高层建筑结构剪力墙设计
摘要:本文首先分析了高层建筑设计的特点,笔者将结合实践经验,针对高层民用建筑结构剪力墙设计原理,在建筑施工中都进行了详细的分析。
关键词:高层建筑 剪力墙 结构设计
一、高层建筑结构设计特点
高层建筑在其结构设计阶段十分重要,需要考虑水平荷载、轴向变形、建筑物的侧移、结构的延性等方面的因素。对于水平荷载需要注意两个方面的因素,其一,对于一定高度楼房,竖向荷载基本上是定值,作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值随结构动力特性的不同而有大的幅度的变化。另外一方面,因为楼房的自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,与楼房高度成正比,而水平荷载对结构产生倾覆力矩,及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的二次方成正比。对于高层建筑的轴向变形,主要考虑构件剪力和侧移产生较大的影响,与考虑构件竖向变形相比较,会得出偏于不安全的结果。另外对于竖向荷载数值较大,能够在柱中引起较大轴向变形,从而对连续梁弯矩产生较大影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大,还会对预制构件的下料长度产生较大的影响,根据轴向变形计算值,对下料的长度进行调整。
关于高层结构还需要考虑建筑会出现的侧移现象,因为随着楼房高度的不断增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度内。与较低的楼房不同的是,结构侧移已经成为高楼结构设计中的关键因素。所以还需要了解结构的延性,为了使得建筑物牢固、可靠,具有很强的变形能力不会出现楼体倒塌等严重事故,就需要注意结构的延性。因为结构在进入塑性变形阶段后依然具有比较强的变形能力这就必须在构造上采取恰当的措施,以确保建筑结构具有足够的延性能力。相对较低的楼房,高楼结构在地震作用下的变形更大。
二、高层结构的剪力墙结构原理
现今的高层建筑,很多都是剪力墙构造的。很多人只看到高层建筑物,但还不明白其构造原理。那么什么是剪力墙呢?它有什么样的结构效能呢?一般建筑物中的竖向承重构件都是由墙体承担的,这种墙体既要承担水平构件传来的竖向重力,还要承担风力或地震作用传来的水平方向的作用力。剪力墙由此而生,这种墙体除了最基本的能避风避雨外,还能抗震。高层的剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙,在设计墙体的时候,要考虑平面布置和结构布置两方面的因素,需要同时满足这两方面的要求。高层建筑的剪力