高层建筑大空间剪力墙结构
论高层建筑中大底盘大空间剪力墙结构设计与构造要求论文
论高层建筑中大底盘大空间剪力墙结构的设计与构造要求摘要:本文从底盘大空间剪力墙结构的适用范围、转换构件的内力调整、转换层楼板等四个方面对设计与构造的要求进行了探讨,希望能够对大家有帮助。
关键词:高层建筑;剪力墙;结构设计;构造要求中图分类号: tu398+.2 文献标识码: a 文章编号:引言1.适用范围带转换层高层建筑结构属于不规则结构,在竖向荷载、风荷载或水平地震作用下受力复杂,9度抗震设计时,由于对这种结构目前缺乏研究和工程实践经验,不应采用。
转换结构构件采用梁、桁架、空腹桁架、箱形结构的高层建筑结构适用于非抗震设计和6度、7度及8度抗震设防区。
转换构件采用厚板的高层建筑结构适用于非抗震设计和6度抗震设防地区,但对于大空间地下室,因周围有约束作用,地震反应不明显,故7度、8度抗震设计的地下室的转换构件可采用厚板转换层。
a级、b级高度的首层或底部两层框支剪力墙结构的最大适用高度应符合表一的规定。
表一首层或底部两层框支剪力墙结构的最大适用高度(m)研究表明,b级高度的底部带转换层的筒中筒结构,当外筒由剪力墙构成的壁式框架时,其转换层上下刚度和内力传递途经变化比较明显,因此,其最大适用高度比表一中规定的数值适当降低。
降低的幅度可根据抗震设防烈度、转换层位置高低等因素,具体研究确定,一般可考虑降低10%~20%。
2.转换构件的内力调整带转换层高层建筑,转换层上部楼层的部分竖向构件不能连续贯通至下部楼层,因此转换层是薄弱楼层,为保证转换构件的设计安全度并具有良好的抗震性能,底部带转换层结构的薄弱层的地震剪力应乘以1. 15的增大系数。
对转换层的转换构件水平地震作用产生的计算内力需要调整增大:特一级、一级、二级转换构件在水平地震作用下的计算内力应分别乘以增大系数1.8,、1. 5、1. 25。
8度抗震设计时,转换构件除考虑竖向荷载、风荷载或水平地震作用外,还应考虑竖向地震作用的影响。
转换构件的竖向地震作用,可采用反应谱法或动力时程分析方法。
高层建筑结构设计 第七章 框架-剪力墙结构设计
第7章 框架-剪力墙结构设计
(5)剪力墙宜贯通建筑物全高,避免刚度突变;剪力墙洞口 宜上、下对齐。抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方 向的侧向刚度接近。
(6)保证框架与剪力墙协同工作,横向剪力墙沿房屋长方向 的间距宜满足下表的要求;当剪力墙之间的楼盖有较大开洞 时,剪力墙的间距应适当减小;纵向剪力墙不宜集中布置在房 屋的两尽端。
第7章 框架-剪力墙结构设计
7.2 基本假定与计算简图 7.2.1 框架与剪力墙的协同工作
1、定义: 框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙组成的结构体系。在水平 荷载作用下,平面内刚度很大的楼盖将二者连接在一起组成框剪结构时,二者之间存在协同工作问题。
7.2 基本假定与计算简图
第7章 框架-剪力墙结构设计
性,及大震作用下的稳定性,需增加其赘余约束,主体结构构 件间的连接(节点)应采用刚接。
2)梁与柱或柱与剪力墙的中心线宜重合,以使内力传递和 分布合理,保证节点核心区的完整性。
第7章 框架-剪力墙结构设计
7.1.2 框架-剪力墙结构中剪力墙的布置
1、剪力墙的数量
1)在框-剪结构中,结构的侧向刚度主要由同方向各片剪
(3) 板柱-剪力墙结构与框架-剪力墙结构中剪力墙的布置要 求相同。
7.1 结构布置
第7章 框架-剪力墙结构设计
7.1.4 梁、柱截面尺寸及剪力墙数量的初步拟定 1、梁、柱截面尺寸 梁截面尺寸一般根据工程经验确定,柱截面尺寸可根据轴压比
要求确定。 2、剪力墙数量的粗估 1)剪力墙数量不宜多,也不宜少,需要确定合适的剪力墙数量。
第7章 框架-剪力墙结构设计
高层建筑结构设计
第7章 框架-剪力墙结构设计
标题
第7章 框架-剪力墙结构设计
高层住宅剪力墙结构设计控制及调整
高层住宅剪力墙结构设计控制及调整高层住宅设计中广泛采用剪力墙结构,本文给出了剪力墙结构的布置原则及设计时的注意事项;汇总了剪力墙结构计算的各个设计指标以及对应的调整方法。
随着社会进步,科技发展,人们对住宅的功能要求越来越丰富,建筑设计越来越符合功能和审美的要求;为实现建筑的要求,结构选型主要与其使用功能直接相关,同时拟建场地的地理位置,抗震烈度也是影响结构选型的重要因素。
为了进一步提高土地利用率,建设单位倡导建设高层住宅,以满足市场的需求及企业自身经济效益的要求;目前高层住宅成为人们的主要居住形式,高层住宅主要的结构形式多为剪力墙结构。
1剪力墙结构的特点剪力墙结构是由竖向剪力墙和水平楼面梁板组成的结构。
剪力墙既作为承受水平和竖向作用的构件,又有分隔房间的作用。
其布置原则除了应满足建筑使用要求,对结构受力是否合理至关重要,剪力墙布置是否合理进一步决定了该建筑的建设费用,所以更多的建设单位在前期建筑方案及与相应的结构选型上尽量优化,而达到节省造价的目的。
2建模时的注意事项(1)剪力墙:目前结构常用计算软件:中国建筑科学研究院开发的软件PKPM,北京盈建科软件XXXX有限公司编制的软件YJK,均可进行剪力墙结构的计算。
(2)剪力墙平面布置原则:依据建筑平面图:①外墙可布置为剪力墙,增加建筑平面的抗扭刚度。
②内墙布置时,平面均匀对称布置,竖向连续,避免楼层错洞保证剪力墙边缘构件上下连续贯通,同时避免墙肢开洞过大形成抗震性能较差的短肢墙(短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙)。
③剪力墙的截面厚度及构造配筋应当依据实际工程剪力墙部位及抗震等级,参见《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)》7.2.1,10.4.6,《建筑抗震设计规范(GB52022-0510)》(以下简称抗规)6.4.1,6.4.3条。
④内墙长度除应满足建筑条件,还要考虑墙下桩最小桩间距的要求,例如:常规设计时,桩直径700mm,桩间距不小于3倍桩径,加上0.5倍的桩径,建议上部剪力墙的长度为2500mm,上部如有结构洞口,宜尽量使洞口避开桩位。
(完整)高层住宅剪力墙结构设计原则
5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
高层住宅剪力墙结构设计原则1 剪力墙布置原则(1)剪力墙的位置:1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。
2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。
3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。
4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。
不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。
5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。
6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。
7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。
(2)剪力墙的间距:为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。
(3)剪力墙的厚度:剪力墙厚度取值由以下因素确定:1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度;2)不同抗震等级的轴压比的限制;3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足);对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的;首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看,按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。
高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析
高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析摘要:随着我国城市化建设进程不断加快,建筑需求的增加,建筑领域不断扩大市场规模,许多的建筑物的楼层高度越来越高,层数也越来越多。
在建筑行业的高层建筑结构设计当中,剪力墙结构占据着主要的地位,剪力墙结构具有的刚度大等众多优点使得高层建筑结构设计中广泛的应用到了它。
本文对剪力墙结构进行了详细的探讨,分析了剪力墙结构在高层建筑结构设计中的各个要点。
关键词:高层建筑;结构设计;剪力墙结构1.引言一般我们所说的剪力墙结构包括连梁和墙身两部分,剪力墙结构有着承压能力高、载重能力强、刚度大、用钢量少等优点,被广泛的应用在高层建筑结构设计选择当中,比如高层酒店需要房间的占比较小,需要更多的分隔墙,剪力墙结构这时就可以发挥出其应用的功效,进行墙体的设计,使得房屋的分隔墙与承重墙之间能够相互的协调,给酒店带来更大的经济利益。
建筑施工人员要加强对高层建筑结构设计的认知,分析剪力墙结构的各个要点,使得剪力墙结构能够被广泛的应用,保证高层建筑的施工质量。
1.剪力墙结构的概述1.剪力墙的定义以往的高层建筑中通常采用框架结构的设计来进行建筑的施工工作,现在通过剪力墙结构对框架结构的替换,使得建筑物的质量大大的提高,建筑物有了更好的承载能力,还能够对建筑施工中混凝土的使用能力有一个提升。
剪力墙结构的核心有两个,一个是连梁,另一个就是墙身,剪力墙结构的应用,使得建筑物能够有更强的刚度、更高的全局性、更好的承重能力,从而进一步促进了剪力墙结构的广泛应用。
在一般的高层建筑施工项目当中,剪力墙结构技术是被广泛应用的一种技术,它能够将建筑当中的承重墙与分隔墙相配合,从而大大的降低建筑施工的投资成本[1]。
1.剪力墙的特点1.优点如果在高层建筑施工项目当中,充分的使用剪力墙结构设计水平不断的,能够对建筑施工项目的施工材料的消耗造成一定的影响,降低项目的建设成本。
剪力墙结构的应用具有很多的优点,比如抗震性能强,刚度也较强,所具备的承载能力也相对较高,特别是在高层建筑的水平抗压力上。
探究高层建筑结构设计中剪力墙结构的设计要点
区域治理前沿理论与策略探究高层建筑结构设计中剪力墙结构的设计要点黄峰(合肥市新站区高新技术产业开发区七里塘社区建设管理办公室,安徽 合肥 230000)摘要:本文从剪力墙的结构以及具体的设计原则出发,分别从剪力墙体、剪力墙结构、剪力参数、连梁、转换层等方面,具体阐述在高层建筑中,剪力墙设计节。
关键词:高层建筑;结构设计;剪力墙结构;设计要点当前人们对建筑物的质量越来越关注,尤其在高层建筑中,当建筑的层数增加时,剪力墙需要承受更大的竖向和水平荷载,良好的结构设计可以提高结构的稳定性,增强结构的抗震效果。
因此,研究高层建筑设计中剪力墙结构的设计要求对建筑质量的提高具有重要意义。
一、高层建筑设计剪力墙结构的介绍1剪力墙结构概述在高层建筑的设计中,常应用到剪力墙结构的设计,其对专业性的要求较高。
剪力墙结构在高层建筑中,应根据建筑的施工技术以及整体结构,与钢筋、混凝土等材料之间融合应用,提高建筑墙体的稳固性。
剪力墙结构能够提高建筑的抗震系数,同时还能满足人们对现代建筑的审美观念。
剪力墙可合理应用建筑空间,最大限度满足当前人们对高层建筑的空间需求。
例如:剪力墙通过和建筑墙体、结构以及上层楼板之间形成的压力作用,组合成各种复式结构,实现了高层建筑对空间的最大化利用。
2剪力墙的设计原则剪力墙作为高层建筑当中重要的受力部分,为提高建筑的安全系数,在其设计环节应遵循如下原则:首先,科学调整建筑楼层的位移和高度之间的比值。
在剪力墙的设计中,为降低高层建筑的形变量,可按照楼层、层高与各楼层之间的最大位移值之间的比例对楼层的高度进行调整。
其次,对剪力墙的高度与跨度之间的比值科学调整。
为保障高层建筑的剪力墙性能,可根据建筑的功能,对剪力墙的高度和跨度比合理设计。
最后,将各个楼板间剪力系数最小化作为设计原则。
在高层建筑的设计中,常使用数字建模技术科学计算建筑物的承受能力,进而提高结构的承载力与抗震能力。
计算出剪力墙和各个楼板之间的最小剪力系数,能减小建筑对自身的荷载能力,降低建筑重量,从而提高建筑的质量,降低施工成本[1]。
高层建筑剪力墙结构设计
浅谈高层建筑剪力墙结构设计摘要本文从剪力墙结构的基本概念说起,就剪力墙结构设计方面进行浅要分析。
关键词剪力墙;墙体配筋;结构设计中图分类号 tu973.16 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-(2013)012-0075-011 剪力墙的概念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,是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构。
高层结构的建筑大量使用这种结构。
剪力墙截面有以下特点:墙肢长度和其厚度比要远远大于;承载力和平面外刚度都比较小;自身平面的承载力和刚度都比较大。
在剪力墙结构设计中,墙即要承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩,还要承受竖向压力。
墙体在弯矩、剪力和轴力的共同作用下,它受到的水平作用的时候就像悬臂深梁嵌固在基础的底部。
剪力墙在风荷载或者地震的作用下,一方面要满足其刚度要求,另一方面还要满足非弹性变形重复作用而出现的能量消耗、延性等要求,同时还要控制结构即使开裂也不会倒塌。
2 剪力墙的分类剪力墙因为孔洞的问题受力状况和特点都会不同,其变形状态和内力分布都会发生变化。
根据其开洞的情况可以分为实体墙、整体小开口剪力墙、双肢或多肢剪力墙、壁式框架等。
2.1 实体墙实体墙就不开洞或者开洞不超过墙的15%。
其受力特点和整体悬臂梁比较类似,墙肢法向应力呈线性分布,破坏形态和偏心受压柱相似。
整体高度上变形主要是弯曲型,无反弯点和突变。
2.2 整体小开口剪力墙整体小开口剪力墙是开洞仍然比较小但是洞口面积大于15%。
其受力性能可以按整体悬臂梁考虑,并且还要考虑墙肢的局部弯矩。
其弯矩图在整个墙肢高度上没有反弯点,而在连梁处发生突变。
2.3 双肢或多肢剪力墙双肢或多肢剪力墙是墙体开洞很大或者洞口成列布置。
其受力特点和整体小开口剪力墙比较类似。
受力特点与整体小开口墙相似。
2.4 壁式框架壁式框架是洞口尺寸很大,墙体肢线和连梁线这两的刚度差不多的墙。
高层建筑的剪力墙体系结构设计解析
样 的 设计 原 则 , 剪 力 墙 不 但 可 以减 轻 结 构 自重 , 而
层建筑剪力墙体结构设计 中,要是剪力墙结构带 有 简体与短肢 。一定要确保其 中的混凝土强度大于或 等于 C 2 5 ,这样才能达到剪力墙 对混凝土强度 的等
b u t h t e q u a l i t y o f c o n s t r u c t i o n p r o j e c t s d i r e c t l y a f f e t c s t h e s e c -
mi t y o f h u ma n l i f e . T h e r e f o r e , t h e c o n s t r u c t i o n i n d u s t r i e s s h o — u l d e r t h e es r p o n s i b i l i t y , e s p e c i ll a y i n h i g h - r i s e b u i l d i n g wa l l c h i t e c t u r e d e s i g n . wh i c h i s p a r t i c u l a r l y i mp o r t a n t b e c a u s e t h e d e s i n g d e t e r mi n e s t h e s u c c e s s o f b u i l d i n g c o n s t r u c t i o n .
级 要求 。
且还 能大 大降低地震危害 ,同时又节约许多建筑经 费 。因此 ,剪力墙结构 的施工 一定要遵循楼层最 小 剪力系数 的设计原则 。 2 .楼层 间位移 与层 高 关于楼层 间位移与层高 ,就 要求剪力墙规范规 定的最大楼层 间位移计算一定要注 意相关事项 。若 在地震频繁 的建 立楼层 ,所用标准值 产生的楼层计 算。可 以保 留整体 弯曲变形 ,需要计 入扭 转变形在 高层建筑 中,因为 当前的高层建筑重 点考 虑的就是 楼层 间的扭转与剪 力变 形。具体地讲 ,竖 向构建数 量 决定着结构的剪 切变 形。但是在实 际的建设过程 中,合理的构建是 关键 。一旦结构不科学 ,势必会 引发 过大的扭转变形 ,这 样就无法达到楼层 间对 位
实例分析高层建筑剪力墙结构设计
实例分析高层建筑剪力墙结构设计随着城市化建设进程的加快,促进了高层建筑的发展,使得高层建筑剪力墙结构设计作用更加突出。
以下就高层建筑的剪力墙结构设计及其应用进行简要分析,以供借鉴参考。
一.高层建筑剪力墙的设计原则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。
1、剪力墙在布置设计上不能太密集,要使整个结构具有合适的侧向的刚度,如果侧向刚度比较大的话,不仅会加大墙体本身的重量,还会使其在地震中所受的地震力变大,容易发生倒塌事件。
2、如果剪力墙的长度比较大的时候,可以通过开设洞口的方式来把墙分成几个均匀的独立的墙体,每一段墙体的长度不能大于8m。
3、在设计剪力墙的时候,最好沿主轴的方向多向或者双向布置,在不同方向的剪力墙最好联结在一起,要注意尽量避免对直或者拉通;在进行抗震设计的时候,要使两个方向的侧向刚度相接近,而剪力墙的墙肢的截面要规则并且简单。
剪力墙在分布上要均匀,数量要适当。
4、剪力墙在竖直方向要从下到上做连续的布置,避免发生刚度的突变情况。
在高层建筑中,剪力墙的墙肢的截面要规则并且简单,剪力墙在竖直方向的刚度要均匀,剪力墙的门窗或者洞口要形成明确的墙肢和连接梁。
要避免墙肢出现刚度相差悬殊的洞孔设计,在进行抗震设计的时候,一级、二级和三级抗震等级的剪力墙都不能采用叠合的错洞墙。
5、剪力墙的洞口或者门窗要上下对齐,不能错位,成列布置。
要避免使用叠合的错洞墙或者错洞墙,这样都会影响剪力墙的承重能力,容易发生应力变形。
6、在剪力墙和平面以外的方向的梁体连结的地方,要加强剪力墙平面之外的抗弯的刚度以及承载力,可以采取在墙内设置一些暗柱、扶壁柱或者和梁相互连接的型钢等措施,也可以用减小梁端的弯矩的措施来达到加强承载力和抗弯能力的目的。
例如:可以设计成铰接或者是半刚接的形式。
二、高层建筑剪力墙结构设计的应用以下就某工程为例,对高层建筑剪力墙结构设计的应用进行分析,旨在为同类工程提高借鉴参考。
浅析高层建筑剪力墙结构设计
磊塑姐。
浅析高层建筑剪力墙结构设计周勇(北京中华建规划设计研究院有限公司珠海分公司,广东珠海519015)隋要】随着我国经济的飞速发展,人民生活质量的不断提高,城市中的高层建筑如雨后春笋搬|姑-她而起,在设计中如何保证高层建筑结构的经济、安全、合理极为重要。
文章对高层建筑结构的剪力墙设计进行了几方面的分析研究,以供结构设计人员参考。
凸徽]剪力墙结构;高厚比;边缘构件1剪力墙的定义及概念设计1.1剪力墙的定义建筑结构中的墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担水平风荷载或地震作用,此墙称之为剪力墙,又叫抗震墙。
高层建筑结构剪力墙墙体材料大部分采用钢筋混凝土,多层建筑抗震墙亦可采用砌体砖墙。
根据剪力墙墙肢高厚比(墙肢截面高度与厚度之比)可分为:短肢剪力墙(高厚比5喝)、—般剪力墙(高厚比>8)。
根据剪力墙上洞口的大小、多少及排列方式,将剪力墙可分为:整体墙、小开口整体墙、连肢墙、框支剪力墙、壁式框架、开有不规则洞口的剪力墙等o12剪力墙结构的概念设计剪力墙结构是利用建筑物剪力墙作为竖向承载构件,并用它抵抗水平力的一种结构体系。
因其侧向刚度大,整体性、抗震性能好,故适用的建筑物高度较大(最高可达300m)。
由于高层建筑剪力墙间距一般较小,其缺点为平面布置不灵活。
高层建筑剪力墙结构应遵循以下原则:1)剪力墙结构中全部竖向力和水平力都由剪力墙承受,所以—般应沿建筑物的主要轴线双向布置。
特别是在抗震结构中,应避免仅单向有墙的结构布置形式,并宜使两个方向抗侧刚度接近,且建筑物应具有较好的抗扭刚度,使得A级高度建筑物的T丌,≤Q9,B级高度建筑物的Ⅵ1≤0.8502)剪力墙的门窗洞口宜上下各层对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁,使受力明确,计算简单。
在抗震结构中,应尽量避免出现错洞剪力墙和叠合管同墙。
叠合箭同墙的特点是洞口错开距离很小,甚至叠合,不仅墙肢不规则,而目还在洞口之间形成薄弱部位,对抗震尤为不利。
高层建筑结构设计剪力墙结构分析与设计
高层建筑结构设计剪力墙结构分析与设计汇报人:日期:•引言•高层建筑结构设计概述•剪力墙结构的基本概念与分类•剪力墙结构设计分析•剪力墙结构优化设计目•剪力墙结构在高层建筑中的应用与展望•结论与展望录引言01 CATALOGUE研究背景与意义剪力墙结构的重要性剪力墙结构是一种常见的结构形式,广泛应用于高层建筑中,其特点是具有较高的抗震性能和承载能力。
研究意义通过对高层建筑结构设计剪力墙结构进行分析和研究,可以优化结构设计,提高建筑的安全性和经济性。
建筑业的快速发展随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中越来越普遍,因此对高层建筑的结构设计提出了更高的要求。
研究目的本研究旨在分析高层建筑结构设计剪力墙结构的受力特点、抗震性能、承载能力等方面,提出相应的设计方法和优化策略。
研究方法本研究采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对高层建筑结构设计剪力墙结构进行深入探讨。
研究目的和方法高层建筑结构设计概述02CATALOGUE由梁和柱通过节点连接构成承重体系,适用于多层建筑。
框架结构用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构,适用于高层建筑。
剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,适用于高层建筑。
框剪结构由核心筒和外围框架组成,具有较高的抗侧力和抗扭刚度,适用于超高层建筑。
筒体结构高层建筑结构类型高层建筑结构设计的基本要求结构设计应考虑地震、风载等自然灾害的影响,保证结构在正常使用年限内的安全性。
安全性适用性耐久性经济性结构设计应考虑建筑功能需求,确保结构在使用过程中满足使用要求。
结构设计应考虑材料和环境的耐久性,确保结构在使用年限内保持良好的性能。
结构设计应考虑工程造价和维护成本,寻求经济合理的结构设计方案。
高层建筑结构设计的步骤根据建筑功能需求和场地条件,制定结构方案,进行初步分析和评估。
方案设计进行详细的结构分析,确定主要构件的尺寸和材料,制定结构设计方案。
初步设计将初步设计转化为施工图纸,包括施工说明、节点详图、材料表等。
高层建筑的四大结构体系
高层建筑的四大结构体系目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
一、框架结构体系:框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。
由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。
一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,使用较方便。
钢筋混凝土框架按施工方法的不同。
又可分为:①梁、板、柱全部现场浇筑的全现浇框架;②楼板预制,梁、柱现场浇筑的部分现浇框架;③梁、板预制,柱现场浇筑的半装配式框架;④梁、板、柱全部预制的全装配式框架。
优点:建筑平面布置灵活,能获得大空间,建筑立面也容易处理,结构自重轻,计算理论也比较成熟,在一定高度范围内造价较低。
缺点:框架结构本身柔性较大,抗侧力能力较差,在风荷载作用下会产生较大的水平位移,在地震荷载作用下,非结构构件破坏比较严重。
适用范围:框架结构的合理层数一般是6到15层,最经济的层数是10层左右。
由于框架结构能提供较大的建筑空间,平面布置灵活,可适合多种工艺与使用的要求,已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。
二、剪力墙结构体系在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”,剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度,墙体同时也作为维护及房间分隔构件。
优点:由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,它刚度大,空间整体性好,用钢量省。
历史地震中,剪力墙结构表现了良好的抗震性能,震害较少发生,而且程度也较轻微,在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点,而且可以使房间不露梁柱,整齐美观。
缺点:剪力墙结构墙体较多,不容易布置面积较大的房间,为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求,以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求,可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架,形成框支剪力墙结构。
高层建筑剪力墙结构设计
浅谈高层建筑剪力墙结构设计摘要:由于应用普通的剪力墙结构限定建筑的空间以及分隔,所以也满足不了人们对空间设计的具体要求,对此,在经过不断的改良与实践提高,通过应用剪力墙作为基础,同时也吸取了框架的一些优势,并且也逐渐的发展成为可以适应高层住宅的结构设计,也就是短肢剪力墙结构。
关键词:剪力墙结构;位移;转角窗;细部的构造措施一、前言多年来剪力墙结构在住宅、公寓和旅馆应用非常广泛,其优点是刚度大,整体性好,在水平力作用下位移小,这种结构的竖向承重构件主要由钢筋混凝土墙体来承担,这种墙体有较强的抵抗风和地震作用传来的水平力(剪力)的能力,因而有更好的抗侧力能力,可建造层数较多的建筑。
随着市场竞争的日益激烈,原材料的上涨,经济性的要求也在不断的加强,其剪力墙的缺点也暴露出来:(一)由于剪力墙结构抗侧力刚度较大,使得其结构自振周期变小,引起较大地震反应;从而上部结构配筋相应增加,这增加了造价;(二)由于钢筋混凝土墙体较多,使得建筑物自重增加,增加了基础的费用。
上部墙体均为双层双向配筋,增加了钢筋用量;(三)墙体间距的限制,空间灵活性较差;(四)由于墙肢较长,墙肢轴压力很小,无法充分发挥墙肢的承载能力;(五)剪力墙墙体多为构造配筋,使得钢筋材料利用率很低。
二、结构设计分析(一)剪力墙结构刚度大,整体性好。
在高层住宅中,开间均较小,分隔墙较多,采用现浇剪力墙。
可将承重墙减少,比较经济。
另外,剪力墙外观整齐,没有露梁、露柱现象,便于室内布置,因此在高层住宅中常采用现浇剪力墙结构。
(二)剪力墙结构设计中应注意的问题,剪力墙结构的抗侧刚度大,结构周期小,地震响应大:剪力墙结构墙体越多,建筑物的重量越大,地震反应也大,会造成浪费:另外,剪力墙结构墙体多为构造配筋,如果配筋率太低,则结构延性差。
(三)结构位移的控制最大层间位移角(应≤l/1000)、最大水平位移与层平均位移的比值(不宜大于1.2,不应大于1.5)及最大层间位移与平均层间位移的比值(不宜大于1.2,不应大于1.5)。
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。
高层建筑结构设计第4章剪力墙结构设计
4.1剪力墙结构布置与计算基本假定
剪力墙是由纵横两 个方向均由钢筋 凝土墙组成的空 间结构体系。除 了承受楼板的竖 向荷载外,还要 承受风荷载、水 平地震作用等水 平作用。
4.1剪力墙结构布置与计算基本假定
4.1.1剪力墙结构布置与设计要点 4.1.2剪力墙结构的承重方案 4.1.3计算基本假定 4.1.4剪力墙内力计算
⑴简化连杆的计算法
4.2.3剪力墙的计算方法
⑵带刚域框架的计算法 将剪力墙简化为一个等效多层框架。由于墙肢 和连梁都较宽,在墙梁相交处形成一个刚性区域 ,在这区域内,墙梁的刚度为无限大。因此,这 个等效框架的杆件便成为带刚域的杆件。 ⑶有限元及有限条法 ⑷矩阵位移法
4.2.3剪力墙的计算方法
⑵带刚域框架的计算法
4.3.1 整体墙的计算
(2)有洞口情况 (a)洞口截面面积的削弱: 等效截面面积:
Aw 0 A
洞口削弱系数:
0 1 1.25 A0 p / A f
Aop
剪力墙洞口总立面面积 Af 剪力墙立面总墙面面积
高层建筑结构设计-剪力墙结构
向悬臂构件
高层建筑结构设计- 剪力墙结构分析与设计
3.剪力墙结构的分类
整体小开口墙 洞口面积超过墙体面积的16%。 洞口至墙边净距>洞孔长边尺寸时,
可忽略对墙体影响 受力特点: 水平荷载下,由于洞口的存在,墙肢已
出现局部弯曲,其截面应力可认为由 墙体的整体弯曲和局部弯曲两者叠加 组成,截面变形仍然接近于整截面墙。
高层建筑结构设计- 剪力墙结构分析与设计
混凝土剪力墙
高层建筑结构设计- 剪力墙结构分析与设计
3.剪力墙结构的分类
联肢剪力墙 剪力墙沿竖向开一列或多列较大洞口。 由于洞口较大,剪力墙整体性已破坏。 剪力墙由连梁和联肢组成,也称双肢
墙
连梁
受力特点: 连梁对墙肢有一定的约束作用,墙肢局
部弯矩较大,整个截面正应力已不再 呈直线分布
高层建筑结构设计- 剪力墙结构分析与设计
2.剪力墙结构的特点 – 优点和缺点(建筑 和结构两方面)
缺点: 1. 墙体较多,开间小:受楼板跨度限制(一般
为3-8m),剪力墙间距不能太大,建筑平面布 置不够灵活。 2. 刚度过大,重量大。导致地震作用大
高层建筑结构设计- 剪力墙结构分析与设计
3.剪力墙结构的分类
高层建筑结构设计- 剪力墙结构分析与设计
1.剪力墙结构的概念和力学机理
传统框架结构水平荷载与竖向荷载弯矩差别很大: 水平荷载:抗侧力刚度小,水平位移大
高层建筑结构设计- 剪力墙结构分析与设计
2.剪力墙结构的特点 – 优点和缺点(建筑 和结构两方面)
优点: 1. 房屋中没有梁柱,比较美观 2. 结构刚度大、顶部和层间位移均较小 3. 空间整体性好,抗震能力强 4. 较框架结构施工快,适用高度大于框架结构 5. 用钢量少,较经济
高层建筑剪力墙结构设计
浅析高层建筑剪力墙结构设计摘要:本文阐述了剪力墙的基本概念,介绍了剪力墙的分类和剪力墙设计的原则,提出了优化高层建筑剪力墙结构设计的措施。
关键词:高层建筑;剪力墙;结构设计剪力墙体系结构是建筑施工的重要组成部分,其设计的好坏,很大程度上影响着整个建筑施工的质量,决定着建筑施工投资成功与否。
当前,人们不断追求新颖与潮流,为林立的建筑物带来了崭新的面貌,但对于设计人员来说,提出了更高的要求。
1 剪力墙的基本概念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。
这种结构在高层房屋中被大量运用。
剪力墙截面特点是墙肢长度远大于厚度,自身平面内具有很大的刚度和承载力,平面外刚度和承载力都相对较小,墙肢属于偏心受压或偏心受拉构件。
同时在剪力墙结构中,墙是一个平面构件,它除了承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承担竖向压力;在轴力、弯矩、剪力的复合状态下工作,其受水平力作用时似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。
在地震作用或风载下剪力墙除须满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求。
2 剪力墙的分类2.1 整截面墙:剪力墙不开洞或洞口面积小于总面积的16%,且洞口长边尺寸均小于洞口净距及洞口至墙边的净距。
受力性能类似整体的悬臂构件,墙肢法向应力呈线性分布,破坏形态似偏心受压柱,设计时应尽量将竖向钢筋分布在墙肢两端。
2.2 整体小开洞墙:当剪力墙洞口上下对齐,成列布置,洞口稍大,形成明确的墙肢和连梁,墙肢和连梁刚度较均匀。
受力性能也可按整体悬臂构件考虑,并应考虑墙肢的局部弯矩,水平荷载引起的整体弯矩的85%以上由墙肢轴力所产生的内力矩来平衡,局部弯矩不超过整体弯矩的15%。
2.3 联肢墙:当剪力墙的洞口沿竖向成列布置,洞口面积超过墙体总面积的16%,各墙体由连梁连接,墙肢单独作用明显,连梁中部出现反弯点。
高层建筑的结构体系包括框架结构剪力墙结构、框架支撑(延性墙板) 结构剪力墙结构简体结构口型结构等
总结收获和心得体会高层建筑的结构体系是指巫担由恒载和活载产生的紧向荷载、抵抗由风产生的水平荷载及由地震产生的水平作用及竖向作用的骨架。
结构体系由水平构件和紧向构件组成,有的结构体系中还有斜向构件,即支撑。
水平构件包括梁、连梁和楼板,梁和楼板组成楼(屋)盖;竖向构件包括柱和墙肢。
作用在楼板上的竖向荷载传至梁,再传至柱、墙、支撑,或由楼板直接传至柱、墙、支撑,最后传至基础和地基。
作用在房屋建筑上的水平荷载也是通过水平构件传至竖向构件,最后传至基础和地基。
高层建筑的结构体系包括框架结构、框架剪力墙结构、框架支撑(延性墙板) 结构、剪力墙结构、简体结构、口型结>构等。
不同结构体系的受力性能各有特点,其最大的适用高度各不相同。
随着建筑高度的不断发展,高层建筑结构体系也在不断发展、创新,在积累工程经验和科研成果的基础上,逐渐形成更加高效的抗侧力结构体系。
框架结构(例如老区工科实训中心)在2020年10月7日马超老师带着我们考察工科实训中心,正如书上所说,由梁、柱组成的结构单元称为框架;竖向荷载和水平荷载(或水平作用)全部由若干榀框架承担的结构体系,称为框架结构。
框架梁、柱可以分别采用钢、钢筋混凝土和型钢_混凝土,框架柱还可以采用圆钢管混凝土、方钢管混凝土、矩形钢管混凝土。
框架结构可以是4~6m的小柱距,也可以是7~ 10m的大柱距,采用钢梁混凝土组合楼盖时,柱距可以大一些框架结构的建筑平面布置灵活,可以用非承重墙分隔空间,以适应不同使用功能的需求。
框架结构适用于办公楼、教室、商场等房屋建筑。
己框架结构构件类型少,设计、计算、施工相对其他结构类型比较简单,我国很多早期的高层建筑采用框架结构,例如,北京的民族饭店、民航大楼、清华大学主楼等,这些建筑的高度都不大,不超过15层。
总结收获:1,墙角处钢筋钢筋是深入墙体内起拉结作用的,顶上地上是构造柱锚固钢筋。
2,防潮砖防潮地砖可分为两种,一种是表面上釉的釉面砖,另一种是表面不上釉的通体砖,前者虽然在吸水率方面有高有低,但都是吸水的,而后者是正面和反面的材质和色泽一致的、不吸水的。
剪力墙结构简介
剪力墙结构简介【剪力墙结构简介】一、剪力墙结构的定义剪力墙结构是一种由纵向墙体组成的整体结构体系,用于承担水平荷载,并将其转移到地基上。
剪力墙结构通常用于高层建筑中,以提供良好的抗震和抗风性能。
二、剪力墙结构的构成要素1. 剪力墙:剪力墙是剪力墙结构的主要构成部分,通常由混凝土或钢筋混凝土构成。
剪力墙位于建筑的外围或内部,承担水平荷载,并将其转移到地基上。
2. 剪力墙师梁:剪力墙师梁位于剪力墙的底部,用于承担剪力墙上部的垂直荷载。
剪力墙师梁通常由钢筋混凝土构成。
3. 剪力墙面板:剪力墙面板位于剪力墙的外侧,是剪力墙结构的装饰和保温层。
剪力墙面板通常由玻璃、铝板或复合材料构成。
三、剪力墙结构的设计考虑因素1. 抗震性能:剪力墙结构需要具备良好的抗震性能,以保护建筑在地震中的安全性。
设计中需要考虑地震荷载、剪力墙的强度和刚度等因素。
2. 抗风性能:剪力墙结构需要具备良好的抗风性能,以抵御强风对建筑的影响。
设计中需要考虑风荷载、剪力墙的高度和厚度等因素。
3. 建筑功能:剪力墙结构的设计还需要考虑建筑的功能要求,如内部空间布局、外立面设计等。
4. 施工可行性:剪力墙结构的施工需要考虑施工工艺、材料可获得性等因素,以确保施工的顺利进行。
四、剪力墙结构的优缺点1. 优点:- 提供优良的抗震性能,提高建筑的安全性;- 具备较好的抗风性能,能够阻挡强风对建筑的影响;- 结构简单,施工相对容易;- 可以充分利用空间,提高建筑的使用效率。
2. 缺点:- 考虑到剪力墙的布置和墙体开口的限制,可能对建筑的功能布局造成一定的限制;- 建筑的自重较大,对地基的要求较高;- 施工过程中需要采取一定的防水和保温措施。
五、附件本文档所涉及附件如下:- 剪力墙结构设计图纸:包含剪力墙、剪力墙师梁和剪力墙面板的详细设计图纸;- 剪力墙结构施工工艺:包含剪力墙结构的施工步骤和注意事项。
六、法律名词及注释本文档所涉及的法律名词及注释如下:- 建筑法:指规定了建筑工程设计、施工等方面的法律法规;- 土木工程:指涉及土地开发、道路、桥梁等方面的工程技术;- 结构设计标准:指制定建筑结构设计、施工等方面的标准和规范。
适用于高层建筑的结构形式
适用于高层建筑的结构形式
框架结构:多梁柱组成,空间灵活,但抗风、抗震能力弱,多用于公共建筑,且大多为多层建筑高层,超高层建筑中并不常见。
剪力墙结构体系:钢筋混泥土剪力墙结构是指用钢筋混泥土墙板来承受竖向荷载和水平荷载的空间结构,墙体亦同时作为维护和分隔构件,由于墙板街面惯性矩比较大,整体性能好,因此剪力墙体系的侧向刚度很大,能够承受相当大的水平荷载,剪力墙结构体系抗侧力能力强,变形小,抗震能力好。
框架-剪力墙结构:框架-剪力墙是一种在框架结构中适当位置布置适当的剪力墙形成的结构体系,各种框架和各片剪力墙是抗侧力构件,在竖向荷载下两者承担各自传递范围内的楼面荷载。
筒体结构:所谓的筒体结构是指由一个或多个筒体作竖向承重结构的高城屋结构体系,筒体体系适用于层数较多的高层建筑。
筒体在侧向风荷载的作用下,其受力类似于刚性的箱型截面的悬臂梁,迎风面将受拉,而背风面将受压。
采用这种体系的建筑,其平面最好是正方形或是接近正方形。
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高层建筑大空间剪力墙结构
高层建筑大空间剪力墙结构
底部大空间剪力墙结构
剪力墙结构有较多的墙体,室内不露梁、柱,适合住宅、旅馆客房的建筑功能要求。
但是,住宅、旅馆底层需设置商店、大门厅及餐厅等大空间,这就形成底部大空间剪力墙结构,对上部与底部之间要设置转换层进行转换。
底部大空间剪力墙结构的布置,主要考虑两个关键问题:
1.保证大空间层有充分的刚度,防止沿竖向刚度过于悬殊。
为此,大空间楼层应有落地剪力墙或落地筒体,其数量满足规范规定。
对于一般平面,令转换层的上下层刚度比γ(其公式和符号见规范)在非抗震设计时,γ应尽量接近于1,不应大于3;抗震设计时,γ应尽量接近于1,不应大于2。
即大空间层的刚度尽可能与上部标准层接近,以防止变形集中而产生震害。
2.加强转换层的刚度与承载力,保证转换层可以将上层剪力可靠地传递到落地墙上去。
因转换层楼面受很大内力,楼板变形显着,故其厚度不宜小于180毫米,混凝土强度等级不宜低于C30,并应采用双向上下层配筋。
楼板开洞位置要远离外侧边,不要在大空间范围内将楼板开大洞,如需设楼、电梯间时,应用钢筋混凝土剪力墙围成筒体。
除上述外,底部大空间剪力墙结构还有很多设计要求,规范中都有规定。
大底盘大空间剪力墙结构
高层住宅往往在下部楼层设置商业用房,因而形成底部大空间剪力墙结构。
这些商业用房往往扩大其面积,形成大面积裙房,裙房多采用框架结构。
这种具有大空间裙房作为底盘,上层为一个或多个剪力墙塔楼的建筑,称为大底盘大空间剪力墙结构,是高层商住楼的一种广泛应用的体系。
静力试验表明:杆系-薄壁杆系三维空间分析方法可用于大底盘大空间剪力墙结构的工程设计;主体结构的竖向荷载基本上由主体结构本身承受,故竖向荷载内力计算时可不考虑裙房的作用;水平荷载作用下主体结构承受总弯矩90%以上,承受总剪力80%以上;裙房柱刚度很小,裙房所承担的剪力和弯矩主要由裙房剪力墙所承担。
动力试验表明:底盘逐渐加大时,上部结构与底盘的偏心距逐渐增加,由于扭转和刚度的变化,地震反应也逐渐加大。
此外,大底盘存在楼板变形和扭转的影响。
目前高层建筑资料对此种结构的适用范围、结构布置(如大底盘的长宽与主体结构的长度比例、主体结构刚度与大底盘刚度的变化控制、转换层应设在底盘顶层等)、构造措施、截面设计以及结构计算等均有详细规定,可作设计参考。
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