某小高层剪力墙结构住宅优化设计体会

来源:ROR体育作者:ROR体育 日期:2021-07-13 浏览:
本文摘要:[概要]:本文融合工程实例对较低烈度区小高层剪力墙结构设计展开优化和改良,提升设计产品的性价比、减少结构成本,对剪力墙结构住宅设计明确提出优化建议,可供设计人员参照。[关键词]:小高层、剪力墙结构、优化设计1前言剪力墙结构高屋住宅具备刚性大、整体性好,体型简练、用钢量较少等优点,目前已沦为高层住宅使用的主要结构形式。但是,由于剪力墙平面布置的局限性使得建筑内部平面布置不灵活性,且结构整体可调较小。

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[概要]:本文融合工程实例对较低烈度区小高层剪力墙结构设计展开优化和改良,提升设计产品的性价比、减少结构成本,对剪力墙结构住宅设计明确提出优化建议,可供设计人员参照。[关键词]:小高层、剪力墙结构、优化设计1前言剪力墙结构高屋住宅具备刚性大、整体性好,体型简练、用钢量较少等优点,目前已沦为高层住宅使用的主要结构形式。但是,由于剪力墙平面布置的局限性使得建筑内部平面布置不灵活性,且结构整体可调较小。

因此,在高层剪力墙结构设计中,既要符合建筑用于功能和涉及规范拒绝,又要掌控不含钢量,优化设计就出了一个必不可少的手段,特别是在是较低烈度区的小高层剪力墙结构,可优化空间相当大。2、工程结构概况本工程坐落于重庆市江北区,布防烈度为6度,II类场地,基本风压为0.4KN/m2,该小区由七栋住宅和一个地下车库构成,住宅楼为地下2层地上11层~13层剪力墙结构,抗震设防类别为丙类,剪力墙抗震等级为四级,墙体厚度皆为200mm,各栋住宅标准层大致相同,单层建筑面积大约为890m2,自由选择其中一栋13层展开结构优化设计。3、结构平面布置的优化。

建筑方案确认后,结构的选型和布置至关重要,任何建筑体型都有可能有最规则的和最经济的结构布置方案,特别是在针对小高层剪力墙结构,墙肢布置不应多方位较为和揣摩。较一般高层而言,小高层剪力墙墙肢不应过长,且尽可能掌控短肢剪力墙数量。本工程分别列出了两种结构布置方案,如下图1和图2右图。图1剪力墙布置方案一图2剪力墙布置方案二以上两种结构平面布置中方案二是在方案一基础上优化后,其主要展现出在如下几个方面:①小高层结构底层墙肢轴压较为小,在符合计算出来必须的情况下尽量减少墙肢数量,增大墙肢长度,一般墙肢宽掌控在8倍墙薄为宜,同时不应防止构成短肢墙力墙,而减小墙身结构配上筋率。

②因整体结构刚性较小,筒体部分可必要弱化,将部分倒数宽墙分成若干墙肢,既可增加墙肢数量,又可避免挽回影响。③墙肢布置时,尽量避免十字形墙,尽可能将Z形、[形或T形墙调整为L形墙,这样可有效地增大边缘构件横截面和适当配上筋量。

图3分别为矩形、L形、T形及十字形结构边缘构件配配方式,从经济角度前者显著高于后者。另一方面,严格控制墙肢短方向长度,节省不必要的结构配筋,本工程墙肢短边一般掌控在600~800mm之间。

④结构平面布置中,对于小跨度板上隔墙下次梁可以中止,在不影响建筑功能的情况下,可将部分隔墙墙薄改回100mm,以增大结构荷载,减小用于空间。4、结构计算结果分析对比。对二种布置方案使用PKPM结构系列软件展开计算出来,对输入结果分析整理如下表格1右图:表格1两种方案计算结果对比计算结果结构总质量(t)自振周期周期比仅次于层间偏移角仅次于偏移比大于剪重比仅次于轴压比方案一15330T1=1.1206T2=0.9802T3=0.95530.8521/39201.241.27%(X向)1.40%(Y向)0.52方案二14950T1=1.3729T2=1.3230T3=1.12410.8181/27301.291.00%(X向)1.13%(Y向)0.59根据计算结果分析,使用方案一时间原结构总质量、侧向刚性及剪重比偏大,层间偏移角及墙肢轴压比偏小,皆不存在可优化空间,使用方案二优化后结构偏移比、偏移角及墙肢轴压比皆有所提高,剪重比适当增大,但都在规范限值范围内,墙肢刚性及承载力获得充分发挥。

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根据以上分析较为,两种方案计算结果从技术角度皆合理,但从经济角度,方案二显著要高于方案一。5、其它优化措施(1)边缘构件计算出来配筋结果的合理性辨别。

因剪力墙墙肢布置及横截面大小不受建筑容许,其部分边缘构件计算出来配筋PKPM输入结果有可能稍大,不能盲目地按此结果展开配筋设计,可再行使用剪力墙人组配筋方式对该边缘构件计算出来审核,计算结果不会大大增大。(2)必要增加配筋裁并,细化设计。

本工程楼层梁配筋标准层由原本三个减少到五个,同一标准层计算出来配筋不该相差太大,以免减少钢材用量。同时,增加线脚边缘构件裁并数量,严苛按实际计算出来必须配筋,不盲目地缩放或增大。此外,本工程剪力墙无约束边缘构件,结构边缘构件一般按规范低于拒绝设置线脚筋和筒筋。

(3)掌控梁板横截面及配筋。本工程除筒体周边范围及客厅大跨度板以外,所有楼面板板厚为100mm。屋面板薄为120mm,屋面板配筋使用分离式配筋可选温度钢筋网片形式。

因楼层梁大部分为结构配筋,除外立面有特殊要求外,所有楼层梁均掌控梁横截面大小,次梁大于尺寸120X300,主梁大于尺寸200X400,对连梁超筋时可使用减少梁高或内力调幅方式解决问题,梁负筋尽可能使用小直径钢筋。对于跨度较小的悬臂梁,上部计算出来配筋较小,而其弯矩内力都是急剧下降的,因此,可将角筋伸至梁端,其余钢筋特别是在二排钢筋均可在中部切断,既节省钢筋又便利施工。(4)建筑与结构材料的合理自由选择。本工程结构剪力墙混凝土等级3层以下为C40,其余各层为C30,梁、板及楼梯构件混凝土等级为C25。

结构构件除结构配筋外皆使用高强度受力钢筋,以增加计算出来配上筋量。填充墙使用容重大于8KN/m3页岩空心砖砌体,沉降式卫生间使用陶粒混凝土轻质材料开挖,以减低结构荷载,增大地震起到,6、结论笔者从结构布置及配筋结构等方面对该工程展开优化处置,经可行性计算出来其最后不含钢量大约为42kg/m2左右,也许还有优化的潜力,这还须要在今后的工程实践中大大分析和总结。总之,对于较低烈度区剪力墙结构小高层建筑,因其地震作用力较小结构刚性较小,在结构设计中可优化空间很大,结构设计师理应精益求精的责任感和成本掌控意识,对结构方案展开多方位分析对比,从整体结构布置到细部结构措施上找寻技术和经济的平衡点,最后才能建构出有合乎市场需求的优秀作品。并转《建筑科学知识》参考文献[1]混凝土结构设计规范(GB50010-2010).中国建筑工业出版社,2010年[2]建筑抗震设计规范(GB50011-2010).中国建筑工业出版社,2010年[3]高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010).中国建筑工业出版社,2010年[4]高层建筑钢筋混凝土结构概念设计[M].机械工业出版社,2004年.[5]多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理结构[M].中国建筑工业出版社,2008年..。


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