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框架结构、剪力墙结构、框剪结构 框支剪力墙结构

框架结构、剪力墙结构、框剪结构 框支剪力墙结构
框架结构、剪力墙结构、框剪结构 框支剪力墙结构

框架结构、剪力墙结构、框剪结构框支剪力墙结构

框架剪力墙就是以框架和剪力墙共同承担水平和竖向荷载的一种结构体系。这是从结构整体角度来划分的。

框支剪力墙指的是结构中的局部,部分剪力墙因建筑要求不能落地,直接落在下层框架梁上,再由框架梁将荷载传至框架柱上,这样的梁就叫框支梁,柱就叫框支柱,上面的墙就叫框支剪力墙。这是一个局部的概念,因为结构中一般只有部分剪力墙会是框支剪力墙,大部分剪力墙一般都会落地的。一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现柱角的综合高层房屋。

框支-剪力墙结构抗震性能差,造价高,应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要,有时结构设计又不可避免此种结构型式,对此应采取措施积极改善其抗震性能,尽可能减少材料消耗,以降低工程造价。

因此,框架剪力墙结构包括框支剪力墙,框支剪力墙却不一定是框架剪力墙结构。

框架结构的受力特点是荷载传给楼板,再传给次梁、主梁、柱、基础、地基。此种结构受力体系由梁、柱组成,用以承受竖向荷载是有利的,但是在承受水平荷载方面能力有限,因此仅仅适用于房屋高度不大,层数不多的建筑。

剪力墙即一段钢筋混凝土墙体,因其抗剪能力很强,故称剪力墙。在框剪结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承受大部分水平荷载,框架承受大部分的竖向荷载,这样大大减少了柱子的截面。

当房屋的层数更高的时候横向水平荷载更大,这时宜采用剪力墙结构,即全部采用纵横布置的剪力墙。剪力墙不仅承受水平荷载,亦承受垂直荷载。

剪力墙的计算

剪力墙

考虑地震作用组合的剪力墙,其正截面抗震承载力应按本规范第 7 章和第

10.5.3 条的规定计算,但在其正截面承载力计算公式右边,应除以相应的承载力抗震调整系数γRE。

剪力墙各墙肢截面考虑地震作用组合的弯矩设计值:对一级抗震等级剪力墙的底部加强部位及以上一层,应按墙肢底部截面考虑地震作用组合弯矩设计值采用,其他部位可采用考虑地震作用组合弯矩设计值乘以增大系数

考虑地震作用组合的剪力墙的剪力设计值 Vw 应按下列规定计算:

1 底部加强部位

1)9 度设防烈度

(11.7.3-1)

且不应小于按公式(11.7.3-2)求得的剪力设计 Vw

2)其他情况

一级抗震等级

Vw=1.6V (11.7.3-2)

二级抗震等级

Vw=1.4V (11.7.3-3)

三级抗震等级

Vw=1.2V (11.7.3-4)

四级抗震等级取地震作用组合下的剪力设计值

2 其他部位

Vw=V (11.7.3-5)

式中 Mwua———剪力墙底部截面按实配钢筋截面面积、材料强度标准值且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值;有翼墙时应计入墙两侧各一倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋;

M———考虑地震作用组合的剪力墙底部截面的弯矩设计值;

V———考虑地震作用组合的剪力墙的剪力设计值。

公式(11.7.3-1)中,Mwua 值可按本规范第 7.3.6 条的规定,采用本规范第11.4.4 条有关计算框架柱端 Mcua 值的相同方法确定,但其γRE 值应取剪力墙的正截面承载力抗震调整系数。

11.7.4 考虑地震作用组合的剪力墙的受剪截面应符合下列条件:

当剪跨比λ>2.5 时

(11.7.4-1)

当剪跨比λ≤2.5 时

(11.7.4-2)

11.7.5 考虑地震作组合的剪力墙在偏心受压时的斜截面抗震受剪承载力,应符合下列规定:

(11.7.5)

式中 N———考虑地震作用组合的剪力墙轴向压力设计值中的较小值;当 N>0.2fcbh 时,取 N=0.2fcbh;

λ———计算截面处的剪跨比λ=M/(Vh0);当λ<1.5 时,取λ=1.5;当λ>2.2 时,取λ=2.2;此处,M 为与剪力设计值 V 对应的弯矩设计值;当计算截面与墙底之间的距离小于 h0/2 时,λ 应按距墙底 h0/2 处的弯矩设计值与剪力设计值计算。

11.7.6 剪力墙在偏心受拉时的斜截面抗震受剪承载力,应符合下列规定:

(11.7.6)

当公式(11.7.6)右边方括号内的计算值小于时,取等于。

式中 N———考虑地震作用组合的剪力墙轴向拉力设计值中的较大值。

11.7.7 一级抗震等级的剪力墙,其水平施工缝处的受剪承载力应符合下列规定:当施工缝承受轴向压力时

(11.7.7-1)

当施工缝承受轴向拉力时

(11.7.7-2)

式中 N———考虑地震作用组合的水平施工缝处的轴向力设计值;

As———剪力墙水平施工缝处全部竖向钢筋截面面积,包括竖向分布钢筋、附加竖向插筋以及边缘构件(不包括两侧翼墙)纵向钢筋的总截面面积。

11.7.8 力墙洞口连梁的承载力应符合下列规定:

1 连梁的正截面抗震受弯承载力应按本规范第 7.

2 节的规定计算,但在公式的右边应除以相应的承载力抗震调整系数γRE;

2 跨高比 l0/h>2.5 的连梁

1)连梁的受剪截面应符合下列条件:

(11.7.8-1)

2)剪力墙连梁的斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定:

(11.7.8-2)

式中 Vwb———连梁的剪力设计值,按本规范第 11.3.2 条对框架梁的规定计算。

注:对跨高比l0/h≤2.5 的连梁,其抗震受剪截面控制条件、斜截面抗震受剪承载力计算应按专门标准确定;

3 对一、二级抗震等级各类结构中的剪力墙连梁,当跨高比l0/h≤2.0,且连梁截面宽度不小于 200mm 时,除普通箍筋外,宜另设斜向交叉构造钢筋;

4 对一、二级抗震等级筒体结构内筒及核心筒连梁,当其跨高比大于 2 且截面宽度不小于 400mm 时,宜采用斜向交叉暗柱配筋,全部剪力均由暗柱纵向钢筋承担,并应按框架梁构造要求设置箍筋。

11.7.9 力墙的厚度应符合下列规定:

1 剪力墙结构

一、二级抗震等级的剪力墙厚度,不应小于 160mm,且不应小于层高的 1/20;底部加强部位的墙厚,不宜小于 200mm,且不宜小于层高的 1/16;当墙端无端柱或翼墙时,墙厚不宜小于层高的 1/12。对三、四级抗震等级,不应小于 140mm,且不应小于层高的 1/25。

2 框架-剪力墙结构及筒体结构

剪力墙的厚度不应小于 160mm,且不应小于层高的 1/20,其底部加强部位的墙厚,不应小于 200mm,且不应小于层高的 1/16。筒体底部加强部位及其以上一层不应改变墙体厚度。

11.7.10 剪力墙厚度大于 140mm时,其竖向和水平分布钢筋应采用双排钢筋;双排分布钢筋间拉筋的间距不应大于 600mm,且直径不应小于 6mm。在底部加强部位,边缘构件以外的墙体中,拉筋间距应适当加密。

11.7.11 剪力墙的水平和竖向分布钢筋的配置,应符合下列规定:

1 一、二、三级抗震等级的剪力墙的水平和竖向分布钢筋配筋率均不应小于

0.25%;四级抗震等级剪力墙不应小于 0.2%,分布钢筋间距不应大于 300mm;其直径不应小于 8mm;

2 部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位,水平和竖向分布钢筋配筋率不应小于 0.3%,钢筋间距不应大于 200mm。

11.7.12 剪力墙水平和竖向分布钢筋的直径不宜大于墙厚的 1/10。

11.7.13 一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位在重力荷载代表值作用下,墙肢的轴压比 N/(fcA)不宜超过表 11.7.13 的限值。

表 11.7.13 墙肢轴压比限值

抗震等级(设防烈度)

一级(9 度)

一级(8 度)

二级

轴压比限制

0.4

0.5

0.6

注:剪力墙墙肢轴压比 N/(fcA)中的 A 为墙肢截面面积。

11.7.14 剪力墙两端及洞口两侧应设置边缘构件,并应符合下列要求:

1 一、二级抗震等级的剪力墙结构和框架-剪力墙结构中的剪力墙,在重力荷载代表值作用下,当墙肢底截面轴压比大于表 11.7.14 规定时,其底部加强部位及其以上一层墙肢应按本规范 11.7.15 条的规定设置约束边缘构件;当小于表11.7.14 规定时,宜按本规范第 11.7.16 条的规定设置构造边缘构件。

2 部分框支剪力墙结构中,一、二级抗震等级落地剪力墙的底部加强部位及以上一层剪力墙的两端应按本规范第 11.7.15 条的规定设置符合约束边缘构件要求的翼墙或端性,且洞口两侧应设置约束边缘构件;不落地的剪力墙,应在底部加强部位及以上一层剪力墙的墙肢两端设置约束边缘构件;

3 一、二级抗震等级的剪力墙结构和框架-剪力墙结构中的一般部位剪力墙以及

三、四级抗震等级剪力墙结构和框架-剪力墙结构中的剪力墙,应按本规范

11.7.16 条设置构造边缘构件;

4 框架-核心筒结构的核心筒、筒中筒结构的内筒,除应符合本条第 1 款和第 3 款的要求外,一、二级抗震等级筒体角部的边缘构件应按下列要求加强:底部加强部位,约束边缘构件沿墙肢的长度应取墙肢截面高度的 1/4,且约束边缘构件范围内应全部采用箍筋;底部加强部位以上的全高范围内宜按本规范图 11.7.1

5 的转角墙设置约束边缘构件,约束边缘构件沿墙肢的长度仍取墙截面高度的

1/4。

11.7.15 剪力墙端部设置的约束边缘构件(暗柱、端柱、翼墙和转角墙)应符合下列要求(图11.7.15);

图 11.7.15 剪力墙的约束边缘构件

注:图中尺寸单位为 mm。

(a)暗柱;(b)端柱;(c)翼墙;(d)转角墙

1—配箍特征值为λv 的区域;2—配箍特征值为λv/2 的区域

1 约束边缘构件沿墙肢的长度 lc 及配箍特征值λv 宜满足表 11.7.15 的要求,箍筋的配置范围及相应的配箍特征值λv 和λv/

2 的区域如图 11.7.15 所示,其体积配筋率ρv 应按下式计算:

ρv=λvfc/fyv (11.7.15)

式中λv———配筋特征值,对图 11.7.15 中λv/2 的区域,可计入拉筋。

2 一、二级抗震等级剪力墙约束边缘构件的纵向钢筋的截面面积,对暗柱、端柱、翼墙和转角墙分别不应小于图 11.7.15 中阴影部分面积的 1.2%、1.0%;

表 11.7.15 构造边缘构件的构造配筋要求

抗震等级(设防烈度)

一级(9度)

一级(8度)

二级

λv

0.2

0.2

0.2

lc(mm)

暗柱

0.25hw、1.5bw、450 中的最大值

0.2hw、1.5bw、450 中的最大值

0.2hw、1.5bw、450 中的最大值

端柱、翼墙或转角墙

0.2hw、1.5bw、450 中的最大值

0.15hw、1.5bw、450 中的最大值

0.15hw、1.5bw、450 中的最大值

注:1 翼墙长度小于其厚度 3 倍时,视为无翼墙剪力墙;端柱截面边长小于墙厚 2 倍时,视为无端柱剪力墙;

2 约束边缘构件沿墙肢长度 lc 除满足表 11.7.15 的要求外,当有端柱、翼墙或转角墙时,尚不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加 300mm;

3 约束边缘构件的箍筋或拉筋沿竖向的间距,对一级抗震等级不宜大于 100mm,对二级抗震等级不宜大于 150mm;

4 hw 为剪力墙肢的长度。

11.7.16 剪力墙端部设置的构造边缘构件(暗柱、端柱、翼墙和转角墙)的范围,应按图 11.7.16 采用,构造边缘构件的纵向钢筋除应满足计算要求外,尚应符合表 11.7.16 的要求。

表 11.7.16 构造边缘构件的构造配筋要求

抗震等级

底部加强部位

其他部位

纵向钢筋最小配筋量

箍筋、拉筋

纵向钢筋最小配筋量

箍筋、拉筋

最小直径(mm)

沿竖向最大间距(mm)

最小直径(mm)

沿竖向最大间距(mm)

0.01Ac 和 6 根直径为 16mm 的钢筋中的较大值8

100

0.008Ac 和 6 根直径为 14mm 的钢筋中的较大值8

150

0.008Ac 和 6 根直径为 14mm 的钢筋中的较大值

8

150

0.006Ac 和 6 根直径为 12mm 的钢筋中的较大值8

200

0.005Ac 和 4 根直径为 12mm 的钢筋中的较大值6

150

0.004Ac 和 4 根直径为 12mm 的钢筋中的较大值6

200

0.005Ac 和 4 根直径为 12mm 的钢筋中的较大值6

200

0.004Ac 和 4 根直径为 12mm 的钢筋中的较大值

6

250

注:1 Ac 为图 11.7.16 中所示的阴影面积;

2 对其他部位,拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的 2 倍,转角处宜设置箍筋;

3 当端柱承受集中荷载时,应满足框架柱配筋要求。

11.7.17 框架-剪力墙结构中的剪力墙应符合下列构造要求:

1 剪力墙周边应设置端柱和梁作为边框,端柱截面尺寸宜与同层框架柱相同,且应满足框架柱的要求;当墙周边仅有柱而无梁时,应设置暗梁,其高度可取

2 倍墙厚;

2 剪力墙开洞时,应在洞口两侧配置边缘构件,且洞口上、下边缘宜配置构造纵向钢筋。

作为住宅这样的房子好

按房屋建筑结构分类

钢结构是指承重的主要构件是用钢材料建造的,包括悬索结构。

钢、钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢、钢筋混凝土建造的。

钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。砖木结构是指承重的主要构件是用砖、木材建造的。如一幢房屋是木制房架、砖墙、木柱建造的。

其他结构是指凡不属于上述结构的房屋都归此类。如竹结构、砖拱结构、窑洞等。

框剪结构与框架结构的主要区别就是多了剪力墙,框架结构的竖向刚度不强,高层或超高层的框架结构建筑更是如此!为了解决这个问题故使用剪力墙.你可以去了

框架结构,

框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工

业化施工,效率较高,工程质量较好。

框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。

1。框架-剪力墙结构,出称为框剪结构,它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。

2。框剪结构的变形是剪弯型。众所周知,框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。

3。水平荷载主要由剪力墙来承受。从受力特点看,由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多,在水平荷载作用下,一般情况下,约80%以上用剪力墙来承担。因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力,沿高度分布比样均匀,各层梁柱的弯矩比较接近,有利于减小梁柱规格,便于施工。

部分框支剪力墙结构

部分框支剪力墙结构 一、结构布置 1. 底部转换层的设置高度 研究得出,底部转换层位置越高,转换层上、下刚度突变越大,转换层上、下内力传递途径的突变越加剧,落地剪力墙或筒体易出现受弯裂缝,而使框支柱内力增大,转换层上部附近墙体易破坏,因此,转换层越高,对抗震越不利,因此规定9度区不应采用此结构。 “高规”第10.2.2条规定:对部分框支剪力墙结构,转换层设置高度8度时不宜超过3层,7度时不宜超过5层,6度时可适当提高。 对于底部带核心筒的转换层框架核心筒结构和外框为密柱框架的筒中筒结构,由于其转换层上、下的刚度突变不明显,转换层上、下层内力传递途径突变的程度也小于框支剪力墙结构,转换层的高度对这两种结构影响不如框支剪力墙结构严重,因此,对这两种结构的转换层位置,可比框支剪力墙结构适当提高。但当底部带转换层的筒中筒结构外筒由剪力墙组成的壁式框架时,其转换层上、下层的刚度突变及内力传递途径程度与框支剪力墙结构相近,因此,其设置高度限制同框支剪力墙结构。 2. 转换层上、下刚度突变的控制 带转换层结构应使转换层下部结构的抗侧刚度接近转换层上部邻近结构的抗侧刚度,不发生明显的刚度突变,不应使转换层下部结构成为柔软层,因底部柔软层房屋在大地震中的倒塌十分普遍。 转换层上部结构的侧向刚度与下部结构的侧向刚度比应符合下列规定: 1) 底部大空间为1层时,可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示,γ宜接近1,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时γ不应大于2,γ可按下列公式计算 2 11122h h A G A G ?=γ……………………………………(1) ci i wi i A C A A += (i=1.2)……………………(2) 2)(5.2i ci i h h C = (i=1.2)……………………(3) 式中:1G 、2G ——底层和转换层上层的混凝土剪变模量 1A 、2A ——底层和转换层上层的折算抗剪截面面积,可按(2)式计算。

框架、框剪、框支的区别

框架-剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,同样又有足够的剪力墙,有相当大的刚度,框剪结构的受力特点,是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,所以它的框架不同于纯框架结构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。因为,在下部楼层,剪力墙的位移较小,它拉着框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力,上部楼层则相反,剪力墙位移越来越大,有外侧的趋势,而框架则有内收的趋势,框架拉剪力墙按剪切型曲线变形,框架除了负担外荷载产生的水平力外,还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力,剪力墙不但不承受荷载产生的水平力,还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力,所以,上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小,框架中也出现相当大的剪力。 框支剪力墙是指在框架剪力墙结构(在转换层的位置)上部布置剪力墙体系.部分剪力墙应落地. 一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现柱角的综合高层房屋。 框支-剪力墙结构抗震性能差,造价高,应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要,有时结构设计又不可避免此种结构型式,对此应采取措施积极改善其抗震性能,尽可能减少材料消耗,以降低工程造价。 剪力墙结构

目录 编辑本段 剪力墙结构(shearwall structure)是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用,所以,购房户大可不必为其专业术语所蒙蔽。 编辑本段 原理 剪力墙结构。钢筋混凝土的墙体构成的承重体系。剪力墙结构指的是竖向的钢筋凝土墙板,水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上,这样构成的一个体系,叫剪力墙结构。为什么叫剪力墙结构,其实楼越高,风荷载对它的推动越大,那么风的推动叫水平方向的推动,如房子,下面的是有约束的,上面的风一

剪力墙结构设计注意要点

剪力墙结构设计要点 整体规定 ◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为130、120、100、80m,9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 6度、7度、8度抗震时,将本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用 9度抗震时,应专门研究 (说明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度) ◆B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 6度、7度抗震时,按本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用 8度抗震时,应专门研究 ◆结构的最大高宽比: A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为6、6、6、5、4 B级高度——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为8、7、7、6 ◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响; 其他情况,应计算单向水平地震作用的扭转影响

◆考虑非承重墙的刚度影响,结构自振周期折减系数取值0.9~1.0 ◆平面规则检查,需满足: 扭转:A级高度—— B级高度、混合结构高层、复杂高层—— 楼板:有效楼板宽≥该层楼板典型宽度的50% 开洞面积≤该层楼面面积的30% 无较大的楼层错层 凹凸:平面凹进的一侧尺寸≤相应投影方向总尺寸的30% ◆竖向规则检查,需满足: 侧向刚度: 除顶层外,局部收进的水平向尺寸≤相邻下一层的25% 楼层承载力:A级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力(宜)≥相邻上一层的80% 薄弱层抗侧力结构的受剪承载力(应)≥相邻上一层的65% B级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力(应)≥相邻上一层的75% (说明:楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向,该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和) 竖向连续:竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力不得由水平转换构件(梁等)向下传递 ◆水平位移验算: 多遇地震作用下的最大层间位移角≤ 罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角≤1/120 ◆舒适度要求: 高度超过150m的高层建筑,按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最

高层建筑工程的框支剪力墙结构设计

高层建筑工程的框支剪力墙结构设计 发表时间:2019-06-26T10:49:24.790Z 来源:《防护工程》2019年第6期作者:樊越 [导读] 本文对高层建筑工程的框支剪力墙结构进行设计上的解析,采用分析建筑实例的方式增加结构设计的论述合理性。 方舟国际设计有限公司 摘要:本文对高层建筑工程的框支剪力墙结构进行设计上的解析,采用分析建筑实例的方式增加结构设计的论述合理性。其次对框支剪力墙的设计以及措施要点进行重点论述,主要集中在各项设计指标的规格确定上。最后解析了结构上的措施落实方法与相关要求,仅供专业人士的参考与借鉴。 关键词:高层建筑;框支剪力墙;结构设计 我国经济社会的不断发展,让建筑行业的建设水平要求不断增长。因此为了让这些要求得到更为良好的满足,建筑结构上设计方法应得到更为实际的优化,或是依据建设工程的实际情况对采用的设计方式进行甄选。当前建筑行业中经常出现现象是上下空间布置上的转换,与常规的建筑结构设计存在较大不同,因此延伸出了结构转换层的设计。 1 工程概况介绍 某高层建筑工程的建筑面积大概为 25000m2,建筑高度为 93m 左右,共 30 层,其中地下 2 层,地上 28 层。地下每层 4m,地上 1~3层是作为商业建筑,高度为 4.1m,其余为住宅建筑,高度为每层 3m。为能够同时商业区和住宅区的要求,采用的是部分框支剪力墙结构,在三层的顶部使用的是梁板式转换构件来进行非落地式剪力墙内力的传递。此处的抗震设防烈度是Ⅵ度第一组,拟建Ⅱ类场地,特征周期是 0.35s,基本地震加速度 0.05g。根据相关规定的要求:框支梁抗震等级一级,框支柱的抗震等级为一级,非底部加强区剪力墙的抗震等级三级,底部加强区剪力墙抗震等级一级。其中,底部加强区的范围是地下室的地板到转换层上两层。 2 结构的概念设计以及布置 2.1确定结构相关指数规格 在此项工程中,地下室的顶板的厚度是 200mm,使用的是双层双向的配筋,对于每层每个方向的配筋率控制在 0.25%以上。因为此工程中地下室整体的刚度在相邻的上部楼层刚度的两倍以上,达到了其作为上部结构的嵌固位置的要求。另外,为加强地下室顶板的刚度,所采用的是现浇梁板的结构,转换层使用梁板式结构,厚度为 200mm,每层每方向的配筋率在 0.25%以上。在楼板里的钢筋需要锚固在墙体活着边梁里。筒体外围的楼板和落地式的剪力墙应该减少开洞数量,在比较大的洞口和楼板的边缘都应该设置边梁,此处边梁的截面应该至少为板厚的两倍,全截面的纵向的钢筋的配筋率应该在 1.0%以上。除此之外,以转换层为标准,其上下两层的楼板也都应该进行加强处理,大概板厚 150mm,且为双层双向配筋。 2.2 确定转换层的措施力度 带转换层的结构比较复杂,因此在此采用的是梁板式的转换构件,其传力途径和受力都比较明确。转换层的楼板厚度取 200mm。每层每方向的配筋率在 0.25%以上以提高达到非落地式剪力墙的内力传递的可靠性的目的和效果。相关规定显示,楼层的侧向刚度和等效侧向刚度二者共同决定了转换层的上下刚度比。其楼层的侧向刚度应比相邻的上部楼层的此项数值的 60% 还要大。此数值若是太小,那么转换层的上层的墙体比较容易被破坏;若是太大,则转换层形成薄弱层的概率就会增大很多。其等效侧向刚度最好无限的趋向于1。 3建筑工程之中设计剪力墙结构中应该关注的重点 3.1合理设计剪重比 在抗震设计比中,剪重比是一个非常重要的参数,在高层建筑框支剪力墙结构的设计中更是如此。剪重比是否合理、规范,对剪力墙来说具有十分重要的意义。如果剪力墙结构的设计周期比较长,它将会受到地面位移及加速度变化的破坏,而传统的振型分解法又难以作出准确的计算。由于地震影响系数往往波动很大而且下降较快,在长期的作用下给选值增加了难度,由此计算出来的结构效应可能不符合实际情况。因此,在建筑框支剪力墙结构设计中,必须要与各楼层水平地震力确定其最小值,满足了该最小值才能符合安全方面的要求。如果满足不了,则应进行及时的调整。 3.2刚重比设计 刚重比设计与剪力墙结构的整体稳定性息息相关,刚重比是结构刚度与重力荷载之比,也是重力二阶效的主要参数。在建筑框支剪力墙结构设计中必须要重视刚重比的设计,使其满足建筑结构设计的相关要求。如果出现设计不合格的情况,有可能会引起结构失稳甚至倒塌。此外,在计算建筑框支剪力墙结构的时候应符合相关规定,结合工程实际对每层刚重比进行设计。 4结构计算和分析 计算环节开始之前,应对框支剪力墙结构设计上的相关指数要求进行了解,然后再依据建筑的实际状况对部分框支剪力墙的机构内力进行设计,首先是将一级框的支柱地震作用产生乘以1.5倍系数,然后将一级框支柱的上部与底层柱的剪力与弯矩设计值乘1.1倍系数;与转换层相连接的一级框支柱上部与底层柱的下截面弯矩组合数值乘1.5倍系数;框支和框架的地震倾覆力矩应设置应低于总构造承受的二分之一。 为了保障楼层之间的稳定性,应在每个楼层都设置10根或是10根以上的楼层框支柱,转换层数量超过2层时,每一层的框支柱剪力应为结构基底与剪力的30%,一级落地的剪力墙底部加强区弯矩设计数值应得到专业人士的注意,应是墙底截面地震作用组合的弯矩数值的1.5倍。 此次工程的结构分析软件使用的是PMSAP2 和 SATWE,先计算建筑的整体内力位移,然后对受力情况较为复杂的转换梁进行无限元应力进行分析,校正核算配筋的使用数量。其次是进行一系列的计算与校验,让结构中的弹性时程结果得到分析,发现楼层的位移曲线平缓且没有发现突变问题,也就是说整体结构较为稳固,不存在薄弱的地方。此工程对于抗侧移的刚度方法使用正确,并且较为有效。 5加强结构抗震措施 高层建筑中的转换层构成都较为复杂,因此为了加强转换层的稳定性,针对关键部位,专业技术人士都会采用一些技术措施进行加强处理。底部的加强层与相邻的上层设约束边缘的构件等部位应得到严格的箍筋、拉筋、纵筋控制,同时让这些节点的最小配筋率可以达到

框架剪力墙和框支剪力墙

框架剪力墙和框支剪力墙,还有纯剪力墙结构、框架结构,这些都是设计上为了表现不同的建筑形式而灵活采用的结构。一般来说,是由于抗侧向力的不同而采用不同的形式,抗侧向力由大到小一般为剪力墙结构、框支剪力墙、框架剪力墙、框架结构。从另一方面来说,即从房间分割的灵活布置方面,框架结构更灵活,而剪力墙结构不好分割房间,框架剪力墙和框支剪力墙正处于两者之间。框支剪力墙就是为了利用下部几层的空间,能够灵活分割,或者是采用大空间,而采用框架的形式,然后采用转换层将框架结构转换成剪力墙结构,以使建筑能够抵抗水平侧向力,从而突破高度的限制;而框架剪力墙从下到上都是框架和剪力墙两种形式的结合,一般是利用电梯井或楼梯井作为剪力墙,外部采用框架形式。如果再变换一下,外墙也采用剪力墙的形式,就成了筒体结构了。 框架结构:以混凝土梁柱组成的框架来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 剪力墙结构:以混凝土剪力墙来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 框架-剪力墙结构:以混凝土梁柱组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 框架-核心筒结构:以内部设置混凝土筒体,外围周圈设置框架,来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。(筒体其实是剪力墙的一种特殊形式) 筒中筒结构:以内部外部设置双重混凝土筒体,来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。板柱-剪力墙结构:以混凝土柱和楼板(即无梁楼盖体系)组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 部分框支剪力墙结构:剪力墙结构的一种。其中部分剪力墙不落地,通过转换梁(也叫框支梁)把荷载传至框支柱(框架柱的一种特殊形式)。 “汶川5.12”地震灾后重建之建筑物结构形式浅析 2009年9月(上)89期 犹爽黄明恨邓正清李天和 (四川大学水电学院) “汶川5.12·特大地震造成了灾区相当一部分建筑物的破坏与倒塌。为了避免重建的建筑物在再次遭受地震时不至因建筑物结构形式设计不合理等种种原因而遭受严重破坏,对重建建筑物的结构型式等方面进行相关的探究和改进是很有必要的。本文作者团队在地震之后先后到过映秀、都江堰、虹口、彭州等地震灾区进行了实地考察,通过总结分析,就灾区灾后重建建筑物结构型式的选择提出一些参考性的建议。 1、砖混结构 砖混结构是本次检测中遇到最多的结构形式,建造的时间跨度也很长,从70年代一直到21世纪,故震害的差别也较大。砖混结构很多墙体是承重结构、地震时能抗剪,所以具有很高的抗剪刚度,且水平圈梁和构造柱相连形成钢筋骨架结构,具有很好的整体性,抗震性能很好,此次地震中该结构形式的建筑物受到的破坏都不是特别严重。但此次地震中还是发现了一些因为刚度不匹配等原因而致使房屋遭受破坏的实例,应当引起注意。 “六层楼”位于映秀镇西北端,地震烈度Ⅺ度。该楼是刚刚封顶的六层砖混结构楼房,其底层是商铺,其纵向与断裂带基本垂直。该楼的地基、建材和施工都没问题,其破坏的特征是二层完全被剪坏,底层和三楼以上的部分都没明显的破坏,三楼和一楼的纵向错位为120mm 左右。 2、框剪结构 框剪结构又称为框架—剪力墙结构,它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能 体现这种结构的优越性能的典型例子是彭州市的白鹿中学勤学楼,勤学楼共有三层,每层5间教室,纵向每隔三米左右设钢筋混凝土立柱,立柱与圈梁、横梁相连,纵横墙为砖砌剪力

框支剪力墙优缺点分析

某高层建筑结构优缺点分析 摘要:针对某项目的一栋框支剪力墙结构的单体建筑进行结构分析,主要通过对结构层转换和提高结构的抗扭承载力及采用空间有限元法和时程分析计算手段的描述,阐述了框支剪力墙这样一种结构的适用范围和优缺点。 关键词:框支剪力墙;刚度变化;结构转换;扭转效应 1.工程概况 我所选择的工程项目位于长沙市雨花区,由7栋高层组成,地下有两个相互连通的一层地下室。其中1号栋地上27层,地下1层,由A、B、C三个单体组成,单体之间设260mm宽的缝彼此脱开。针对其中的B座的结构进行具体的分析。 2.上部结构设计 该工程上部结构具体设计指标如下: 工程抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,场地土的类型为中硬场地土,建筑场地类别为(类,设计地震特征周期值为0.35S。B座为框支剪力墙结构。框支框架抗震等级为二级,底部加强部位剪力墙抗震等级为二级,非底部加强部位剪力墙抗震等级为三级。 B座上部剪力墙不允许落地,为实现底层用作商店或停车场而需要的大空间,因而采用底层为框架的剪力墙结构,即框支剪力墙体系。这种体系刚度比全剪力墙体系差,比框架-剪力墙墙体系好。 这种体系既有框架结构布置灵活、使用方便的特点,又有较好的抗侧能力,在实际工程中应用较为广泛。在整个体系中,框-剪同时存在,剪力墙负担大部分的水平荷载,而框架则以负担竖向荷载为主,两者共同受力、合理分工,各尽所能。 由于框支剪力墙体系结构中的局部,部分剪力墙因建筑要求不能落地,直接落在下层框架梁上,再由框架梁将荷载传至框支梁、框支柱上。这样的做法通常是通过设置转换层来实现的。

2.1结构转换 由于该类型结构由于竖向构件不连续,结构竖向刚度会产生变化。转换层上部的刚度大于下部的刚度,转换层上下楼层构件内力、位移容易发生突变,转换层位置较高时,内力和位移的突变更剧烈,并易形成薄弱层。有核心筒的框支短肢剪力墙结构由于上部墙肢较短,侧向刚度较小,上部结构较柔,使转换层上、下的刚度比较普通的框支剪力墙结构更容易控制,只要适当加大落地剪力墙厚度和提高下部大空间层的混凝土强度等级,上下层刚度比就很接近1了,因而这种结构体系的抗震性能优于普通的框支。 该工程层3以上为剪力墙小户型住宅,层1、2为商业、娱乐用房,需要较大开间及空间,上部的短肢剪力墙无法落地,因此存在结构转换问题。针对工程实际情况,并考虑到造价的因素,在转换层设置转换大梁,以承托上部短肢剪力墙。由于转换梁承托着上部24层的剪力墙,受力很大,因此需要很大的截面和配筋,即需要转换层下层有较大的层高。 按照抗震规范表3.4.2-2对于侧向刚度不规则的定义,尽量使层2与层3的侧向刚度比大于70%。经与建筑专业人员协商,在转换层以下部分山墙两端及房间开间两侧设置剪力墙,加大房屋的整体刚度及抗扭刚度。同时转换层以下不设管道层,在3米标高处设置管道通廊,将设备管道由此引出室外,从而将转换层下层的层高由5.4米降到4.8米。经过计算,满足了侧向刚度规则的要求,该转换层结构方案传力途径明确,受力状况相对简单,对框支构件另采用平面有限元的程序进行单独分析,并与总体计算结果对比,以保证关键构体的抗震安全。值得注意的是,转换层大梁不是框支梁。框支梁上部承托完整的剪力墙需满足高规规定的条件,框支梁整截面受拉。转换梁和普通梁一样单面受压或受拉,在构造要求上与框支梁不同。高规对框支梁的构造有非常详细的要求,对转换梁的规定很少。结合以往的工程经验,转换梁在满足框支梁混凝土强度等级、开洞构造要求、纵向钢筋、箍筋构造要求以外,还需要满足已下两点。 (1)转换梁断面宜由剪压比控制计算确定,以避免脆性破坏和具有合适的含箍率,适宜剪压比限值在有地震作用组合时,不大于0.15。 (2)转换梁腰筋构造以梁高中点为分界,下部腰筋间距100,上部腰筋间距200,直径不小于18。

框支梁 框支柱 框支剪力墙 关于楼活荷载值

框支梁 因为建筑功能的要求,下部大空间,上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地,而通过水平转换结构与下部竖向构件连接。当布置的转换梁支撑上部的结构为剪力墙的时候,转换梁叫框支梁。 框支柱 框支柱的由来:因为建筑功能要求,下部大空间,上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地,而通过水平转换结构与下部竖向构件连接,当布置的转换梁支撑上部的剪力墙的时候,转换梁叫框支梁,框支柱就是支撑框支梁的. 框支剪力墙结构 框支剪力墙是指在框架剪力墙结构(在转换层的位置)上部布置剪力墙体系.部分剪力墙应落地. 一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现柱角的综合高层房屋。 框支-剪力墙结构抗震性能差,造价高,应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要,有时结构设计又不可避免此种结构型式,对此应采取措施积极改善其抗震性能,尽可能减少材料消耗,以降低工程造价。 框支结构,是指结构中较多的竖向抗侧力构件(如砼墙、柱等),因为建筑方面的要求,不能落地,或者在竖向不连续,这就需要通过转换构件来把竖向力转换为水平力并向下传递。转换构件较多的是采用转换梁,上部的柱、墙直接落于转换梁上,从而形成底部的大空间。这种结构就是框支结构,这种梁就是框支梁。框支梁两端支撑于下部的柱上,下部的柱就叫框支柱。 框支剪力墙指的是结构中的局部,部分剪力墙因建筑要求不能落地,直接落在下层框架梁上,再由框架梁将荷载传至框架柱上,这样的梁就叫框支梁,柱就叫框支柱,上面的墙就叫框支剪力墙。这是一个局部的概念,因为结构中一般只有部分剪力墙会是框支剪力墙,大部分剪力墙一般都会落地的。 向阳律师回复:剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石等轻质板材隔墙分户装配而成的住宅。 当布置的转换梁支撑上部的结构为剪力墙的时候,转换梁叫框支梁,支撑框支梁的就是框支柱。一般来讲,当上部结构中有些墙(柱)不能落地时,需要用一定的结构构件来支承上部的墙(柱),如果这个构件用的是“梁”,那么这根梁就是框支梁(有些书上将支承上部柱的梁称为转换梁,道理是一样的);而支承这些转换构件的柱就是框支柱。这种结构体系就称为部分框支剪力墙结构。至于怎么算的话,和一般的梁的算法应该没有区别,就是根据荷载

特一级框支剪力墙结构项目总结

第一次做抗震特一级的部分框支剪力墙结构,写些心得体会。 一,模型的建立 1 首先要做一个带墙、柱、梁板混凝土等级的层高表。思路要清晰。 2 标准层剪力墙的建立灰常重要,在前期一定要和框支层的链接结合好,避免在框支梁上建立较短的墙,形成集中力,和剪力墙落下靠近硬支座而形成连梁开洞的情况。避免不了这样的情况会出现框支层上层剪力墙轴压比超限和剪力墙超筋现象。主要是转换部位水平刚度突变,导致地震力突变,竖向刚度突变,剪力墙内力也突变。 3. 针对这一现象可以如下方法解决: 适当加大框支梁和框支柱的刚度。 尽量避免较近剪力墙一个落在硬支座,一个落在软支座(梁跨中)上,避免不了时加大两片墙的距离。 剪力墙尽量和梁柱中心线对齐 缩短剪力墙的长度,使其全部落在墙柱上或转换梁上,减少相对变形。 4.模型用剪弯刚度计算,当底部大空间层数大于1层时,其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比(见高规151页)宜接近于1,不应大于1.3. 二,计算与画图 1主要是特一级构造配筋率的问题: 框架柱应符合下列要求: 1)宜采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱; 2)柱端弯矩增大系数ηc、柱端剪力增大系数ηvc应增大20%; 3)钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值λv应按本规程表6.4.7数值增大0.02采用;全部纵向钢筋最小构造配筋百分率,中、边柱取1.4%,角柱取1.6%。 2 框架梁应符合下列要求: 1)梁端剪力增大系数ηvb应增大20%; 2)梁端加密区箍筋构造最小配箍率应增大10%。 3 框支柱应符合下列要求: 1)宜采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱; 2)底层柱下端及与转换层相连的柱上端的弯矩增大系数取1.8,其余层柱端弯矩增大系数ηc应增大20%;柱端剪力增大系数ηvc应增大20%;地震作用产生的柱轴力增大系数取1.8,但计算柱轴压比时可不计该项增大; 3)钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值λv应按本规程表6.4.7的数值增大0.03采用,且箍筋体积配箍率不应小于1.6%;全部纵向钢筋最小构造配筋百分率取1.6%。 2剪力墙:1)底部加强部位及其上一层的弯矩设计值应按墙底截面组合弯矩计算值的 1.1倍采用,其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的1.3倍采用;底部加强部位的剪力设 计值,应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.9倍采用,其他部位的剪力设计值,应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.2倍采用; 2)一般部位的水平和竖向分布钢筋最小配筋率应取为0.35%,底部加强部位的水平

框支剪力墙结构的弹性时程分析

框支剪力墙结构的弹性时程分析 摘要:框支剪力墙结构需要在下部商业柱网和上部小开间之间设置水平转换层 实现荷载的传递。框支剪力墙结构属于竖向不规则体系,结构的刚度的发生突变,属于较为薄弱的部位,因而采用多遇地震下的时程分析对结构设计进行复核。 关键词:框支剪力墙结构时程分析结构抗震 1 弹性时程分析法的介绍 结构的地震动响应分析在复杂高层的设计中时常用的一个方法,它通过选取 合理的地震波,利用峰值反映出地区烈度,频谱组成反映待建工程场地的特征周 期和动力特性。弹性时程分析是考察结构在多遇地震烈度下工作性能和地震反应 有效手段。它是在结构基本运动方程输入地面加速度记录进行积分求解,以求得 整个时间历程的地震反应的方法。此方法在进行时程积分时引入了一系列假设, 此外其理论基础没有任何的限制,精确考虑结构与土、基础的相互作用,处理非 线性、线性等相关问题。结构多自由度体系的动力方程可表示为: [M]{ü}+[C]{ù}+[K]{u}=_[M]{a};式中:[M],[C]和[[K]分别为结构的的质量、阻尼和 弹性刚度矩阵;{ü}、{ù}、{u}分别表示结构体系的加速度、速度、位移反应;都 是时间t的函数;{a}为地面运动加速度,都是时间t的函数。在时程分析时经常 假定阻尼矩阵[C]与质量矩阵[M]成正比,阻尼矩阵[C]与刚度矩阵[M]成正比,则阻 尼矩阵计算如下: [C]:α1[M]+ α2[K] α1=[2(λiωj-λiωi)ωiωj]/(ωi+ωj) α2=[2((λiωj-λiωi)]/(ωi+ωj)(ωj-ωi) 式中λi、λj和ωiωj分别为第i、j振型的阻尼比和频率结构计算的力学模型可 以划分为杆模型和层模型。杆模型以杆件作为计算的基本单元,按照静力计算方 法建立杆件单元刚度矩阵及总刚度矩阵,得到杆件内力和变形随时间变化的全过程,从而得出其最大变形和内力。层模型视整体结构为一根悬臂杆,各个楼层质 量集中为一个质点,其自身的刚度作用于一悬臂根杆中,称为层刚度。杆模型和 层模型作为两种不同的计算方式,各有优缺点。杆模型计算准确,可以输出最大 变形和内力,因而在弹性分析时选用,层模型的结果以层剪力、层位移、层间位 移角和薄弱层输出,在弹塑性变形时采用。 2地震波的选择 地震的产生可以看做是震源释放的地震波的作用下而引起的地表附近土层的 振动性。结构在地震作用下的反应、是否破坏与否,既与其自身的三要素(动力 特性、变形能力、弹塑性变形性质)相关,也与地震动的三个特性(幅值、频谱 特性和持时)有密切关联。 地震动输入是进行结构地震响应分析的依据,不同的地震对结构的地震反应 影响很大。地震动的幅值可以是地震动加速度、速度、位移、三者之一的峰值、 最大值和某种意义的有效值。当以地震烈度为设防标准时,往往对不同的烈度给 出相应的峰值加速度和地震系数。建筑场地的多遇烈度、罕遇烈度、设防烈度与 选取用典型地震波主振型的加速度峰值相对应,对同一结构进行不同烈度下的时 程分析,需调整加速度峰值,使选出的地震记录的最大加速度与地震烈度的统计 最大加速度相等引。

高层建筑框支剪力墙结构设计

高层建筑框支剪力墙结构设计探讨摘要:剪力墙结构作为高层建筑中的主要结构形式,被广泛运用于现代高层建筑领域。本文作者结合工程实例,主要针对高层建筑框支剪力墙结构设计中的结构布置、计算调整、分析模型与设计计算等进行了分析。 关键词:高层建筑;框剪结构;抗震设计 abstract: the shear wall structure as the main structure form in tall buildings, is widely used in modern high-rise building fields. in this paper the author combined with engineering examples, and the major in high-rise building with frame shear wall structure design of the structural layout, calculation and adjustment, and model and design calculation is analyzed. keywords: high building; box shear structure; seismic design 中图分类号:tu97 文献标识码:a文章编号: 目前,一些框支剪力墙结构由于底部几层有较大的空间,能适用于各种建筑的使用功能要求。主要广泛应用于底层为商店、餐厅、车库、机房,上部为住宅、公寓、饭店、综合楼等高层建筑。但是,这种结构在受力上也有明显的缺点:传力不直接,结构竖向刚度变化很大,甚至是突变,地震作用下易形成结构薄弱层,加上构造复

剪力墙结构设计要点.

剪力墙结构设计要点 整体规定◆ A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为130、120、100、80m,9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 6度、7度、8度抗震时,将本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用 9度抗震时,应专门研究 (说明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度) ◆ B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 6度、7度抗震时,按本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用 8度抗震时,应专门研究 ◆ 结构的最大高宽比: A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为6、6、6、5、4 B级高度——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为8、7、 7、6 ◆ 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响; 其他情况,应计算单向水平地震作用的扭转影响 ◆ 考虑非承重墙的刚度影响,结构自振周期折减系数取值0.9~ 1.0 ◆ 平面规则检查,需满足: 扭转: A级高度—— B级高度、混合结构高层、复杂高层—— 楼板:有效楼板宽≥ 该层楼板典型宽度的50% 开洞面积≤ 该层楼面面积的30% 无较大的楼层错层 凹凸:平面凹进的一侧尺寸≤ 相应投影方向总尺寸的30% ◆ 竖向规则检查,需满足: 侧向刚度: 除顶层外,局部收进的水平向尺寸≤ 相邻下一层的25% 楼层承载力:A级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力(宜)

剪力墙结构经济性设计的技术措施

剪力墙结构经济性设计的技术措施 一、剪力墙结构布置 1.剪力墙结构优缺点 剪力墙结构刚度大,整体性好,用钢量较省。在高层住宅、旅馆等居住性建筑中,居室和客房均为小间,分隔墙较多,采用现浇剪力墙结构,可以将承重墙与隔墙合二为一,相对来说比较经济。另外,采用现浇剪力墙结构,室内较框架结构简洁,没有露梁及露柱现象,外形美观,便于室内布置。但是,也有一些缺点。 a.剪力墙结构抗侧刚度大,引起较大地震反应,使得上部结构和基础费用增加。 b.由于砼墙体较多,使得建筑物重量增加,这也同样引起较大地震反应,造成浪费。 c.剪力墙结构中各墙肢轴压比往往较低,使得各墙肢的承载能力得不到充分发挥。 d.剪力墙结构中墙体多为构造配筋,配筋率较低,使得结构延性较差。 在高层剪力墙结构设计中,既要发挥它具有足够的抗侧能力等优点,又要改进其工程费用较高的缺点,成为这一个关键问题。为此,根据建筑物的高度不同,提出如下几种改进的现浇剪力墙结构形式,并通过控制结构水平位移和底部剪力系数这两个因素来满足设计要求。

2.合理剪力墙结构方案 a.层数较少(如20 层以下) 的高层住宅, 可采用短肢剪力墙结构体系。20 层以下的高层住宅采用传统的现浇剪力墙结构,各墙肢轴压比计算值往往较小,墙体配筋为构造配筋,墙体承载能力没有充分发挥,工程费用偏高。这时, 可采用一种改进的短肢剪力墙结构,其具体做法是:利用位于建筑平面中部抗侧刚度很大的楼梯间或电梯间做为一个抵抗水平力的抗剪核心筒,这个核心筒由多片剪力墙组成,用以抵抗大部分由风荷载和地震作用引起的水平力。一般情况下,这部分剪力墙不做成短肢剪力墙,当某片剪力墙的长度超过8 m 时, 中间开一个结构洞,使其成为双肢剪力墙。除核心区外的其它各片剪力墙, 视其所处位置不同, 将其分割成若干个“L”型、“T”型或“一”字型短肢剪力墙。这些短肢剪力墙的墙肢长度一般为4~6 bw ( bw 为剪力墙厚度) ,但尽量避免出现长度小于3.5 bw 的小墙肢,当出现时,应加强小墙肢配筋。建筑平面上这部分短肢剪力墙主要承担结构的竖向荷载,各墙肢由连梁连接,协同工作,使整个结构形成一个良好的抗震体系。 短肢剪力墙体系是由传统的全剪力墙体系通过开设一定数量的结构洞形成的,若其它专业不需要这些洞口,可用砖或加气块砌实。从受力性能上分析,一般仍属大开口剪力墙,仍能保持较好的抗震性能。由于这些短肢剪力墙断面较小,线刚度偏低,因此,对某些有较大断面 的连梁需要采取一些措施, 加大短肢墙与连梁的线刚度比, 以满足“强柱弱梁”的抗震设计原则。同时,也增大了连梁的跨高比,避免连梁发生剪切破坏,可采取以下两种措施:窗台墙改用砖砌,使得连梁刚

分平面剪力墙和筒体剪力墙

当门窗洞口的面积之和不超过剪力墙侧面积的15%,且洞口间净距及孔洞至墙边的净距大于洞口长边尺寸时,即为整体墙。 小开口整体墙 门窗洞口尺寸比整体墙要大一些,此时墙肢中已出现局部弯矩,这种墙称为小开口整体墙。 连肢墙 剪力墙上开有一列或多列洞口,且洞口尺寸相对较大,此时剪力墙的受力相当于通过洞口之间的连梁连在一起的一系列墙肢,故称连肢墙。 框支剪力墙 当底层需要大空间时,采用框架结构支撑上部剪力墙,就形成框支剪力墙。在地震区,不容许采用纯粹的框支剪力墙结构。 壁式框架 在联肢墙中,如果洞口开的再大一些,使得墙肢刚度较弱、连梁刚度相对较强时,剪力墙的受力特性已接近框架。由于剪力墙的厚度较框架结构梁柱的宽度要小一些,故称壁式框架。 开有不规则洞口的剪力墙 剪力墙 有时由于建筑使用的要求,需要在剪力墙上开有较大的洞口,而且洞口的排列不规则,即为此种类型。 需要说明的是,上述剪力墙的类型划分不是严格意义上的划分,严格划分剪力墙的类型还需要考虑剪力墙本身的受力特点。 根据受力性能不同,可分为以下几种: 独立墙肢 整体小开口剪力墙 整截面剪力墙 壁式框架 连肢剪力墙 编辑本段剪力墙结构 概念和结构效能

1.建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时,这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。剪力墙即由此而得名(抗震规范定名为抗震墙)。 2.剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙,因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。 3,剪力墙结构体系,有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,比框架结构有更好的抗侧力能力,因此,可建造较高的建筑物。 4.剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下侧移小,其缺点是剪力墙的间距有一定限制,建筑平面布置不灵活,不适合要求大空间的公共建筑,另外结构自重也较大,灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。 5.剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板,可以不设梁,所以空间利用比较好,可节约层高。. 体系的类型及适用范围 1.框架-剪力墙结构。是由框架与剪力墙组合而成的结构体系,适用于需要有局部大空间的建筑,这时在局部大空间部分采用框架结构,同时又可用剪力墙来提高建筑物的抗震能力,从而满足高层建筑的要求。 2.普通剪力墙结构。全部由剪力墙组成的结构体系。 3.框支剪力墙结构。当剪力墙结构的底部需要有大空间,剪力墙无法全部落地时,就需要采用底部框支剪力墙的框支剪力墙结构。 结构布置 1.平面布置 剪力墙结构中全部竖向荷载和水平力都由钢筋混凝土墙承受,所以剪力墙应沿平面主要轴线方向布置。 1)矩形、L形、T形平面时,剪力墙沿两个正交的主轴方向布置; 2)三角形及Y形平面可沿三个方向布置; 3)正多边形、圆形和弧形平面,则可沿径向及环向布置。 单片剪力墙的长度不宜过大: 1)长度很大的剪力墙,刚度很大将使结构的周期过短,地震力太大不经济; 2)剪力墙以处于受弯工作状态时,才能有足够的延性,故剪力墙应当是高细的,如果剪力墙太长时,将形成低宽剪力墙,就会由受剪破坏,剪力墙呈脆性,不利于抗震。故同一轴线上的连续剪力墙过长时,应用楼板或小连梁分成若干个墙段,每个墙段的高宽比应不小于2。每个墙段可以是单片墙,小开口墙或联肢墙。每个墙肢的宽度不宜大于8.0m,以保证墙肢

框支剪力墙结构转换层施工要点

框支剪力墙结构转换层施工要点 摘要:现在商住高层住宅工程逐渐增多,多数下部几层为商业用,其结构形式多为框架结构或框架-核心筒结构,上部为住宅,其结构形式多为剪力墙结构,在两部分之间设转换层。本文根据在施工程的实例,对框支剪力墙结构的转换层施工的施工缝留置、钢筋安装顺序、模板体系设计和混凝土浇筑需注意的问题进行分析。希望得到各位专家的指点和批评。 关键词:结构(设备)转换层,框支梁,框支柱,混凝土 Abstract: the residential and commercial high-rise residential project now increase gradually, most lower layers of for commercial use, the structural forms for frame structure or framework-core tube structure, the upper for house, the structural forms for the shear wall structure, between two parts in a conversion layers. In this paper, according to the engineering examples in shi, a shear wall structure for box the transformation of the construction of the layer construction joints lien, reinforced installing sequence, template system design and concrete casting need to pay attention to problems

2014试题库高层建筑结构分析与概念设计 2

《高层建筑结构分析与概念设计》历年试题一、名词解释(每个3分,共12分) 1)平面结构假定:一片框架或剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力,平面外刚度忽略不计。 2)抗侧力结构:抵抗水平力的结构,如抵抗水平力的框架柱或剪力墙。 3)转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、空腹桁架、箱型结构、斜撑等。 4)加强层:设置连接内筒与外围结构的水平外伸臂(梁或桁架)结构的楼层。它通常结合转换层、设备层,设置在高层及超高层结构中,起到控制结构侧移,减小核心筒内力的作用。 5)平面联肢剪力墙:开有一排或多排较大洞口且洞口排列整齐的剪力墙。 6)框架抗推(剪切)刚度:在框架上下截面不产生转角的情况下,使框架的上端产生垂直于框架方向的单位位移所需要的剪力。 7)等效槽型截面法:引入等效翼缘宽度概念,在翼缘框架与腹板框架相连接的一端取等效翼缘宽度长,与腹板框架组合为等效槽型截面,再按材料力学方法分析梁、柱内力的方法为等效槽型截面法。 8)等效角柱法:框架结构为空间结构,翼缘框架依附于腹板框架参与抗侧力,可以说是通过角柱来实现其加强结构整体刚度的作用的,设想一个“等效角柱”代替翼框作用,将框架结构等代两榀带有“等效角柱”的腹板框架,这种分析方法为等效角柱法。 9)结构弯曲(扭转)中心:横向力作用下,结构分别在两个形心主惯性平面xy和xz 内弯曲时,横截面上剪力Vy和Vz作用线的交点,称为截面的弯曲中心,也称为剪切中心。 10)自由扭转:如果外扭矩仅施加于筒体(杆件)两端,且两端可以自由翘曲则各横截面的翘曲相同,无纵向线应变,横截面上无正应力,筒体的每一部分也不会在纵向平面内发生弯曲。 11)约束扭转:由于支承条件或外力作用方式使构件扭转时截面的翘曲受到约束,称为约束扭转。 11)筒体结构:筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。 12)约束扭转的双力矩:约束扭转两翼缘应力积分所得的扭转力矩。 13)部分框肢剪力墙结构:框支剪力墙指的是结构中的局部,部分剪力墙因建筑要求不能落地,直接落在下层框架梁上,再由框架梁将荷载传至框架柱上,上面的墙就叫框支剪力墙。 14)结构的性能点:将能力曲线和需求曲线画在同一坐标系当中,得到的交点称为结构的性能点。 15)基于性能的抗震设计:从以往只注重结构安全,向全面注重结构的性能、安全及经济等诸多方面发展的抗震设计。

高层建筑框支剪力墙结构设计

高层建筑框支剪力墙结构设计 摘要:本文结合工程实际,就高层建筑剪力墙结构设计中的转换梁、转换柱、 框支剪力墙、落地剪力墙设计等内容做了详细阐述,并提出了相关应注意的事项,希望在剪力墙工程中遇到类似的设计能起到一定的指导作用。 关键词:高层建筑;框支剪力墙;设计 框支剪力墙结构是将落地剪力墙与框支柱组成建筑结构,为建筑底部留出较大使用面积,广泛应用于上层为住宅公寓,下层为商店餐馆的高层建筑。为了满足此类建筑功能的要求, 其结构设计是关键。在进行框架剪力墙架构设计时,对于剪力墙厚度、布置方式以及数量等 都直接关系到结构安全和技术经济,具有一定的研究难度,现对高层建筑框剪剪力墙结构设 计作简要分析。 1 工程概况 某工程C2#楼,主体结构高度99.57m,地下室2层,地上1~2层为底层商铺,3~32层 为住宅,其中3层为结构转换层。抗震设防烈度为6度第一组,基本地震加速度为0.05g, 场地类别Ⅱ类,根据高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010(以下简称高规)3.9.9条及10.6.5条相关条文规定,底部加强部位(本工程为地下1~4层)剪力墙及柱抗震等级为二级,1~5层框架梁及连梁抗震等级为二级,其余部分框架及剪力墙抗震等级均为三级。 2 结构设计和分析 本工程采用SATWE进行计算,针对结构转换构件采用PKPM软件中框支剪力墙有限元分 析程序FEQ进行补充计算。具体以图1中KZZ1、KZZ2、KZL1举例说明。 2.1 转换梁、转换柱的截面取值 (1)根据高规10.2.8条,转换梁截面高度不宜小于计算跨度的1/8,框支梁截面宽度不 宜大于框支柱相应方向的截面宽度,且不宜小于其上墙体截面厚度的2倍和400mm的较大值。同时考虑框支剪力墙插筋施工方便,以及二级框支剪力墙结构框架柱轴压比限制不应小 于0.7,故取KZL1截面尺寸为950mmX1200mm。此时梁下净高为3.3m,满足建筑使用要求。 (2)根据高规10.2.10条,柱截面宽度抗震设计时不应小于450mm,柱截面高度,抗震 设计时不宜小于转换梁跨度的1/12。同时考虑到转换梁与转换柱交接处施工方便,本工程中 转换柱每侧尺寸取值均比转换梁宽50mm,故取KZZ1、KZZ2截面尺寸为1000mmX1000mm。 2.2 转换梁的设计 2.2.1 考虑到结构安全性,提高梁抗剪承载力,也为了施工方便,本工程中转换梁的混凝 土强度均同此层剪力墙的混凝土强度,为C45。 2.2.2 转换梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率二级时不应小于0.40%。梁加密区箍筋直径 不应小于10mm,间距不应大于100mm,加密区箍筋的最小面积配筋率二级时不应小于。偏 心受拉的转换梁除按计算确定外,支座上部纵向钢筋至少应有50%沿梁全场贯通,沿梁腹板 高度应配置间距不大于200mm、直径不小于16mm的腰筋。故转换梁的计算结果及实配钢筋如(图1)所示: 2.2.3 转换梁的有限元分析复核。SATWE计算转换梁的受力模型为框支剪力墙的荷载简单 的传递给转换梁,再由转换梁传递给转换柱,但实际上转换梁与框支剪力墙的受力形态远比SATWE的计算模型复杂。 对于这种墙梁单元整体作用的形式,则有必要用二维壳单元模型进行分析。本工程采用FEQ软件进行应力分析并与SATWE计算结果进行对比。 梁式转换层有限元分析模型选取原则: (1)转换梁上部墙体层数的选择与转换梁跨度有关,当转换梁跨度较大时,上部层数可 选多些。本工程上部层数选4层。 (2)下部支承结构的层数一般取到嵌固端。 KZL1应力分析结果摘录如(图2)所示:

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