板柱剪力墙结构设计
板柱—抗震墙办公楼结构设计
板柱—抗震墙办公楼结构设计戴亚鹏【摘要】According to the engineering examples,the paper sums up some attentive problems for designing the slab-column and anti-seismic wall structure,including the selection of the calculation methods,the equivalent frame-beam calculation of width,and the allocation of the plane structure,and illustrates the evaluation for the beam's width and the thickness of the plate in the equivalent frame method,so as to direct the practice.%通过工程实例总结了设计板柱—抗震墙结构时应注意的计算方法的选用,等代框架梁宽度计算,平面结构布置等问题,着重阐述了选用等代框架法中梁宽的取值、板厚的取值,以期指导实践。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)027【总页数】3页(P51-53)【关键词】无梁楼盖;板柱—抗震墙结构;等代框架法;等代梁宽度【作者】戴亚鹏【作者单位】山西省建筑科学研究院,山西太原030001【正文语种】中文【中图分类】TU243无梁楼盖结构体系又称板柱—抗震墙结构体系,这是相对梁板结构体系而言的。
在我国,无梁楼盖结构体系是近年来发展较为迅速的一项建筑结构新技术。
较之传统的密肋梁结构体系它具有整体性好、建筑空间大,可有效地增加层高等优点。
并且,采用无梁楼盖体系的建筑物的地震效应也要明显小于层高较大的梁板结构体系的建筑物。
在施工方面,采用无梁楼盖结构体系的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高了施工速度。
板柱剪力墙结构
第2章 抗侧力结构与布置
试验研究 无支撑
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
试验研究 十字支撑
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
Dr.FazlurKhan
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
2.6.1 框筒(Framed Tube)
• 框筒是由布置在建筑物周边的柱距小、梁 截面高的密柱深梁框架组成。
•钢 • 钢筋混凝土
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
性
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
框架-墙板结构 (墙板代替钢支撑)
• 带竖缝RC墙板 • 带横缝RC墙板 • 内藏钢支撑RC墙板 • 钢板墙 • 带竖缝钢板墙
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
偏心支撑框架 支撑连接位置偏离梁柱节点,形成
消能梁段
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
偏心支撑框架的特点
• 刚度与中心支撑框架接近 • 消能梁段腹板剪切屈服,耗散地震能量 • 支撑斜杆、柱和消能梁段以外的梁保持弹
梁、柱、板、剪力墙的平面表示方法
梁、柱、板、剪力墙的平面表示方法1 梁的平面表示方法1.1 平面注写方式系在梁平面布置图上,分别在不同编号的梁中各选一根梁,在其上注写梁的截面尺寸和配筋的具体数值。
平面注写包括集中标注和原位标注。
集中标注表达梁的通用数值,原位标注表达梁的特殊数值。
当集中标注中的某项数值不适用于梁的某部位时,则将该项数值用原位标注,使用时,原位标注取值优先。
1.2 截面注写方式系在梁平面布置图上,分别在不同编号的梁中各选择1根梁,用剖面号引出配筋图,并在其上注写梁的截面尺寸和配筋具体数值。
1.3 集中标注内容解释(1)梁编号在实际工程中可能遇到各种各样的梁,平法图集将梁归类如下,见表1-1。
例:KL2(2A)表示第2号框架梁,2跨,一端悬挑;L9(7B)表示第9号非框架梁,7跨,两端有悬挑。
(2)梁截面梁编号后面紧跟着是梁的截面,一般用“截面宽×截面高”表示,如:300×650表示梁的截面宽为300mm,截面高为650mm。
(3)箍筋的表示方法箍筋包括钢筋级别、直径、加密区与非加密区间距及肢数等内容。
例:Φ10@100/200(4),表示箍筋为一级钢筋,直径为Φ8,加密区间距为100,非加密区间距为200,均为四肢箍。
Φ8@100(4)/150(2),表示箍筋为一级钢筋,直径为Φ8,加密区间距为100,四肢箍;非加密区间距为150,两肢箍13Φ10@150/200(4),表示箍筋为一级钢筋,直径为Φ10;梁的两端各有13个四肢箍,间距为150;梁的中部间距为200,四肢箍。
18Φ12@150(4)/200(2),表示箍筋为一级钢筋,直径Φ12;梁两端各有18根四肢箍,间距为150;梁跨中部分,间距为200,双肢箍。
(4)梁上下通长筋和架立筋的表示方法1)如果只有上部通长筋,没有下部通长筋,则在集中标注只表示上部通长筋。
例:集中标注中2Φ25表示上部通长筋为两根二级钢筋,直径为25。
2)如果同时有上部通长筋和下部通长筋,用分号“;”隔开。
板柱抗震墙结构
板柱抗震墙结构什么是板柱抗震墙结构?就是楼层处不设梁,完全用钢筋混凝土厚板作为承重构件,在地震时,传递水平地震力。
在我国,纯板柱体系是不被润徐的,必须设置剪力墙,这就是板柱剪力墙体系。
在国外,如澳大利亚,应用很多的。
板柱-抗震墙结构抗震设计要求:板柱-抗震墙结构的抗震墙,其抗震构造措施应符合本节规定,尚应符合本规范第6.5 节的有关规定;柱(包括抗震墙端柱)和梁的抗震构造措施应符合本规范第6.3 节的有关规定。
板柱-抗震墙的结构布置,尚应符合下列要求:1、抗震墙厚度不应小于180mm.且不宜小于层高或无支长度的1/20;房屋高度大于12m时,墙厚不应小于200mm。
2、房屋的周边应采用有梁框架,楼、电梯洞口周边宜设置边框梁。
3、8 度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点,托板或柱帽根部的厚度(包括板厚)不宜小于柱纵筋直径的16 倍,托板或柱帽的边长不宜小于 4 倍板厚和柱截面对应边长之和。
4、房屋的地下一层顶板,宜采用梁板结构。
板柱-抗震墙结构的抗震计算,应符合下列要求:1、房屋高度大于12m 时,抗震墙应承担结构的全部地震作用;房屋高度不大于12m 时,抗震墙宜承担结构的全部地震作用。
各层板柱和框架部分应能承担不少于本层地震剪力的20%。
2、板柱结构在地震作用下按等代平面框架分析时,其等代梁的宽度宜采用垂直于等代平面框架方向两侧柱距各l/4。
3、板柱节点应进行冲切承载力的抗震验算,应计入不平衡弯矩引起的冲切,节点处地震作用组合的不平衡弯矩引起的冲切反力设计值应乘以增大系数,一、二、三级板柱的增大系数可分别取1.7、1.5、1.3。
板柱-抗震墙结构的板柱节点构造应符合下列要求:1、无柱帽平板应在柱上板带中设构造暗梁,暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各不大于1.5 倍板厚。
暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50%,暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2;箍筋直径不应小于8mm,间距不宜大于3/4 倍板厚,肢距不宜大于 2 倍板厚,在暗梁两端应加密。
钢板剪力墙结构设计_浅谈结构设计中剪力墙的设计与分析
钢板剪力墙结构设计_浅谈结构设计中剪力墙的设计与分析摘要:高层的增多让剪力墙的应用更加繁复,所以我们作为结构设计者更要清晰准确的掌控好剪力墙的使用,达到设计的建筑的使用性,安全性都能最优化,来保护人民的生命财产安全,在灾难面前不受损失。
关键词:剪力墙;设计;基本概念剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。
一、剪力墙的尺寸 1.剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。
2.剪力墙结构中,墙是一平面构件,它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,其受水平力作用下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需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:墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
3.实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙:整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。
整体墙受力如同竖向悬臂,当剪力墙墙肢较长时,在力作用下法向应力呈线性分布,破坏形态似偏心受压柱,配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏,提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长,以防止截面应力相差过大。
联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙,但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多,墙肢单独作用显著,连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。
壁式框架:当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢,构件形成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,墙已类似框架的受力特点,因此计算和构造应按近似框架结构考虑。
5剪力墙结构设计
(3)、当不能设置扶壁柱时,应在墙与梁相交处设 置暗柱,并宜按计算确定配筋; (4)、必要时,剪力墙内可设置型钢。 本条所列措施,均可增大墙肢抵抗平面外弯矩的 能力。另外,对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半 刚接,减少墙肢平面外弯矩。铰接端或半刚接端可通 过弯矩调幅或梁变截面来实现,此时应相应加大梁跨 中弯矩。
≥2000
(a)
(b)
(c)
(d)
4、剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确 的墙肢和连梁。宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。 抗震设计时,一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强 部位不宜采用错洞墙,其他情况如无法避免错洞墙,宜 控制错洞口间的水平距离不小于2m,设计时应仔细计算 分析,并在洞口周边采取有效构造措施(图5-1a、b)。 一、二、三级抗震设计的剪力墙不宜采用叠合错洞墙; 当无法避免叠合错洞布置时,应按有限元方法仔细计算 分析,并在洞口周边采取加强措施(图5-1c)或采用其 他轻质材料填充将叠合洞口转化为规则洞口(图5-1d, 其中阴影部分表示轻质填充墙体)。
图5-5 标准层 结构平 面图
本工程抗震设防烈度为7度,Ⅱ类场地土,基本风 压为 0.5kN / m 2。 (1)、结构方案 本工程上部标准层为住宅,每个单元由9个建筑分 单元组成,其结构布置利用单元中部设置的两部电梯、 设备管道井及一个剪力楼梯所围合的剪力墙内筒体单 元,作为结构的主要抗侧力构件,但围绕其周围的8个 住宅单元结构如何布置值得推敲。
错洞墙的内力和位移计算应符合有关规定。对结 构整体计算中采用杆系、薄壁杆系模型或对洞口作了 简化处理的其他有限元模型时,应对不规则开洞墙的 计算结果进行分析、判断,并进行补充计算和校核。 目前除了平面有限元方法外,尚没有更好的简化方法 计算错洞墙。采用弹性平面有限元方法得到应力后, 可不考虑混凝土的作用,按应力进行配筋,并加强构 造措施。
剪力墙结构设计计算要点和实例
5.1 概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构,称为剪力墙结构体系。 墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为 3~8m。因而剪力墙结构适用 于要求小房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料, 如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法,施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高,墙厚在高度方向可以逐步减少,但要注意
M=q/2H2(均布荷载) ;V=qH M=q/3H2 (倒三角形) ;V=qH/2 M:墙体底部弯矩;V:墙体底部剪力。
3、计算位移: (1)考虑洞口对截面面积及刚度的削弱: 其中: 等效截面面积, :截面毛面积。 (2)等效截面惯性矩:即取有洞和无洞截面惯性矩沿竖向的加权 平均值。 有洞口处墙截面惯性矩的计算:
避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的 1/25 及 160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平力作用下侧向变形 很小。墙体截面面积大,承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。 因此,它适宜于建造高层建筑,在 10~50 层范围内都适用,目前我国 10~30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪力墙间距太小,平面布 置不灵活,不适应于建造公共建筑,结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度,剪力墙的间距要尽可能做 大些,如做成 6m 左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口,这时应尽量使洞口上下 对齐、布置规则,洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的,因此,在建筑物的从纵横两个方向 都应布置剪力墙,且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向,剪力墙应伸至基础,直至地下室底板,避免在竖向出现结构刚度突 变。但有时,这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中,一 般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店,这就要求在建筑物底部取消部分 隔墙以形成大空间,这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架, 即成为框支剪力墙结构,也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时,称为框支剪力墙,底层柱的刚度小,形成上下 刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形,致使结构破坏。 因此,在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。
剪力墙结构设计注意要点
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大加速度限值为:住宅、公寓?0.15?m/s2,办公、旅馆?0.25?m/s2?◆?伸缩缝?1.?最大间距:现浇?45m,装配?65m?2.?可适当放宽最大间距的条件:?①?顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率?②?顶层加强保温隔热措施,外墙设置外保温层?③?每隔30~40m留出后浇带,带宽800~1000mm,钢筋采用搭接接头,后浇带砼两个月之后浇灌?④?顶部楼层改用刚度较小的结构形式,或顶部设局部温度缝,将结构划分为长度较短的区段?⑤?采用收缩较小的水泥,减少水泥用量,砼中加入适宜的外加剂?⑥?提高每层楼板的构造配筋率,或采用部分预应力混凝土?◆?防震缝?1.?最小宽度:按框架结构的50%取用,但不宜小于70mm。
框架-剪力墙结构设计
第8章框架-剪力墙结构设计【学习目标】本章主要介绍框架-剪力墙结构和板柱-剪力墙结构。
框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构的结构布置、计算分析、截面设计及构造要求除应符合本章的规定外,尚应分别符合前面各章的有关规定。
8.1 框架-剪力墙结构特点8.1.1 框架-剪力墙结构体系框架-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,同时又具有侧向刚度较大的优点,是一种比较好的抗侧力体系,广泛应用于高层建筑。
抗震设计时,框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系,结构的两个主轴方向都要布置框架和剪力墙。
框架-剪力墙结构可采用下列形式:(1)框架与剪力墙(单片墙、联肢墙或较小井筒)分开布置;(2)在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙(带边框剪力墙);(3)在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙;(4)上述两种或三种形式的混合。
框架-剪力墙结构具有如下的一些特点:(1)框剪结构,由延性较好的框架、抗侧力刚度较大并带有边框的剪力墙和有良好耗能性能的连梁所组成,具有多道抗震防线,从国内外经受地震后震害调查表明,确为一种抗震性能很好的结构体系。
(2)框剪结构在水平力作用下,水平位移是由楼层层间位移与层高之比Δu/ℎ控制,而不是顶点水平位移进行控制。
层间位移最大值发生在(0.4~0.8)H 范围内的楼层,H为建筑物总高度。
(3)框剪结构在水平力作用下,框架上下各楼层的剪力取用值比较接近,梁、柱的弯矩和剪力值变化较小,使得梁、柱构件规格较少,有利于施工。
8.1.2 框架-剪力墙受力特点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墙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本身在水平荷载作用下呈剪切型变形,剪力墙则呈弯曲型变形。
剪力墙、柱、板配筋率
剪力墙、柱、板配筋率剪力墙(纯剪力墙)1剪力墙截面一般部位墙厚度,一二级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20,三四级不应小于140mm且不宜小于层高或无支长度的1/25。
无端柱或翼墙时,一二级不宜小于层高或无支长度的1/16;三四级不宜小于层高或无支长度的1/20。
2底部加强区墙厚度一二级不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16;三四级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20。
无端柱或翼墙时,一二级不宜小于层高或无支长度的1/12;三四级不宜小于层高或无支长度的1/16。
3参数指标轴压比一级时9度不宜大于0.4,7、8度时不宜大于0.5;二三级时不宜大于0.6(此项需在建模阶段控制)。
剪力墙配筋率一二三级抗震墙的竖向、水平分布筋最小配筋率均不应小于0.25%,四级抗震墙分布筋最小配筋率不应小于0.20%。
;部分框支剪力墙结构的落地剪力墙底部加强区竖向和水平分布筋配筋率不应小于0.3%。
剪力墙分布筋布置1》剪力墙的竖向和水平分布筋间距:不宜大于300mm,部分框支剪力墙结构的落地剪力墙底部加强区竖向和水平分布筋间距不宜大于200mm;2》分布筋直径:不宜大于墙厚的1/10,且不应小于8mm,竖向筋直径不宜小于10mm;拉筋间距不宜大于600mm,直径不应小于6mm。
4边缘构件:约束边缘构件和构造边缘构件轴压比对于剪力墙结构,底部楼层墙肢截面的轴压比,一级(9度)大于0.1、一级(7、8度)大于0.2、二三级大于0.3时需设置约束边缘构件,小于以上情况均设构造边缘构件。
构造边缘构件截面尺寸按照《高规》图7.2.16确定,注意不要按照《抗规》确定截面尺寸,因为《抗规》中构造约束边缘构件的长度比《高规》短;纵向钢筋配筋率及箍筋直径和间距均按《抗规》表6.4.5-1取用即可,构造边缘构件箍筋无体积配箍率要求。
约束边缘构件约束构件根据轴压比和所在墙体的类型及长度确定约束边缘构件长度,在结合规范中的图示来确定最终的约束边缘构件截面尺寸;纵筋配筋量直接PKPM计算结果配筋,最小配筋量结合《抗规》表6.4.5-3确定;箍筋结合《抗规》表6.4.5-3中,有轴压比查配箍率特征值,进而得出体积配箍率最小值;箍筋间距也查该表。
简析板柱—剪力墙结构
简析板柱—剪力墙结构无梁楼盖结构[[1],[2]]又称板柱结构,是一种比较好的楼板结构,因为具有施工简便、速度快、楼层净高较高、管道穿行方便等优点,这种结构广泛应用于住宅、办公楼、停车楼以及其他工业与民用建筑[[3]]。
板柱结构的抗侧刚度较弱,地震时侧移较大,在地震区宜设置剪力墙,形成板柱-剪力墙结构,这样可以减少侧移和节点弯矩,减少非结构构件的损害[[4]]。
板柱-剪力墙结构体系的计算主要有两大部分:1)整体的空间结构分析计算,2)无梁楼盖本身的分析计算。
进行无梁楼盖结构设计,目前多采用三种方法:经验系数法、等代框架法、有限元法[[5],[6],[7],[8]]。
计算方法各有不同,适用条件不同,采用的设计软件也不同,通过对无梁楼盖计算的分析比较,剖析现行设计计算中存在的问题,探讨解决的办法及适合现阶段无梁楼盖结构设计的实用计算方法,从而得出最符合实际受力情况的计算方法。
1 板柱-剪力墙结构的计算方法板柱-剪力墙结构在竖向荷载作用下的内力及位移计算一般较常用的有经验系数法、等代框架法和有限元法。
但在风荷载和地震作用下,板柱-剪力墙结构体系的受力要复杂得多,可采用空间结构的等代框架法,也可采用有限元空间模型的计算方法或其他计算方法。
1.1板柱-剪力墙结构在竖向荷载作用下的计算方法1.1.1经验系数法经验系数法又称为直接设计法或弯矩系数法,是传统、方便、实用的设计方法,因而被广泛应用,但经验系数法有较为严格的适用条件。
符合下列条件时,可以用经验系数法计算竖向荷载作用下的板带内力[6,[9]]:•荷载为均布荷载,且不大于恒载的3倍;•每个方向至少有3个连续跨;•任一区格的长边与短边之比不大于1.5;•一方向上的最大跨度与最小跨度之比不大于1.2。
1.1.2等代框架法等代框架法,是将整个无梁板结构分别沿纵横柱列方向划分为具纵向和横向的等待框架框,在竖向荷载作用下,不符合经验系数法的条件时,板柱-剪力墙结构的楼板可采用等代框架法计算其内力[6,9]:等代框架的计算宽度,取垂直于计算跨度方向的两个相邻平板中心线的间距;有柱帽时,等代框架梁、柱的线刚度,可按现行国家标准《钢筋混凝土升板结构技术规程》(GBJ130-90)的相关规定进行计算确定;有柱帽时,柱上板带负弯矩钢筋,应考虑柱帽厚度的有利影响;计算纵向和横向两个方向的等代框架时,均应承担全部荷载作用;计算中宜考虑活荷载的不利组合。
框架剪力墙结构施工组织设计
框架剪力墙结构施工组织设计一、工程概况本工程为具体工程名称,位于工程地点。
总建筑面积为具体面积平方米,地上地上层数层,地下地下层数层。
结构形式为框架剪力墙结构,基础类型为基础类型。
二、施工部署(一)施工目标1、质量目标:确保工程质量达到具体质量标准。
2、工期目标:总工期为具体工期天。
3、安全目标:杜绝重大伤亡事故,轻伤事故频率控制在具体比例以内。
(二)施工顺序1、基础工程:包括土方开挖、基础垫层、基础钢筋绑扎、基础混凝土浇筑等。
2、主体结构:先施工框架柱、剪力墙,再施工梁、板。
3、装饰装修:自上而下进行。
(三)施工组织机构成立项目经理部,项目经理全面负责工程的施工管理工作,下设技术负责人、施工员、质检员、安全员等。
三、施工准备(一)技术准备1、熟悉施工图纸,进行图纸会审。
2、编制施工组织设计和专项施工方案。
3、做好技术交底工作。
(二)现场准备1、平整施工场地,修筑临时道路和排水设施。
2、搭建临时办公和生活设施。
3、布置施工临时用电、用水线路。
(三)材料准备1、根据施工进度计划,编制材料采购计划。
2、对原材料进行检验和试验,确保质量合格。
(四)机械设备准备1、配备塔吊、混凝土输送泵、钢筋加工设备等。
2、对机械设备进行调试和维护,确保正常运行。
四、主要施工方法(一)测量放线1、根据建设单位提供的坐标控制点和水准点,建立施工测量控制网。
2、进行基础和主体结构的测量放线工作,确保轴线和标高的准确性。
(二)钢筋工程1、钢筋的加工在现场钢筋加工棚进行,按照设计和规范要求进行制作。
2、钢筋的连接采用焊接或机械连接,确保连接质量符合要求。
3、钢筋的绑扎要牢固,间距均匀,符合设计和规范要求。
(三)模板工程1、框架柱和剪力墙采用定型钢模板,梁、板采用竹胶板模板。
2、模板的支撑系统要牢固可靠,保证模板的稳定性和垂直度。
3、模板拆除要按照规范要求进行,先支后拆,后支先拆。
(四)混凝土工程1、混凝土采用商品混凝土,由混凝土输送泵输送至浇筑部位。
新型钢板剪力墙结构设计
新型钢板剪力墙结构设计摘要:钢板剪力墙是指在钢质结构框架的基础之上,为了提高框架的刚度以及抗震能力在一部分框架的梁柱之间内填钢板。
钢板剪力墙结构的主要特点是塑性好、刚度大、抗震性能强等。
钢板剪力墙是一种新型的结构形式,根据一些研究学者试验的结果表明,这种结构形式的抗震性能良好,钢板剪力墙的自重轻,施工进度快,在高地震烈度区域以及重要性建筑结构中都表现了良好的技术经济性。
本文就针对新型钢板剪力墙的结构设计问题做简要的说明。
关键词:钢板剪力墙抗震性能结构设计钢板剪力墙框架结构属于一种新型的抗震墙,它是在钢筋混凝土的框架之内焊接钢板形成的。
经过初步研究表明,和混凝土剪力墙相比较,钢板剪力墙的特点是延性好、自重轻、节省钢材、而且施工速度快,所以钢板剪力墙具有良好的发展前景。
我国本来就是地震比较多发的国家,尤其是2008年5月12日的汶川大地震,给我国带来了非常大的灾难。
8级的强烈地震使灾区的大部分房屋都倒塌了,很多群众被压在了废墟之中,给人民生命财产安全造成了巨大的损失。
近年来,美国和日本等国开始研究钢板剪力墙结构,研究学者普遍认为这是一种抗震性能比较好的建筑结构。
各个国家的学者的研究得到了共同的结论:这种钢板剪力墙结构弹性初始刚度比较高、滞回性能相对稳定、位移延性系数大。
在我国的新疆地区,建筑的抗震等级要求为8级,使用新型钢板剪力墙结构可以保证其抗震系数。
1 新型钢板剪力墙的分类无加劲钢板剪力墙实质是加劲钢板剪力墙在加劲刚度比是零时候的一种特殊情况。
在单向受剪力的情况下,无加劲钢板剪力墙的厚壁钢板非线性特征表现为材料的屈服;薄壁钢板剪力墙则表现为钢板的先行弯曲,之后对角线方向的拉力带形成以及材料屈服,具有几何与材料两个方面的双重非线性。
无加劲钢板剪力墙在水平方向力的作用下,弹性屈曲强度特别低。
2 新型钢板剪力墙的优点2.1 新型钢板剪力墙的自身重量轻和钢筋混凝土剪力墙比较,钢板剪力墙最主要的优点就是其自身的重量轻,这就在很大程度上减少了由于自身重力带来的应力。
混凝土剪力墙、柱配筋设计要点及流程
Lo2
Lo
µ2
µ
Lo1
µ1
长度系数满足: 长度系数满足:Lo1*µ1 = Lo2* µ2 = Lo3* µ3 = Lo* µ 系数满足
框架(异形)柱设计
框架柱计算长度及越层柱设计
● 地下室计算会强制采用刚性楼板假定,设计时应按实际情况修改:
13矩形柱单向双向偏心受力配筋方法选择选用双向偏心受力空间结构分析模型根据实际受力理论应进行双向偏心计算一般情况下安全可靠经济合理双向偏心配筋计算由于布筋方式不同结果不唯一双向偏心配筋计算由程序自动进行布筋有可能不合理结果偏大时应调整布筋并使其通过验算单向偏心计算方法是双向偏心的特例是传统的计算方法单向偏心配筋计算应进行双向验算特别是角柱心受压柱由于单向偏心配筋两组最不利荷载同时出现概率很小且未考虑对边钢筋作用一般可以通过双向验算14矩形柱单向双向偏心受力配筋方法选择若结构分析时考虑双向地震作用且由地震作用组合控制截面配筋时由于计算方法已考虑双向弯矩的放大作用可采用单向偏心受力配筋方法双偏压验算pkpm2010墙梁柱施工图柱平法施工图双偏压15框架柱计算长度及越层柱设计柱的计算长度按混规6220取一般来说底层柱取10其余楼层取125越层柱的特点是
● 柱的计算长度按“混规” 6.2.20取,一般来说,底层柱取1.0,其余 楼层取1.25 ● 越层柱的特点是:在越层点不受楼板的约束: 越层柱
框架(异形)柱设计
框架柱计算长度及越层柱设计
● 非刚性楼板假定下,Satwe会自动搜索越层柱信息并正确计算其长度系 数。各段柱的净长度乘以本段柱的计算长度系数就等于真实的柱计算 长度:
框架(异形)柱设计
矩形柱单向、双向偏心受力配筋方法选择
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
8 框架-剪力墙结构设计
新增
2 设置柱托板时,非抗震设计时托板底部宜布置构造钢筋;抗震设 计时托板底部钢筋应按计算确定,并应满足抗震锚固要求。计算柱 上板带的支座钢筋时,可考虑托板厚度的有利影响;
3 无梁楼板允许开局部洞口,但应验算满足承载力及刚度要求。当 未作专门分析时,在板的不同部位开单个洞的大小应符合图8.2.4 的要求。若在同一部位开多个洞时,则在同一截面上各个洞宽之和 不应大于该部位单个洞的允许宽度。所有洞边均应设置补强钢筋。
3 有楼、电梯间等较大开洞时,洞口周围宜设置框架梁或边梁;
4 无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽(柱托)板或有柱帽 (柱托)板形式。柱托板的长度和厚度应按计算确定,且每方向长 度不宜小于板跨度的1/6,其厚度不宜小于板厚度的1/4。7 度时宜 采用有柱托板,8 度时应采用有柱托板,此时托板每方向长度尚不 宜小于同方向柱截面宽度和4 倍板厚之和,托板总厚度尚不应小于
【说明】
框架-剪力墙结构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不尽相同,结构性 能也有较大的差别。本次修订对此做了较为具体的规定。在结构设 计时,应据此比值确定该结构相应的适用高度和构造措施,计算模 型及分析均按框架-剪力墙结构进行实际输入和计算分析。
8.2.3 板柱-剪力墙结构设计应符合下列规定:
1 结构分析中规则的板柱结构可用等代框架法,其等代梁的宽度宜 采用垂直于等代框架方向两侧柱距各1/4;宜采用连续体有限元空间 模型进行更准确的计算分析;
2 楼板在柱周边临界截面的冲切应力,不宜超过0.7ft,超过时应配 置抗冲切钢筋(尽可能采用高效能抗剪栓钉以提高抗冲切能力), 当地震作用导致柱上板带支座弯矩反号时还应对反向作复核。板柱 节点冲切承载力的验算可按有关规范的相关规定进行验算,并应考 虑节点不平衡弯矩作用下产生的剪力影响;
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板柱剪力墙结构设计
板柱剪力墙的建模
方法一、PM建模时按等代梁建模,用于考虑水平荷载作用
方法二、PM中按虚梁输入不能考虑水平荷载作用,当没有用虚梁进行单元划分时,柱弯矩计算不合理。
Satwe计算虚梁的模型时应该增加网格细分房间,比如3X3帮助satwe 进行单元划分,这样可以考虑板的弯曲,柱弯矩计算合理。
PMSAP可以自动对楼板(房间)单元进行划分,还可以考虑板单元与梁的协调,最合理。
Slabcad进行有限元分析时,程序不考虑等代梁的刚度,以免与板的刚度重复考虑,但是能考虑等代梁范围内板的刚度。
一般板柱剪力墙结构应采用等代梁建模,计算和分析比较合理。