高层建筑框支剪力墙结构设计
某高层商住楼框支剪力墙结构设计分析
某高层商住楼框支剪力墙结构设计分析
随着高层建筑高速发展,建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展,因而相应的结构形式也复杂多样。本文结合工程实例,详细阐述了高层建筑框支架剪力墙结构的抗震设计。
标签高层建筑;框支剪力墙;结构设计
1 工程概况
某高层建筑,由2栋30层塔楼组成,地下室2层,为车库及设备用房;1~3层为商铺,4~~30层为住宅。为了满足商住使用功能的抗侧力要求,本建筑结构形式采用框支剪力墙结构,在 3 层顶面采用梁式转换构件传递非落地剪力墙的内力。本工程抗震设防烈度为7 度,设计地震分组为第1组,设计基本地震加速度值为0.10g,拟建场地为Ⅱ类场地。结构的抗震等级:框支柱为特一级,框支框架为一级,底部加强区的剪力墙为一级,非底部加强区的剪力墙为二级。
2 结构概念设计和布置
2.1 结构模型的确定
本工程地下室顶板厚度取为200mm,采用双层双向配筋,并控制每层每个方向配筋率大于0.25%,由于地下室的整体刚度远大于相邻上部楼层刚度的 2 倍,满足地下室顶板作为上部结构嵌固部位的要求。但考虑到转换结构的復杂性和重要性,结合拟建场地的地质资料,认为回填土对地下室的约束作用是有限的,宜将嵌固部位适当下移并将地下室和上部结构作为整体进行共同工作分析。
结合《建筑抗震设计规范》条文说明中将地下 1 层也作为抗震墙的加强范围,本工程计算时将地下 1 层作为上部结构的嵌固部位。同时,由于抗震缝在±0.000 及以下会由楼板连接,故对抗震缝两侧的梁板柱采取了适当提高配筋率、配箍率及箍筋加密等加强措施。
框筒结构设计
框筒结构设计
摘要:在经济快速发展的同进,还推动了建筑行业的快速进步。建筑规模逐步
扩展,使得楼层建设越来越高。框架剪力墙结构不仅有剪力墙结构的伉侧刚度大、承载力高的特点,同时,还有框架结构空间大、布置灵敏的优点,所以在高层建
筑中被广泛应用。
关键词:高层建筑;剪力墙;结构设计
1 框筒结构特征
高层结构层侧向刚度是由上下两端均有弯曲约束的柱和墙的侧向刚度所构成,要掌握框架部分和核心筒剪力墙的层侧向刚度,应首先研究框架柱或剪力墙的侧
向刚度的特点。以柱为例,下端嵌固上端自由时,柱的侧向刚度为:(1)
式中:E 为弹性模量;I 为截面惯性矩;h 为柱长度。当上端不可转动仅能水
平移动时,其侧向刚度增大 4 倍为:
(2)
当上端自由下端为转动约束端时,侧向刚度减小为:
(3)
式中Kθ为下端转动约束刚度,即产生单位转角时该端作用的弯矩。
当转动约束刚度Kθ无穷大时,Kc3简化为
反之当转动约束刚度很小时,侧向刚度将明显减小,当柱下端为铰接时,
Kc3= 0。对单片剪力墙,下端嵌固上端自由时,其侧向刚度可表示为:(4)
当上端无转动时,式(12)简化为:
(5)
式中:G 为剪切模量;A 为剪力墙截面面积;L 为剪力墙的高度。当上端自由
下端具有转动约束,且转动约束刚度为Kθw时,剪力墙的侧向刚度计算式中(5)变为(6)
式中:G 为剪切模量;A 为剪力墙截面面积;L 为剪力墙的高度。当上端自由
下端具有转动约束,且转动约束刚度为Kθw时,剪力墙的侧向刚度计算式(12)
变为
2 高层建筑框支剪力墙结构设计的原则
(1)总体结构原则。剪力墙结构实施设计建设时必须依照整总体结构原则,在建设墙体之间的连接梁过程时需要注意有关问题,于此同时进行梁上砌筑过程时,关于墙体的填补问题应选用较为轻便的材料,放便保证结构体系的完整性。(2)空间性原则。框支剪力墙实施有关建设时必须注意建筑的空间结构,关注
高层剪力墙结构设计
高度
全部 落地 剪力墙— — 非抗 震、6 、7 度 度、8 度抗 震时 ,
分 别 为 1 O 1 O 1 0 1 0 ,部 分 框 支 剪 力 墙 一 一 非 抗 8、 7、 5、 3m 震 、 6 、 7 、 8 抗 震 时 , 分 别 为 1 O 1O 1 O 度 度 度 5、 4、 2、 1 O , B 高 度 甲类 高 层 建 筑 的 剪 力 墙 结 构 最 大 适 用 高 度 : Om 级
坏 ,墙肢不能过小也不宜过长 ,以防止截面应力相差过大。 设计剪力墙时 ,应根据各型墙体 的特点 、不 同的受力特征 、 墙体 内力分布状态并结合其破坏形态 ,合理地考虑设计配筋
和 构造 措 施 。
别为6 、6 、ห้องสมุดไป่ตู้ B 、6 、5 , 级高度—— 非抗 震、6 、7 度 度、8 度
度按 以下情 况取 其/值 :即① 剪力墙 之间的间距 ; 门窗洞 J 、 ②
口之间的翼缘宽度 ;③ 墙肢总高度 的11 ;④剪 力墙厚度 加 /0 两侧翼墙厚度各6 的长度。 倍 14 .为了保证墙体的稳定性及便于施工 ,使墙有较好的承
载 力 和 地 震 作 用 下 耗 散 能 力 ,规 范 要 求 ~ 、 二 级 抗 震 等 级 时 墙 的 厚 度 应 ≥ 1O 6 mm ,底 部 加 强 区 宜 ≥2 0 0 mm ,三 、 四级 抗 震等 级 时应 ≥ 10 4 mm ,竖 向钢 筋应 尽 量 配置 于 约束 边 缘 。
高层框支剪力墙结构设计
探析高层框支剪力墙结构设计
摘要:文章结合工程实践,主要介绍了高层建筑的结构方案,重点探讨了梁式转换结构设计和转换构件设计的特点和应注意的
一些问题。
关键词:高层建筑剪力墙框支体会
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,加上构造复杂,给结构设计带来较大难度。为了满足建筑功能的要求,结构必须设置转换层进行结构转换柱下部大空间框支剪力墙结构可以在
建筑物下部形成一层或多层的大空间,通过结构转换层,用框架柱代替剪力墙以满足建筑功能的要求。
1 工程概况
本工程总建筑面积为214338.36㎡,住宅部分首层架空,转换层以上为25层、27层、28层住宅。一层为地下室和两层为车库,地下一层局部设核六级人防及设备用房,平时用作停车库。本建筑抗震设防类别为丙类。建筑结构的安全等级为二级。
2 梁式转换层的结构设计分析
2.1抗震等级的确定
本工程转换层以下为框架—剪力墙结构,转换层以上为纯剪力
墙结构,是多种结构形式共存的复杂高层建筑,因而不能像单纯的框架结构或者剪力墙结构那样笼统地确定抗震等级,而应该严格按照现行规范的不同章节,有针对性地分别确定结构体系各部位不同结构构件的抗震等级。该工程属“框支剪力墙”结构,地上高度79.4m,转换层设在三层楼面(属高位转换),7度抗震设防,其框支框架抗震等级为一级,加强部位剪力墙抗震等级为一级,非底部加强部位剪力墙抗震等级为二级。
概述高层建筑框支短肢剪力墙结构设计
概述高层建筑框支短肢剪力墙结构设计
摘要:在高层建筑结构中,采用短肢剪力墙结构设计,不仅可以有效的保证建
筑结构的刚度和强度,还满足了建筑工程施工的要求,使其建筑结构的美观不会
受到影响。但目前这种框架结构在我国建筑工程施工中应用得还不够成熟,因此
我们对其进行施工的时候,要对其结构设计进行严格的要求,避免短肢剪力墙结
构中存在的问题,影响整个工程的施工质量。
关键词:高层建筑;剪力墙;结构设计
1.短肢剪力墙的概念
《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定,短肢剪力墙是指墙肢截面高度
(水平截面的长度)与厚度(水平截面的宽度)之比为5~8的剪力墙,一般剪力
墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。短肢剪力墙较多时,形成短肢
剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,称为短肢剪力墙
结构。短肢剪力墙结构在建筑工程中的使用需满足一个必要条件,即抗震设计时,短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。这是由于短肢剪力墙结构抗震能力较弱,故高层建筑结构中短肢剪力墙较多时,
应布置一般剪力墙(或筒体),建立合理的剪力墙体系,共同抵抗水平力。
2.短肢剪力墙结构体系的优点
随着短肢剪力墙结构体系在小高层建筑结构设计中的广泛应用,可以从实践
中看出该结构体系的优点主要体现在满足小高层建筑的功能需求和满足结构设计
需求这两大方面。
首先,在建筑功能方面,短肢剪力墙的墙肢设计是与填充墙的厚度相同的,
且短肢剪力墙与各个墙体之间的梁的连接是处于墙体的竖立平面内的,这就很好
的实现了框架结构中梁柱外露的问题;在短肢剪力墙结构的施工中,大都是采用
《高层》第6章 框架-剪力墙结构设计
第8.1.3条:抗震设计的框架-剪力墙结构,应根据在规定的水平力 作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力 矩的比值,确定相应的设计方法,并应符合下列要求:
1. 框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的 10%时,按剪力墙结构设计,框架部分应按框架-剪力墙结构的框架 进行设计; 2. 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的 10%但不大于50%时,按本章框架-剪力墙结构的规定进行设计; 3. 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的 50%但不大于80%时,按框架-剪力墙结构设计,其最大适用高度可 比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架 结构的规定采用; 4. 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的 80%时,按框架-剪力墙结构设计,但其最大适用高度宜按框架结构 采用,框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用
体系。 ⑤层间位移最大值发生在(0.4~0.8)H范围内。 ⑥在水平力作用下,框架上下各层剪力取用值比较
接近。
普通梁,即两端均与框架柱相连的梁(按框 架梁设计)。
剪力墙之间的连梁(按连梁设计)。
一端与墙肢相连,另一端与框架柱相连的梁 (按连梁设计)。
由框架和剪力墙组成的一般框剪结构; 外周边为柱距较大的框架和中部为封闭式剪
); (3)在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙; (4)上述形式的混合。
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
高层框架-剪力墙结构设计
1. 高层结构分析软件的类型及模型
薄壁杆件模型 代表软件:TAT(中国建研院 PKPM CAD 工程部)、TBSA(中国建研院 高层室) 、SS (广东省建筑设计研究 院GSCAD) 特点:整个结构是空间杆件体系,基 本未知量少,计算简单,分析效率 高。高度较大、结构布置(特别是 剪力墙布置)比较规则的结构计算 结果比较理想的,计算精度足以满 足工程设计要求。高度较低或结构 布置比较复杂的结构,薄壁杆件模 型并不理想。
m wj wi i =1
3.总连梁的刚度 . 总连梁的等效约束刚度: 式中
C b = ∑ C bj h j / H
j =1
m
n
C bj ——j层总连梁的刚度,即 C bj = ∑ C bi
i =1
m——为每层连梁的根数; Cbi——j层第i根连梁的刚度;
四、框架剪力墙结构的刚度特征值
结构的刚度特征值:
f f
计算V f
计算V f
V f,max
V f,max
0.2V 0
1.5V f,max
1.5V f,max 0.2V 0
2.各层框架所承担的地震总剪力按第一点要求调整后,应按 调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁 的剪力及端部弯矩标准值,框架柱的轴力标准值可不予调整; 3.按振型分解反应谱法计算地震作用时,第一点所规定的调 整可在振型组合之后进行。 这里应当注意的是在框架内力调整后,剪力墙部分仍保 持原协同工作计算值而不作调整。
剪力墙设计(结构)
根据剪力墙的弯矩分布,计算出剪力 墙的弯矩承载能力,以确定墙体的弯 曲变形。
剪力墙的承载能力
抗剪承载能力
通过分析剪力墙的剪切承载能力,确定剪力墙的抗剪承载能力,以满足结构安 全和稳定的要求。
抗弯承载能力
通过分析剪力墙的弯矩承载能力,确定剪力墙的抗弯承载能力,以满足结构安 全和稳定的要求。
剪力墙的稳定性分析
平面外稳定性分析
分析剪力墙在平面外的稳定性,以防止剪力墙发生平面外失 稳。
平面内稳定性分析
分析剪力墙在平面内的稳定性,以防止剪力墙发生平面内失 稳。
03
剪力墙的构造要求
墙肢和连梁的构造
墙肢截面尺寸
墙肢截面尺寸应满足承载力和延性的要求,避免过大的高厚比导致脆性破坏。
连梁设计
连梁是连接墙肢的梁,应考虑其跨度、承载力和剪切承载力,确保连梁在地震作 用下的延性和耗能能力。
剪力墙的边缘构造
边缘构件
剪力墙的边缘应设置边缘构件,以提 高剪力墙的延性和承载力。边缘构件 的形式和构造应符合相关规范要求。
约束边缘构件
对于抗震等级较高的剪力墙,应设置 约束边缘构件,以提高其抗震性能。
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剪力墙的洞口构造
洞口布置
剪力墙上开设洞口时应合理布置,避免洞口过近或开设在剪力墙的端部,以减小应力集中和影响剪力墙的整体性。
高层框支剪力墙设计
高层框支剪力墙设计
摘要:随着国民经济的快速发展,高层建筑得到了大力发展,框支剪力墙结构是高层建筑中常见的一种结构形式,本文主要是结合工程实际,以某高层建筑为例,对框支剪力墙结构关键部位的设计做了简要分析,以供同仁参考。
关键词:高层建筑;框支剪力墙;转换层;抗震设计
1 工程概况
某高层建筑地下4层,地面以上45层,底板面标高为-15.2m,建筑高度为164.6m。其中地下4层为地下车库和设备用房,首层~四层为商业裙楼,五层、六层为休闲会所,七层为结构转换层,七层以上分为两个塔楼,其中a塔为住宅,b塔为办公,塔楼层高一般为3.4 m。本工程为框支-剪力墙结构体系,框支柱采用高强钢管混凝土柱,转换层采用普通的梁式转换;抗震设防类别为丙类;抗震设防烈度为7度;设计基本地震加速度为0.10g;设计地震作用分组为一组;场地土类别为ⅱ类。框架、剪力墙的抗震等级分别为:框支框架为特一级;一般框架为一级;剪力墙-1层至12层(加强部位)为特一级,其它层剪力墙为一级。
2 结构的整体计算分析
分别采用satwe与etabs对本工程进行整体分析计算。通过对satwe与etabs的计算结果进行比较,两个程序计算结果的主要指标接近,表明程序计算结果是可信的。并补充利用通用结构分析与设计软件sap2000对结构进行屈曲分析。
根据结构布置及计算结果,可以判断本工程为超限高层,超限内容有:建筑物总高度超过了规范允许的b级高度钢筋混凝土建筑的最大适用高度;竖向抗侧力构件不连续属ⅱ类,同时存在扭转不规则(ⅰ类);另外结构属于大底盘多塔复杂结构,同时还存在高位转换,不属于严重不规则的高层建筑结构。
建筑结构设计中剪力墙结构设计要点
建筑结构设计中剪力墙结构设计要点
摘要:作为常见的建筑形式,剪力墙结构因自身良好的抗风性能和抗震性能
在建筑工程当中得到了广泛的运用,为了充分发挥出剪力墙结构的优点,必须高
度重视结构设计问题。设计人员首先应该针对剪力墙结构进行充分分析,结合工
程需求提出优化措施,考虑到影响剪力墙结构的要素众多,必须综合考量,结合
工程实践完成设计方案调整,发挥剪力墙结构的应有之用,文章将以此作为切入
点进行深入分析。
关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用分析
0引言
通过与传统墙体结构的比较,剪力墙结构在承载能力和抗震性能方面表现优良,保证了结构的稳定性,同时也营造了更加安全的居住环境。剪力墙结构设计
包含的内容多样,设计过程中需要根据工程实践分析结构设计当中的常见问题,
结合工程经验,通过优化设计保证剪力墙结构性能的发挥。设计人员是影响建设
效果的关键所在,为此设计之前就应该针对其应用流程进行全面掌握,同时明确
重点难点问题,以优化措施发挥最大的潜力墙结构优势。
1. 剪力墙的使用原则
1.1 剪力墙结构设计原则
要保证建筑墙体的安全性,必须在剪力墙结构以及结构形式的基础之上进行
分析,找出针对性的解决方案,刚接形式的结构设计能够满足楼面横截面积小的
情况,具有减少墙肢平面外弯矩的效果,能够提高整体的承重能力。横向和纵向
结构分化设计当中,需要从整体角度进行考量。剪力墙在高层建筑当中的作用尤
为突出,作为一个竖向构件,在建筑中充当着抵抗策略的角色,同时也承受着竖
向负重以及横切面的负重,如果采用剪力墙组成受力墙面结构,剪力墙墙体就能
高层框架剪力墙结构设计
框 架 剪 力 墙构 造 的 设 计 注 意 事 项
1 部 分 框 架 支 的设 计 。 对 于抗 震墙 结 构 和 部 分框 支抗 震 墙
般 房 屋建 筑 的 山墙 或者 鱼 骨式 结 构 片墙 和 小开 洞 墙 。而 联 肢 墙
是 由连 梁 联 接起 来 的 剪力 墙 .但 是 因 为一般 连 梁 的 刚度 要 /、 墙 J于 肢 的 刚度 ,所 以 .墙肢 单 独 作用 非 常 明显 连 梁 中部 出现 的 反 弯 点 要注 意 墙肢 轴 的压 比限值 。 当剪 力墙 开 洞过 大 时便 形 成 宽梁 、 宽 柱所 组 成 的短 墙肢 ,构件 形 成 的两 端 带 有刚 域 的 变截 面杆 件 在 内力 作 用下 许 多墙 肢 将 出现 反 弯点 ,因此 ,计 算 和 构造 应 该 按 照近 似框 架结 构来 考虑 。 总 的说 来 .设 计 剪 力墙 时 ,应 该根 据 各 种墙 体 本 身 的特 点 , 以及 不 同 的受 力特 征 和要 求 ,墙 体 内 力分 布 状态 和 破 坏形 态 全 面 具体 地 考 虑设 计 配筋 和 构造 措 施 。框 架 剪 力墙 结构 设 计 是考 虑 了水平 和 竖 直两 个 方 向作 用所 进 行 的结 构 整体 分 析 .所 以求得 内 力后 需按 照偏 压或 偏拉 进行 正截 面受 力计 算 。
结构 ,若 内纵 墙 很 长 ,且连 梁 的跨 高 比小 ,刚度 大, 则墙 的 整体 性
框支剪力墙的结构概念设计
大空间商场的建筑一般 就需采 用复杂 高层建 筑结构设 计 中的带 转换层的高层建筑结构 。
所 谓的带转换层 的高层建筑结构 即在高层建筑 结构 的底 部 ,
构, 剪力墙结 构 , 框架剪力墙 , 框支剪 力墙 , 简体 结构等几 种类型 。 当上部楼层部分 竖向构件 ( 剪力墙 、 框架柱) 不能直接连 续贯通落
性能指标 抗拉强度 断后伸 最大拉 力下 标准值 R 长率 A 总伸长率 ^
MP a % %
3 结 语
我们认为建筑工 程质量 中钢筋 的质 量至关重要 , 建筑 工程 的
耶 B 3 25 HP 3 o B0 HR 3 5. B 3 H舳 F 3 35 H 35 . RB 3 E HRB 3 5 F3E HR 4 0, B 0 HRB 4 0 F0 H B4 O , B O E HRB 4 0 F0 E
第3 8卷 第 l 期 l
・
4 ・ 4
20 12 年 4 月
山 西 建 筑
S HANXI ARC HnECr E UR
Vo . 8 No 1 13 . l Ap . 2 2 r 01
文章编号 :0 9 6 2 ( 0 2 1 —04 0 10 — 85 2 1 ) 10 4 —2
一
般来说需要 实 现大 空间 的结 构如 写字 楼 , 商场 常采 用框 架 结 地时 , 应设置结构转换层 , 形成带转换层的高层建筑结 构。带转换
部分框支剪力墙结构设计
引言概述:
在建筑结构设计中,框支剪力墙作为一种重要的结构形式,广泛应用于高层建筑和工业厂房等领域。本文将对部分框支剪力墙结构设计进行详细的阐述。本文将介绍框支剪力墙的基本概念和作用原理。将介绍框支剪力墙结构的材料选择和设计要点。然后,将详细解析框支剪力墙的结构分析方法和计算原理。接着,将介绍框支剪力墙的节点设计和构造要求。将总结本文的主要观点并提出未来研究的方向。
正文内容:
一、框支剪力墙的基本概念和作用原理
1.1框支剪力墙的定义和分类
1.2框支剪力墙的作用原理
1.3框支剪力墙与其他结构形式的比较
二、框支剪力墙结构的材料选择和设计要点
2.1混凝土材料的选择和性能要求
2.2钢筋的选用和布置要求
2.3剪力墙的布置和尺寸设计要点
三、框支剪力墙的结构分析方法和计算原理
3.1静力弹性分析方法
3.2框支剪力墙的屈曲分析
3.3框支剪力墙的地震响应分析
四、框支剪力墙的节点设计和构造要求
4.1节点的功能和分类
4.2节点设计的基本原则
4.3框支剪力墙节点的构造要求
五、总结
本文通过对部分框支剪力墙结构设计的详细阐述,介绍了框支剪力墙的基本概念和作用原理,以及框支剪力墙结构的材料选择和设计要点。同时,对框支剪力墙的结构分析方法和计算原理进行了论述,包括静力弹性分析、屈曲分析和地震响应分析。还对框支剪力墙的节点设计和构造要求进行了详细说明。总结了本文的主要观点,并指出了未来研究的方向。
总结:
框支剪力墙作为一种重要的结构形式,其设计涉及到框支剪力墙的基本概念和作用原理、材料选择和设计要点、结构分析方法和计算原理、节点设计和构造要求等方面。通过本文的详细阐述,读者可以对部分框支剪力墙结构设计有更深入的理解。未来的研究可
浅谈高层框支剪力墙设计
度 为 08~ 04 m)第 四系 残 积 砂 质 粘 性 土 , 度 为 10 ~ 53 m; 旦 . 2. 0 0 ; 厚 .O 1.0 震 系混合 岩 , 分为全风化( 厚度为 1 0 1.0 、 . ~ 49 m)强风化 、 6 中风化 、 微风化 。 地 下 水 位 埋深 为 01~ .0 .0 1 m。抗 震 设 防 烈 度 为 7 , 计 基本 地 震 加 速 6 度 设 度 01 g特征周期 04 s场地类别为 lI .O , . , 5 I类。
工程总建筑面积为 16 7 .6 , 0 3 1 包括 : 宅部分 首层 架空 , 8 住 转换层
以上 为 2 4层 、6层 、7层住 宅 。本 工 程设 一 层地 下 室 和两 层 车 库 , 下 2 2 地 x方向的地震作用最小 剪力系数为 1 7 Y方向的地震作用最小 . %, 7 层局部设核六级人防及设备用房 , 平时片作停 车库 。工程拟建场 区土 剪力系数为 1 1 j . %。最大层 间位移见 2表 : 9 层 自上 而下依次为 : 人工填土层 , 厚度为 O 0 81 r; 四系全新统海漫 . ~. n第 6 O 表 2 2栋 1座楼 住 宅 ( 2 : 4层 )最 大 层 间 位 移 滩沉积淤泥 , 厚度为 09 ~ 45 m; 四系晚更新统 冲洪积层 , 为粘 土 .0 1.0 第 分 ( 厚度为 08 ~ .0 、 .0 81m)淤泥质粉质粘土( 厚度 为 06 ~ . r)砾砂层( .0 6 O 、 7e 厚
框支剪力墙结构实例设计
结构特点与优点
01
02
结构特点:框支剪力墙 结构结合了框架结构和 剪力墙结构的优点,具 有较高的刚度、强度和 稳定性。同时,该结构 形式灵活,可根据建筑 需求调整框架和剪力墙 的布置。
优点
03
04
05
• 抗震性能好:由于剪 力墙的存在,结构在 地震作用下具有较好 的变形能力和耗能能 力。
• 空间布置灵活:框架 结构可为建筑提供较 大的空间布置灵活性 ,满足多种功能需求 。
剪力墙设计:采用厚板剪力墙或带边框剪力墙, 增强剪力墙的侧向刚度和抗震性能。在墙身设置 竖向和水平分布钢筋,提高剪力墙的受拉和受剪 承载力。
通过以上关键设计细节与处理方法的实施,可以 确保框支剪力墙结构在地震作用下具有优良的抗 震性能,保障建筑的安全性和稳定性。
框支剪力墙结构性
04
能评估与优化
结构性能评估方法
关键设计细节与处理方法
框支柱设计:采用高强度混凝土和高强度钢筋, 提高框支柱的抗压和抗剪承载力。柱端设置抗震 铰,以实现地震作用下的塑性变形和能量耗散。
连梁设计:采用强剪弱弯设计原则,增加连梁的 剪切承载力,防止连梁在地震作用下发生脆性破 坏。同时,设置合适的梁端塑性铰长度和箍筋加 密区,确保连梁具有良好的延性和耗能能力。
框支剪力墙结构施
05
工与质量控制
施工方法与工艺流程
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高层建筑框支剪力墙结构设计
摘要:本文结合某高层建筑结构设计的实例,对其框支剪力墙结构的抗震设计进行了分析。
关键词:高层建筑剪力墙结构
1 工程概况
本工程主体结构层高60.3m,地下室2 层,层高分别为3.5m,4.7m;地上1 层为居民活动空间,高5.4m;2层~13 层为住宅,层高2.8m,以上至屋顶层高均为3.0m。
2 结构设计中的计算和分析
2.1转换体系的选取与计算
框支转换层楼板在地震中受力变形较大, 其在整体电算中的模型选择很关键。由于工程转换梁上部层数多,地震时楼板将传递相当大的地震力,其在平面内的变形是不可忽略的。因此采用弹性板或弹性膜的计算模型较为适宜。由于弹性板的平面外刚度在整体计算中已被计入,相当于考虑了板对梁的卸荷作用,会使梁的设计偏
于不安全。在进行整体结构分析时,将转换层楼板用弹性膜单元模拟。
2.2嵌固端与转换层楼板板厚的确定
工程以±0.000 板作为嵌固端,既保证上部结构的地震剪力通
过地下室顶板传递到全部地下室结构, 同时能够保证上部结构在
地震作用下的变形是以地下室为参照原点。《抗规》第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部嵌固端部位时, 地下室结构的侧向刚度
与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。故地下室顶板厚度取200mm,同时,为了有效地将水平地震力传递给剪力墙,在应力集中的楼层,将楼板厚度加大,转换层楼板取180mm,与其相邻的层也适当加厚至150mm。
考虑抗震需要,施工图阶段时更有意提高转换层配筋率,使单层配筋率达到0.35%, 以进一步提高转换层楼板和(1)q≤
ect310l02(2)γe≤δ1h2δ2h1框支大梁共同作用的能力。考虑到梁宽大于上部剪力墙的两倍,宽度较宽,对边转换梁,板面钢筋不是简单地要求伸入梁内满足锚固要求即可,而是要求必须贯穿梁顶截面,以确保梁内扭矩在板上的有效传递。
2.3框支柱与剪力墙底部加强部位墙厚的设计
框支柱基本布置于上部剪力墙对齐的下方或就近区域, 这样不仅能使竖向荷载的传力途径直接、明确,减少转换板的内力,同时,上下抗侧力结构对齐,对于抵抗水平地震荷载作用,改善转换板的
复杂受力情况也是大有益处的(详见图1)。
图12﹟、3﹟楼底部结构平面布置图
框支柱作为框支剪力墙结构体系中重要的构件, 它的安全度直接决定了整栋建筑的抗震潜力, 因而框支柱的延性和承载力成为
设计的关键。框支柱应在计算的基础上,通过概念设计和抗震措施(构造措施)进行设计。调整框支柱总剪力不小于0.30,框支柱的抗震等级定位一级,为了增加其延性,轴压比不超过0.4,其最小配箍
特征值比一级增加0.02 采用,框支层剪力墙轴压比控制在0.6以内,
以保证剪力墙有足够的刚度。
抗震设计时, 剪力墙的底部加强部位包括底部塑性铰范围及其上部的一定范围, 其目的是在此范围内采取增加构造边缘构件箍
筋和墙体横向钢筋等必要的抗震加强措施,避免脆性的剪切破坏,
改善整个结构的抗震性能。《高层建筑混凝土结构技术规程》
jgj3-2002(以下简称《高规》)第7.1.9 条规定:底部带转换层的高层建筑结构,其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值。为了保证底部加强部位处剪力墙的平面外刚度和稳定性,《建筑抗震设计规范》gb50011-2002(以下简称《抗规》)及《高规》分别规定了剪力墙底部加强部位墙厚的取值。其中,考虑到高层建筑结构的重要性,《高规》对墙厚的取值更加严格。针对本工程结构的特点,设计中有以下两点特别之处:
(1)一般情况下,高层建筑结构底部加强部位的剪力墙厚度应按照《高规》7.2.2 条规定取值。但对于本工程而言,由于底部层高较大,一般剪力墙墙厚bw 取380,但对于电梯井处剪力墙布置较多,相对的轴力较小,其截面按照上述方法取值则显得的不是很经济合理。因此,针对本工程的具体设计,剪力墙截面厚度bw适当的减少到300,同时严格按照《高规》附录d以下公式(1)计算墙体的稳定。
(1)
(2)在保证上部住宅剪力墙强度及层间位移满足规范的前提要
求下,尽量减少上部剪力墙数量,减薄厚度,转换层以下厚度加大,
以减少结构上部刚度,增大下部刚度。同时, 由于转换层上下刚度的突变对上部相邻几层剪力墙造成的影响, 故而除了对转换层上
相邻数层剪力墙的水平及竖向分布筋和暗柱钢筋予以加强外, 还
在这些楼层中跨高比小于2的剪力墙连梁内设置交叉钢筋以增强其耗能能力。
2.4 转换层上、下结构侧向刚度比的确定
工程实践中, 框支剪力墙结构体系是对结构本身来说是很不利的,为了加大底部大空间楼层的抗侧刚度,使上下刚度接近,《高规》规定:需要抗震设防时,转换层上下刚度比不应大于2,同时不应小
于1。为了满足此要求, 对底部的落地芯筒及少量的落地剪力墙均予以加厚,落地芯筒周边墙体加厚至300mm(上部为250mm),少量的落地剪力墙加厚至400mm(上部为250mm),同时转换层以下的混凝土强度等级定位c45(上部为c35),最终大部分单元刚度比均控制在1.4左右,只有少数单元较大,但也控制在1.8以内。
由于高层结构中转换层的出现, 沿建筑物高度方向刚度的均匀性会受到很大的破坏,力的传递途径会有很大的改变。如何计算转换层上、下结构侧向刚度比是带转换层高层建筑结构设计时必须解决的主要问题。《高规》附录e分别规定了底部大空间层数不同,转换层上、下结构侧向刚度比的计算方法。其中转换层上、下结构的等效侧向刚度比的计算综合考虑了竖向抗侧力构件的抗剪刚度和
抗弯刚度, 因此更能反映带转换层的高层结构沿高度方向刚度变
化的实际情况。转换层上、下结构的等效侧向刚度比按公式(2)计