文档介绍：某高层住宅结构优化设计和注意要点
某高层住宅结构优化设计和注意要点
[摘要]本文对某高层住宅的选型阐述剪力墙结构的抗震性能的优越性。在不降低结构安全度的情况下,如何对剪力墙进行合理布置、优化设计及设计注意要点,剪力墙具有很好的延性和抗震耗能能力,且用钢量较低。采用相关的实例进行说明,对高层住宅设计具有广泛的适应性和现实指导意义。
[关键词] 高层住宅;结构选型;优化设计;抗震性能;注意要点
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:
1 概述
某高层住宅小区楼盘,共30万m²,属于一级工程。2010年设计,共有20栋高层住宅主楼,有18层~32层。人、车完全分流,地下车库为1层连通的,并有设备用房和部分设有人防地下室。
本人独立完成了里面8栋住宅,为剪力墙结构或框架—剪力墙结构。现选取已建的其中一栋26层的典型高层住宅设计实例。分别阐述其结构选型及设计要点、优化设计措施、注意要点。选取的一栋高层26层,位于7度区,,。,,每层均为住宅。
2 结构体系选型及布置要点
由于剪力墙具有自身平面内的刚度大、强度高、整体性好,在水平荷载作用下侧向变形小,抗震性能较强。在地震区15层以上的高层建筑中采用剪力墙是经济的。剪力墙布置要点:
(1) 剪力墙应遵循对称、均匀、周边、拐角等,强周边弱中部原则进行合理布置;
(2) 100m以下的高层住宅一般剪力墙的墙肢长度:墙厚=8:1~10:1左右即可;
(3) 为了保证剪力墙的延性,较长剪力墙宜开洞,将其分成长度均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱连梁连接。墙肢截面高度不宜大于8m;。
(4) 尽量采用少量短肢,一字型剪力墙。宜沿主轴方向或其他方向双向布置;
3 结构设计要点
根据此工程的建筑高度和使用功能,故采用剪力墙结构是经济且抗震性能好的。由于地下室地下车库的车道有穿过高层主楼底部,少量剪力墙的墙肢长度受到了限制,这不影响剪力墙的优越性。
在满足地下车库车道功能的前提下,对落地剪力墙尽量进行大开间布置,主楼标准层结构如图1所示的剪力墙结构体系。结构抗震等级为二级。
建筑平面呈细腰型,按抗震规范应判断为“平面一般不规则”结构,占有两项平面不规则指标,因此应严格控制结构竖向不规则指标,避免其成为复杂超限高层结构。对楼面刚度最薄弱部位的楼、电梯井“细腰”周围(图1阴影部分)均设置了局部150mm厚楼板,双层双向拉通钢筋予以加强;对少量墙肢长度受到限制的短肢剪力墙(墙肢长度:墙厚<8:1)和一字型剪力墙按规范要求给予加强。
整体计算的结构振动特性及抗震性能的指标见表1,2。各指标满足高规及抗震规范。地震作用下最大层间位移角为1/1221(X向),1/1406(Y向),均小于高规的限值1/1000。
表1 结构振动特性指标(取前三个周期)
表2 结构抗震性能指标
4 优化设计措施
(1)减轻荷载:外墙及分户墙采用200mm 厚蒸压加气混凝土砌块,内墙采用100mm厚蒸压加气混凝土砌块;控制楼面装修荷载;
(2)控制楼板厚度,减轻自重。
(3)在施工条件允许范围内提高剪力墙及柱的混凝土强度,可