，每開間都有剪力墻（見圖1

3、）,因結(jié)構(gòu)不是雙軸對稱，所以應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)作用。計算時，采用9個振型，計算結(jié)果見表1。從這些結(jié)果中可看出，采用小開間剪力墻布置，基本自振周期較短，結(jié)構(gòu)的抗推剛度和抗扭剛度較大，相應(yīng)的地震作用也較大。同時，墻體開間小，建筑布置也受限制，不夠靈活。墻體過多，用的材料也多，樓房建設(shè)費用也要增加，而且墻體自身的承載力不能得到充分發(fā)揮和利用。從抗震性能講，結(jié)構(gòu)越剛，地震作用越大，墻體損壞后，才能減小地震力，如果墻體的延性設(shè)計不當(dāng)，就容易產(chǎn)生脆性破壞。2.2大開間橫墻承重方案（方案二）圖1方案一平面布置圖2方案二平面布置隨著先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，各種新型輕質(zhì)高強、隔熱和保溫墻體材料的廣泛應(yīng)用，人們對居住空間舒適

4、程度的要求越來越高，結(jié)構(gòu)的承重墻體開始向大開間過渡。對于本工程，為了使結(jié)構(gòu)設(shè)計能在滿足規(guī)范要求的前提下更趨合理，決定采用方案二。首先，去掉個別砼墻，每兩個開間（甚至更多開間）僅設(shè)置一道鋼筋砼承重橫墻（見圖2）,墻體間距一般為6m8m,墻體布置由小開間變?yōu)榇箝_間，減少了鋼筋砼墻體的總數(shù)量，墻體總長度由440.56m減少至372.76m，即墻體面積相當(dāng)于原面積的84.6%。其次，采用磚墻砌筑窗臺墻，減小了多墻肢連梁的剛度。最后，對于某些較長墻肢，因剛度過大，采用開設(shè)結(jié)構(gòu)洞的辦法解決，經(jīng)這樣處理后的計算結(jié)果見表1。表1兩種方案的計算結(jié)果比較墻體布置基本結(jié)構(gòu)頂點側(cè)移角A最大層間側(cè)移角X/H8Y/H碇用

5、量鋼筋用量墻體長度方案周期伯）X/HAY/H存/）2tkg/m)(m)方案一（小開間）1.041/39001/35601/31671/2920,3636.3440.6方案一大開間）1.121/36511/32801/30481/2690U，,3232.6372.8經(jīng)分析可得出如下結(jié)論：鋼筋砼墻體數(shù)量的減少，不僅有利于建筑的靈活布置，增大使用面積，方便用戶，而且鋼筋及砼用量減少，省材料，自重輕，降低結(jié)構(gòu)造價。就上部結(jié)構(gòu)而言，采用方案二可節(jié)約864m】砼和80t鋼筋，從而節(jié)約投資50萬元。同時，結(jié)構(gòu)的水平抗推剛度減弱，柔度增加，其自振周期比方案一長，結(jié)構(gòu)的變形也大，而結(jié)構(gòu)底部的地震剪力和地震總彎矩由于結(jié)構(gòu)自身剛度的減弱比方案一小。墻體重量適中，墻體配筋率適宜，結(jié)構(gòu)和基本構(gòu)件的延性增加，抵抗地震作用的能力提高。3結(jié)束語總之，在高層剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻的數(shù)量既不能過多，也不能過少。墻體數(shù)量過少，結(jié)構(gòu)的變形過大，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞比較嚴(yán)重，且在平面內(nèi)樓板剛度無限大的假定也會不滿足。反之，如果剪力墻的數(shù)量太多，會使結(jié)構(gòu)的剛度和重量都增大，不僅材料用量增加，而且地震力也增大，所以剪力墻的數(shù)量應(yīng)合理確定。本文通過一工程實例的分析可看出，無論從結(jié)構(gòu)特性還是從經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)來講，在剪力墻結(jié)構(gòu)中，應(yīng)首選大開間橫墻布置方案。參考文獻(xiàn)1GBJ11-89建筑抗震設(shè)計規(guī)范.2