框架剪力墙结构中剪力墙平面布置分析

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建筑工程剪力墙平法制图规则及构造图解(96页 图文并茂)

建筑工程剪力墙平法制图规则及构造图解(96页 图文并茂)
板以下部位,但边框梁的截面宽度比暗梁宽。也就是说,边框 梁的截面宽度大于墙身厚度,因而形成了凸出剪力墙面的一个 边框。
二、剪力墙平法制图规则
1. 剪力墙平法施工图表示方法
剪力墙平法施工图:指在剪力墙平面布置图上采用列表 注写法或截面注写法表示。
剪力墙平法施工图的表示方法:
剪力墙平面布置图可采用适当比例单独绘制,也可与柱 或梁平面布置图合并绘制。
如果由一个或多个竖向筒体(由剪力墙 围成的薄壁筒或由密柱框架构成的框筒)组成 的结构,称为“筒体结构”。
本部分剪力墙结构构造
2.剪力墙结构包含哪些构件? 剪力墙结构包含“一墙、二柱、三梁”,也就是说包含一
种墙身、两种墙柱、三种墙梁。 (1)一种墙身
剪力墙的墙身就是一道混凝土墙,常见厚度在200mm以 上,一般配置两排钢筋网。
剪力墙平法制图标准构造
• 洛川县城市建设投资开发
主要内容 一、剪力墙基本概念 二、剪力墙平法制图规则 三、剪力墙标准构造详图
一、剪力墙基本概念
1、什么是剪力墙
• 剪力墙结构——由钢筋混凝土墙体构成的承重体系。 竖向是钢筋混凝土墙板,水平方向仍然是钢筋混凝土 的楼板搭载墙上。
标高表
平面图
墙梁表
墙身表
墙柱表
(1)剪力墙柱表内容:
(2)剪力墙身表内容:
(3) 剪 力 墙 梁 表 内 容
关于墙梁其他需注意:
➢当连梁设有对角暗撑、交叉斜筋、集中对角斜筋 时的标注请阅读11G101-1第16页。 ➢墙梁侧面纵筋,当墙中水平筋满足要求,就不用 单独设置梁侧面筋,表中就不标注;当不能满足时, 表中应有补充注明梁侧面纵筋的具体数值。
❖ 连梁 连梁其实是一种特殊的墙身,它是上下楼层窗(门)洞口

框架-剪力墙结构中剪力墙的设计

框架-剪力墙结构中剪力墙的设计

框架-剪力墙结构中剪力墙的设计框架剪力墙结构中剪力墙的设计在现代建筑结构设计中,框架剪力墙结构因其良好的抗震性能、较大的空间灵活性以及相对经济的成本,被广泛应用于各类高层建筑中。

剪力墙作为这种结构体系中的重要抗侧力构件,其设计的合理性直接影响着整个结构的安全性和经济性。

接下来,让我们深入探讨一下框架剪力墙结构中剪力墙的设计要点。

一、剪力墙的作用与工作原理剪力墙,顾名思义,是一种能够承受水平和竖向荷载的墙体结构。

在框架剪力墙结构中,剪力墙主要承担水平荷载,如风荷载和地震作用,将其传递到基础。

当水平荷载作用于结构时,剪力墙通过自身的抗弯、抗剪能力来抵抗水平力。

其工作原理类似于一个竖向放置的悬臂梁,墙肢的弯曲变形和剪切变形共同消耗了水平荷载产生的能量。

二、剪力墙的布置原则1、均匀对称原则剪力墙的布置应尽量均匀、对称,使结构在各个方向上的抗侧刚度相近,避免因刚度分布不均匀而导致结构在地震作用下发生扭转破坏。

2、周边布置原则在建筑物的周边布置剪力墙,可以有效地增加结构的抗扭刚度,减小结构的扭转效应。

3、纵横墙相连原则纵横墙相互连接,可以形成有效的抗侧力体系,增强结构的整体性和稳定性。

4、避免短肢剪力墙短肢剪力墙的抗震性能相对较差,应尽量减少其使用。

三、剪力墙的类型1、整体墙当剪力墙的洞口面积小于墙体面积的 15%,且洞口之间的净距及洞口至墙边的净距大于洞口长边尺寸时,可视为整体墙。

整体墙的受力性能较好,具有较大的抗侧刚度。

2、小开口整体墙洞口面积稍大,但仍能符合一定的条件时,可视为小开口整体墙。

其受力性能介于整体墙和联肢墙之间。

3、联肢墙当洞口面积较大,墙肢之间通过连梁连接时,形成联肢墙。

联肢墙的墙肢和连梁协同工作,共同抵抗水平荷载。

4、壁式框架当连梁的刚度较大,墙肢的线刚度与连梁的线刚度接近时,剪力墙的受力性能类似于框架,称为壁式框架。

四、剪力墙的尺寸设计1、墙厚剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体的受力情况确定。

框架-剪力墙结构中剪力墙的设计

框架-剪力墙结构中剪力墙的设计

框架-剪力墙结构中剪力墙的设计摘要:本文探讨了框剪结构中剪力墙的厚度、数量及长度的确定,从剪力墙的平面、竖面阐述了剪力墙的布置,结合建筑使用要求,确定剪力墙的数量和布置方式是在框架剪力墙结构设计中最重要的。

关键词:框架剪力墙布置0 引言建筑技术需要随工业化、城市化的日益发展而发展,高层建筑越来越成为建筑形式的首选,因为高层建筑具有节约用地、节省投资等方面的优势。

高层建筑结构体系根据抗侧力体系的不同可分为:剪力墙结构、框架结构、框架—剪力墙结构、筒中筒结构和多筒结构体系。

我所参与设计的东北电网电力调度交易中心大楼,采用的是型钢混凝土框架-剪力墙结构,此设计获得了省优秀设计一等奖。

下面结合设计经验,就框剪结构中剪力墙的设计加以探讨。

1 确定剪力墙的厚度框剪结构体系中,边框柱和边框梁宜作为剪力墙的边缘约束构件。

带边框剪力墙的截面厚度在规范中规定分别为:①一、二级剪力墙的底部加强部位抗震设计时的厚度不允许小于200mm,同时不宜小于层高的1/16;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/12;②其他情况不应小于160mm,且不宜小于层高的1/20;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/16。

边框梁的高度可取墙厚度的2倍,宜取与墙厚度相同的宽度。

结构安全和经济合理等特点是一个合理的剪力墙厚度应具有的。

2 框架—剪力墙计算方法在水平荷载作用下的框架—剪力墙体系,由框架和剪力墙共同承受外荷载,这种解析方法是基于连续化思想来计算框架—剪力墙。

换言之,通过刚性链杆,即刚性楼盖的作用将框架和剪力墙连在一起。

相互作用的集中力pft会在链杆切断后,在楼层标高处剪力墙与框架间产生。

计算时将集中力pft简化为连续的分布力pf,以便于计算。

与这相对应,框架变形与剪力墙相同的变形连续条件,在每一楼层标高处,简化为框架变形与剪力墙相同的变形连续条件,在沿整个建筑高度范围内。

位移y与荷载p(x)之间对普通梁关系如下:ei■=p(x)对剪力墙来说,承受外荷载与框架弹性反力的一个弹性地基梁,可视其为上端自由下端固定。

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()且不应小于按公式()求得的剪力设计Vw2)其他情况一级抗震等级Vw=()二级抗震等级Vw=()三级抗震等级Vw=()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 ()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。

框架-剪力墙结构中剪力墙的设计

框架-剪力墙结构中剪力墙的设计
源自3剪 力 墙 的布 置原 则
3 1剪 力 墙 的 平面 布 置 原 则 .
剪 力 墙 的平 面 布 置 原 则 是 均 匀 、 散 、 称 、 边 布 置 。 分 对 周
均 匀 、 散 原 则 是 要 求 每 片 的 剪 力 墙 刚 度 不 要 太 大 , 续 尺 分 连 寸 不 要 太 长 . 剪 力 墙 的数 量 多 一 些 , 散 一 些 , 一 片 墙 肢 使 分 每 的 弯 曲 刚度 适 中, 会 因 为 个 别 墙 肢 的 局 部 破 坏 而 影 响 整 体 不
连 梁 作 为 剪 力墙 之 间 的传 力构 件 , 容 易 出 现 剪 切 超 限 。 此 就 时 可 考 虑 将 洞 口开 得 大 一 些 。以减 小 连 梁 两 侧 的 剪 力 墙 长 度 , 受 弯 产 生 的 裂 缝 宽 度 较 小 , 以墙 体 的 配 筋 能 够 充 分 其 所
的 发挥 作用 。 因此 墙 段 长 度 不 宦 大 于 8m。
该 在合 理 的 利 用 规范 中提 供 的 前 提 条 件 下, 量 满 足 建 筑f 尽 平 面 布 置 等) 甲方 的要 求 。框 架一 力 墙 结 构 中 , 架 与 剪 力 和 剪 框 墙 起 到 了很 好 的互 补 作 用 于一 些 抗 震 要 求 较 高 的 地 区 是 对
比较 适 合 的结 构 形 式 。
的抗 侧 力 性 能 。 度愈 大 的墙 肢 承 担 、 收 的荷 载 也 愈 大 , 刚 吸 同
参 考文 献 :
[】 B 0 1— 0 2混 凝 土 结 构设 计 规 范【】 1G 500 20, s. fJG - 0 2高层 建 筑 混凝 土 结 构技 术规 程 [ 2J J3 2 0, S J [】 嗣信 . 层 建 筑施 工手 册 [ . 3杨 高 M]

剪力墙结构设计分析

剪力墙结构设计分析

剪力墙结构设计分析研究摘要:剪力墙的正式名称是结构墙,由于主要承受水平力,因此俗称剪力墙。

本文简单介绍了剪力墙结构设布置要求和计算要点,并结合作者实际经验,提出了一些剪力墙结构的设计要点。

关键词:剪力墙结构设计中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:1 剪力墙结构布置的要求剪力墙结构中,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置;抗震设计的剪力墙结构,应避免仅单向有墙结构布置形式,使其具有较好的空间工作性能,两个受力方向的抗侧刚度接近。

剪力墙墙肢截面宜简单、规则,剪力墙的竖向刚度应均匀,剪力墙门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确墙肢和连梁。

避免剪力墙脆性破坏。

长剪力墙宜开设洞口(用砌体填充),将其分成长度较均匀的若干墙段,墙段要采用弱梁连接,每个独立墙段总高度与其截面高度之比不应小于2,墙肢截面高度不宜大于5m。

剪力墙自下到上连续布置,避免刚度突变。

控制剪力墙平面外的弯矩,保证剪力墙平面外的稳定性。

2 剪力墙结构设计的计算要点2.1 计算的一般要求(1)在剪力墙的计算中,所选的分析模型应能较准确地反映结构中各构件的实际受力情况,以及符合三维空间的分析软件对整体进行分析,并对计算的结果进行分析判断。

(2)在进行剪力墙的抗震计算时,计算单向地震时应考虑偶然偏心的影响。

对于b级高度的建筑,宜考虑平扭耦联计算结构中的扭转效应,对于多塔楼的结构振型数不宜小于塔楼数目的9倍,在计算振型数时,应当使振型的参与质量至少占总质量的90%。

同时应采用弹性时程分析法进行补充计算,必要时宜采用弹塑性时程分析法补充计算。

(3)在进行带转换层建筑的计算时,应采用有限元方法对转换结构进行局部补充计算,并按应力进行配筋设计校核。

当上部剪力墙与转换梁不对中时,必须手算上部竖向荷载作用对转换梁产生的扭矩,该扭矩引起的剪力非常大,整体计算一般是没有计算梁扭矩的功能。

2.2 计算中内力的调整(1)在抗震设计时,为实现强剪弱弯的设计原则,剪力设计值应由实配受弯钢筋反算得到,为了设计方便,高规7.2.6条规定了,把计算组合的剪力乘以增大系数得到设计剪力。

谈框架剪力墙中剪力墙的布置

谈框架剪力墙中剪力墙的布置
建筑 中得到广泛 的应用 。
a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 ; b 剪力墙处于受 弯工作状 态 时 , 能有 足够 的延 性 , 剪力 . 才 故 墙应 当是高细 的, 如果剪力墙 太长时 , 形成低 宽剪力墙 , 将 就会 有
提高。
其 中, = c
c 为总框架的剪切 刚度 , 由柱 的抗侧 刚度 可
D 计 = ∑D; =∑C为 梁的 加 效 切刚 值 算, h 。 c 连 附 等 剪 度;

为总剪力墙 的刚度 。
A值 的变化 , 表示两种不 同变形性质 的结构 的相对数量 , 对框 架剪力墙的受力和变形性能影响很大 , 当框架抗 推刚度很小 时, A 值较小 ; 0时 即纯剪力墙 结构 。当剪力 墙抗 弯 刚度减 小时 , A= A
精确 。
A = H 。
般 选用刚接框剪结构 。
剪力墙结构 的变形 为 弯曲 型, 部层 间相 对变形 大 , 部层 上 下 间相 对变形小 , 随楼层 的增加总侧移 和层问侧 移增长加 快 。框架 结构 的变形是剪切 型 , 上部 层间相 对变 形小 , 部层 问相对 变形 下 大, 随楼层 的增 加 , 总侧移和层架 侧移增加 减慢 。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 , 力墙 下部 剪 变形 将增大 , 架下部 变形 却减小 了, 框 这使 得下 部剪力 墙担 负更 多剪力 , 而框架 下部担 负的剪力较小 。在上部 , 情形 正好相 反 , 剪 力墙 变形减小 , 因而 卸 载 , 框架 上 部变 形加 大 , 负 的剪 力 将增 担 大, 因此 , 框架上部 和下部 所受 的剪 力趋 于均匀 化 。从 而减 小 了 结构的层间相对位移 比和顶 点位 移 比, 使结构 的侧 向刚度得到 了

框架剪力墙结构布置要点

框架剪力墙结构布置要点

框架剪力墙结构布置要点
框架剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式,它具有良好的抗震性能和稳定性,被广泛应用于高层建筑、大型公共建筑等工程中。

在进行框架剪力墙结构的布置时,需要注意以下几个要点。

要根据建筑的使用功能和结构形式确定剪力墙的位置和数量。

一般来说,剪力墙应布置在建筑的主要荷载方向上,以承担建筑的水平荷载。

同时,剪力墙的数量和位置也应考虑到建筑的整体稳定性和抗震性能。

要合理选择剪力墙的材料和尺寸。

剪力墙的材料一般为混凝土或砖石,其尺寸和厚度应根据建筑的荷载和抗震要求进行设计。

在选择材料和尺寸时,还应考虑到施工的方便性和经济性。

第三,要注意剪力墙与框架结构的连接方式。

剪力墙与框架结构的连接应采用可靠的连接方式,以确保剪力墙和框架结构之间的协同工作。

一般来说,剪力墙与框架结构的连接方式有焊接、螺栓连接等多种方式,具体选择应根据实际情况进行。

要进行合理的剪力墙布置和设计。

剪力墙的布置应考虑到建筑的整体结构和空间布局,以确保剪力墙的作用能够得到充分发挥。

同时,在剪力墙的设计中,还应考虑到剪力墙的受力性能和变形能力,以确保剪力墙在地震等极端情况下能够承担建筑的水平荷载。

框架剪力墙结构的布置要点包括确定剪力墙的位置和数量、合理选
择剪力墙的材料和尺寸、注意剪力墙与框架结构的连接方式以及进行合理的剪力墙布置和设计。

只有在这些要点的基础上,才能够设计出具有良好抗震性能和稳定性的框架剪力墙结构。

建筑工程框架-剪力墙结构设计的探讨

建筑工程框架-剪力墙结构设计的探讨

价 ,且无法发挥框 剪结构 的优越性 。另外,增加剪力墙 以后,结构 刚度 增加, 自振 周期就会缩短 。一般建筑物 自振周期应该 在 T g ~5 T g ( T g 为 特征周期 )之 间较为合适 ,看一 下地震影 响系 数曲线,在这个 区段里, 周期缩短会增 大地震作用效应 ,而且幅度挺大 ,对材 料的消耗又会 大大 增加。合理 的剪 力墙的数量从理 论上最少 的剪力 墙数量最优 。在李 国盛 《 混凝 土结构设计禁忌及实例》一书中认为:满足规范 的位移 限制要求, 满足剪力墙承受 的地震倾覆力矩不小于总倾覆力矩 的 5 0 % ,且为 了使框架 充分发挥作用 ,满足框架承受楼层剪 力不小于 0 . 2 V O和 1 . 5 V f ,m a x二者 较小值,这时的剪力墙数量最合理 。现有一经验方法介绍如下: 底层结构截面面积 A w + A c与楼面面积 A f之 比, 以及 A w / A f之 比值大 约在下表范围内
l 设 计条 件 ( AW+A / Af A w/ Af
7度 、 Ⅱ娄场 地
8度 、 I I 粪 场地
3 ~5
4 ~6
2 ~3
3 ~4
3 . 2剪 力墙布置位 置确定 首先在方案阶段 ,从概念上来布置剪力墙 。《 高层建筑混凝土结构技 术规程 ) ) J G J 3 —2 O 1 0版第 8 . 1 J 7条就是框剪结构中剪力墙布置 的一些概 念性要 求。从实际经验说 ,笔者认为布置 剪力墙的步骤是 :首先考虑建 筑 物的周边 ,可 以从 四角到 四边均匀布 置,然后考虑楼 电梯间,再考虑 些平面转角处 ,最 后看 看剪力墙 间距 较大的位置 中间点缀一两片墙 。 剪 力墙最好布置成 非一字形 ,两个方 向都要布 ,宜短 不宜长,笔者认 为 在 开始布置时只要满 足一般剪力墙 的最 小长度 即可 ,后面 可 以根据计算 不 能保 证 结 构 安 全 。 要 求加长,框剪结构 中的剪力墙布置应 该是有 目的的和 点缀性的 ,应该 2 . 2 框架一剪力墙结构变形特 点 剪力 墙结构 中剪力 墙如 同竖 向悬 臂梁,在水平力作用 下,其变形呈 说按照这种要求布置 出来的平面看起来是很舒服 的。 3 3剪力墙布置要求 弯 曲型,而且楼层越 高水平位移增 长速度越快 。框架 结构的变形呈剪 切 剪 力墙平面布置应 当遵循均匀、 分散 、 对称、 周边 的布置原则。均匀、 型,底部变形较 大,上部层 问相对 变形较小 。对于框 架一剪力墙 结构, 框 架和剪力墙之 间通过楼板连 接, 由于楼板平面 内刚度无限大 ,使得 两 分散布置是指 剪力墙布置不 能过 于集中,否则 由于局 部刚度过大而 造成 者 水平位移协调 一致,形成 了弯剪 变形,因此框架一剪 力墙结构在水 平 扭转不利 。剪力墙越 长刚度越大 ,刚度 越大则吸收 的地震力也就越 大, 因此应 当通过 开洞 将剪力墙分成 多肢墙 ,均匀承担地 震力。建筑物 周边 力作用下 的变形呈反 S形位移 曲线。 布置剪 力墙对于抵抗扭转刚度最为有效,因此规范提倡周边布置的原则。 3 . 框架一剪力墙结构布置原 则 抗震设计 时,结构两个方 向侧 向刚度宜接近 ,可以避免扭转 ,因此 应尽 3 . 1剪力墙数 量确定 剪力墙布置 的越 多 ,抗震越有 利,但无限制 的增 加剪力墙会增 加造 量对称布置 剪力墙。另外剪 力墙 应布置在应力 易集 中的部位 ,比如形状

框架剪力墙结构中剪力墙端柱设计探析

框架剪力墙结构中剪力墙端柱设计探析

框架剪力墙结构中剪力墙端柱设计探析摘要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。

随着我国建筑行业的快速发展,高层和超高层结构日益增多,对相应的设计水平和理论水平的要求也不断提高。

剪力墙作为高层建筑中常用的构件,其侧向刚度大,具有较强的抗震承载能力,在结构体系中承担了大部分水平剪力,充当着结构的第一道抗震防线。

本文就框架剪力墙结构中剪力墙端柱设计展开探讨。

关键词:框架剪力墙;端柱;结构引言框架剪力墙结构是由框架和剪力墙两部分组成,在结构设计中,由于框架和剪力墙自身的侧向刚度差异较大,因此需要考虑二者的协同工作。

在常规的工程设计过程中,对于软件建模方式,框架剪力墙结构中剪力墙端柱有两种建模方式:一是端柱按框架柱输入,剪力墙墙身直接布置到框架柱的节点上,这种建模方式操作方便;二是端柱按照墙输入,即在端柱部位建立三个节点,将端柱当作厚墙输入和墙身联成一体。

两种建模方法的计算结果肯定不同,有时会差异较大。

本文对此提出一些探讨性意见和设计建议。

1带端柱剪力墙抗震性能影响因素分析1.刚度退化。

试件的刚度随着位移的增加而降低,加载初期,轴压比为0。

6的试件有着最高的刚度值,随着轴压比的降低,初始刚度随之下降。

在加载过程中,各试件的刚度不断下降。

到试件加载末期,所有试件的刚度逐渐趋于一致。

轴压比大的构件刚度退化的速度也较快。

这表明增大轴压比有助于增强剪力墙试件在的初始刚度刚度以及试件在加载过程中的刚度,但在加载后期各试件的刚度差异不大。

(2)骨架曲线。

在加载初期结构处于弹性变形阶段,其骨架曲线基本重合,至加载后期,当剪力墙轴压比提高时,剪力墙的屈服荷载、峰值荷载均有所提高,同时,试件达到屈服荷载、峰值荷载时的位移有所下降。

提高轴压比,可以限制斜向裂缝的开展,提高了结构抗震承载能力。

(3)耗能能力。

在水平加载初期,试件的耗能量非常小甚至可以忽略不计,随着荷载的增加,结构的耗能量也逐渐稳定增加。

轴压比从0。

15到0。

框架剪力墙结构的设计要点分析

框架剪力墙结构的设计要点分析

框架剪力墙结构的设计要点分析摘要:框架剪力结构是一种普通的建筑结构,具有出色的抗震效果,适用于高层建筑。

在框架剪力结构中,剪力墙的设计是一项相对重要的任务。

在设计过程中,设计师必须严格检查施工项目的质量是否符合相关设计标准的要求,并合理确定厚度。

厚度确保了框架剪力结构的稳定性,在设计过程中将其与实际工程相结合,从而不断优化设计计划。

本文对框架剪力结构进行了总结和研究,讨论和分析了设计中需要注意的问题,希望对框架剪力结构的设计有所启发,促进框架剪力结构的平优化计。

关键词:框架剪力墙;设计;要点分析引言:高层建筑的形状变得越来越复杂,并且具有不同功能的房屋被集成以形成具有不同形状和大小的高层建筑,这给结构设计增加了一些难度。

墙壁结构系统具有形成使用空间的灵活性。

框架剪力结构布置灵活,抗震和抗震效果好,因此框架剪力结构的建造在人们的生活中更为普遍。

随着人们生活水平的提高和质量的提高,对框剪结构建筑物的质量提出了更高的要求,这使设计师完成设计工作难度加大。

为此,设计人员必须在设计过程中不断提高剪力墙结构的承载能力,改善建筑物的抗震和抗震效果,并不断优化设计方案。

1.框架剪力墙结构概述剪力墙的优点是内部空间大于梁柱结构的内部空间,而缺点是一旦剪力墙结构完成,很难拆卸和拆卸。

家庭用户很难自己进行修改。

框架剪力墙通过结合框架结构和剪力墙的结构,并结合两者的优势,发挥各自的优势,在建筑行业中发挥了非常积极的作用。

到目前为止,建筑行业一直在将这种框架剪力墙结构用于非常广泛的地面。

2.框架剪力墙结构体系的受力特性在同一结构单元中,两者通过水平面上的无限实心楼板彼此连接,因此两者不能根据各自的弯曲而自由变形,并且在同一楼板上的位移必须相等。

由于框架和剪力墙共同作用并相互作用,因此框架剪力墙结构的上部剪力墙被框架拉回,而框架剪力墙结构的下部剪力墙则与框架受力情况相反。

垂直剪力墙与框架之间的水平力分布不是固定值,而是随地板的变化而变化。

某高层住宅楼框架―剪力墙结构设计分析

某高层住宅楼框架―剪力墙结构设计分析

某高层住宅楼框架―剪力墙结构设计分析某高层住宅楼框架―剪力墙结构设计分析摘要:本文结合某高层框架剪力墙结构设计实例,分析了结构布置,计算方法,以及剪力墙连梁设计等,为类似工程结构设计提供实例参考。

关键词:高层建筑;框架剪力墙;抗震措施中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:1工程概述某高层住宅楼,地上30层,地下2层,建筑物高度98.3 mm。

从使用功能上,地下2层为停车库,面积较大;地上两层裙房作为商场;裙房以上为公寓:主体部分尺寸为:62.6m×18.2 m。

该工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.19,建筑场地类别为Ⅱ类,结构形式为框架一剪力墙结构,框架及剪力墙的抗震等级均为二级。

采用的结构计算软件为PKPM系列SATWE软件计算。

2结构布置2.1结构平面布置结构平面布置及柱网的布置要按照建筑要求。

剪力墙的布置在设计中经过多次调整,一方面由于建筑使用功能的要求:地下室为地下车库;地上1至2层为商场;上部为公寓。

在有些情况下,结构按正常情况下布置的剪力墙影响使用功能;另一方面剪力墙的布置要合理且满足使用和计算要求。

框架一剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系[1],抗震设计时,结构两主轴方向均应布置剪力墙。

由于水平荷载特别是地震作用的多方向性,故结构应在多个方向布置抗侧力构件,才能抵抗水平荷载,保证结构在各个方向具有足够的刚度和承载力[2]|。

当平面为正交时,则应在平面两个主轴方向布置抗侧力构件,形成双向抗侧力体系。

这个问题在框架一剪力墙结构中尤为重要。

因为在框架一剪力墙结构中,剪力墙是主要抗侧力构件,如仅在一个方向布置剪力墙,则会造成无剪力墙的方向抗侧力刚度不足,使该方向带有纯框架的性质,没有多道防线,在地震作用下,可能会使结构在此方向首先破坏,而且会使两个主轴方向的刚度差异过大,产生很大的结构整体扭转。

框架一剪力墙结构中,由于剪力墙的刚度较大,其影响很大。

框-剪结构中剪力墙的布置原则

框-剪结构中剪力墙的布置原则
Fx
Fy
纵横剪力墙互为翼墙
合理调整纵、横两个方向的剪力 墙位置,尽可能组成L形、T形、 [形,使两个方向互为翼墙,以增 大抗侧、抗扭刚度。
Fx
Fy
框-剪结构中剪力墙的布置原则
剪力墙的特点
刚度特征:平面
内刚度比较大,
Y
平面外刚度小,
常忽略不计。
Fx
x
Fy
双向布置原则
剪力墙应沿结构两主轴方向布 置,尽量使两主轴方向的抗侧 可减少侧向力作用下结构的扭 转效应;
Fx
Fy
沿高度连续布置
剪力墙在竖向不贯通布置,中断 竖向荷载传递,导致竖向刚度突 变,对结构受力不利,形成竖向 的薄弱层。
开洞规则
剪力墙开洞时,宜上下对齐,开 洞规则;
沿凸出位置布置
平面形状凹凸较大时,宜在凸出 部分的端部附近布置剪力墙;相 对于凹处,凸出部位内力较大, 有利于抗扭承载力的提高。
Fx
Fy
周边附近布置
周边布置:是为了尽可能发挥 剪力墙的抗扭作用;
附近布置:是为了减小室外温 度变化的不利影响。
如在建筑中不可避免需要中断, 则需采用可靠的措施,保证侧向 刚度相差在规范的限制之内;比 如:通过转换构件实现。
与竖井结合布置
楼梯、电梯间等竖井的设置,尽 量与附近的框架或剪力墙的布置 相结合,使之形成连续、完整的 抗侧力结构。
剪力墙的间距不宜过大
横向剪力墙间距过大,在侧向力 作用下,不能保证平面楼盖的刚 性,将增加框架的负担。
纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端
长矩形平面或平面有一部分较长 的建筑,纵向剪力墙不宜集中布 置在两尽端,避免楼盖中部的梁 板因混凝土收缩和温度变化而出 现裂缝。
单片剪力墙不能太强

框架—剪力墙分析解析

框架—剪力墙分析解析
和铰接体系的区别:
.
第二节 框剪结构内力计算
刚接体系计算步骤:
.
第三节 框剪结构内力、位移特征
刚度特征值,反映了框架抗侧刚度(包括连 梁约束刚度)与剪力墙抗弯刚度的比值影响。
当=0时即为纯剪力墙结构,当=∞时即为 纯框架结构。
.
第三节 框剪结构内力、位移特征 一、位移曲线
<1时,变形曲线呈弯曲形 >6时,变形曲线呈剪切形 =1~6时,变形曲线呈弯剪型
.
第三节 框剪结构内力、位移特征
剪力墙及框架顶部剪力不为0的原因是由协调变形 相互作用产生的。
协同工作使得框架各层剪力趋于均匀,有利于框架 柱的设计。梁、柱尺寸从上到下可以比较均匀。
框架的剪力最大值在结构中部某层,相对座标大约 在0.3~0.6之间,随刚度特征值的增大,最大剪力层向下 移动。可以根据最大剪力值控制柱断面配筋。
位剪切变形所需的水平剪力
CF h Dj
.
第二节 框剪结构内力计算
在工程实际中,总框架各层抗侧移刚度Cf及总剪力墙各 层等效抗弯刚度EIeq沿结构高度不一定完全相同,而是有变 化的,如果变化不大,其平均值可采用加权平均法算得:
hiC fi
Cf
m
H
hiEIwi
EIw m H
.
第二节 框剪结构内力计算 四、按铰接体系框剪结构的内力计算
.
第二节 框剪结构内力计算
总剪力墙内力与弯曲变形的关系
EIwd dx4y 4 p(x)pf(x)pm(x)
E Iwd dx 4y 4p(x)Cf .d dx 2y 2i n1m h abi d dx 2y 2
第二节 框剪结构内力计算
整理后可得:
d4y(Cf

实例分析高层建筑框架剪力墙结构设计

实例分析高层建筑框架剪力墙结构设计

实例分析高层建筑框架剪力墙结构设计高层建筑是现代城市中不可或缺的一部分,其建筑结构设计对于建筑的保障至关重要。

当然,针对不同的建筑用途、地理位置、功能等方面的要求,高层建筑的结构设计也会有所不同。

其中,框架剪力墙结构设计是一种常见的方案。

今天我们将重点讨论这种方案,希望对建筑结构设计专业人士以及感兴趣的读者有所启示。

1. 框架剪力墙结构设计的基本原理框架剪力墙结构由“框架”和“剪力墙”两部分组成,其中框架是建筑支撑结构的骨架,而剪力墙是建筑结构的主要承载结构。

框架主要负责承担水平荷载,而剪力墙则负责承担垂直荷载和地震力。

在框架剪力墙结构中,剪力墙会被布置在建筑的核心位置,而框架则贯穿整个建筑。

这种设计可以极大地提高建筑的抗震能力和结构刚度,使建筑更加稳定和安全。

此外,这种设计还可以增加建筑的自重和防火性能,适用于中高层甚至超高层建筑。

2. 框架剪力墙结构设计的具体实现方法在实现框架剪力墙结构设计时,需要考虑以下几个方面的问题:- 建筑布局:剪力墙应该被放置在建筑核心区域,以最大化其受力控制作用。

此外,框架应该被放置在建筑的周边位置,以增加建筑的整体稳定性。

- 钢筋混凝土设计:框架的设计应该考虑抗震、风荷载、地震等因素。

剪力墙应该被设计成厚实、多层的结构,以承担垂直荷载和地震力。

- 梁柱连接:框架和剪力墙之间的梁柱连接应该被精心设计,以确保强度充足且不会发生脆性断裂。

- 材料选择:建筑材料的选择应该考虑建筑的安全性和可持续性。

建议优先选择优质材料,如高强度钢筋和烧结砖,以增加建筑的整体抗震性。

3. 框架剪力墙结构设计的案例分析以下是一个实例分析,关于一个成功应用框架剪力墙结构设计的项目。

该项目是一座60层的高层住宅,其建筑高度达到了180米。

在设计过程中,建筑工程师首先考虑了建筑的布局。

剪力墙被放置在建筑核心区域,而框架则被布置在建筑周围。

他们还考虑了建筑的高度和周边自然条件,以确保建筑具有强大的抗震和风荷载能力。

某高层建筑框架剪力墙结构的设计分析

某高层建筑框架剪力墙结构的设计分析

某高层建筑框架剪力墙结构的设计分析摘要:随着社会的发展、经济水平的提高,高层建筑体型日趋复杂,框架-剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间,较好的延性和整体性等优点而被广泛应用。

本文主要是对高层建筑框架—剪力墙结构设计中的一些要点做了分析,以供同仁参考。

关键词:高层建筑;框架-剪力墙结构;布置;连梁设计在结构设计时,框架-剪力墙结构中剪力墙的数量除了必须满足强度条件外,还必须使结构具有一定的侧向刚度,以免在地震作用下产生过大的侧向变形。

剪力墙配置过少,会因结构产生过大的变形而无法满足安全和使用要求;剪力墙配置太多,既增加材料的用量和结构自重,又减小了结构自振周期,地震作用效应增大。

1、工程实例某高层公寓,地上31层,地下2层,建筑物高度98.3m。

从使用功能上,地下2层为停车库,面积较大,地上两层裙房作为商场,裙房以上为公寓。

该工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.1g,结构形式为框架-剪力墙结构,框架及剪力墙的抗震等级均为二级。

采用的结构计算软件为pkpm系列satwe软件。

2、框架-剪力墙结构中剪力墙的布置(1)框架-剪力墙结构平面布置。

结构的平面布置较为简单,呈矩形布置。

由于对功能的要求,一层设有大面积共享空间,根据《高规》第3.6.3条,采取了以下加强措施:(a)将地下室顶板厚度设为180mm,将第一、二结构层的楼面设为120mm,并且都采取双层双向配置钢筋。

(b)将洞口周边的框架梁加宽,加强结构的整体性和抗扭刚度,减小地震作用下的扭转效应。

(c)计算中将开大洞口结构层的楼板设置为弹性楼板。

《高规》第8.1.7条要求剪力墙宜采用周边、对称的布置。

但由于使用功能的要求,导致本工程剪力墙布置过于集中在建筑的两端,同时与剪力墙连接的楼板,多有设备管道留洞。

为加强楼板的整体性,设备管线安装后均采用后浇混凝土封堵,确保结构整体受力。

(2)框架-剪力墙结构竖向布置。

本工程结构采用现浇钢筋混凝土框架剪力墙体系,竖向体型比较规则,局部1-4层外挑3.00m。

什么是框架剪力墙-框剪结构剪力墙布置原则-

什么是框架剪力墙-框剪结构剪力墙布置原则-

什么是框架剪力墙?框剪结构剪力墙布置原则?导读:本文介绍在房屋装修,主材选购的一些知识事项,如果觉得很不错,欢迎点评和分享。

大家如果有仔细观察周边的话,就会发现,不同的楼,设计都是不同风格的,所以,在进行楼的设计时,有很多的形式,而框剪结构剪力墙则是很常见的一种,但是很多人对于框剪结构剪力墙不是很更解,不知道什么是框剪结构剪力墙,另外,在进行框剪结构剪力墙布置时,还要注意一些原则上的问题,这样才能设计合理。

什么是框架剪力墙:1、在介绍什么是框架剪力墙结构之前,我们先来了解什么是剪力墙结构。

剪力墙又称抗风墙或搞震墙,主要作用是在房屋建筑中承受风荷载或地震作用引起的水平荷载,防止结构剪切破坏,分为平面剪力墙和立体剪力墙,一般用钢筋混凝土和现浇钢筋混凝土筑成。

2、再来了解下框架结构。

框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成,构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。

结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用。

框剪结构剪力墙布置原则:1、剪力墙在建筑平面上的布置宜均匀、对称。

对于地震区的框架一剪力墙结构,剪力墙沿纵横两个方向都要布置,并应使两个方向的结构自振周期较为接近。

当无抗震设防要求时,侧向力为风荷载,因房屋纵向一般受风面较小且纵向框架跨数较多,这时也允许只设横向剪力墙,而纵向为纯框架结构。

2、剪力墙宜布置在房屋的竖向荷载较大处。

剪力墙作为竖向薄壁柱,具有较大的承受轴向力的能力,利用剪力墙承受竖向荷载,可避免设置截面尺寸过大的柱子,有利于建筑布置。

同时,剪力墙作为主要的抗侧力构件,在侧向力作用下墙肢内将产生很大的弯矩和剪力,有时还有轴向拉力,在此基础上增加竖向荷载所产生的轴向压力,可提高墙肢截面的承载力,改善墙肢的受力性能。

3、剪力墙宜布置在建筑平面形状变化处、楼梯间和电梯间的周围。

上述位置由于楼板的刚度受到削弱,在地震时往往由于应力集中而发生较严重的震害,因此有必要布置一些剪力墙予以加强。

框架-剪力墙的结构分析

框架-剪力墙的结构分析

框架摘要:本文从框架-剪力墙结构的受力与变形特点出发,对框架-剪力墙结构的抗震性能、结构布置原则及地震倾覆力矩比值进行了探讨。

关键字:框架剪力墙抗震1.引言在框架结构平面的适当部位设置剪力墙,二者通过楼盖协同工作,就形成了框架-剪力墙结构体系。

在同一结构单元中同时采用框架和剪力墙结构,共同承受竖向和水平荷载,起到了取长补短的作用,既能为建筑使用提供较大的平面空间,又具有较大的抗侧力刚度。

因而框剪结构可应用于多种使用功能的高层建筑中。

2.框架-剪力墙的结构分析2.1框架-剪力墙结构的变形特点框架剪力墙结构是由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构所组成。

这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。

在水平力作用下,剪力墙是竖向悬臂弯曲结构。

其变形曲线呈弯曲型,楼层越高水平位移增长速度越快,顶点水平位移值与高度是四次方的关系。

框架在水平力作用下,其变形曲线为剪切型,楼层越高水平位移增长越慢。

框剪结构,既有框架,又有剪力墙,它们之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起,在水平力作用下,楼板使它们水平位移协调一致,不能各自自由变形,在不考虑扭转影响的情况下,在同一楼层的水平位移必定相同。

因此,框剪结构在水平力作用下的变形曲线呈反s形的弯剪型位移曲线。

2.2框架-剪力墙结构的受力特点框剪结构在水平力作用下,由于框架和剪力墙协同工作,在下部楼层,因为剪力墙位移小,它拉着框架变形,使剪力墙承担了大部分剪力;上部楼层则相反,剪力墙的位移越来越大,而框架的变形反而小,所以,框架除负担水平力作用下的那部分剪力以外,还要负担拉回剪力墙变形的附加剪力,因此,在上部楼层即使水平力产生的楼层剪力很小,但框架中仍有相当数值的剪力。

框架与剪力墙之间的楼层剪力分配比例和框架各楼层剪力分布情况,随着楼层所处高度不同而变化,与结构刚度特征值直接相关。

3.框架-剪力墙结构抗震分析3.1框架-剪力墙的抗震性能框架-剪力墙结构比框架结构在减轻框架及非结构部件的震害方面有明显的优越性,剪力墙可以控制层间位移,减低了对框架的延性要求,简化了抗震措施。

框架―剪力墙结构布置一般原则

框架―剪力墙结构布置一般原则

框架―剪力墙结构布置一般原则剪力墙结构是一种经济高效的结构形式,广泛应用于建筑物的抗震设计中。

它通过在建筑物的侧墙上设置一定数量和位置的剪力墙,提高了建筑物的整体刚度和抗震能力。

在进行剪力墙结构的布置时,需要遵循一些一般原则,以确保结构的安全和可靠性。

首先,剪力墙的布置应根据建筑物的使用功能和形态特点进行合理的决定。

考虑到剪力墙的布置对建筑物内部空间的影响,需要综合考虑使用功能和建筑物的尺寸等因素,选择适当的剪力墙布置方案。

例如,在大跨度的建筑物中可以采用中央对称的剪力墙布置方案,而在不规则形状的建筑物中需要采用错综复杂的剪力墙布置方案。

其次,在剪力墙的布置中应遵循剪力墙的平面布置连续和对称的原则。

剪力墙在平面上的布置应该遵循连续和对称的原则,以确保整个结构在地震作用下能够均匀受力,提高结构的抗震性能。

剪力墙的数量和位置应根据建筑物的尺寸和功能规划进行合理确定,以达到结构整体的均衡受力。

此外,剪力墙的布置应结合结构的细部设计要求进行综合考虑。

剪力墙的布置需要考虑到结构的连续性和刚度分布等因素,同时还需考虑结构中其他构件的布置和连接方式,以保证结构的整体稳定性和安全性。

例如,在布置剪力墙时,需要与楼板、柱子等构件的布置进行协调,确保结构的连续性。

另外,剪力墙的布置还需要考虑到结构的施工和维护等因素。

剪力墙的布置应尽量减少施工的复杂性和工艺难度,以提高施工的效率和质量。

此外,在剪力墙的布置中还需考虑到将来的维护和修理等因素,以便于对结构进行检修和加固。

最后,在剪力墙的布置中应遵循经济性原则。

剪力墙的布置应尽量减少材料的使用量和施工的成本,以提高结构的经济性。

在确定剪力墙的布置方案时,需要综合考虑结构的安全性、经济性和使用性等因素,选择最佳的设计方案。

综上所述,剪力墙结构的布置需要遵循一系列的一般原则。

在剪力墙的数量和位置的选择上,需要综合考虑建筑物的使用功能、形态特点和结构的连续性、刚度分布等要求。

框架剪力墙结构布置要点

框架剪力墙结构布置要点

框架剪力墙结构布置要点框架剪力墙结构是一种常用的建筑结构形式,可以有效地抵御地震等自然灾害。

为了确保结构的安全可靠性,对于框架剪力墙结构的布置也有着很多的要点。

本文将从以下三个方面阐述框架剪力墙结构的布置要点。

一、框架剪力墙的数量在建筑设计中,要根据建筑物的高度、面积、使用性质以及风、雨、雪、震等自然因素的影响来确定框架剪力墙的数量。

建筑物高度和面积的大小对框架剪力墙的数量起着直接影响,建筑高度和面积增加,剪力墙的数量也相应增加。

同时,在某些地区,还需要考虑到风、雨、雪等自然因素的影响,因此在剪力墙数目的设计上需要充分考虑到这些因素。

二、框架剪力墙的布置框架剪力墙的布置一般分为平面布置和立面布置两个方面。

平面布置主要是指剪力墙的分布位置,而立面布置则着重考虑墙的高度和布置位置。

1.平面布置在平面布置方面,一般要求剪力墙应在建筑物各个方向均匀分布,特别是在风、雨、雪等自然因素对于建筑物的影响较为明显的地区,需要将剪力墙的分布位置进一步精细化设计。

此外,在设计中还应当考虑到剪力墙的位置要避免阻碍建筑物使用时的通道和空间。

2.立面布置在立面布置方面,一般要求剪力墙的高度应至少达到绝对高度的40%以上,且要分布在建筑物整个高度范围内,不能集中分布在某个区域,以保证整个建筑物的稳定性和安全性。

三、框架剪力墙的刚度为了确保建筑物的稳定性和抗震能力,框架剪力墙的刚度也是一个重要的考虑因素。

建筑师在设计时应考虑到墙的宽度和深度,使其具有足够的强度和支撑能力,而这些要素都应符合当地的建筑法规和标准。

综上,针对框架剪力墙结构的布置要点涉及到剪力墙的数量、平面和立面布置以及剪力墙的刚度等多个方面。

建筑师在设计时应根据建筑物的高度、面积、使用性质以及当地自然因素来合理布置框架剪力墙,保证建筑物的稳定性和安全性。

同时,在设计工作中还应充分考虑到建筑法规和标准的要求,确保设计方案符合规范。

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框架剪力墙结构中剪力墙平面布置分析摘要:文章首先对剪力墙结构体系进行简单的介绍,就结构中剪力墙的数量问题进行了探析,并提出了在建筑设计与结构设计阶段的剪力墙布置详情,对提升剪力墙结构建筑物施工技术具有借鉴意义。

关键词:剪力墙结构;布置;建筑设计Abstract: this paper first of shear wall structure system of simple introduction, the shear wall structure of the number of on this problem, and puts forward in the architectural design and structure design phase of the shear wall decorate details, to improve the shear wall structure building construction significance of reference to the technology.Keywords: the shear wall structure; Decorate; Architectural design中图分类号:TU398+.2 文献标识码:A文章编号:0 前言剪力墙结构是高层住宅建筑中广泛应用的一种结构形式。

剪力墙住宅体系中,楼板和梁的布置受墙位置的制约,灵活性不大。

各地方导则中对楼板厚度、配筋方式也都有比较明确的规定。

所以只要选择合理的板厚和混凝土标号,楼板和梁的含钢量一般都比较稳定,且在整个结构体系中所占的比重并不大。

而剪力墙的含钢量在整个结构体系中所占的比重比较大,是主导结构体系经济性的主要因素。

文[5]中剪力墙所占的比率高达62.2%,而梁板所占的比率仅25.6%。

所以,如何合理的布置剪力墙是剪力墙结构获得良好经济效益的根本。

本文拟从选择合适的剪力墙数量和通过合理布置来发挥墙体最大效能两方面来探讨墙体布置的一些原则和方法,供同行和相关技术人员参考。

1 剪力墙数量的确定对于一个采用剪力墙结构的建筑来说,首先必须布置足够数量的剪力墙。

所谓足够,就是指在满足建筑功能要求的前提下布置具有一定抗侧力刚度的墙体,使其能够满足风和地震等荷载作用下的受力和变形要求。

足够数量是一种下限的要求,可以通过位移、周期和配筋等指标来综合反映。

但是剪力墙的数量也不是越多越好,过多的剪力墙一方面会给建筑功能上带来很大的限制,另一方面也会使自重和地震反应增加,造成材料上的浪费,影响经济性。

一般而言,位移接近规范限制,周期在正常范围之内,配筋以构造配筋为主时的剪力墙数量就是比较优化的数量。

量化时可以采用“每平方米墙混凝土含量”或者“每平方米墙面积比率”来反映墙体在结构体系中所占的比率,进而反映墙体数量的相对合理性。

2 剪力墙布置方案分析合理的布置剪力墙能使剪力墙获得最大的效能,用最少数量的墙体满足受力和变形要求,达到安全和经济的完美平衡。

剪力墙布置需要遵循均匀、对称、分散、周边的基本原则。

均匀和对称可以避免某一部分过弱或者过强造成的刚度突变,减小结构扭转效应。

分散和周边有利于提高建筑的整体刚度,增大结构的抗扭能力。

具体操作时,应该以建筑的平面布置和使用功能为基础,从基本的力学概念出发,通过反复试算和调整来确定最佳的墙体布置方案,必要时辅以经济技术分析。

在设计过程中,需要分阶段进行控制。

2.1 建筑设计阶段建筑布置是整个设计阶段第一步,剪力墙布置是否合理,很大程度上是由建筑平面布置决定的。

建筑平面确定以后,可布置的剪力墙位置也就基本确定了,可调整的余地很小。

所以从建筑方案阶段结构就应该和建筑专业积极配合,寻求对结构最有利的方案和平面形式。

(1)选择宽度较大、高宽比比较小的建筑平面。

这种建筑平面往往具有较大的截面抵抗矩,是一种经济性较好的体型。

表1中三个建筑的宽度分别为15.4,17.5,17.4m,宽度较窄的合肥高层墙体比率就明显高于其他两幢建筑,可见建筑的高宽比对经济性的影响还是比较明显的。

规范中对高宽比的限制虽不具有强制性,也不作为规则性判断的一项,但是一般不建议超过规范限制,否则经济性往往较差。

(2)优化方案,减小建筑的不规则性。

建筑平面不规则,会削弱建筑的抗扭和抗震性能。

为了补偿这种性能的降低,结构上必然需要通过加大截面或者采取特殊构造等方式进行加强,这势必带来建筑成本的增加,同时也会增加设计周期和设计难度。

竖向不规则,刚度突变,也会增加结构的用钢量,最典型的就是竖向刚度突变的设转换层的高层建筑。

因此在初始阶段,尤其需要对建筑的规则性进行评价,通过调整方案来改善其合理性。

(3)减少防震缝的设置。

防震缝是减小建筑平面不规则性的有效方法,但是对于一些相对规则的建筑可以选择不设防震缝,而是采取其他的措施来减低不规则性的影响。

因为设置防震缝以后会带来结构刚度的降低,而要补偿这种刚度必然要增加墙体或者加大截面,使成本增加。

同时防震缝两侧需要增加墙体,基础部分需要加宽,也会带来造价上的升高。

(4)减少转角窗的设置,尽量增加角部墙体及其翼缘的长度。

角部是结构受力的关键部位,转角窗的设置会大大的削弱结构的刚度,所以要尽量少设或者不设。

必须设置时也应该结合窗的高度设置高梁。

角部的墙体受力较大,较小的墙体尺度往往配筋较大甚至超筋,所以要尽量增加角部墙体的长度。

2.2 结构设计阶段结构布置是在建筑布置基础上进行的,受到建筑平面的制约,应该从尽量不影响建筑使用的角度出发,结合力学概念进行墙体的初步布置,并结合电算指标进行精细化调整。

(1)整体布置上剪力墙应尽可能均匀、对称。

不能对称时,应尽量均匀,使结构的刚度中心和质量中心接近或重合,以减小扭转效应。

由于建筑平面确定后质心的位置就确定了,所以可以通过增减墙体数量,改变墙肢长度和连梁高度等方法来调整刚心的位置。

距离刚心越远、长度越大的墙体对这种调整越敏感、越有效,是调整时的主要对象。

(2)建筑物的周边尤其是四角应结合建筑的立面要求尽量布置墙体,也即强化周边,而内部的墙体在满足位移的条件下可以适当减少,也即弱化内部,这对增大结构的抗扭能力非常有效。

角部墙体的长度应结合立面和整体刚度尽量选择较长的墙体及翼缘,对于和角部墙体直接相连的连梁宜尽量取高。

(3)较长的剪力墙通过开设洞口,将其分为均匀的若干墙段,墙段之间采用弱梁连接,形成联肢墙体。

联肢墙体相对于长墙来说由于构件分散,是一种效率更高的墙体,经济性更好。

同时也可以避免个别墙体长度过长,吸收的地震力过大的不均衡现象。

(4)剪力墙应沿房屋纵横两个方向双向布置,并使两方向的刚度尽量接近。

墙体尽量拉直对正,形成贯通的联肢墙体或者框架。

常见的住宅一般都是矩形的平面,纵向长度较长,刚度一般较易满足。

但是横向刚度较小,层数较多时常常出现刚度不足的现象。

可以充分利用两侧山墙的位置布置较长的墙体来增大刚度,必要时可以加厚。

两方向的刚度是否接近可以通过周期得到反映。

(5)墙肢截面宜简单、规则。

应结合建筑平面,多采用L,T,Z及十字形、筒形等带翼缘的截面形式,且可能的条件下使翼缘长度大于其厚度的3倍。

少采用稳定性和抗震性较差的一字形墙体。

避免采用尺寸过于短小的墙体。

(6)楼梯间和电梯间处布置剪力墙形成筒体。

电梯间处楼板缺失,楼梯梯段处为斜板,为了保证水平力的传递这些位置宜布置剪力墙体。

而且这些剪力墙常常能形成筒体,刚度很大,效率较高。

但是注意筒体如果带来结构刚度的较大偏置应减少此处的剪力墙设置。

筒体要多利用外部的墙体,内部的剪力墙不宜过多、过厚或过于细碎。

内部过多的墙体对结构作用较小,还会增加该部位的用钢量。

(7)少采用短肢剪力墙。

墙体布置可以长短结合,并应布置一定数量的长墙。

长墙抗震性能好,边缘构件少,配筋一般也不大,经济性较好。

而短肢剪力墙含钢量较高。

(8)合理地确定墙柱截面。

墙柱一般是压弯构件,其配筋量在多数情况下至少是多数部位都采用构造配筋,因此在满足轴压比及稳定性要求的前提下,墙柱截面不宜过大,否则用钢量将随其截面增大而增加。

3 结语综上所述,在剪力墙结构体系的住宅中,剪力墙的含钢量在整个结构体系中所占的比重最大,是主导其经济性的主要因素。

文章总结了剪力墙结构数量的布置,并阐述了剪力墙结构布置设计的分析方法。

提出选择适当的剪力墙数量和合理的布置剪力墙是降低结构含钢量,获得良好经济效益的根本。

但由于建筑个体的差异性,剪力墙布置具有很大的灵活性。

原则是均从基本的概念出发,具体布置方法需要设计人员在实践中体会。

参考文献:[1] 包世华,张桐生.高层建筑结构设计和计算[M].北京:清华大学出版社,2005.[2] 徐至钧,赵锡宏.新世纪高层建筑结构设计与施工手册[M].北京:中国建材工业出版社,2006.[3] 谭泽先.建筑结构含钢量的研究[J].建筑科学,2007,23(9):44-47.[4] 杜明千,邓莎莎.上海地区住宅含钢量“偏高”原因浅析[J].建筑结构与设计,2009:36-38.[5] 李伟霞.剪力墙结构小高层含钢量分析[J].山西建筑,2009,35(13):83-84.注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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