商业综合体框架结构和框剪结构经济性对比分析
框架结构与框剪结构的区别
框架结构与框剪结构的区别框架结构:框架结构又称构架式结构,可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架或无铰框架。
框架结构的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处达理好也能到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
框架结构体系的缺点:框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破坏,适用于非抗震设计;钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大;不适宜建造高层建筑,一般适用于建造不超过15层的房屋。
框剪结构: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(或称抗震墙)。
优缺点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。
框架结构和框剪结构的区别: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。
浅析框架结构与框架剪力墙结构
浅析框架结构与框架剪力墙结构摘要:现如今,高层建筑的结构设计中采用较多的是框架剪力墙结构,这种结构由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成。
与框架结构相比,框架剪力墙结构有着很大的优越性,本文作者对两种结构进行了比较分析。
关键词:框架结构;框剪结构前言高层建筑的结构选型主要是选择合理的抗侧力结构体系,常见的高层建筑结构体系有:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构(框剪结构)、筒体结构等,不同的结构体系均有其相应的适用范围和最大适用高度。
纵观各种建筑结构体系,框架结构体系柱网布置灵活,可获得较大的使用空间,但由于其侧向刚度较小,水平侧移大,用于较高的建筑时,需要截面较大的梁、柱构件才能满足规范变形限值的要求,而大截面的构件减小了有效使用空间,使其使用范围受到了限制;剪力墙结构体系其侧向刚度大,水平侧移小,但由于剪力墙的间距小,平面布置不灵活,建筑空间受到限制,同时由于自重大,刚度大,使剪力墙结构的基本周期短,地震惯性力较大,因此高度很大的剪力墙结构并不经济;而框剪结构综合了框架结构、剪力墙结构两者的优点,使其既能灵活布置大空间与小空间房屋,又具有较大的侧向刚度,且经合理设计的框剪结构经济性好,在高层建筑中得到了广泛的应用并通常作为首选。
对于抗震设防的建筑来说,框剪结构具有两道抗震防线,比单一框架结构有很大的优越性。
一、从框架结构与框剪结构的受力特点比较1.1框架结构的受力特点框架结构是由柱子和梁通过刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构,即由柱子和梁组成框架,共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。
框架结构在水平荷载作用下的受力变形特点:其侧移由两部分组成:第一部分侧移由柱和梁的弯曲变形产生。
柱和梁都有反弯点,形成侧向变形。
框架下部的梁、柱内力大,层间变形也大,愈到上部层间变形愈小。
第二部分侧移由柱的轴向变形产生。
在水平力作用下,柱的拉伸和压缩使结构出现侧移。
这种侧移在上部各层较大,愈到底部层间变形愈小。
框架核心筒结构经济性分析和结构性能比较
0 言
我 国 已经 至 少 有 3 座超过6 0 0 m的 超 高 层 建 筑 建 成 或 待 建 . 分别是于2 0 1 4 年8 月3 日结 构 封 顶 2 0 1 5 年 投 入 使 用 的上 海 中 心 大厦 ( 6 3 2 m) , 以 及 待 建 的武 汉 绿 地 中心 ( 6 3 6 m) 和深圳平安 国 际金 融 中 心 ( 6 6 0 m) 这 表 明 了超 高 层 建 筑 在 我 国 的发 展 现 状 及 趋 势 在 结 构 高 度增 加 的 同 时 . 建 筑 结 构 设 计 不 仅 要 考 虑 风 和地 震 作 用 . 也 要 使 结 构 平 面 布 局 有 较 大 的灵 活性 。在 框 架 结 构 中将 剪 力 墙 布 置 成 筒 体 形 式 .使 得 结 构 体 系 同 时 具 有 框 架 结 构 和剪 力 墙 结 构 的特 性 . 此类 结 构 体 系可 以 广 泛 满 足 一 般 建 筑 功 能 的要 求 . 通 常被 定 义 为 框 架 一 核心 筒结构 体系_ l 1 。此 外 .框 架 一 核 心 筒 结 构 可 以广 泛 应 用 在 钢一 混 凝 土 混 合 结 构 之
关键词 : 框 架一 核 心筒结构; 竖 向 构件 : 经 济指 标
中图 分 类 号 : T U9 7 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 1 — 9 1 0 7 ( 2 0 1 7 ) 0 4 — 0 0 6 1 — 0 3
Ab s t r a c t : T he ra f me — c o r e t u b e s t r u c t u r e h a s t h e a d v a n t a g e s o fb o t h ra f n l e s t r u c t u r e nd a s h e a r wa l l s t r u c t u r e , s o i t ’ S l a r g e l y a pp l i e d i n c i vi l b u i l d i n g d e s i g n
砖混,框架,框剪区别
房屋结构成本结构形式承重方式承重方向抗震性能砖混便宜砖和水泥板传递给墙墙的承重方向是竖向承受震波的纵波框架一般钢筋混凝土柱板传递给梁,梁传递给柱柱的承重方向是竖向承受震波的纵波框架剪力墙很高钢筋混凝土框架柱和钢筋混凝土墙板传递给墙和梁传递给柱柱的承重方向是竖向、墙的承重方向是横向承受地震的纵波和地震的横波1.砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑,横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。
也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。
砖混结构是混合结构的一种,是采用砖墙来承重,钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。
适合开间进深较小.房间面积小,多层或低层的建筑,对于承重墙体不能改动2.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适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。
采用结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。
3.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。
浅析框架结构剪力墙结构和框剪结构
浅析框架结构剪力墙结构和框剪结构1、引言随着社会的不断发展,现代生活水平的不断提高,各城市高楼林立,高层建筑随处可见。
而对于一般高层结构来说,我们经常使用的结构形式有框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构,但这三种结构形式在受力、变形都有各自的优缺点,只有充分了解各种结构形式的受力和变形特性,才能在实际的设计过程中根据建筑功能要求合理的布置墙柱,使结构受力合理,设计的房屋经济效益高。
现就从受力变形对三种结构形式进行详细的分析,并对现阶段使用广泛的框架-剪力墙结构进行重點分析。
2、框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构的受力变形特点2.1 框架结构2.1.1 框架结构的定义和简介框架结构是由梁、柱组成的承重体系结构。
主梁、柱和基础构成平面框架,各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。
框架结构最大的特点是承重构件与围护构件有明确的分工,建筑的内外墙处理十分灵活,应用范围很广。
根据布置方向的不同,框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种形式。
横向布置即主梁沿建筑的横向布置,楼板和联系梁沿纵向布置,其具有结构横向刚度好的优点,实际采用较多。
纵向布置与横向布置相反,因其横向刚度较差,应用较少。
纵横双向布置是在建筑的纵横向均布置承重框架,建筑的整体刚度好,是地震设防区采用的主要方案之一。
图1 框架结构布置示意图2.1.2 框架结构的受力特点框架结构的抗力来自于梁、柱通过节点域的框架作用。
单层框架柱底完全固结,单层梁的刚度也大到可以完全限制柱顶的转动,当有侧向荷载作用时,柱的反弯点在柱的中部,其承受的弯矩为全部外弯矩的二分之一,另外二分之一的外弯矩由柱子的轴力形成的力偶来抵抗。
此情况下的梁、柱之间的相互作用即为框架作用的理想状态--完全框架作用。
一般来说,当梁的线刚度为柱的线刚度的5倍以上时,可以近似地认为梁能完全限制柱的转动,此时就比较接近完全框架作用。
然而实际的框架作用往往介于完全框架作用与悬臂梁排架柱之间,因梁、柱等线性构件受建筑功能的限制,截面不能太大,其线刚度比较小,故而抗侧刚度比较小。
部分框支剪力墙结构与普通剪力墙结构的经济性对比
震设防烈度为7 度 , 丙 类 抗 震 设 防 。其他设 计 参 数 :设 计 基 本 地 g ,场地类别为 m类 , 设计地震分组为第一组, 基 震加速度值为〇 .l 〇 本风压值0.7 kN/ m2, 地面粗糙度类别为 B 类 。首层平面图、 3层~ 1 1 层平面图分别如图1 , 图 2 所示。 分别以纯剪力墙和首层转换部分框支剪力墙两种结构方案 对此商住楼进行结构设计, 两 种 结 构 方 案 分 别 记 为 方 案 1 和方案 2 。两结构方案在初始建模时2 层 以 上 采 用 相 同 的 结 构 。方 案 1 中结构上层竖向构件直接贯通至地面, 第一结构层的楼板和梁均 与上层一致。方 案 2 采 用 梁 式 转换层将上层剪力墙结构 转 换 为 框剪结构。框支层楼板与转换梁的设计按照规范的要求 进 行 设 计 。转换梁的截面高度取1 500 mm,截 面 宽 度 取 500 mm,转换层 楼 板 厚 度 取 180 mm。根 据 《 高层 建 筑 混 凝 土 结 构 技 术 规 程 》 , 对
摘 要 : 结 合 某 1 1 层商住楼工程概况, 提出了首层转换部分框支剪力墙和无转换层剪力墙两种结构形式,利用广厦结构 CAD 软
件计算了内力和配筋, 并通过广厦概预算系统分析了单方含钢量和结构造价, 比较了两种结构方案的经济性, 结果表明, 两种结构 形式的经济指标差别不明显,为了适应商住楼的功能要求, 实现首层大空间, 建议优先采用带转换层的结构形式。
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第 43 卷 第 8 期 2 0 17
建
筑
ARCHITECTURE
Vol M ar
.43N o .8 . 2017
文章编号: 1009-6825 (2017)08-0028-03
部分框支剪力墙结构与普通剪力墙结构的经济性对比+
框架结构与剪力墙结构的优缺点
框架结构与剪力墙结构的优缺点框架结构与剪力墙结构的优缺点一、引言框架结构和剪力墙结构都是常见的建造结构形式,它们各自具有一定的优势和劣势。
本文将重点讨论框架结构和剪力墙结构的特点、优缺点以及在不同情况下的适合性。
二、框架结构框架结构是将柱、梁和框架连接起来形成一个整体的结构形式。
以下是框架结构的优缺点:2.1 优点:2.1.1 空间灵便性:框架结构可以灵便地布置内部空间,适应各种功能和使用需求。
2.1.2 施工方便:框架结构的构件可以在工厂预制,然后现场组装,提高施工效率。
2.1.3 延性好:框架结构在发生地震或者风荷载作用下,具有一定的延性和韧性,能够吸收部份能量。
2.1.4 可视性好:框架结构的构件通常较为粗大,可以被观察到,增加了建造的美观性。
2.2 缺点:2.2.1 抗侧扭能力差:框架结构的抗侧扭能力相对较差,对地震和风荷载响应较为敏感。
2.2.2 刚度分布不均匀:框架结构的刚度分布不均匀,导致局部刚度较大,可能引起结构的局部破坏。
2.2.3 造价较高:框架结构的构件相对较多,造价较剪力墙结构较高。
三、剪力墙结构剪力墙结构是在建造中设置反抗水平荷载的墙体,通过墙体的刚性和强度来提供结构的稳定性。
以下是剪力墙结构的优缺点:3.1 优点:3.1.1 抗侧扭能力强:剪力墙结构具有较强的抗侧扭能力,能够有效减少地震或者风荷载对建造的影响。
3.1.2 刚度分布均匀:剪力墙结构的刚度分布较均匀,能够保证整个建造的稳定性。
3.1.3 施工周期短:剪力墙结构的施工相对简单,可以缩短施工周期,提高工程进度。
3.2 缺点:3.2.1 空间利用率低:剪力墙结构会占用一定的室内空间,降低了空间的利用率。
3.2.2 可塑性差:剪力墙结构的可塑性较差,一旦发生超过其承载能力的荷载,可能引起结构破坏。
3.2.3 维修难点:剪力墙结构的墙体一旦损坏,维修起来较为难点,可能需要拆除重建。
四、适合性比较4.1 框架结构适合性:框架结构适合于以下情况:- 需要灵便布置内部空间的建造,例如办公楼、商业建造等。
剪力墙结构和框架结构的区别- 剪力墙分类-
剪力墙结构和框架结构的区别- 剪力墙分类-剪力墙结构和框架结构的区别剪力墙分类在建筑领域,剪力墙结构和框架结构是两种常见的结构形式。
它们在设计、受力特点、适用范围等方面存在着显著的区别。
同时,剪力墙本身也有着不同的分类。
下面就让我们一起来详细了解一下。
首先,我们来看看剪力墙结构。
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平荷载的结构。
这些墙板就像一道道坚固的屏障,有效地抵抗了来自各个方向的力。
剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下,比如风荷载或者地震作用,变形小,抗震性能好。
这使得它在高层建筑中得到了广泛的应用。
框架结构则是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可以根据不同的功能需求自由划分空间。
但相对来说,它的侧向刚度较小,在水平荷载作用下变形较大。
那么,剪力墙结构和框架结构具体有哪些区别呢?从受力特点来看,剪力墙结构主要依靠墙体承受水平荷载,而框架结构主要通过框架梁柱的弯曲和剪切变形来抵抗水平荷载。
在空间布局上,剪力墙结构由于墙体较多,对空间的划分有一定的限制;而框架结构的柱网布置相对灵活,更便于空间的灵活划分和利用。
从适用高度来说,剪力墙结构更适合建造高层建筑,因为它能够提供足够的侧向刚度;而框架结构一般适用于多层建筑,如果要用于高层建筑,往往需要结合剪力墙形成框剪结构。
从经济性方面考虑,剪力墙结构的墙板钢筋和混凝土用量较大,成本相对较高;框架结构由于梁柱构件相对简单,在一定程度上成本较低。
接下来,我们再了解一下剪力墙的分类。
按照开洞情况,剪力墙可以分为整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、双肢剪力墙和多肢剪力墙。
整截面剪力墙没有洞口或者洞口很小,其受力性能类似于一个悬臂构件,整体工作性能好。
整体小开口剪力墙的洞口面积较小,墙肢的弯矩图基本没有反弯点。
双肢剪力墙是由连梁将两个墙肢连接在一起形成的,其受力性能较为复杂。
多肢剪力墙则是由多个墙肢通过连梁连接而成。
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。
剪力墙结构目录剪力墙结构(shearwall structure)是用钢筋混凝土墙板来控制结构的水平力,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。
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,上面的风一吹应该产生一定的摇摆的浮动,摇摆的浮动限制的非常小,靠竖向墙板去抵抗,风吹过来,板对它有一个对顶的力,使得楼不产生摇摆或者是产生摇摆的浮度特别小,在结构允许的范围之内,比如:风从一面来,那么板有一个相当的力与它顶着,沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力,正好像一种剪切,相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往下剪力越大,因此,把这样的墙板叫剪力墙板,也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风荷载,包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。
框架结构与剪力墙结构的优缺点
框架结构与剪力墙结构的优缺点在建筑领域,框架结构和剪力墙结构是两种常见的结构形式,它们各自具有独特的特点和优缺点,适用于不同的建筑需求和场景。
框架结构,简单来说,就是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。
这种结构的优点较为明显。
首先,框架结构的空间分隔灵活。
因为它主要由柱子来承重,所以房间的布置相对自由,可以根据使用者的需求进行灵活的划分,这对于商业建筑或者需要经常改变空间布局的场所来说非常实用。
其次,框架结构的自重相对较轻。
这意味着在基础设计时,可以减少基础的造价,同时在地震作用下,所承受的地震力也相对较小,对于抗震较为有利。
再者,框架结构的施工工艺较为简单。
梁和柱可以在工厂预制,然后运输到现场进行装配,这样能够大大缩短施工周期,提高施工效率。
然而,框架结构也存在一些缺点。
其侧向刚度较小。
在水平荷载(如风荷载、地震作用)下,框架结构容易产生较大的侧向位移,这可能会影响建筑的使用功能,甚至危及结构的安全。
另外,框架结构的节点应力集中显著。
梁柱节点处的受力情况较为复杂,容易出现裂缝等问题,需要在设计和施工中特别注意。
剪力墙结构则是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力。
剪力墙结构的优点突出。
它具有较大的侧向刚度。
在水平荷载作用下,剪力墙结构的变形较小,能够有效地抵抗风荷载和地震作用,保证建筑物的稳定性和安全性。
而且,剪力墙结构的整体性好。
由于墙板的连续性,使得整个结构的整体性较强,抗震性能优越。
不过,剪力墙结构也并非十全十美。
其空间布置不够灵活。
由于剪力墙的存在,房间的分隔受到一定的限制,难以进行大规模的改动。
再者,剪力墙结构的自重较大。
这会增加基础的负担,同时也会增加地震作用的影响。
另外,剪力墙结构的施工难度相对较大。
墙板的浇筑和养护需要较高的技术要求和施工精度。
为了更直观地比较框架结构和剪力墙结构的优缺点,我们可以通过一个具体的例子来进行分析。
某商业综合体结构选型及经济性分析
某商业综合体结构选型及经济性分析摘要:本文通过对某商业综合体建筑结构选型的探讨,引发对本项目结构体系的思考,并分析总结出复杂高层建筑结构选型的一些经验和看法。
关键词:高层建筑;结构选型;结构体系;位移角0 引言随着我国城市建筑的不断发展和更新,建筑的体型也日趋多样化,体型复杂建筑的结构设计更具挑战性。
对于开发商来说,最关心的是投资回报率,而在实现建筑立面效果和建筑使用功能的前提下尽可能地降低建筑结构造价是他们的重要目标之一。
在建筑方案基本确定的前提下,结构体系的选择是决定结构造价的重要因素[1]。
结构选型问题,既是建筑艺术与工程技术的综合,又是建筑、结构、施工、设备、预算等专业工种的配合,特别是建筑与结构的配合[2]。
结构选型作为结构设计工作中至关重要的一个环节,在整个设计流程中举足轻重。
本文以某商业综合体结构选型过程为例,对工程采用两种结构体系进行了结构分析,并对两种体系的经济性进行了对比,最终确定本工程拟采用的结构体系,由此引发一些关于本项目结构体系的思考,并总结出一些经验和看法,以期能为其他类似工程项目结构选型的思路提供参考意义。
1 高层建筑结构体系分类和结构选型原则传统的钢筋混凝土结构,因其取材容易、造价低、整体性能好、耐久性好、维护保养费用低等优点,仍然广泛应用于建筑行业。
高层建筑结构由竖向承重构件的不同而构成了不同的结构体系。
一般的竖向承重构件有框架柱、剪力墙。
框架柱以抗压为主,也具有一定的刚度,能承受一定的水平力的作用;剪力墙也可称之为抗震墙,它抗侧刚度大,不仅竖向承载力高,也能承受水平荷载作用(如地震、风荷载等)。
常见的钢筋混凝土高层建筑结构体系主要有框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构、部分框支剪力墙结构、板柱-剪力墙结构等等。
框架结构受力简单,竖向构件截面小,布置灵活,能形成宽敞开阔的平面和空间,有利于建筑功能的实现,缺点是刚度小,抗震性能差,适用于层数少、抗震性能要求不太高的公共建筑。
框架结构与剪力墙结构的优缺点
框架结构与剪力墙结构的优缺点一、框架结构的优点:1.灵活性强:框架结构可以采用钢框架或混凝土框架,建筑形态灵活多样,适用于不同需求的建筑,如住宅高层、商业综合体等。
2.建筑空间可利用率高:框架结构没有墙体的限制,室内空间可进行灵活的规划布局,可以最大程度地利用空间。
3.施工周期短:框架结构的构件多为标准化制作,易于加工和安装,可以大大缩短施工周期,提高施工效率。
4.耐震性好:框架结构在地震作用下具有较好的延性,能够吸收和分散地震能量,保证建筑的整体安全性,减少地震给人们带来的伤害。
二、框架结构的缺点:1.结构重量大:框架结构为多梁柱组合,构件繁多,结构重量较大,需要大量的材料,造价相对较高。
2.建筑震感强:由于框架结构较为灵活,建筑在风震等环境荷载作用下会有较明显的振动感,对于有高层建筑的框架结构来说,人们在居住或办公时可能会受到一定的干扰。
三、剪力墙结构的优点:1.抗震性强:剪力墙结构靠墙体本身的刚性来抵抗地震力,能够有效地吸收和抵消地震力,具有较好的耐震性能,适用于地震活跃区域。
2.建筑空间稳定性好:剪力墙结构在进行室内布置时,墙体的稳定性可以平衡其他构件的荷载,使整个建筑结构更为稳定。
3.施工简便:剪力墙结构的构件相对简单,所需材料较少,施工过程可控性较高,可以减少工地的混乱和风险。
四、剪力墙结构的缺点:1.布局限制较大:剪力墙结构要求墙体布局均匀,对于室内空间的布局存在一定限制,不如框架结构灵活多样。
2.维修困难:剪力墙结构建筑中墙体起到了重要的作用,如需要进行维修或改建时,需要对整个墙体进行拆除或改造,比较麻烦。
综上所述,框架结构适用于需要灵活布局、空间利用率高、施工快速的建筑项目,而剪力墙结构适用于地震区域,对抗震能力要求比较高的建筑项目。
选择哪种结构形式需要根据具体的项目需求、地理条件和经济因素来综合考虑。
框架与框剪结构经济比较报告
底框与框架结构单方造价比较分析报告
底框结构为下部采用框架,经转换层后上部用剪力墙结构的结构型式。
框架结构主要为矩形柱,无转换层,其余与剪力墙结构基本相似。
因此,本次比较忽略基础、地下室和首层商场的差异,以及装饰上的一些小差异,着重从地面以上的结构差异进行比较,主要有两部分。
1、转换层本身影响:
底框结构因有转换层,转换层的梁较大(约1.8m高),故会增加转换层下面一层的层高,使该层施工脚手架费用增加并增加其竖向构件柱、墙等砼、钢筋和模板工程量。
另外将机械接头数量有所增加。
2、设转换层后,上部结构变为剪力墙结构的影响:
剪力墙结构的砼、模板工程量有所提高,但钢筋、砌砖工程量减少,使造价降低。
具体比较如下:(单位:元/m2)
综合结论:
1、造价总体变化为上表AB两部分之和,造价增加和减少基本平衡(-5.6元/m2),钢筋
含量为最敏感素。
2、上述分析以东城攻略1#楼为参照工程。
论框架结构与框剪结构的区别与联系
论框架结构与框剪结构的区别与联系郑州交通职业学院毕业论文(设计)论文(设计)题目:论框架结构与框剪结构的区别与联系所属系别建筑工程系专业班级建筑工程技术姓名学号指导教师撰写日期 2012/12/16摘要在现有的建筑结构形式中目前应用最为广泛的当属框剪结构和框架结构,原有的砖混结构、木结构已经不能满足现代建筑产品所要求的各种功能。
在以施工组织设计为核心和灵魂的施工活动中,建筑结构形式的选择显得尤为重要。
每个建筑几乎都有自己的特点,几乎所有的建筑产品都可以称之为个例。
但是在所有的建筑产品中又能找到它们的相似点,我们称之为共性。
积于这个原因,我们说所有的建筑产品都是在借鉴中升华而又达到一个新的高度。
积于这样的论述我认为建筑产品没有以单一的建筑形式建造的建筑产品。
所以我们说框剪结构和框架结构是有联系的。
框剪结构和框架结构不是完全对立的。
框剪结构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SummaryIn the existing building structure form of the most widely used is frame shear structure and frame structure, the original brick structure, wood,,,, cannot have satisfied all the requirements of modern building products. In the construction organization design as the core and soul of the construction activities, the choice of the form of building structure is particularly important. Each building has its own characteristics, almost almost all building products can be called alone. But of all the building products and their similarities can be found, we call it common. Product in this reason, we say that all the construction products is sublimated in the reference and achieve a new level. Product in this paper I don't think building products in the form of a single building building construction products. So we say frame shear structure and frame structure are connected. Frame shear structure and frame structure are not completely opposite. Frame shear structure is theframework structure and the combination of the two kinds of shear wall structure system, learn their strengths, both can provide building layout with the use of large space, but also has good performance to resist lateral force. Frame shear structure of shear wall can be set separately, also can make use of the elevator shaft, stairwells, pipe well wall, because it is with a casting molding and subject fit and greatly save the time limit for a project, high frame structure consists of beams, component cross section is small, so the low bearing capacity and stiffness of frame structure, its mechanical characteristics are similar to the vertical cantilever shear beams, floor is higher, the horizontal displacement, the slower the high-rise frame in the vertical and horizontal directions are under a lot of horizontal force, at this point, the cast-in-place floor as beam work together the role of the assembled monolithic floor is not considered, is infilled wall frame structure wall, retaining and separation effect and the characteristics of the frame structure is provided for building flexible use of space, but the seismic performance is poor. The purpose of this paper is to find out advantages and disadvantages two construction forms and adapt to the field conditions. Reduce the construction difficulty, meet people's needs.目录1 引言2 框架结构..2.1 框架结构的定义.构的发展史及前景构的优缺点构的受力分析3 框剪结构框剪结构的定义及其优缺点.................................................框剪结构的受力分析4 结果分析与讨论5 总结参考文献致谢1.引言建筑业专门从事土木工程、房屋建设和设备安装以及工程勘察设计工作的生产部门。
框剪结构和框架结构用途
框剪结构和框架结构用途框剪结构和框架结构是建筑工程中常用的两种结构形式,它们分别具有不同的用途和特点。
框剪结构主要用于大型建筑物的承重框架结构,而框架结构则适用于各种类型的建筑物。
下面将分别介绍这两种结构的用途及其特点。
一、框剪结构的用途与特点框剪结构是一种由柱、梁和框架组成的刚性结构,其主要用途是用于高层建筑、桥梁和大跨度建筑等工程。
框剪结构的特点如下:1. 承重能力强:框剪结构能够承受较大的水平和垂直载荷,具有较高的抗震性能,能够在地震等自然灾害中保持建筑物的稳定性。
2. 空间利用率高:框剪结构采用了悬挑和跨度较大的设计,能够最大限度地利用空间,增加建筑物的使用面积。
3. 施工周期短:框剪结构采用标准化设计和工厂化生产,可以在较短的时间内完成建筑物的施工,提高工作效率。
4. 可调性强:框剪结构的柱、梁和框架可以根据需要进行调整,使得建筑物具有更好的灵活性和适应性。
二、框架结构的用途与特点框架结构是一种由柱和梁组成的开放式结构,其主要用途广泛,适用于各种类型的建筑物,包括住宅、商业建筑、工业厂房等。
框架结构的特点如下:1. 灵活性高:框架结构可以根据需要进行调整和改变,能够适应不同的建筑要求,实现灵活的空间布局。
2. 经济性好:框架结构采用标准化设计和工厂化生产,可以降低建筑成本,提高施工效率。
3. 施工周期短:框架结构的构件重量轻,易于运输和安装,可以在短时间内完成建筑物的施工。
4. 隔音性能好:框架结构采用了中空的柱和梁,具有较好的隔音性能,能够降低噪音对室内环境的影响。
5. 空间利用率高:框架结构的柱和梁采用较小的截面尺寸,能够最大限度地减少结构对空间的占用,提高使用面积。
总结:框剪结构和框架结构是建筑工程中常用的两种结构形式,它们分别适用于不同类型的建筑物,具有各自独特的特点和用途。
框剪结构适用于高层建筑和大跨度建筑等工程,具有较强的承重能力和抗震性能;而框架结构适用于各种类型的建筑物,具有灵活性高、经济性好等特点。
对比框架结构砖混结构剪力墙结构和钢结构
对比框架结构砖混结构剪力墙结构和钢结构框架结构是建筑结构的一种形式,采用的是柱、梁等构件组成的框架系统,在这个框架系统中承担了建筑的荷载传递功能。
框架结构的特点是结构简单,适用于各种建筑类型。
框架结构主要分为钢结构、混凝土框架结构和木结构。
下面将对比框架结构中的混凝土框架结构和钢结构。
混凝土框架结构是一种广泛应用于建筑工程中的结构形式。
混凝土框架结构由混凝土柱、梁和楼板组成,施工简单,且具有较好的抗震性能。
混凝土具有良好的可塑性和抗压性,可承受较大的垂直荷载,而且能够与钢筋形成良好的黏结作用,形成强大的抗拉能力。
因此,混凝土框架结构在工程中经常用于建筑物的纵向和横向受力系统,能够有效地抵抗垂直荷载和水平荷载。
与混凝土框架结构相比,钢结构由钢柱、梁和框架构件组成,具有更优越的性能。
首先,钢材具有较好的抗拉、抗压和抗刚度能力,比混凝土材料更适合用于构建大跨度和高层建筑。
其次,钢结构的重量较轻,与混凝土结构相比,可以减少建筑物的自重,减小建筑的地基荷载。
此外,由于钢材适合进行工厂预制,因此可以加快施工进度,减少工地现场加工工序,提高工程质量。
最后,钢结构具有较好的韧性和延性,能够有效地吸收和消散地震能量,提高抗震性能。
综上所述,混凝土框架结构和钢结构在结构形式、工程应用和性能方面存在明显的差异。
混凝土框架结构在施工中较为常见,适用于各种建筑类型,具有较好的抗震性能。
而钢结构则具有更轻质、更高层、更大跨度等优势,适用于大型建筑工程,因此其应用范围较广。
在实际工程中,选择适当的结构形式需要根据具体情况来决定,考虑到建筑类型、预算限制、施工周期和抗震要求等因素,进行合理的选择。
商业综合体框架结构和框剪结构经济性对比分析
商业综合体框架结构和框剪结构经济性对比分析发布时间:2012-05-24 作者:王家林黄春林来源:万达规划院结构所0. 引言:城市综合体中的大商业项目,平面尺寸约130mx80m,建筑高度约35m,一般可考虑采用框架,框架-剪力墙结构体系。
选择哪种结构体系,主要考虑以下两方面因素:一方面是建筑功能布置要求,另一方面是工程造价因素。
本文假定建筑功能均能满足要求,仅从工程造价方面分析框架和框剪结构的经济性指标,按照2010版新规范,对两种结构形式分别建立典型结构模型,根据计算结果总结归纳,为方案阶段结构体系的确立提供参考意见。
1. 框架结构计算针对大商业结构的特殊性,建立结构模型平面尺寸1~4层约为134.4mx84m,5、6层为134.4mx50.4m,标准柱网尺寸8.4mx8.4m,地上6层,首层层高5.7m,2~6层层高5.1m,结构平面及模型详见见图1.1和图1.2。
图1.1 结构平面图根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)第6.0.5条,确定设防类别为重点设防类,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011- 2010)表6.1.2确定工程结构抗震等级,见表1.1所示。
框架结构结构计算分析有如下原则:(一)在不同的地震力作用下,框架柱截面按轴压比控制;(二)框架梁、次梁配筋率按1%~1.5%控制;(三)场地类别均按II类,钢筋按HRB400级;(四)结构周期,位移比,承载力均满足规范。
按以上几点原则计算,对比不同地震力作用下结构的砼,钢筋用量见表1.2所示。
2. 框剪结构计算框剪结构的平面布置同框架结构一致,仅按照较为理想的情况均匀的布置了一定数量的墙体,确保底层墙体的抗倾覆弯矩大于50%。
具体的结构模型见图2.1,图2.2所示。
根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)第6.0.5条,确定设防类别为重点设防类,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011- 2010)表6.1.2确定工程结构抗震等级,见表2.1框剪结构计算分析有如下原则:(一)确保结构位移满足规范要求1/800;(二)结构的墙体数量,开洞数量经过优化,确保没有过多布置墙体,如7,8度设防时,结构位移比不小于1/1100;(三)底层框架在规定的水平力作用下承担的地震倾覆弯矩不超过50%;(四)场地类别均按II类,钢筋按HRB400级;(五)结构的周期,扭转周期比,承载力等均满足规范要求。
框架、剪力墙、框 三者对比
建筑功能的特点 构件类型 承力体系 刚度水平 基本周期与地震作用 填充墙体对基本周期的影响 变形特征 适用高度 弹性层间位移限值 弹塑性层间位移限值 内力分析特点 延性设计内容 构件设计
建筑功能的特点
框架结构:平面空间较大,建筑布置灵活,能较大限度地 满足使用要求,适用于各类建筑物。柱体露出影响美观与 使用。 剪力墙结构:由于墙体间距不能太大,适用于中小开间建 筑,如住宅、公寓、旅馆建筑。有时作成局部剪力墙落地 的框支剪力墙结构。 框剪结构:吸收两者的长处,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。可广泛地应用 于各类房屋建筑。
构件类型
框架结构:柱、梁(一维受力构件),楼板(两维平面外 受力构件)
剪力墙结构:墙(两维平面内受力构件)、梁(一维受力 构件),楼板(两维平面外受力构件) 框剪结构:柱、墙、梁、楼板
承力体系
框架结构:梁、板为竖向荷载的水平传力构件,柱为竖向 传力构件;柱及梁共同组成抵抗水平力的抗侧力体系。 剪力墙结构:梁、板为竖向荷载的水平传力构件,墙为竖 向传力构件;墙及墙肢间连梁共同组成抵抗水平力的抗侧 力体系。 框剪结构:梁、板为竖向荷载的水平传力构件,柱及墙为 竖向传力构件;框架与剪力墙共同组成抵抗水平力的抗侧 力体系。其中剪力墙是主要的抗侧力构件。
延性设计内容
框架结构:结构防倒塌设计的梁铰机制要求(强柱弱梁、 强剪弱弯)、构件破坏模式的延性要求(强剪弱弯)、保 证节点区的承载力要求(强节点区、强锚固)、提高和加 强柱根部及角柱、框支柱等受力不利部位的承载力和其他 抗震构造措施( 局部加强、限制柱轴压比,加强柱箍筋对 混凝土的约束、设计内力放大) 剪力墙结构:结构耗能设计的梁铰机制要求(强墙弱梁、 强剪弱弯)、构件破坏模式的延性要求(强剪弱弯)、保 证连梁-墙肢的承载力要求(强锚固)、提高和加强底部墙 体等受力不利部位的承载力和其他抗震构造措施( 设置约 束边缘构件、限制墙体轴压比、设计内力放大) 框剪结构:结合两者的延性设计内容。
框架-剪力墙结构经济性分析的某些误区
框架-剪力墙结构经济性分析的某些误区发布时间:2021-04-26T11:06:00.523Z 来源:《基层建设》2020年第33期作者:刘锋[导读] 摘要:随着我国城镇化进程的稳步推进,城市中土地资源变得极为稀缺,因此越来越多的高层被建设出来,建设成本优化变得越来越迫切。
中国建筑科学研究院有限公司北京市 100013 摘要:随着我国城镇化进程的稳步推进,城市中土地资源变得极为稀缺,因此越来越多的高层被建设出来,建设成本优化变得越来越迫切。
框剪结构作为一种高层建筑应用非常广泛的结构形式被许多人认真研究。
本文在贴合实际工程的基础上对比某框剪结构的经济性来说明一些经济性评价误区。
关键词:结构经济性;优化设计;框剪 1.导言当前我国环境问题突出,新建建筑消耗了巨量的材料、能源等,同时数量庞大的老旧建筑拆解产生的建筑垃圾又面临无处堆放的问题。
而结构设计的优化,不仅在建设阶段能节省材料、节约能源等,还能减少老旧建筑拆除的垃圾数量。
然而对于一个工程来说很难找到最优的结构方案,一般结构设计会寻找一个可行方案,或者选择几个可行的方案进行比较,很难进行大量的结构方案对比择优。
因此针对框剪结构的经济性问题就有人提出通过求最小的地震作用或者按照规范的位移限值控制结构刚度来求最优结,然而这常是数学上的最优解,而非结构工程实际的最优解。
2.基本介绍震害表明,一般刚度越大的建筑物震害越轻。
因为刚度越大变形越小,损坏的可能性就小。
但是结构刚度是用资源堆积出来的,而且一般的建筑,结构刚度越大地震作用也越大,工程实践表明,在其他条件不变的情况下,结构刚度增加一倍,地震作用约增大20%,节点位移和层间侧移减小15%左右。
可见结构刚度的增加对位移的减小作用效能比是很低的,所以一味通过增加结构刚度来控制位移会造成浪费。
剪力墙刚度与整体刚度的比值对框剪结构内力和变形影响很大,当比值较小时,剪力墙过少,水平变形曲线呈剪弯型,结构刚度差,常不满足变形要求;当比值较大时,剪力墙过多,水平位移曲线呈弯剪型,此时刚度较大,地震作用也较大,结构延性降低。
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商业综合体框架结构和框剪结构经济性对比分析
发布时间:2012-05-24 作者:王家林黄春林来源:万达规划院结构所
0. 引言:
城市综合体中的大商业项目,平面尺寸约130mx80m,建筑高度约35m,一般可考虑采用框架,框架-
剪力墙结构体系。
选择哪种结构体系,主要考虑以下两方面因素:一方面是建筑功能布置要求,另一方面是工程造价因素。
本文假定建筑功能均能满足要求,仅从工程造价方面分析框架和框剪结构的经济性指标,按照2010版新规范,对两种结构形式分别建立典型结构模型,根据计算结果总结归纳,为方案阶段结构体系的确立提供参考意见。
1. 框架结构计算
针对大商业结构的特殊性,建立结构模型平面尺寸1~4层约为134.4mx84m,5、6层为134.4mx50.4m,标准柱网尺寸8.4mx8.4m,地上6层,首层层高5.7m,2~6层层高5.1m,结构平面及模型详见见图1.1和图1.2。
图1.1 结构平面图
根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)第6.0.5条,确定设防类别为重点设防类,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011- 2010)表6.1.2确定工程结构抗震等级,见表1.1所示。
框架结构结构计算分析有如下原则:(一)在不同的地震力作用下,框架柱截面按轴压比控制;(二)框架梁、次梁配筋率按1%~1.5%控制;(三)场地类别均按II类,钢筋按HRB400级;(四)结构周期,位移比,承载力均满足规范。
按以上几点原则计算,对比不同地震力作用下结构的砼,钢筋用量见表1.2所示。
2. 框剪结构计算
框剪结构的平面布置同框架结构一致,仅按照较为理想的情况均匀的布置了一定数量的墙体,确保底层墙体的抗倾覆弯矩大于50%。
具体的结构模型见图2.1,图2.2所示。
根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)第6.0.5条,确定设防类别为重点设防类,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011- 2010)表6.1.2确定工程结构抗震等级,见表2.1
框剪结构计算分析有如下原则:(一)确保结构位移满足规范要求1/800;(二)结构的墙体数量,开洞数量经过优化,确保没有过多布置墙体,如7,8度设防时,结构位移比不小于1/1100;(三)底层框架在规定的水平力作用下承担的地震倾覆弯矩不超过50%;(四)场地类别均按II类,钢筋按HRB400级;(五)结构的周期,扭转周期比,承载力等均满足规范要求。
按以上几点原则计算,对比不同地震力作用下结构的砼,钢筋用量见表2.2所示。
3. 框架和框剪结构经济性对比
根据以上材料用量统计,提取主要的用钢量对比(梁、柱、墙用钢量除以总建筑面积),对比结果见表3.1所示。
从以上对比结果可以发现:
(一)6度设防时,框架部分的抗震等级分别为三级和二级,框架和框剪结构用钢量的相对差值较大,绝对差值不大,;
(二)7度设防时,框架部分的抗震等级分别为二级和一级,框架和框剪结构用钢量的相对差值和绝对差值均较小,跟框架结构相比,框剪结构由于墙体的增加导致的用钢量的增加和框架部分减少的用钢量基本相当;
(三)8度设防时,框架部分的抗震等级均为一级,框架结构和框剪结构用钢量的相对差和绝对差均比较明显。
4. 工程实例
广州某商业建筑工程概况如下:地上建筑5层,地下室2层,地上层高5.1m,建筑高度约26米,建筑平面尺寸约200mx100m,抗震设防烈度为7度(0.1g),分别采用框架结构、少墙框架结构和框剪结构进行计算,结构模型见图4.1和图4.2所示。
经结构计算,对比以上两种结构体系的经济指标,见表4.1所示:
综合以上比较分析,本工程采用三种不同的结构形式的经济指标非常接近,框剪稍经济,框架次之,少墙框架稍差。
与之前的试算模型计算结论比较接近。
5. 结论
以上就框架结构和框剪结构的经济性进行了基本的模型试算,并补充分析了某具体工程实例,从计算分析的结果基本可以得出如下结论:
(1)低烈度(6度)设防地区,采用框架结构和框剪结构的经济指标的相对接近,用钢量的绝对差值取决于墙体的数量。
采用框架结构即可为结构提供足够的抗侧刚度,如增加墙体,则基本为构造配筋,墙体的作用不明显。
(2)中烈度(7度)设防地区,采用框架结构和框剪结构的经济指标非常接近。
当结构的布置不同时,有时框架结构略经济,有时框剪结构略经济;
(3)高烈度(8度)设防地区,采用框架结构的经济性明显好于框剪结构。
由于高烈度地区,墙体数量及配筋均较大,导致墙体的配筋的绝对值较大。
(4)大商业项目当采用框剪结构体系时,墙体的布置一般比较受限制,而在抗侧刚度不足时,墙体的数量又无法减少。
从建筑功能角度和控制成本的角度,采用框架结构为优选的结构体系,若因为大空间的影院,采光顶等无法提供足够的抗侧刚度时,可考虑采用框剪结构体系。