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剪力墻結構設計范文1
中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號：
一、剪力墻結構的超長問題
《混凝土規范》9．1．1條中規定現澆混凝土剪力墻結構的溫度伸縮縫最大間距：當在室內或土中時為45 m，露天時為30 m；而現澆框架剪力墻或框架核心筒結構的伸縮縫間距可取45～55 m。規范的這一規定顯然與現今建筑的體量越來越大但功能又要求不設伸縮縫發生矛盾；因此目前許多工程中的伸縮縫間距都突破了規范的規定，筆者認為今后當剪力墻結構超長時，應該慎重處理為好，過長時應該盡量設置溫度伸縮縫，宜較嚴格遵守規范規定的限值，理由如下：
（1）剪力墻結構剛度大，受溫差影響大，混凝土的收縮產生的變形大，墻體對樓面、屋面產生的約束也大；當結構發生收縮變形時比其他結構易出現裂縫。一些未超長的剪力墻結構產生墻體或樓面裂縫，其主要原因就在此。
（2）剪力墻結構多用于商品住房和公寓，使用狀況復雜，一旦私人購買的房子出現裂縫，雖然沒有安全問題，但處理起來問題多、難度大、社會影響大。
（3）混凝土結構受溫度或收縮形變的影響與眾多因素有關；而體型龐大的剪力墻房屋往往形狀復雜，混凝土收縮大，約束應力積聚也大，施工工藝及管理也難控制，環境影響使用變化難于判斷，因此更難于解決混凝土收縮變形時，在受約束條件下引起拉應力而保證不出現裂縫。
（4）目前混凝土中水泥用量普遍增大，加上由于混凝土強度的提高，使彈性模量增加將引起更大的約束拉應力產生，使結構出現裂縫的因素增多。
（5）普遍使用商品混凝土泵送施工，為了泵送，增大水泥用量，減少了中粗骨料含量和骨料粒徑，加上泵送混凝土配合比和施工送料時的不良因素影響等都加大了結構收縮量，增加產生裂縫的因素。
綜上所述，在處理超長結構時，特別是處理超長的剪力墻結構時更要特別慎重：當發生實在由于建筑使用功能要求不允許超長建筑設永久縫時，建議采用對結構施加預應力的方法并結合采用設計構造措施、施工措施共同給予處理。
二、高層剪力墻轉角部位開設轉角窗的問題
隨著建筑平立面體型的多樣化，在不少的居住建筑外墻轉角客戶要求設置轉角窗，高層剪力墻結構的角部是結構的關鍵部位，在角部剪力墻上開設轉角窗，這不僅消弱了結構的整體抗扭剛度和抗側力剛度，而且使臨近洞口的墻肢、連梁內力增大，扭轉效應明顯，對結構抗震不利。
（1）B級高度及9級設防A級高度的高層建筑不應在角部剪力墻上開設角窗或挑陽臺。
（2）8度及8度以下級設防A級高度的高層建筑在角部剪力墻上開設角窗或挑陽臺時，應采取以下措施：
①洞口應上下對齊，洞口寬度不宣過大，連梁高度不宜過小，并加強其配筋及構造；
②洞口兩側應避免采用短肢剪力墻和單片剪力墻，宜采用“T”、“L”、“[”型等截面的墻體，墻體厚度在底部加強部位不小于層高的1/12，其他部位不小于1/15，且不小于180 mm，墻端暗柱縱向配筋適當加強；
③宜提高洞口兩側墻肢的抗震等級，并按提高后的抗震等級滿足軸壓比限值的要求；
④轉角處樓板應加厚，配筋宜適當加大，并配置雙層雙向配筋；也可于轉角處板內設置連接洞口兩側墻體的暗梁；
⑤結構電算時，轉角梁的負彎矩調整系數、扭轉折減系數均取1．0，抗震設計時，應考慮扭轉藕聯的影響。
三、剪力墻連梁設計的問題
剪力墻連梁的含義：剪力墻連梁即兩端都與剪力墻相連且與剪力墻的夾角不大于25度，跨高比小于5，剛度可以折減的梁。在墻肢和連梁的協同工作中，剪力墻應該具有足夠的剛度和強度。剪力墻的設計應該保證不發生剪切破壞，也就是要求墻肢和連梁的設計符合強剪弱彎的原則，同時要求連梁的屈服要早于墻肢的屈服，而且要求墻肢和連梁具有良好的延性。連梁一般具有跨度小，截面大，與連梁相連的墻體剛度又很大等特點。因此在實際工程中要使連梁的設計滿足強剪弱彎的要求，就必須考慮以下幾個方面：
（1）關于連梁剛度的折減。連梁由于跨高比小，與之相連的墻肢剛度大等原因，在水平力作用下的內力往往很大，連梁屈服時表現為梁端出現裂縫，剛度減弱，內力重新分布。因此在開始進行結構整體計算時，就需對連梁剛度進行折減。根據《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》第4．1．7條中規定：“在內力與位移計算中，所有構件均可采用彈性剛度，在框架—剪力墻結構中，連梁的剛度可予以折減，折減系數不應小于0．55”：
（2）加連梁跨度減少高度。在連梁設計中，剛度折減后，仍可能發生連梁正截面受彎承載力或斜截面受剪承載力不夠的情況，這時可以增加洞口的寬度，以減少連梁剛度。減少了結構的整體剛度，也就減少了地震作用的影響，使連梁的承載力有可能不超限。如果只是部分連梁超筋或超限，則可采取調整連梁內力來解決。調整的幅度不宜大于20％ ，且連梁必須滿足“強剪弱彎”的要求；
（3）增加剪力墻厚度。亦即增加連梁的截面寬度，其結果一方面由于結構整體剛度加大，地震作用產生的內力增加，另一方面連梁的受剪承載力與寬度的增加成正比。由于該片墻厚增加以后，地震所產生的內力并不按墻厚增加的比例分配給該片剪力墻，而是小于這個比例， 因此有可能使連梁的受剪承載力不超限；
（4）提高混凝土等級?；炷恋燃壧岣吆螅Y構的地震作用影響增加的比例遠小于混凝土受剪承載力提高的比例，有可能使連梁的受剪承載力不超限；
（5）地震區高層建筑的剪力墻連梁，在進行了上述調整后，仍有部分不符合承載力要求時，可取連梁截面的最大剪壓比限值確定剪力。然后按“強剪弱彎”的要求，配置相應的縱向鋼筋。此時，如果不能保證連梁在大震時的延性要求，應重新計算整個結構，必要時調整結構布置，使連梁的承載力符合要求。
結論
總而言之，以上都是在進行剪力墻結構設計工作中經常遇到的幾個問題，這些問題相對都比較復雜的，只有把互相制約的因素統一協調，才能取得比較理想的結果。
參考文獻：
[1] GB50010—2010，混凝土結構設計規范．
剪力墻結構設計范文2
【關鍵詞】剪力墻結構；短肢剪力墻；過渡樓層；側移剛度比；加強部位
1.剪力墻結構概述
剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻；高層建筑結構不應采用全部剪力墻的剪力墻結構；剪力墻較多時，應布置筒體，形成剪力墻與筒體共同抵抗水平力的剪力墻結構。對于12～16層的小高層建筑結構，采用既可以保證結構的剛度、位移，又可以使室內空間方正合理。所以剪力墻結構得以普遍應用。剪力墻的受力、變形特征，類似以框剪結構。但比框架結構的剛度分配、內力分配更合理，結構的變形協調導致的豎向位移差別，也比框剪結構小，則傳基礎荷載更均勻、合理。
2.短肢剪力墻設計的要點
2.1雙向布置剪力墻及抗側剛度
高層建筑應有較好的空間工作性能，剪力墻結構應雙向布置，形成空間結構。在抗震結構中，應避免單向布置剪力墻，并宜使兩個方向抗側剛度接近，即兩個方向的自振周期宜相近。剪力墻的抗側剛度及承載力均較大，為充分利用剪力墻的能力，減輕結構重量，增大剪力墻結構的可利用空間，墻不宜布置太密，使結構具有適宜的側向剛度。
2.2豎向剛度均勻
剪力墻布置對結構的抗側剛度有很大影響，剪力墻沿高度不連續，將造成結構沿高度剛度突變，所以應要求剪力墻自上到下連續布置。允許沿高度改變墻厚和混凝土等級，或減少部分墻肢，使抗側剛度沿高度逐漸減小。
2.3墻肢高寬比
細高的剪力墻容易設計成受彎曲破壞的延性剪力墻，從而可避免脆性的剪切破壞。在抗震結構中剪力墻結構應具有延性，設計中墻的高寬應比不應小于2。當墻的長度很長時，為了滿足每個墻段高寬比大于2的要求，可通過開設洞口將長墻分成長度較小、較均勻的獨立墻段，每個獨立墻段可以是整體墻，也可以是聯肢墻。
2.4剪力墻洞口的布置
剪力墻洞口的布置，會極大地影響剪力墻的力學性能。因此，布置剪力墻洞口時應滿足以下要求。規則開洞，洞口成列、成排布置，能形成明確的墻肢和連梁，應力分布比較規則，又與當前普遍應用程序的計算簡圖較為符合，設計結果安全可靠。同時宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設置；對于錯洞剪力墻和疊合錯洞墻，二者都是不規則開洞的剪力墻，其應力分布復雜，容易造成剪力墻的薄弱部位，常規計算無法獲得其實際內力，構造比較復雜。其主要特點是洞口錯開距離很小，甚至疊合，不僅墻肢不規則，洞口之間形成薄弱部位，疊合錯洞墻比錯洞口墻更為不利，設計時應盡量避免。當無法避免疊合錯洞布置時，應按有限元方法仔細計算分析并在洞口周邊采取加強措施或采用其他輕質材料填充將疊合洞口轉化為規則洞口的剪力墻或框架結構；具有不規則洞口剪力墻的內力和位移計算應符合規程的有關規定。
2.5剪力墻和加強部位
抗震結構中出現塑性鉸的部位應作為加強部位。而剪力墻頂層、樓電梯間墻等不宜作為加強部位，這樣作的目的是對塑性鉸部位可以有更明確的措施，與由于溫度、收縮等需要的加強措施區別。剪力墻塑性鉸出現后，剪力墻應具有足夠的延性，剪力墻底部塑性鉸出現都有一定范圍，該范圍內應當加強構造措施，提高其抗剪切破壞的能力。
3.設計的應用范圍和加強措施
短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻，一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻。當截面高度與厚度之比小于3時，應按柱計算，至于剪力墻高度與厚度之比大于3、又小于5的剪力墻，實際上也是短肢剪力墻，由于它們更弱，可以提出不宜采用小于5的墻肢，對這種小墻肢的軸壓比應修予更嚴格的限制，因此即使采用短肢剪力墻，也要盡可能使墻肢截面高度與厚度之比大于5。近年興起的短肢剪力墻結構，有利于住宅建筑布置，又可進一步減輕結構自重，應用逐漸廣泛。但是由于短肢剪力墻抗震性能較差，地震區應用經驗不多，考慮高層住宅建筑的安全，其剪力墻不宜過少、墻肢不宜過短，可以對短肢剪力墻的應用范圍應在設計中加以限制，并采取一些加強措施。
3.1應用范圍
高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構。設計時應注意：短肢剪力墻較多時，應布置筒體，形成短肢剪力墻與筒體共同抵抗水平力的剪力墻結構；其次，具有較短肢剪力墻的墻的剪力墻結構最大適用高度應比規范中剪力墻結構的規定值適當降低，7度和8度抗震設計時分別不應大于100m和60m；對于B級高度高層建筑和9度抗震設計的A級高度高層建筑，即使設置筒體，也不應采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構。如果在剪力墻結構中，只有個別小墻肢，不屬于這種短肢剪力墻與筒體共同工作的剪力墻結構。
3.2加強措施
為限制過多的剪力墻的數量，在抗震設計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結構總底部地震傾覆力矩50%；抗震設計時，短肢剪力墻的抗震等級應比規范中規定的剪力墻的抗震等級提高一級采用；目的是從構造上改善短肢剪力墻的延性；出于改善延性的考慮，抗震設計時，各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下產生的軸力設計值的軸壓比，抗震等級為一、二、三時分別不宜大于0.5、0.6和0.7；對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻，其延性更為不利，因此軸壓比限值要相應降低0.1。
對于短肢剪力墻的剪力設計值，不僅底部加強部位應調整，其他各層也要調整，一、二、級抗震等級應分別乘以增大系數1.4和1.2，目的是避免短肢剪力墻過早剪壞；短肢剪力墻截面的縱向鋼筋的配筋率，底部加強部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%；對于短肢剪力墻截面最小厚度，無論抗震還是非抗震設計，其厚度都不應小于200；對于非抗震設計，除要求建筑最大適用高度適當降低外，對墻肢厚度限制的目的是使墻肢不致過小。
4.結束語
目前，越來越多的剪力墻結構小高層住宅樓拔地而起，但是，隨之而來的是我們發現這些剪力墻結構小高層在施工質量上還存在著一些質量通病，主要表現為剪力墻板混凝土成型質量差、混凝土實體回彈檢測強度不高等。在剪力墻布置中洞口宜上下對齊使之受力明確，盡量避免出現錯洞與疊合錯洞的出現。在短肢剪力墻設計中應注意其肢長、加強部位、構造要求等要求。
【參考文獻】
［1］呂文，錢稼茹．基于位移延性剪力墻抗震設計建筑結構學報，1999.3．
［2］高層建筑混凝土結構技術規程，中國建筑工業出版社．
剪力墻結構設計范文3
關鍵詞：建筑結構；剪力墻結構；配筋構造
引 言
隨著科技水平的不斷提高，我國建筑設計水平也更上一層樓。剪力墻整體性很好，本身的剛度較大，還具有良好的抗震性能，最重要的一點是價格低廉，達到了節省成本的目的，因而被廣泛地應用于建筑結構設計中。如今，人們對建筑設計要求不斷提高，設計人員只有不斷優化剪力墻的設計，加大對剪力墻結構的研究，才能提高建設單位對建筑的滿意度。
1 剪力墻結構的介紹
用鋼筋混凝土的墻板代替原來建筑物中的框架結構，把建筑物產生的各種荷載作用于墻板上，稱為剪力墻結構，這種剪力墻結構能夠有效地制約建筑結構產生的水平力。為了節省資本的投入，采用剪力墻結構，因為剪力墻結構價格低廉，具有很好的經濟性，在我國高層建筑中，剪力墻結構被普遍的應用。
2 剪力墻結構的表現形式
2.1 無洞單肢剪力墻
無洞單肢剪力墻實際上是一豎向懸臂構件，立面上沒有任何洞口，在受到水平壓力時，其彎曲變形的能偏離程度對平截面的假定，墻肢截面的正應力為直線分布，可以利用材料力學方法計算其內力和變形。
2.2 整體墻和小開口整體墻
這種類型的剪力墻與第一種剪力墻的實質一樣，仍然是一個懸臂構件，其墻面上只有很小的洞口，幾乎沒有影響。這種墻的正應力呈直線分布，其橫截面的變形在平面的假定的范圍內，這就是整體強。當開洞稍大一些，墻體可能引起局部彎曲，其墻肢應力不超過整體彎曲應力的15%時，墻肢截面的變形就不會超出平面的假定，其應力可以應用材料力學方法來進行計算，然后加以修正，這種墻叫小開口整體墻。
2.3 聯肢墻
聯肢墻是由許多受彎構件連接在一起的。建筑墻體上有許多洞口，豎向排列，這些洞口在外墻上表現為窗口，而在建筑的內部，門或走道是其表現形式。在實際設計中，窗戶、走道、門等將一片整墻分開，由連梁或樓板連接的墻肢，就稱為聯肢墻。
2.4 短肢剪力墻
短肢剪力墻是一種抗側力構件，近年來在我國興起，它的優點是保留了異形柱不凸出墻面，克服了異形柱抗震性能不理想的缺點，嚴格限制了軸壓比，由于是新型的剪力墻形式，專業人士正在研究其力學性能、破壞形態、抗震性能以及設計方法等，以期能夠更好地利用此種新型剪力墻。
2.5 框支剪力墻
框支剪力墻，又名柱支剪力墻，是指當底層需要大空間時，采用框架結構來承受上部剪力墻的壓力。形式分為常截面和變截面兩種，也可以采用斜柱和V形柱來表示。根據建筑設計的要求，來決定使用單層的和多層的部框架。
2.6 開有不規則洞口的剪力墻
應建筑使用上的要求，墻體上會開設不規則的較大洞口，這無疑會給建筑質量帶來不利的影響，盡量不要采用。當必須采用這種剪力墻時，為了減輕不規則開洞帶來的較大應力，可以用剛度小的材料填塞這些洞口，也可以設置一些連續性較強的暗柱暗梁，分散壓力。
3 剪力墻結構設計及計算的優化措施
剪力墻具有很強的抗震能力，在對剪力墻結構設計過程中，第一振型的底部是地震傾覆力矩的位置，剪力墻墻體所承受的地震傾覆力矩要大于結構承受的地震傾覆力矩1/2，剪力墻在建筑設計的數量一定要適量，剪力墻結構中，墻是一平面構件，它承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔豎向壓力；在軸力，彎矩，剪力的復合狀態下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基礎上的懸臂深梁。在地震作用或風載下剪力墻除需滿足剛度強度要求外，還必須滿足非彈性變形反復循環下的延性、能量耗散和控制結構裂而不倒的要求：墻肢必須能防止墻體發生脆性剪切破壞，因此注意盡量將剪力墻設計成延性彎曲型。
3.1 嚴格控制連梁超限
與剪力墻相連的梁稱為連梁。連梁一般具有跨度小，截面大，與連梁相連的墻體剛度又很大等特點。因此，高層建筑在水平力作用下，連梁的內力往往很大。設計時，即使采取了降低連梁內力的各種措施，如：加大剪力墻的洞口寬度；在連梁中部開水平縫，在計算內力和位移時對連梁剛度進行折減，對局部內力過大層的連梁內力進行調整等。而設計、構造不當將會造成結構在抵抗水平力時的強度、剛度不符合要求，進而影響承受豎向荷載的能力。在剪力墻結構設計中，連梁的跨高有著嚴格的規定，跨高比應該大于或等于2.5，如果采用低于2.5的連梁，就會嚴重超出限值，容易造成剪力墻的彎矩過大。還有一種情況，采用跨高比大于或等于5的連梁，宜按照框架梁設計，其連梁的剛度不能隨意折減。
3.2 剪力墻和平面外梁不宜相連
平面內剛度和承載力大是剪力墻結構的突出特點，而平面外剛度和承載力相對較小，因此，應避免剪力墻和平面外的梁相互連接，如果相互連接，墻肢平面外就會發生彎矩，在實際結構設計時，為了避免彎矩現象的發生，要盡量避免剪力墻與平面外的梁進行搭接。
3.3 以主軸為中心，向四周延伸
為了提高結構整體剛度，要以主軸方向作為中心，盡量不要設計單方向的剪力墻，宜雙向甚至多向的向四周延伸，應保證數量相當和布置均勻。
3.4 墻體配筋設計探討
墻的水平分布筋是為橫向抗剪以防止墻體在斜裂縫出現后發生脆性剪切破壞，同時起到抵抗溫度應力防止混凝土出現裂縫，設計中當建筑物較高較長或框剪結構時配筋宜適當增加，特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當增加。但對于矮、短的房屋，其水平筋的配筋率是否適當減小值得探討。
墻的豎向鋼筋主要起抗彎作用，目前在一些多層低高層剪力墻中電算結果多為構造配筋；但配筋時所取的配筋率有人往往扣除了約束邊緣構件或構造邊緣構件中的鋼筋，筆者認為豎向最小配筋率應該包括邊緣構件中的鋼筋，墻肢的豎向配筋原則也應該盡量將鋼筋布置在墻端部邊緣區并保證鋼筋間距？芨300mm，也應該注意防止豎筋過多使墻的抗彎強度大于抗剪強度，對抗震不利。
4 結 語
綜上所述，對于一個結構設計者來說，首先應從概念和結構形式整體特性上把握全局，其次遵循現行規范要求的計算方法計算，最后根據工程實際情況對結構構件進行構造設計補充。
參考文獻
剪力墻結構設計范文4
關鍵詞：小高層；住宅；短肢剪力墻；結構設計
Abstract: as the shear wall structure system branch, short shear wall structure because of the structure arrangement of flexibility and can adjust the sex, make its various technical and economic indexes is more general shear wall structure ideal, thus in the high-rise residential houses in the design of structure has been widely adopted. This paper discusses the residential building the shear wall structure design of short shear wall structure design.
Keywords: small high; Residential; Short-shear walls; Structure design
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
近年來隨著房地產業的發展，小、 中高層板式住宅越來越受到開發商和住戶的青睞，在小高層住宅建筑中出現了一種叫短肢剪力墻結構的新的結構型式,它以其靈活的布置形式和良好的抗震性能越來越被建筑師所喜歡而流行。以異型柱和剪力墻為基礎，并吸取框架的優點，逐步發展而形成一種能較好適應小高層住宅建筑的結構體系 --短肢剪力墻結構體系 。短肢剪力墻結構既保留了異形柱不突出墻面的優點，又克服了異形柱框架抗震性能不理想等缺點，因而逐漸得到了推廣應用。
一、短肢剪力墻的布置原則
短肢剪力墻結構中的墻肢應按需布置，既滿足抗震要求，又要使結構剛柔并濟，其布置原則歸納如下：短肢墻的數量應當適中，滿足豎向荷載和抗側力需要即可；短肢墻應盡量均勻分布，其軸向應力不應相差懸殊；當有抗震要求或風力較大或平面凹凸較多時，在平面外邊緣及角點處，特別是外凸部分，布置必要的短肢墻以加強其整體性和滿足平面剛性的要求；各短肢墻應盡量對齊 拉直，使之與連梁一起構成較規整且連續跨數較多的抗側力片，當不能完全做到時允許局部互相錯開；每道短肢墻宜與兩個方向的梁連結；墻肢不宜過厚，盡量不凸出或少凸出間隔墻表面，但亦不應太薄以導致穩定性差和施工困難，局部可以混合布置部分較長的墻或矩形柱；在抗震設計中，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結構底部地震傾覆力矩的50%。
二、 短肢剪力墻結構設計
1、短肢剪力墻的設計
短肢剪力墻結構的設計主要包括墻肢的設計和連梁的設計。墻肢的截面的設計,要進行受彎、受剪計算,還應通過正截面偏心受壓、偏心受拉的計算,在集中荷載作用下還應進行局部受壓承載力計算。在滿足最小配筋率要求的前提下,確定墻肢端部的受力鋼筋,即約束邊緣構件或構造邊緣構件的縱筋,由斜截面抗剪計算出墻肢腹板水平分布鋼筋。
高層結構中的連梁是一個耗能構件,連梁的設計對于短肢剪力墻的力學性能有很大影響。因為各個墻肢是通過連梁連接從而形成聯肢墻共同工作的,連梁對墻肢的約束對抗震性能有很大影響。當梁的跨高比小于5時,按連梁進行設計;跨高比大于5時,應按框架梁進行正截面受彎承載力計算,控制混凝土壓區高度,連梁的正截面配筋,按矩形截面構件計算,取上、下配筋的較大值,按對稱配筋置于梁截面上、下部位,其梁端負彎矩鋼筋可由塑性調幅70%～80%來解決。另外,由于短肢剪力墻的剛度相對較小,使連梁受剪破壞的可能性增大,因此,設計中應注意應避免連梁剪切破壞先于彎曲破壞,連梁應進行斜截面受剪承載力計算,滿足強剪弱彎的要求。按斜截面抗剪計算所得的箍筋沿全跨加密設置。對于個別連梁,因其跨度小,剛度很大,地震作用下允許連梁局部開裂,可將連梁的剛度予以折減,但是折減系數不能小于0.55, 抗震設計的剪力墻的連梁彎矩及剪力也可進行塑性調幅,以降低其剪力設計值。若在內力計算時已經折減連梁的剛度,則調幅的范圍應當受到限制或不再進行調幅,以避免在使用狀況下連梁中裂縫開展過早、過大。當部分連梁降低彎矩設計值后,其余部位連梁和墻肢的彎矩設計值應相應提高。連梁還可以采用菱形配筋以及在連梁中設置斜向交叉暗柱或是斜向加設斜向型
鋼的方法來提高連梁的延性。
2、短肢剪力墻的配筋構造
短肢剪力墻除了要按結構計算進行配筋外,還應設構造鋼筋。短肢剪力墻的側向剛度介于異形框架柱和普通剪力墻之間,以軸向力為主,彎矩為輔。跟異型框架柱和普通剪力墻結構一樣,短肢剪力墻在設計時也要加強邊緣構件的配筋。振動臺模擬地震試驗結果表明,建筑平面外邊緣及角點處的墻肢、底部的小墻肢、連梁等是短肢剪力墻結構的抗震薄弱環節。當有扭轉效應,建筑平面外邊緣及角點處的墻肢會首先開裂;在地震作用下,高層短肢剪力墻結構將以整體彎曲變形為主,底部的小墻肢,截面面積小且承受較大的豎向荷載,破壞嚴重,尤其“一” 字形小墻肢破壞最嚴重;在短肢剪力墻結構中,由于墻肢剛度相對減小,使連梁受剪破壞的可能性增加。因此,在短肢剪力墻結構設計中,對這些薄弱環節,更應加強概念設計和抗震構造措施。在短肢剪力墻結構設計中,對這些薄弱環節,更應加強概念設計和抗震構造措施。
抗震設計時,短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率,底部加強部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%。但如按剪力墻的邊緣構配筋方法,由于短肢剪力墻墻肢較短,可能會出現全截面均配鋼筋,這對短肢剪力墻的受力并不是最佳,因此建議墻肢角部鋼筋配在0.2L(L為墻肢長)墻肢范圍內。
在抗震設計的雙肢剪力墻中,墻肢不宜出現小偏心受拉,如果雙肢剪力墻中一個墻肢出現小偏心受拉,該墻肢會出現水平通縫而失去抗剪能力,且由荷載產生的剪力將全部轉移到另一個墻肢而導致其抗剪承載力不足,因此,應當避免墻肢出現小偏心受拉。
在一個墻肢出現大偏心受拉時,因水平裂縫較大,它承受的部分剪力也會向另一墻肢轉移,這時可將另一墻肢的剪力及彎矩設計值乘以增大系數,以提高其抗剪承載力。
剪力墻結構設計范文5
摘要：建筑的空間形態是由結構傳力體系支撐的，傳力體系的剖面形式直接反映結構豎向荷載傳遞的路徑，也關系到建筑物的使用功能。不同建筑結構其傳力體系也是不同的，因此在結構設計時也應考慮諸多細節并采用正確的計算方法，使建筑物傳力體系清晰，并滿足抗震設計規范要求。本文主要結合實例，對框架剪力墻的設計要點進行探討。
關鍵詞：框架剪力墻；結構設計；連梁設計
Abstract: the construction of the space form is the force transmission system by the structure of support, power transmission system directly reflect the profile form of vertical structure of load transfer path, but also related to the use function of the building. Different building structure its power transmission system is different, so in the structural design also should consider when many details and the correct calculation method, make clear the force transmission system building, and meet the standard aseismatic design requirements. This paper examples, the frame shear wall design points are discussed.
Keywords: frame shear wall; Structure design; Even beam design
1框架剪力墻結構設計關注點
1.1合理配置
剪力墻的平面布置一般原則是均勻、分散、對稱、周邊。分散原則是要求剪力墻片數不宜太少，而且每片剪力墻剛度不宜太大，連續尺寸不宜太長，使抗側力構件數量多一些，且分散一些，要求每片剪力墻的彎曲剛度適中，在使用中不會因為個別墻的局部破壞而影響整體的抗側力性能，也不至使個別墻的受力太過集中，負擔過重而引發過早地被破壞，剛度過大的墻承擔的內力也大，相應的基礎處理難度增加，同時也考慮到剪力墻相距太遠，樓面剛度要求又大，很難滿足要求，周邊原則是考慮建筑物抵抗扭轉的能力，便于保證剛度中心與平面中心相吻合，剪力墻布置在周邊對稱位置，可以增加抵抗扭轉的內力臂，從而在不增加剪力墻面積的情況下，,提高建筑物抗扭轉能力。
剪力墻應布置在平面形狀變化處,角隅、端角、凹角部位往往是應力集中處,設置剪力墻給予加強是很有必要的,在高層建筑的樓梯間,電梯間,管道井處,樓面開洞嚴重削弱樓板剛度,對保證框架與剪力墻協同工作極為不利。因此,在工程設計中使用鋼筋混凝土剪力墻來加強這些薄弱端部是十分有效的。
剪力墻的間距，對于現澆鋼筋混凝土樓蓋L/B=2—4為宜， 對于裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋L/B=1—2.5為宜，原則是建筑物愈高,抗震設防烈度愈高取值愈小。
1.2提高軸壓比
軸壓比主要為控制結構的延性，隨著軸壓比的增大，結構的延性越來越差，對高層建筑抗震十分不利。我國現行規范均有相應要求。本工程在初步設計階段時，業主提出當地混凝土攪拌站無法保證C40以上混凝土施工質量，混凝土最高強度等級為C40。根據規范，一級框架剪力墻結構框架柱軸壓比為0.75，若依據框架柱軸壓比為0.75設計，則框架柱的截面面積過大，影響建筑平面布局。故采取規范提出的構造措施提高柱軸壓比限值至0.90。底部加強區剪力墻厚度為350mm，混凝土強度等級為C40，滿足設計要求。但在其他的一些高層建筑結構的底部幾層，由于混凝土強度等級低，為使剪力墻軸壓比不超過規范規定的限值，則會出現剪力墻厚度很大的不合理情況。
規范僅根據結構抗震等級和設防烈度給出了混凝土剪力墻的軸壓比限值，并沒有考慮通過采取構造措施提高其軸壓比限值。國內研究表明，即使高寬比為1.0的低剪力墻，同樣可具有良好的延性性能。研究剪力墻約束邊緣構件配箍率、位移延性比、剪力墻高寬比等因素對剪力墻軸壓比限值的影響，并給出滿足具體延性需求、對應不同約束邊緣構件配箍特征值的剪力墻軸壓比限值，供工程設計參考。
1.3框架剪力墻中連梁設計
鋼筋混凝土框架一剪力墻結構,在強烈地震作用下能有效地通過反復的非彈性變形耗散地震能量,是一種較好的抗震結構體系。對于與框架一剪力墻平行的框架梁，即縱向梁構件采用帶非線性轉動彈簧的線彈性彈簧梁單元模擬。對于柱單元則假定其只發生非彈性彎曲變性而不發生非彈性軸向變形。由于框架一剪力墻結構中的橫向梁兩端承受不同的豎向位移,并且由于節點的轉動與兩節點轉動量的不同，橫向梁還承受扭轉。因此可采用豎向與轉動彈性彈簧來模擬該效應。模型中指定相對轉動中心位于墻構件中心軸上高度點處,認為參數的合適值可基于沿層間高度預期的曲率分布選取。
一般多豎向單元模型考慮了墻截面中性軸的移動,可預測墻的彎曲反應,是一種適合于多層鋼筋混凝土框架一剪力墻結構的非線性分析的擬三維模型。
2工程實例
2.1工程概況
某項目總建筑面積20041m2。其中，地上部分建筑面積18880m2，共16層，帶5層裙房和一層設備轉換層，建筑高度68.8m，地下部分建筑面積1161m2，共1層。結構體系為框架剪力墻結構，抗震設防烈度7°，設計基本地震加速度值為0.10g，設計地震為第一組，II類場地，設計特征周期為0.4s。
2.2剪力墻平面布置
剪力墻的平面布置遵循均勻、分散、對稱、周邊原則。由于剛度愈大的墻肢吸收的荷載也愈大，所以考慮墻肢開洞來減輕墻肢的剛度集中問題。在平面形狀變化處，例如角隅、端角布置剪力墻，是因為凹凸角部位是應力集中處，宜設置剪力墻加強。電梯間、樓梯間樓面開洞嚴重地削弱樓板剛度，不能保證框架與剪力墻協同工作，亦需要設置剪力墻來加強。同時為了保證結構抵抗扭轉能力，使剛度中心與平面中心相吻合，在結構周邊對稱位置布置剪力墻，提高抗扭轉能力。但平面圖1中3軸與A軸處建筑平面不允許布置剪力墻，故在4軸與A軸處布置剪力墻。本設計中，主樓樓層面積Af為1050m2，剪力墻面積AW為18.50m2，框架柱面積AC為14m2，AW/Af=1.76%，(AC+AW)/Af=3.09%。
圖1：工程布置圖
2.3扭轉效應控制
設計中對扭轉效應的控制采取了一些措施:①由于主樓標準層凸出部分大于平面總寬度的30%，故將該凸出部位板厚加厚至150mm，并在計算時設為彈性樓板；②設備層層高低，其剛度雖大于相鄰上部樓層側向剛度的70%，但剛度相對其相鄰層還是比較薄弱，故將設備層及其相鄰的上下層強制設為薄弱層，加強該處的豎向構件；③采取措施使各樓層的剛心、質心的偏心距控制在0.15以內，主樓與裙房屋面的質心、剛心偏心距小于建筑相應邊長的20%；④在裙房的一側合理布置剪力墻；⑤對框架柱傾覆彎矩及樓層框架總剪力進行調整，主樓的底部總剪力為裙房屋面的總剪力。模型經過調整，對計算結果進行分析判斷，確認后作為工程設計依據。結構計算結果如表1所示。
表1：結構計算表
3結束語
案例中工程的計算結果是可信的，合理的，結構方案是安全可靠的。通過底層結構剪力墻與框架柱面積與樓層面積之比初步確定剪力墻數量，然后通過計算判斷剪力墻設置的合理性。軸壓比控制結構延性，剪力墻軸壓比限值可以根據剪力墻延性需求、約束區箍筋配筋特征值及剪力墻高寬比等因素確定。設計時，若連梁內力過大，可以通過連梁剛度折減和設置水平通縫來解決。
參考文獻
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剪力墻結構設計范文6
關鍵詞：建筑；剪力墻；結構設計
隨著國民經濟與科學技術的飛速發展，人們的生活水平得到顯著的提高，相應的，對于生活質量的要求也越來越嚴格。房屋建筑是人們生活中必不可少的，其施工質量的好壞直接影響著人們的生命健康與財產安全。剪力墻體系結構是建筑施工的重要組成部分，其設計的好壞，很大程度上影響著整個建筑施工的質量，決定著建筑施工投資成功與否。當前，人們不斷追求新穎與潮流，為林立的建筑物帶來了嶄新的面貌，但對于設計人員來說，提出了更高的要求。剪力墻體系結構是一種混凝土材質的土墻結構，在高層建筑中代替了原來的框架結構中的梁柱，主要作用是承受豎直和水平方向的各種荷載引起的內力，對于其他結構的水平力也可以很好地控制。目前，剪力墻結構被廣泛的應用于高層建筑中。剪力墻為高層建筑物提供的抗剪強度與剛度都很大，可以有效的保證建筑施工的質量。
1 剪力墻抗震設計目標
剪力墻的抗震設計目標是指剪力墻在遇到不同程度的地震時，對建筑結構、建筑構件的損壞程度及人身安全的綜合要求。根據《建筑抗震設計規范》，將抗震設計的目標與3種強度的地震對應，分為三個級別，具體描述如下：
第一種級別：在正常荷載使用或遭遇多遇地震（也稱小震）作用下，剪力墻不受損壞或不經修理仍可使用；第二種級別：當遭受中等強度地震作用時，剪力墻遭受一定的損壞，經一般修理或不經修理仍可使用；第三種級別：在遭受罕遇地震作用下，剪力墻不能夠倒塌或發生危及生命的嚴重損壞。
2 剪力墻結構的平面布置及概念設計
在結構設計中，為了做到安全和經濟，剪力墻結構的側向剛度不宜過大，可將其樓層層間最大位移與層高之比控制在1/1100～1/1300之間。對于高層住宅，底部剪力墻截面總面積與樓面面積之比大約在6%～ 8%，剪力墻的體積與總建筑面積之比大約在16%～20%。剪力墻平面上分布要力求均勻，使其剛度中心和建筑物質心盡量接近，以減小扭轉效應，必要時通過改變墻肢長度和連梁高度調整剛心位置。住宅建筑中往往會有很多短肢剪力墻，應結合建筑平面，采用L，T，Z，十字形等截面形式，且翼緣長度大于其厚度的3倍。一字型剪力墻抗震性能較差，應盡量避免。剪力墻墻肢截面高厚比宜大于5，墻肢之間的梁凈跨宜小于6.0 m，否則梁高會太大，影響室內凈高。為滿足“筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結構總底部地震傾覆力矩的50%”的要求，應使部分墻肢截面高厚比大于8，使之成為一般剪力墻，非加強區則可視情況將墻肢長度適當減小。振動臺模擬地震試驗結果表明，建筑平面外邊緣及角點處的墻肢、底部的小墻肢、連梁等是短肢剪力墻結構的抗震薄弱環節。對這些薄弱環節，應加強概念設計和抗震構造措施。
2.1 當有扭轉效應，會加劇建筑平面外邊緣及角點處的墻肢已有的翹曲變形，使其首先開裂；在水平地震作用下，高層短肢剪力墻結構以整體彎曲變形為主，底部的小墻肢承受較大的豎向荷載，破壞嚴重，尤其一字形小墻肢破壞最嚴重。為了盡量消除扭轉不規則，
可增加建筑物周邊墻肢長度或連梁高度，這樣能明顯增大結構的抗扭剛度。另外，應增大這些部位墻肢縱筋和箍筋的配筋率，加強邊緣構件配筋，嚴格控制軸壓比，以提高墻肢的承載力和延性。
2.2 在短肢剪力墻結構中，由于墻肢剛度相對減小，連接各墻肢間的梁已類似普通框架梁，而不同于一般剪力墻間的連梁。因此，在計算時，對跨高比不小于
5的梁應按框架梁考慮，連梁的剛度折減系數也不宜太小。
特別應注意的是，設轉角窗（陽臺）會降低結構的側向剛度和抗扭剛度，且外墻內力顯著增大，開洞的角部各構件扭轉效應明顯，因此應盡量避免。必須設置時，宜作如下處理：
2.2.1 轉角處沿窗線設置挑梁并相交。
2.2.2 窗邊2 道墻體應避免采用單片剪力墻和短肢剪力墻，適當加大墻肢配筋，并控制軸壓比。
2.2.3 靠窗邊的墻端暗柱配筋加強，尤其是箍筋加強，必要時暗柱可按約束邊緣構件配筋，或在建筑允許的情況下，靠窗邊的墻端設端柱。
2.2.4 將該房間的樓板加厚，雙層雙向配筋加強。
2.2.5 板內設斜向暗梁（或斜向拉結筋），以連接窗邊兩墻體，或在建筑允許的情況下，直接設斜向連梁。
2.2.6 轉角窗窗下填充墻設置構造柱。
3 剪力墻結構優化設計措施
3.1 剪力墻結構設計的經濟分析
剪力墻結構的坑側剛度大，結構周期小，地震響應大；剪力墻結構墻體越多，建筑物的重量越大，地震反應也大，會造成浪費；另外，剪力墻結構墻體多為構造配筋，如果配筋太低，則結構延性差。剛度較大的結構一般震害較輕，但是，一般情況下，建筑物的剛度越大，工程費用越高。因此，剪力墻結構應滿足規范中的關于結構水平位移和地震力的要求，但如果要做到安全適用，經濟合理，就必須在實際工作中有所判斷，將結構水平位移和地震力控制在合理范圍內，然后檢查結構的內力和配筋。
3.2 優化結構設計，降低工程造價
3.2.1 優化結構設計，使結構受力均衡，技術應用得當，整體安全可靠度一致，任一結構都能同時發揮其最大作用，這樣設計出的結構才能達到既經濟，又合理的目的。
從結構設計整體布局來看，在水平荷載作用下，剪力墻的暗柱配筋往往是構造配筋，暗柱斷面的確定與剪力墻的布置有密切的關系，而構造配筋與暗柱斷面又有著一一對應關系。由于剪力墻布置的差異，一片剪力墻兩端暗柱的斷面可能差6倍～10倍。配筋也相應差6倍～l0倍。而剪力墻在不同方向的水平荷載作用下是具有對稱性的。這樣設計出的結構就會造成極大的浪費，因此，首先調整剪力墻的布置，盡可能使之對稱這樣即節省了造價，又增加了結構安全性。
3.2.2 造成結構浪費往往是由于設計人對某種結構概念理解不透而導致的。例如：某18層綜合樓，由內筒外框組成結構。外框柱距7.2m，外框與內筒距離9 m設計人員將外框邊梁做成l000mm×750mm，目的是增加邊梁的抗剪能力，引入剪力滯后的概念，加大外框結構的剛度。實際上，該工程由于外框柱距 7.2mm，很難產生剪力滯后效應，邊梁采用l000mm×750mm與采用350mm×750mm對外框的變形是相同的，不會增加結構的剛度，反而會因為增加重量，加大結構自身的負擔，對結構不利。
4 結束語
綜上所述，在市場競爭日益激烈，如何減少用鋼量、降低造價成為競爭成敗的關鍵。在進行高層建筑剪力墻的經濟性設計時，應充分考慮結構布置和剪力墻的形式、剪力墻的厚度、配筋率、結構自重及剛度等多種相互制約因素的影響。因此，要加強剪力墻優化概念設計，重視影響結構技術經濟的因素，考慮綜合效益，以達到降低工程造價和材料消耗量的目的。
參考文獻：
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