剪力墙经济性要点分析.docx

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剪力墙经济性要点分析

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摘要：在我国经济快速发展与技术水平不断提高的同时，剪力墙以其良好的抗震性与抗侧刚度获得了建筑师的青睐，这就使得剪力墙结构设计在建筑设计行业中得到了广泛应用。本文将从剪力墙经济性对其进行了简单的探讨。

关键词：剪力墙结构；经济性；

1工程简介

1.1工程概况

本建设项目为浦东新区三林镇动迁房项目，南至芦恒路、东面至东明路、西侧接林溪路、北侧为金溪路。用地内主要为布置为17层住宅以及1层的相关配套服务用房。06-01地块总建筑面积为116573.11平米，其中地上建筑面积92133.11平米，地下建筑面积为24440.0平米。

本项目总住宅建筑面积100%为预制装配式剪力墙结构住宅，住宅单体预制装配率不低于40%。与地下车库连接的建筑嵌固端设在地下车库顶板或±0.000。未与车库连接建筑，如为单塔嵌固端设在基础顶；如为双塔嵌固端设在±0.000。具体如下表：

1.2预制构件范围

十七层住宅结构体系采用混凝土剪力墙结构。预制结构体系采用外挂PC墙板（非承重）。预制构件有剪力墙、非承重外墙、楼梯段、凸窗、整体阳台、叠合梁、叠合板、空调板等。

PC墙板（非承重）厚度200mm。采用内嵌入结构梁、剪力墙平面内的连接方式，PC墙板（非承重）上侧吊在梁下，下侧采用灌浆料填缝，两侧与剪力墙柔性连接（填轻质材料）。保证装配施工完成后外墙内平，住宅室内不外露结构梁线角。

建筑大楼梯的楼梯平台和楼梯梁采用现浇结构，楼梯梯段采用预制构件。预制楼梯与支承构件之间采用一端固定铰支座，另一端滑动支座的连接方式。

预制范围为建筑一层至17层，按照预制装配率不少于40%设计，同时满足住宅外墙采用预制墙体的面积率不低于50%设计。

选取合理的结构方案，控制经济合理的结构刚度，是结构优化设计的关键。经济合理的结构刚度要满足两个条件：稳定风压下的最小侧移要求；水平地震力作用下的最小侧移要求。一般认为满足层间位移角限值的最小刚度是经济刚度。对于剪力墙结构，经济刚度的侧移限值也就是1/1000。要实现最小刚度，就要控制剪力墙的数量。剪力墙布置一般由位移限值和轴压比控制，平面布置宜“周边、均匀、对称、分散”，对于长矩形平面的两端山墙宜集中布置，平面中间宜减少布置，这样可以获得较大扭转刚度，减少扭转周期，减少偶然偏心地震作用对主楼的不利影响，楼层最大水平位移和层间位移与该楼层平均位移的比值容易满足规范的要求。有时侧移刚度满足，而首层剪力墙轴压比超限，遇此情况，可提高混凝土强度等级或局部加长墙长，不要随意增加剪力墙数量及墙厚。

从结构建模，荷载及计算参数的选取上，控制结构刚度。（1）尽量减轻楼层质量，混凝土容重可以取26，填充墙采用轻质高强的材料，建筑面层厚度满足建筑需要即可，不要做太厚；卫生间、厨房、水暖设备井等隔墙可采用100厚。若每层的楼盖质量降低，整个楼的总质量就会随之降低，总的重力荷载代表值减小，地震作用力减小，其计算结果必然是梁的配筋率减少，同时墙柱及基础的面积也会有所减少。（2）周期折减系数不宜折减太大，可以取0.95即可。因为周期越短，地震影响系数越大，地震作用就越大。（3）场地类别的选取对风荷载敏感的高层建筑影响较大，对于100m的高度，风压高度变化系数取值，B类是2.0，C类是1.5，风压相差40%，因此对于建筑场地在城市市区的，场地类别取B类，对风荷载控制下的侧移刚度比较有利。（4）控制计算结果，使质量和刚度中心尽量重合或接近重合，减少扭转对结构的不利影响。

3结构设计中剪力墙的经济性体现与要点

为了提高剪力墙的变形能力、避免发生剪切破坏，要适当利用洞口设计弱连梁。在实际设计过程中，由于剪力墙的刚度比较大，需要对连梁的刚度进行适当折减。水平力下，剪力墙的连梁会因为内力较大而超出截面允许值。在任何结构设计中，设计准则与实际情况都是应该注意的重点，剪力墙的结构设计也不例外，在遵循设计规范的同时也要根据实际情况灵活处理，使结构设计经济性更为合理，这样才能发挥剪力墙结构应有的作用。

（1）剪力墙厚度

在框剪结构中，由于剪力墙的边缘位置有一些约束构件，这些构件也叫做边框梁。在对剪力墙厚度进行测量时，需要考虑边框梁的厚度。对剪力墙厚度的确定，主要是为了提高建筑的抗震能力。一级、二级剪力墙的厚度不能低于200mm，而且不能小于1/16层高。有的建筑对抗震效果要求不高，一级、二级剪力墙的厚度一般在160mm左右，不小于1/20层高。剪力墙厚度与边缘梁宽度相等，而剪力墙的高度为厚度的2倍左右。在确定剪力墙厚度时，需要满足以上条件。既要结合建筑的要求，还要保证建筑结构的稳定性。框剪结构建筑剪力墙的厚度在1/16～1/20之间，最佳厚度为200mm。

（2）剪力墙数量

虽然剪力墙有着良好的抗震性、抗侧刚度，但过多的剪力墙也会增大建筑