框架结构和剪力墙结构各自有什么优点

框架结构和剪力墙结构各自有什么优点
框架结构和剪力墙结构各自有什么优点

框架结构和剪力墙结构各自有什么优点?

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框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构。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。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工,建筑的内外墙处理十分灵活,应用范围很广。这种结构形式虽然出现较早,但直到钢和钢筋混凝土出现后才得以迅速发展。根据框架布置方向的不同,框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置,楼板和联系梁沿纵向布置,具有结构横向刚度好的优点,实际采用较多。纵向布置同横向布置相反,横向刚度较差,应用较少。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架,建筑的整体刚度好,是地震设防区采用的主要方案之一。

剪力墙结构:

剪力墙结构是利用建筑的内墙或外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构。剪力墙一般为钢筋混凝土墙,高度和宽度可与整栋建筑相同。因其承受的主要再载是水平荷载,使它受剪受弯,所以称为费力墙,以便与一般承受垂直荷载的墙体相区别。剪力墙结构的侧向刚度很大,变形小,既承重又围护,适用于住宅和旅游等建筑。国外采用剪力墙结构的建筑已达70层,并且可以建造高达100~150层的居住建筑。由于剪力墙的间距一般为3~8m,使建筑平面布置和使用要

求受到一定限制,对需要较大空间的建筑通常难以满足要求。剪力墙结构可以现场捣制,也可预制装配。装配式大型墙板结构与盒子结构,就其实质也是剪力墙结构。

框架一剪力墙结构:

简称框一剪结构。它是指由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。框架结构建筑布置比较灵活,可以形成较大的空间,但抵抗水平荷载的能力较差,而剪力墙结构则相反。框架一剪力墙结构使两者结合起来,取长补短,在框架的某些柱间布置剪力墙,从而形成承载能力较大、建筑布置又较灵活的结构体系。在这种结构中,框架和剪力墙是协同工作的,框架主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平荷载。筒体结构指由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构。筒体,是由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。简体结构适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。筒体结构分筒体一框

短肢剪力墙的定义

(1)短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙;

(2)高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构;

(3)短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),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。短肢剪力墙的界定方法

规程相关规定:《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条规定了高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),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,并且应符合一系列规定。第7.1.3条规定了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,不应采用第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。

短肢剪力墙结构的必要条件: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%。

短肢剪力墙结构的下限:当短肢墙较少时,如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%~40%,则可以按普通剪力墙结构设计。下限规范没有规定,用户可以灵活掌握。

B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,即使

置筒体,也不能采用。

其最大适用高度比高规表4.2.2-1中剪力墙结构的规定值适当降低,且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。

如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成短肢剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。

短肢剪力墙结构,其首先应是全剪力墙结构。

短肢剪力墙结构中,应有足够的长肢剪力墙。

如果把短肢墙看成异形柱,则短肢剪力墙结构可以认为呈框剪结构的变形特征。

当结构形式符合短肢剪力墙结构形式后,才能在软件“总信息”参数的结构体系中,定义结构为“短肢剪力墙结构”。

当采用壳元模型时,应加细单元的划分。(宜把默认的2改为1)短肢剪力墙结构有时用薄壁杆元(TAT)可能更合适。因短肢墙的模型更符合薄壁杆元模型,采用壳元则有单元划分不细的问题。短肢剪力墙的与异形柱的区别

对于12~16层的小高层建筑结构,采用既可以保证结构的刚度、位移,又可以使室内空间方正合理。所以短肢剪力墙结构得以普遍应用。

短肢剪力墙的受力、变形特征,类似以框剪结构。但比框架结构的刚度分配、内力分配更合理,结构的变形协调导致的竖向位移差别,也比框剪结构小,则传基础荷载更均匀、合理。

1、短肢墙与异形柱的区别

截面尺寸:

柱:H/B <;3;(单肢)

异形柱:H/B <;5;(一般柱肢数≤两肢)

短肢剪力墙:5 <;H/B <;8;(墙肢数≤两肢)

剪力墙:H/B >;8。(不限)

当有大于两肢的短肢墙或异形柱时,尽管各肢的长宽比符合要求,也宜按墙输入、设计。

2 、短肢墙与异形柱的设计区别:

异形柱:轴压比(按框架柱)、刚度(梁考虑刚域)、配筋(双偏压)、构造(按异形柱规程)。

短肢墙:轴压比(按剪力墙)、刚度(墙输入、采用壳元或薄壁杆元)、配筋(按剪力墙)、构造(按高规的短肢墙构造)。

弱短肢剪力墙(截面高厚之比小于5的墙肢):高规7.2.5条文规定了不宜采用墙肢截面高度与厚度之比小于为5的剪力墙;当其小于5时,其在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一级(9度)、一级(7、8度)、二级、三级时分别不宜大于0.3、0.4、0.5和0.6。

短墙(截面高度之比不大于3的墙肢):高规7.2.5条文和抗震规范6.4.9条文规定剪力墙的截面高度与厚度之比不大于3时,应按柱的要求进行设计,底部加强部位纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%,其它部位不应小于1.0%,箍筋应沿全高加密。

3、短肢剪力墙结构的抗震加强

抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比高规4.8.2规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用。

抗震设计时,各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7;对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压比限值相应降低0.1。

抗震设计时,除底部加强部位应按高规7.2.10条调整剪力设计值外,其它各层短肢剪力墙的剪力设计值,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。

抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。

短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm。

7度和8度抗震设计时,短肢剪力墙宜设置翼缘。一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。

高规7.2.1条文规定了带有筒体和短肢剪力墙的剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C25。

4 短肢剪力墙结构与转换层结构的混合设计讨论

混合的结构类型,给设计来混淆,虽然不提倡,但是实际工程确实不时遇到。典型案例:下部是转换层结构,上部是短肢剪力墙结构。

该结构类型的判断基于以下方面:

>;短肢墙被下部托梁抬起,上下不连续,结构整体变形特征不符合短肢剪力墙(框剪)结构的形式。

>;控制短肢剪力墙结构的倾覆弯矩失去依据,因为要求短肢墙上下连续,且下部短肢墙所占倾覆弯矩小于50%,此时所要求的“下部”已经失去。

>;在加强区,“复杂高层结构”的设计要比“短肢剪力墙”结构严得多。结构的薄弱部位也是在底部转换层区,所以这类结构应该按“复杂高层结构”来设计。

>;转换层上部剪力墙应按框支剪力墙结构的要求,设置加强钢筋。

>;对于非加强区部位的短肢墙设计,可以参考“短肢剪力墙结构”的要求,适当加强构造。当然,也可以按短肢剪力墙结构设计的要求设计。

短肢剪力墙结构抗震设计

一.工程概况

北京某工程,主体结构地上15层地下2层,建筑总面积

14400m2,开发商为了降低成本,要求设计对结构方案进行优化设计,并要求在满足安全和使用的前提下,主体结构用钢量控制在60kg/m2以内,为了满足开发商的要求,设计作了以下两个方案的比较,并从中优选出最优方案

二.方案一:采用普通现浇钢筋混凝土抗震墙结构

本方案的特点是依据建筑平面布局设置钢筋混凝土抗震墙,对较长的墙开结构洞将其分为联肢墙,使各墙段的刚度均匀,由于抗震墙较多,可以构成整体抗侧力很强的体系,对较高建筑抗震特别有利。

但若房屋高度不大,反而会造成因刚度过大而招致较大的地震作用,而且造价也会增大,并非是理想的方案。

本方案内力计算采用SATWE高层程序,计算结果列于附表1中。

三.方案二:短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)结构

近年来随着人们对住宅,特别是小高层及多层住宅平面不与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。于是经过不断的实践和改进,以剪力墙为基础,并吸取框架的优点,逐步发展而形成一种能较好适应小高层住宅建筑的结构体系,即所谓“短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)”结构体系。

“短肢”剪力墙仍属于剪力墙结构体系,只不过是采用较短的剪力墙肢(短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙),而且通常采用T形、L形、]形、+形等。当这些墙肢截面高度与墙厚之比小于等于3时,它已接近于柱的形式,但并非是方柱,因此称之为“异形柱”。故从广义角度讲,宜将这种结构体系称之为“短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙结构体系)”。另外所谓”筒体”就是以楼电梯间所组成的钢筋混凝土核心筒;所谓“一般剪力墙”就是指墙肢截面高度与墙厚之比大于8的剪力墙。

这种结构体系当时(2001年)无国家规范,但在我国南方应用较多,设计主要参考天津市标准“大开间住宅钢筋混凝土异形柱框架

结构技术规范”(DB29-16-98)及广东省标准《钢筋混凝土异形柱设计规范》(DBJ/T15-15-95)。

当然目前《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中已对短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)结构体系有了设计要求。

本方案的特点:结合建筑平面、利用间隔墙位置来布置竖向构件,剪力墙的数量可多可少,剪力墙肢可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置;由于减少了剪力墙数量,而代之以轻质填充墙,不仅房屋总重量可以减轻,同时也可适当降低结构刚度,使地震作用减小,这不仅对基础设计有利,而且对结构抗震较为有利,同时也可降低工程造价,还可加快施工进度.这种结构体系通常视建筑平面及抗侧力的需要,将中心竖向交通区处理成为筒体,以承受主要水平力。

对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系薄壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,我认为采用三维空间杆-墙组元分析方法计算模型更加符合实际情况,计算精度较高。本方案内力分析采用三维空间有限元分析软件SATWE程序计算。

从以上两种方案计算结果分析可以看出,无论是结构受力还是经济指标,第二方案均优于第一方案

另外对有底部大空间要求的转换层剪力墙结构,规范要求转换层上.下层的刚度比尽量接近1,抗震设计时小于2。通常设计时,为满足此要求,增加转换层以下层的剪力墙数量(面积)是最有效和最合

理的,但这往往受到限制,提高混凝土强度等级所产生的效果比较有限,因此设计中只能通过减小转换层以上的剪力墙数量(面积)来达到减小上部抗侧刚度的目的,而减少上部剪力墙面积的有效方法之一就是将上部剪力墙设计成短墙肢。这样既能有效的减小上部结构的抗侧刚度,又能减轻结构自重及地震力作用,达到安全经济的目的。

四,在设计有关短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)结构时应注意的一些问题

由于短肢剪力墙抗震性能差,在地震区应用经验不多,因此在设计时,首先要选则适合的计算软件,合理地选则计算分析方法,确定计算模型和相关参数,并加强对计算结果合理性判断,特别要加强概念设计。对一些不利部为加强构造措施,在符合规范要求的情况下,短肢墙是没问题的。这就好比纯框架结构,对地震来说也是不利的结构形式,但大家不也一直在用。所以任何一种结构体系都有它的适用范围,只要我们能合理设计,安全应该没问题。

1.高层点(板)式住宅采用短肢抗震墙结构体系,只要抗侧力构件布局合理仍然是比较理想的一种结构体系,但在地震区,高层建筑中,剪力墙不宜过少,墙肢不宜过短,因此不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑,要求设置剪力墙筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(一般剪力墙)共同抵抗水平力的结构。

2.短肢墙的布置合理、对称、均匀、力求质量中心与刚度中心重合,短肢墙布置应以T形、L形、]形、+形为主,这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。

3.短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处

的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,因此应加墙其抗震构造措施,如减小轴压比、增加纵筋和箍筋的配筋率。

4.主要抗侧力结构筒体(或长墙)一般利用楼、电梯间,但要注意刚度的均衡性,不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应,同时筒体要有足够的刚度,其平面尺寸不宜过小,要使筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%,形成多道抗震防线,为了确保水平力可靠传递,核心区楼板适当加厚,与核心筒相连的连梁按强剪弱弯设计,短肢墙之间的梁净跨不宜过小(一般取4~6M),使其具有一定的耗能作用。

5.短肢墙受力以承担竖向荷载为主,承担水平荷载为辅,其截面尺寸要适当,墙肢截面高度与厚度之比宜在5~8左右为好,且墙厚不小于200MM,当墙肢截面高度与厚度比小于等于3时,应按柱的要求进行设计,短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6、0.7。对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,因其延性更为不利,因此轴压比限值要相应降低0.1。

6.短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级

采用,主要目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性。

7.对于短肢剪力墙的剪力设计值,不仅底部加强部位应按规范调整,其他各层也要调整,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4

和1.2,主要目的是避免短肢剪力墙过早剪坏。

8.抗震设计时,短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。

9.各短肢墙应尽量对齐、拉直,使之与连梁一起构成较规则且连续均匀的抗侧力片。并且每道短肢墙宜有两个方向的梁与之连接。

10.短肢墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可以通过不同尺寸和布置调整刚度和刚度中心位置。

11.短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)结构体系,电算分析力学模型建议采用高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE,短肢剪力墙结构体系考虑,各部位宜取两种力学模型分析结果的不利工况,短肢墙之间的梁应根据跨高比的不同分别按连梁、框架梁计算内力和配筋,(既一般情况下当短剪力墙洞口形成的跨高比小于5的连梁,应按连梁进行设计;当跨高比不小于5时,宜按框架梁进行设计),短肢墙仍属于剪力墙的范畴,配筋可采用一般剪力墙的计算方法,但是对于长宽比小于3的短肢墙则必须按柱的方法进行设计。注意整体计算需考虑填充墙对建筑基本自振周期影响,折减系数可取0.8~0.9

12. 由于外墙面钢筋混凝土短墙肢之间填充墙与钢筋混凝土墙的变形模量不同,在二者交界处易产生裂缝,通常采取的措施是在做粉刷时,在二者交界面处附粘一层玻璃丝布,使应力平缓过渡。

短肢剪力墙与异形柱结构受力分析与设计

异形柱随着人们对住宅,特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的

严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结构的优点,逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式,即“短肢剪力墙结构”和“异形柱框架结构”型式。

1 短肢剪力墙结构

短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。

这种结构型式的特点是:

①结合建筑平面,利用间隔墙位置来布置竖向构件,基本上不与建筑使用功能发生矛盾;

②墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置;

③能灵活布置,可选择的方案较多,楼盖方案简单;

④连接各墙的梁,随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内,可隐蔽;

⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要,利用中心剪力墙,形成主要的抗侧力构件,较易满足刚度和强度要求。

对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,广东省建筑设计院的广厦CAD的SS模块,后者如建研院的TBSSAP、SATWE,清华大学的TUS,广东省建院的SSW等。其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况,精度较高。虽然三维杆系-

簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广,但对墙肢较长的短肢剪力墙,应该用空间杆-墙组元程序进行校核。

在进行以上分析后,按《高层建筑结构设计与施工规范》进行截面与构造设计,相对于异形柱结构,短肢剪力墙结构的理论与实践较为成熟,但这种结构在结构设计中仍然有需要引起重视的方面。

(1)由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小,设计时宜布置适当数量的长墙,或利用电梯,楼梯间形成刚度较大的内筒,以避免设防烈度下结构产生大的变形,同时也形成两道抗震设防;

(2)短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,应加强其抗震构造措施,如减小轴压比,增大纵筋和箍筋的配筋率;

(3)高层短肢剪力墙结构在水平力作用下,显现整体弯曲变形为主,底部外围小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力,由一些模型试验反映出外周边墙肢开裂,因而对外周边墙肢应加大厚度和配筋量,加强小墙肢的延性抗震性能。短肢墙应在两个方向上均有连接,避免形成孤立的“一”字形墙肢;

(4)各墙肢分布要尽量均匀,使其刚度中心与建筑物的形心尽量接近,必要时用长肢墙来调整刚度中心;

(5)高层结构中的连梁是一个耗能构件,在短肢剪力墙结构中,墙肢刚度相对减小,连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁,而不同于

一般剪力墙间的连梁,不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调,使其设计内力降低,应按普通框架梁要求,控制砼压区高度,其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%-80%来解决,按强剪弱弯,强柱弱梁的延性要求进行计算。

2 异形柱结构

异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4,相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙,常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。

这种结构的特点是:

①由于截面的这种特殊性,使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大,导致各向刚度不一致,其各向承载能力也有较大差异;

②对于长柱(H/h>;4)可以不考虑剪切变形的影响,控制轴压比较小时,受力明确,变形能力较好。而对短柱(H/h<;4),剪切变形占有相当比例,构件变形能力下降。异形柱通常在短柱范围,且属薄壁构件,即使发生延性的弯曲形破坏,也因截面曲率M/EI或εcu/χ(εcu为砼的极限压应变,χ为截面受压区高度)较小,使弯曲变形性能有限,延性较差;

③异形柱由于是多肢的,其剪切中心往往在平面范围之外,受力时要靠各柱肢交点处核心砼协调变形和内力,这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力,而该剪应力的存在,使柱肢易先出现裂缝,也使得各肢的核心砼处于三向剪力状态,它使得异形柱较普通截面柱变形能力低,脆性破坏明显;

④特别是异形柱不同于矩形柱,它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况,其延性更差。由国内外大量的试验资料和理论分析[2],异形柱的破坏形态为:弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等,影响其破坏形态的因素有:荷载角、轴压比、柱净高与截面肢长比(剪跨比),配箍率以及箍筋间距S与纵筋直径D的比值等。由于其受力性能的复杂,设计中必须通过可靠的计算和必要的构造措施来保证其强度和延性。

目前,异形柱结构设计还没有统一的国家规范,仅有两部地方性法规,即广东省标准DBJ/T15-15-95和天津市标准DB29-16-98可供参考。

在进行异形柱结构设计时,除满足高规中对结构布置要求外,还应注意几个方面的问题:

(1)异形框架的计算

由于其截面的特殊性,在柱截面对称轴内受水平力作用时,弹性分析计算其翘曲应力很小,此时如同承受水平力的偏压构件,仍可按平截面假定分析,按砼设计规范计算,特别是在框——剪,框——筒结构中,对6度及其以下烈度区的Ⅰ、Ⅱ类场地,框架柱只承担水平风载的一小部分,如按一般偏压柱计算,误差较小。此时异形柱可用等刚度等面积代换成矩形柱后由程序进行整体分析。而在水平力较大,且水平力作用在非主轴方向,则翘曲应力不容忽视,按平截面假定误差较大,则应对异形柱框架结构进行有限元分析,决定内力和配筋位置及大小。在进行内力计算和配筋计算时,宜选用带有异形柱计算功能的计算软件。现在有一些软件没有异形柱截面形式,如要用它进行

计算,要先进行等刚度等面积换算成矩形柱,进行整体分析,得到双向内力后再进行异形柱的截面设计,其工作量相当大,且截面设计的可靠性不高。目前,国内可直接进行异形柱截面内力计算和截面设计的软件有建研院的TAT、SATWE程序,广东省建院的SS、SSW程序以及天津大学的钢筋砼异形柱结构配筋计算程序CRSC.这些程序均用数值积分法进行正截面配筋设计,准确性较高,经过大量工程校算,能有效地满足结构安全性要求。

(2)轴压比控制

对框架结构,框-剪结构,柱的延性对于耗散地震能量,防止框架的倒塌,起着十分重要的作用,且轴压比又是影响砼柱延性的一个关键指标。由试验结构分析[3],柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下

在高轴压比情况下,增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小,因而轴压比大小的控制对柱的延性影响至关重要,特别是异形柱结构剪力中心与截面形心不重合,剪应力使砼柱肢先于普通矩形压剪构件出现裂缝,产生腹剪破坏,加上异形柱多属短柱,这些导致异形柱脆性明显,使异形柱的延性普遍低于矩形柱,因而对异形柱的轴压比要严格控制。

在广东规程中,其轴压比按砼设计规范中的要求减少0.05,但其适用高度较低,一般为35 m.当高层建筑的高度进一步加大时,其水平力的影响会愈来愈显著,对结构的延性要求也愈高。由天津大学土木系对异形柱延性资料可知,影响异形柱延性的因素比普通柱要复

杂,且不同的柱截面形式,如L型、T型、十字型,在相同水平侧移下,其延性性能也有较大差异,因而,轴压比控制应参考天津规程。但天津规程的控制过于繁锁,在结构计算中,柱的纵筋与箍面的直径还没有设定,因而箍筋间距与纵筋直径的比值还无法确定。为在实际工作中便于使用,可按不同的截面形式(L、T、十字型)与不同的抗震等级两项指标从严控制,对低烈度地区的这类结构是能够满足其延性要求的。

(3)配筋构造

在正确的结构选型及计算后,截面内钢筋的构造也是保证异形柱受力性能的重要因素。由于异形柱截面的特点,柱肢端部会出现较大应力,加上梁作用于柱肢上应力的不均匀,一般越靠肢端应力越大,对柱肢形成偏心压力,进一步加大肢端压应力。因而在异形柱配筋时,应在肢端设暗柱,暗柱的外排钢筋由计算而定。离端部厚度范围内设2Ф14的构造纵筋,箍筋同柱,这样可限制柱肢的砼裂缝的开展,提高异形柱局部抗压抗剪强度及变形能力。柱上的箍筋不仅能抗剪,也可约束砼变形,增大其延性。异形柱由于不易形成多肢复合箍,因而其配筋率只能由加大箍筋直径和加密间距来实现。相同配箍率下,箍筋直径大,其延性指标好,因而箍筋且用Ф8、Ф10,其间距可比普通柱箍筋间距小。

总之,短肢剪力墙结构与异形柱框架结构有着较大的市场需求,在设计中根据其受力的特点,充分了解其破坏的各种机理,选用合理的结构形式,正确掌握计算机分析方法和截面配筋,其结构才能有可

靠的安全保证。

浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用 段力廷

浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用段力廷 发表时间:2019-07-19T16:03:33.147Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:段力廷 [导读] 摘要:当前建筑业发展迅速,剪力墙应用也很普遍,但是在结构设计过程中还存在一些问题,会造成一定的浪费或结构安全性不够。 身份证号:13052319861029XXXX 摘要:当前建筑业发展迅速,剪力墙应用也很普遍,但是在结构设计过程中还存在一些问题,会造成一定的浪费或结构安全性不够。据此,本文对剪力墙结构在建筑结构设计中的应用进行了分析。 关键词:剪力墙结构;结构设计;优化措施; 1剪力墙墙肢的分类、结构布置及墙肢厚度的选取问题 1.1墙肢的分类 剪力墙根据墙肢的高厚比分为一般剪力墙和短肢剪力墙。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,短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5—8的剪力墙。剪力墙根据墙面开洞大小的情况,还可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。当剪力墙的墙肢截面高度hw与厚度bw之比小于5时均称为小墙肢。其中,当hw/bw不大于3时,宜按框架柱进行截面设计,轴压比、剪压比和箍筋体积率按相应抗震等级框架柱。 1.2剪力墙的结构布置 多高层建筑应有较好的空间工作性能,剪力墙结构应双向布置形成空间结构,特别是在抗震设防区,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向刚度接近。剪力墙平面上分布要力求均匀,使其刚度中心和建筑物中心尽量接近,以减小扭转效应,必要时通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。剪力墙抗侧刚度大结构自振周期短,所受水平地震作用较大,对结构不利,可充分利用剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大的能力,尽量减薄纵横墙体的厚度,或采用“主次结构”,加大墙体的间距,减少墙体数量,以降低结构的抗侧移刚度,减轻结构重量,减少墙体的水平地震剪力和弯矩。剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大,而平面外刚度及承载力都相对很小。当剪力墙与平面外方向的梁连接时,会造成墙肢平面外弯矩;当梁高大于2倍墙厚时,梁端弯矩对墙平面外的安全不利,因此应采取措施,以保证剪力墙平面外的安全,对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接,减少墙肢平面外变矩。 1.3墙肢厚度的选取 高层建筑混凝土结构技术规程,规定了剪力墙的最小厚度,其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。对于住宅建筑,填充墙厚一般为200mm,相应剪力墙厚也取为200mm。住宅层高一般为2.8—3.0m,故墙厚取200mm,除底层加强区的一字形短肢剪力墙外,均能满足规范要求。对于无地下室的高层住宅,因其基础埋深一般在2.5m以上,则底层墙体高度会到5.0m以上,若按层高的1/6确定墙厚,将超过300mm,大于填充墙厚度。为避免出现此种情况,在布置剪力墙时,应结合建筑平面,尽量不用一字形剪力墙,而采用L、T、Z、十字形等截面形式,且使翼缘长度大于其厚度的3倍,这样一方面墙体抗震性能更好,另一方面墙厚也可取为剪力墙无支长度的1/16,。由于住宅建筑中剪力墙肢长一般小于3.0m,故厚度采用200mm满足构造要求。 2对剪力墙中连梁设计 2.1连梁的作用 在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢的梁称为连梁。在水平荷载作用下,墙肢发生弯曲变形,使连梁端部产生转角,从而使连梁产生内力,同时连梁端部的内力又反过来减小与之相连的墙肢的内力和变形,对墙肢起到一定的约束作用,改善墙肢的受力状态。因此,连梁对于剪力墙结构尤为重要,在起到连接墙肢作用的同时,还对所连接的墙肢起到一定的约束作用。 2.2对连梁设计的处理方法 在带连梁的剪力墙设计中,连梁的跨高比和截面尺寸受到许多因素的影响,设计不当经常出现连梁承载力超限或连梁截面不符合设计要求的情况,设计时可从以下方面考虑。 2.2.1对连梁的刚度进行折减 连梁由于跨高比较小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝、刚度减小、内力重分布。因此,在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减,《高规》中解释说高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析,但抗震设计的剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小,而承受的弯矩和剪力很大,配筋设计困难。因此可考虑在不影响其承受竖向荷载能力的前提下,允许其适当开裂(刚度降低),而把内力转移到墙体上。通常,设防裂度低时可少折减一些(6、7度时可取0.7),设防裂度高时可多折减一些(8.9度时可取0.5)。但折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受竖向荷载的能力。 2.2.2增加剪力墙洞口的宽度,减小连梁高度 增加剪力墙洞口的宽度,即增加连梁跨度,减小连梁高度。其目的是减小连梁刚度,同时由于减小了结构的整体刚度,也就减小了地震作用的影响,使连梁的承载力有可能不超限。 2.2.3增加剪力墙的厚度 增加剪力墙的厚度,即增加连梁的截面宽度,其结果一方面由于结构整体刚度加大,地震作用产生的内力增加;另一方面连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比,由于剪力墙的厚度增加后,地震作用所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给剪力墙,而是小于这个比例,因此有可能使连梁抗剪承载力不超限。 2.2.4提高混凝土等级 提高剪力墙的混凝土等级,其弹性模量增加的比例远小于混凝土抗剪承载力提高的比例,因此也有可能使连梁的抗剪承载力不超限。 3剪力墙结构设计和计算的优化的措施 3.1剪力墙结构设计方面的优化 3.1.1在剪力墙结构中,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置,形成空间结构,抗震设计的剪力墙结构,应避免仅单向布置剪力墙,并宜使两个受力方向的抗侧刚度接近,以使其具有较好的空间工作性能。剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大,为充分利用剪力墙的能力,减轻结构重量,增大剪力墙结构的可利用空间,墙不宜布置太密,使其结构具有适宜的侧向刚度。

框架剪力墙抗震等级确定

1 Building Structure 设计交流 We learn we go 框架-剪力墙结构抗震等级确定 刘喜平/佛山市高明区建设施工图审查站,佛山 528500 框架-剪力墙结构中框架、剪力墙所承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩比值是确定框架、剪力墙抗震等级的重要依据,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) [1] (简称高规)第8.1.3条、广东省实施《高层建筑混凝土 结构技术规程》补充规定(DBJ/T15-46—2005)[2](简称高规补充规定)第5.1.9条都对此做出了规定。如何理解规范条文,确定框架、剪力墙的抗震等级,是结构设计人员常常遇到的问题。 1 规范条文的理解 (1)抗震设计的框架-剪力墙结构,在基本振型地震作用下,剪力墙部分承受的地震倾覆力矩小于结构总地震倾覆力矩的50%时,该结构体系属于少墙的框架-剪力墙结构,如何对其进行设计,高规并未作出明确的规定,比如,剪力墙部分的抗震等级如何确定,楼层最大弹性层间位移角如何控制等等。为方便设计,建议剪力墙部分的抗震等级,楼层最大弹性层间位移角均按框架-剪力墙结构确定,最大适用高度可介于框架结构和框架-剪力墙结构两者之间,按框架部分承担总倾覆力矩的百分比(M c /M 0)进行线性插值,其适用高度可参考表1。 框架-剪力墙结构的适用高度取值建议/m 表1 M c /M 0 ≥80% 65%~80% 50%~65% ≤50%6度 60 80 110 130 7度 55 75 95 120 设防烈度 8度 45 60 80 100 (2)框架-剪力墙结构中,由于剪力墙部分刚度远大于框架部分的刚度,因此对框架部分的抗震能力要求可以比纯框架结构适当降低。如高度不大于60m ,设防烈度为6~8度时,剪力墙部分的抗震等级分别为三、二、一级,框架部分的抗震等级可降低一级,即分别为四、三、二级。 (3)框架-剪力墙结构在水平地震作用下,框架部分计算所得的剪力一般都较小。为保证作为第二道防线的框架具有一定的抗侧力能力,需要对框架承担的剪力予以适当的调整,且应在满足楼层最小地震剪力系数(剪重比)的前提下,按高规第8.1.4条进行调整。 (4)高规补充规定中要求,在少量剪力墙的框架结构中,剪力墙按框架-剪力墙结构中的剪力墙确定抗震等级。设置少量剪力墙的框架结构,因剪力墙承受的底部倾覆力矩较小,因此框架部分的抗震等级仍应按框架结构确定。 (5)框架-剪力墙结构是一种布置形式多种多样且变化较多的结构形式,抗震设计时,笔者建议不仅要控制结构底 部一层的倾覆力矩百分比,还要控制结构底部加强部位各层及相邻上一层框架部分的地震倾覆力矩百分比。 2 框架承受的倾覆力矩比与设计方法 框架-剪力墙结构在基本振型地震作用下,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。在结构设计时,应据此比值确定该结构相应的适用高度、抗震等级和构造措施。 (1)M c /M 0≤10%:视为个别框架的剪力墙结构,仍属于剪力墙结构范畴,M c /M 0≤10%,意味着结构中框架承担的地震作用较小,绝大部分的地震作用由剪力墙承担,工作性能接近于纯剪力墙结构,此时结构中的剪力墙抗震等级可按剪力墙结构的规定执行;其最大适用高度仍按框架-剪力墙结构的要求执行;计算分析时按剪力墙结构进行计算分析,其侧向位移控制指标按剪力墙结构采用。 (2)10%80%:视为少墙的框架结构,属于框架结构范畴,M c /M 0>80%,意味着结构中剪力墙的数量极少,此时框架部分的抗震等级和轴压比应按框架结构的规定执行,剪力墙部分的抗震等级和轴压比按框架-剪力墙结构的规定采用;其最大适用高度宜按框架结构采用。对于这种少墙框剪结构,由于其抗震性能较差,不主张采用,以避免剪力墙受力过大而过早破坏。不可避免时,宜采取将此种剪力墙减薄、开竖缝、开结构洞、配置少量单排钢筋等措施,减小剪力墙的作用;宜增加与剪力墙相连柱子的配筋,并采取措施确保在剪力墙破坏后竖向荷载的有效传递。 (5)在第(3),(4)条规定的情况下,为避免剪力墙过早破坏,其位移相关控制指标应按框架-剪力墙结构采用。 3 建议与对策 对于框架和剪力墙组成的结构,根据底部框架部分按刚度分配的总倾覆力矩的百分比,建议分为四种情况确定框

剪力墙结构特点

高层剪力墙异形柱随着人们对住宅,特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结构的优点,逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式,即“短肢剪力墙结构”和“异形柱框架结构”型式。这两种新的结构由于在很大程度上克服了普通框架与普通剪力墙结构的缺点,受到了建筑师的肯定,更得到了住户与房开商的欢迎,为此,本文对这两种新的高层住宅结构型式的受力特点、结构分析及构造要求进行阐述。 1 短肢剪力墙结构 短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。 这种结构型式的特点是: ①结合建筑平面,利用间隔墙位置来布置竖向构件,基本上不与建筑使用功能发生矛盾; ②墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置; ③能灵活布置,可选择的方案较多,楼盖方案简单; ④连接各墙的梁,随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内,可隐蔽; ⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要,利用中心剪力墙,形成主要的抗侧力构件,较易满足刚度和强度要求。 对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,广东省建筑设计院的广厦CAD的SS模块,后者如建研院的TBSSAP、SATWE,清华大学的TUS,广东省建院的SSW 等。其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况,精度较高。虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广,但对墙肢较长的短肢剪力墙,应该用空间杆-墙组元程序进行校核。

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? 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。 随着近几年来自然灾害的频频发生,人们在购买房子的时候,对于房子的墙体结构也有了更高的要求,剪力墙结构和框架结构逐渐代替了传统的砖混结构,但是很多人对于剪力墙和框架墙的结构区别并不是的清楚,本文我们将为大家介绍: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? 1、受力体系不同:框架结构是利用梁、柱组成的纵、横两个方向的框架形成的结构体系,它同时承受竖向荷载和水平荷载。而剪力墙体系是利用建筑物的墙体(内墙或外墙)做成剪力墙来抵抗水平力,同时它也承受垂直荷载,所以它既受剪力又受弯,所以称为剪力墙。 2、各自缺点:框架结构侧向刚度较小,当层数较多时,会产生较大的侧移,易引起非结构性构件(如隔墙、装饰等)破坏,而影响使用。而剪力墙结构的间距小,结构建筑平面布置不灵活,不适用于大空间的公共建筑,另外结构自重也较大。

3、适应的建筑高度:框架结构在非地震区,一般不超过15层。而剪力墙一般在30m高度范围内都适用。 4、各自优点:框架结构的主要优点是建筑平面布置灵活,可形成较大的建筑空间,建筑立面处理也比较方便。而剪力墙结构的优点是侧向刚度大,水平荷载作用下侧移小。 剪力墙分类? 1、整体墙,整体墙是指没有门窗洞口或只有少量很小并可以忽略不计的洞口的墙体。 2、小开口整体墙,门窗洞口尺寸比整体墙要大一些,此时墙肢中已出现局部弯矩,这种墙称为小开口整体墙。 3、连肢墙,剪力墙上开有一列或多列洞口,且洞口尺寸相对较大,此时剪力墙的受力相当于通过洞口之间的连梁连在一起的一系列墙肢,故称连肢墙。 4、框支剪力墙,当底层需要大空间时,采用框架结构支撑上部剪力墙,就形成框支剪力墙。在地震区,不容许采用纯粹的框支剪力墙结构。 5、壁式框架,在连肢墙中,如果洞口开的再大一些,使得墙肢刚度较弱、连梁刚度相对较强时,剪力墙的受力特性已接近框架。由于剪力墙的厚度较框架结构梁柱的宽度要小一些,故称壁式框架。 6、开有不规则洞口的剪力墙,有时由于建筑使用的要求,需要在剪力墙上开有较大的洞口,而且洞口的排列不规

框剪与框筒

框剪与框筒 三、框架-剪力墙 1、高度与计算问题 框架-剪力墙和带少量剪力墙的框架、和带少量柱子的剪力墙结构的区别 剪力墙承担的倾覆力矩超过75%,可考虑采用全剪力墙结构,二次放大柱内力没有必要; 带少量柱子的剪力墙如按照框-剪体系考虑会提高墙的抗震等级,如果仅因为刚度极弱的柱子而改变体系,显然不合理,可采用计算时削弱柱刚度的方法,按照上下铰接处理,当做剪力墙结构按照1/1000位移比控制,画图时柱仅按照锚固要求确定截面。不算做二次防线。专家意见—包络计算: 关于框架-剪力墙中有少量剪力墙时设计问题: 1、设计计算原则

1)结构计算 (1)按框架-剪力墙结构计算; (2)按纯框架结构(取消剪力墙)计算; (3)按纯框架结构(取消剪力墙)验算框架结构在罕遇地震下的弹塑性位移并满足规范的要求; 2)结构的位移及结构的规则性判断按上述计算(1)确定; 3)框架设计 (1)框架的抗震等级按纯框架结构确定; (2)按上述(1)、(2)进行框架的包络设计; 4)剪力墙设计 (1)剪力墙的抗震等级可取四级; (2)剪力墙可构造配筋; 2、原因分析 1、少量剪力墙的框架结构属于框架结构,设置少量剪力墙的根本目的在于满足规范对框架结构的位移限值(1/550)要求; 2、只有在框架结构承载能力满足规范要求,而在多遇地震作用下结构的弹性层间位移角不满足规范的要求(≤1/550)时,才需要设置少量剪力墙; 3、少量剪力墙的框架结构中,剪力墙只用来辅助框架结构,满足规范对框架结构在多遇地震下结构的弹性层间位移角限值要求,换句话说,用的只是剪力墙的弹性刚度(即只与EI 有关,而与结构开裂以后的弹塑性刚度没有关系,所以,可不关注剪力墙及连梁的超筋问题),少量的剪力墙(由于墙的数量太少)并没有象框架-剪力墙结构中的剪力墙那样,起到一道防线的作用,所以对少量剪力墙中的剪力墙设计应有别于框架-剪力墙结构中的剪力墙; 《全国民用建筑工程设计技术措施/结构》 11.2.4框架剪力结构中,当剪力墙部分承受的地震倾覆力矩小于结构总地震倾覆力矩的40%时,尚应按不设剪力墙的框架结构进行补充验算,并按不利情况取值。

各种结构体系的优缺点、受力和变形特点、使用层数和应用范围

高层建筑结构 (P45页) 2.2试述各种结构体系的优缺点、受力和变形特点、使用层数和应用范围。 答: 1.框架结构: 优点:较空旷且建筑平面布置灵活,可做成具有较大空间的会议室、餐厅、办公室和实验室等,同事便于门窗的灵活设置,里面也可以处理得富于变化,可以满足各种不同用途的建筑的需求。 缺点:由于其结构的受力特性和抗震性能的限制,使得它的使用高度受到限制。 受力特点:框架结构的抗力来自于梁、柱通过节点玉树的框架作用。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,此时在侧向荷载作用下,柱的饭晚点在柱的中间,其承受的弯矩为全部外弯矩的一半,另一半由柱子的轴力形成的力偶来抵抗。这种情况下的梁、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。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,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。 变形特点:在水平荷载的作用下将产生较大的侧向位移。其中:一部分是框架结构产生的整体弯曲变形,即柱子的轴向拉伸和压缩所引起的侧移,在完全框架做哟更情况下,拉压力偶抵抗一般的外力矩,此时的整体弯曲还是比较明显的。另一部分是剪切变形,即框架的整体受剪,层间梁、柱杆件发生弯曲而引起水平位移。在完全框架作用情况下,柱子的弯曲尚需来说是比较难抵抗的。通过合理设计,框架结构本身的抗震性能良好,能承受较大的变形。使用层数和应用:建筑高度10层以下或70m以下。 2.剪力墙结构: 优点:剪力墙结构具有良好的抗震性能。房间内没有梁柱棱角,比较美观且便于室内布置和使用。 缺点:剪力墙是比较宽大的平面构件,使建筑平面布置、交通组织和使用要求等受到一定的限制。同时,剪力墙的间距受到楼板构件跨度的限制,不容易形成大空间, 受力、变形特点:构建的抗弯刚度与截面告诉的3次方成正比。高层建筑要求结构体系具有较大的侧向刚度,故而增大框架柱截面告诉以满足高层建筑侧移要求的办法自然就产生了。但是由于它与框架柱的受力性能有很大不同,因而形成了另外一种结构构件。在承受水平作用是,剪力墙相当于一根悬臂深梁,其水平位移由歪曲变形和剪切变形两部分组成。在高层建筑结构中,框架柱的变形以剪切变形为柱,而剪力墙的变形以弯曲变形为主,其位移曲线呈弯曲形,特点是结构层间位移随楼层的增高而增加。“剪力墙”这个术语有时并不确切的原因也在于此。 使用层数和应用:建筑高度50层左右或者150m以下。 3.框架-剪力墙结构: 优点:水平荷载由剪力墙这一具有较大刚度的抗侧力单元来承担。使得建筑功能要求和结构设计协调得比较好。既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特点,又有较大的刚度和较好的抗震能力,因而在高层建筑中应用非常广泛。 受力、变形特点:在同一层中由于刚性楼板的作用,两者的变形协调一致。在框架-剪力墙

剪力墙结构和框架结构的区别完整版

剪力墙结构和框架结构 的区别 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

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,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,大载墙上,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,风和载对它的推动越大,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,正好相当于一种剪切,相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往上剪力越大,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和载,包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。 框架结构? 框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。 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。

2020年剪力墙结构和框架结构的区别

作者:旧在几 作品编号:2254487796631145587263GF24000022 时间:2020.12.13 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,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,大载墙上,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,风和载对它的推动越大,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,正好相当于一种剪切,相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往上剪力越大,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和载,包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。 框架结构 框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。

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。 砌体结构 砌体结构 以砌体为主制作的结构称为砌体结构。它包括砖结构、石结构和其它材料的砌块结构。分为无筋砌体结构和配筋砌体结构。砌体结构在我国应用很广泛,这是因为它可以就地取材,具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性,有较好的保温隔热性能。较钢筋混凝土结构节约水泥和钢材,砌筑时不需模板及特殊的技术设备,可节约木材。砌体结构的缺点是自重大、体积大,砌筑工作繁重。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱,因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很快。由于其组成的基本材料和连接方式,决定了它的脆性性质,从而使其遭受地震时破坏较重,抗震性能很差,因此对多层砌体结构抗震设计需要采用构造柱、圈梁及其它拉结等构造措施以提高其延性和抗倒塌能力。此外,砖砌体所用粘土砖用量很大,占用农田土地过多,因此把实心砖改成空心砖,特别发展高孔洞率、高强度、大块的空心砖以节约材料,以及利用工业废料,如粉煤灰、煤渣或者混凝土制成空心砖块代替红砖等都是今后砌体结构的方向。 优缺点 砌体结构的主要优点是:①容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石;砌块可以用工业废料──矿渣制作,来源方便,价格低廉。②砖、石或砌块砌体具有良好的耐

关于框架结构加少量剪力墙结构层间位移角的取值

关于框架结构加少量剪力墙结构层间位移角的取值 对于框架加少量剪力墙的结构,《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)没有明确提出要求,只是在6.1.3条提出了框架—剪力墙结构,在基本振型地震作用下,若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%,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,最大适用高度可比框架结构适当增加。 《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)第8 .1 .3条提出了抗震设计的框架—剪力墙结构,在基本振型地震作用下,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%时,其框架部分的抗震等级应按框架结构采用,轴压比限值宜按框架结构的规定采用;其最大使用高度和高宽比限值可比框架结构适当增加。 《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)第 6 .1 .7条提出了抗震设计的框架结构中,当仅布置少量钢筋混凝土剪力墙时,在结构分析计算时应考虑剪力墙与框架的协同工作。如楼、电梯间位置较偏而产生较大的刚度偏心时,宜采取将此剪力墙减薄、开竖缝、开结构洞等措施以减小剪力墙的作用,并宜增加与剪力墙相连之柱子的配筋。 但是,对于这种结构的层间位移角如何控制?是按纯框架结构的

1/550控制?还是按框架—剪力墙结构的1/800控制?规程JGJ 3—2002没有明确规定,抗震规范GB 50011—2001也没有具体规定,设计中如何控制是个亟待解决的问题。 小伙伴们,想更快地掌握天正CAD的入门技巧吗?并迅速的运用在工作中欢迎各有朋友加入CAD交流群230086281 如有对绿色建筑有兴趣的盆友可以加群:383831540 我们是一群学习和研究绿色建筑的好青年。

高层建筑的常见结构形式及特点

高层建筑的常见结构形式及特点 高层建筑的结构体系主要有:框架结构、框架―剪力墙结构、剪力墙结构、、框支剪力墙结构、筒体结构等。 框架结构,是由纵梁、横梁和柱组成的结构,这种结构是梁和柱刚性连接而成骨架的结构。框架结构的优点:强度高,自重轻,整体性和抗震性好,柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间;施工简便,较经济;框架结构的弱点:抗侧移刚度小,侧移大;对支座不均匀沉降较敏感等。根据分析,框架房屋高度增加时,侧向力作用急剧地增长,当建筑物达到一定高度时,侧向位移将很大,水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力。一般适用于10层以下、以及10层左右的房屋结构。 框架―剪力墙结构,又称框剪结构,框架-剪力墙结构体系是指由框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多(高)层房屋结构体系。它是在框架纵、横方向的适当位置,在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体(剪力墙)。在这种结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,框架则以承担竖向荷载为主,这样,可以减少柱子的截面。剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点,既能获得大空间的灵活空间,又具有较强的侧向刚度。所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。框架一剪力墙结构,一般用于25层以下房屋结构。

剪力墙结构,是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构,即结构采用剪力墙的结构体系。墙体除抵抗水平荷载和竖向荷载外,还对房屋起围护和分割作用。剪力墙结构优点是整体性好,侧向刚度大,适宜做较高的高层建筑,水平力作用下侧移小,并且由于没有梁、柱等外露构件,可以不影响房屋的使用功能。缺点是由于剪力墙位置的约束,使得建筑内部空间的划分比较狭小,不能提供大空间房屋,结构延性较差。因此较适宜用于宾馆与住宅。全剪力墙结构常用于25~30层结构。 筒体结构,是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形式。筒体在侧向风荷载的作用下,它的受力特点就类似于一个固定在基础上的筒形的悬臂构件。迎风面将受拉,而背风面将受压。筒式结构可分单筒、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。筒体可以为剪力墙,也可以采用密柱框架;也可以根据实际需要采用数量不同的筒。筒体结构多用于高层或超高层公共建筑中。筒式结构则用于30层以上的超高层房屋结构,经济高度以不超过80层为限。

第三章 剪力墙结构体系 建筑结构选型

第三章剪力墙结构体系

第三章剪力墙结构体系 3-1剪力墙的概念和结构效能 3-2剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围3-3剪力墙的形状和位置 3-4剪力墙的主要构造要求 3-5装配式大板结构与盒子结构简介 3-6装配式的活动板房 3-7保证楼面结构整体性的构造要求 3-8 变形缝

3.1 剪力墙的概念和结构效能 1 剪力墙结构体系的概念 剪力墙结构:利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构。 剪力墙结构较之框架结构,采用剪力墙来提供很大的抗剪强度和侧向刚度,从而提高整体结构的抗侧移刚度 ?剪力墙就是以承受水平荷载为主要目的而设置的现浇钢筋混凝土成片墙体,在钢结构建筑中也可采用钢板剪力墙

3-2 剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围一、框架-剪力墙结构 ?框架-剪力墙结构,简称框剪结构,是在框架结构的基础上增设一定数量的横向和纵向剪力墙所构成的双重受力体系 ?在整个体系中,框架仍占主体、以承担竖向荷载为主,剪力墙承担绝大部分的水平荷载,两者协同工作、扬长避短 ?建筑结构相当于基础上的悬臂梁,剪力墙使得该悬臂梁在此位置形成深梁,加强了侧向刚度

框架-剪力墙结构变形特点 ?在水平荷载作用下,框架的变形总体来说属于剪切型,剪力墙的变形则属于弯曲型 ?楼面处刚度可视为无穷大,因此此处框架和剪力墙变形协调,框架-剪力墙的变形总体来说属于弯剪型 ?对于层间位移角,框架自上而下逐层增大、底层最大,而剪力墙相反、顶层最大,这样,框架-剪力墙结构下部是剪力墙制约框架变形,结构上部是框架制约剪力墙变形,从而整体结构各层的层间位移角较为均匀,减少了地震作用下非结构构件的破坏

框架与剪力墙的结构特点

高层建筑结构特点及其体系 我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米;上海金茂大厦88层,高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼:地王国际商会中心即地王大厦共54层,高206.3米。随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。 一、高层建筑结构设计的特点 高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有: (一)水平力是设计主要因素 在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。 (二)侧移成为控指标 与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△= qH4/8EI)。 另外,高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生以下情况: 1.因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。 2.使居住人员感到不适或惊慌。 3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运行。 4.使主体结构构件出现大裂缝,甚至损坏。 (三)抗震设计要求更高 有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。 (四)减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要

剪力墙结构设计计算要点和实例

剪力墙计算 第5章剪力墙结构设计 本章主要内容: 5.1概述 结构布置 剪力墙的分类 剪力墙的分析方法 5.2整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算 整体剪力墙的计算 整体小开口剪力墙的计算 5.3联肢剪力墙的计算 双肢剪力墙的计算 多肢墙的计算 5.4壁式框架的计算 计算简图 内力计算 位移的计算 5.5剪力墙结构的分类 按整体参数分类 按剪力墙墙肢惯性矩的比值 剪力墙类别的判定 5.6剪力墙截面的设计 墙肢正截面抗弯承载力 墙肢斜截面抗剪承载力 施工缝的抗滑移验算 5.7剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8短肢剪力墙的设计要求 5.9剪力墙设计构造要求 5.10连梁截面设计及配筋构造 连梁的配筋计算 连梁的配筋构造 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

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。 11、剪力墙的开洞:在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞,当洞口沿竖向成列布置时,根据洞口的分布和大小的不同,在结构上就有实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。

短肢剪力墙结构设计的特点和注意事项

短肢剪力墙结构设计的特点和注意事项 【摘要】文章主要从结构设计需要注意的事项出发,详细介绍了短肢剪力墙设计在建筑设计中的特点,和在大体结果设计中应主要的问题及不应忽视的重要问题,短肢剪力墙结构是当前小高层建筑结构设计中一种根据剪力墙结构进行改进后的设计方式,其改进的目的是为了更好的适应人们对于建筑内部空间应用的需求,使建筑内部的平面空间更大,室内空间应用更加灵活和高效,满足了现代城市居民对建筑室内设计的要求。 【关键词】短肢剪力墙;设计特点;注意事项 前言 近些年来,在现代城市的建设中,小高层以其独特的优越性成为当前住宅建筑中最受欢迎的建筑结构形式,其优越性主要体现在土地利用率高,相对开发成本低,舒适性和便利性更强,户型也更加多样等几方面。尤其是采用短肢剪力墙结构的设计方式进行施工的小高层,更大程度了满足现代都市人对于住宅建筑内部更高的空间利用率和更灵活多样的室内设计的需求。短肢剪力墙结构,是在普通剪力墙结构的基础上根据人们对建筑日益增长的需求而发展而来的,并且逐渐成为现代小高层建筑结构设计中的主要设计方式。 1.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,大都是采用的较为轻质的建筑材料,以减少结构的负重荷载;短肢剪力墙由于其自身特性而在一定程度上增大了施工难度,但其能够很好的扩大建筑内部的有效使用面积,因此,仍然是具有很大推广价值的。 其次,在结构设计方面,短肢剪力墙结构要比普通框架-剪力墙具有更好的隐蔽性,使墙肢与梁可以隐藏在墙体内,方便了用户对内部结构的灵活设计应用。且在设计中,短肢剪力墙对于墙的数量和肢长的确定也更加灵活,可以通过计算建筑的抗侧力需求来确定数量的多少以及肢长的长短,同时,墙体刚度的大小和刚度中心位置的确定,也都可以根据实际情况灵活调整,使建筑结构设计更加贴合实际的需要。 另外,在小高层住宅结构设计中,短肢剪力墙与常用的普通剪力墙体系相比,其具有的特点主要体现在以下几点:充分利用墙肢的承载能力,避免传统剪力

剪力墙结构设计原则

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。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm (3)剪力墙的墙肢长度: 剪力墙墙肢长度不能太短,否则就短肢(4-8倍),不能太长(大于8 m),受弯后产生的裂缝宽度会较大,墙体的配筋容易拉断。 故我们控制剪力墙的墙肢长度大于厚度的8倍一点点,比如200墙;取1650墙肢长度,300墙取2450墙肢长度就行,但整个剪力墙的墙肢长度一般不要超过4m,当墙的长度很

一向少墙剪力墙结构抗震设计技术指引

一向少墙剪力墙结构抗震设计技术指引 (试行) 1 总则 1.0.1 根据深圳市住建局《关于提升建设工程质量水平打造城市建设精品的若干措施》(深建规[2017]14号)的要求,针对近年来深圳大量出现的一向少墙剪力墙结构抗震设计方法,结合已有研究成果和工程经验,特制定本文件(指引)。 1.0.2 本文件适用于深圳地区(包括抗震构造措施8度),其它抗震设防7度地区可参考应用。 1.0.3结构设计应符合国家和广东省有关规范规定,现行规范中没有规定的问题,参照本技术指引相关条文采用。 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1扁柱楼板框架flat column-slab frame 由剪力墙部分墙段面外与楼板共同组成的框架。 2.1.2一向少墙结构few shear walls in one direction 由梁柱框架、扁柱楼板框架、剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构,为“复合框架-剪力墙结构”,当规定水平力作用下该方向底层扁柱楼板框架分配的剪力大于10%层剪力时,为一向少墙结构。 2.2 符号 2.2.1作用和作用效应 V——规定水平力作用下第i层的楼层总剪力; i V——规定水平力作用下第i层的剪力墙分担的楼层总剪力; iw V——规定水平力作用下第i层的梁柱框架分担的楼层总剪力; if V——规定水平力作用下第i层的扁柱楼板框架分担的楼层总剪力。 iwf 2.2.2计算系数及其他 μ ——规定水平力作用下第i层的剪力墙分担的楼层剪力比; iw μ ——规定水平力作用下第i层的梁柱框架分担的楼层剪力比; if μ ——规定水平力作用下第i层的扁柱楼板框架分担的楼层剪力比; iwf l——约束边缘构件沿墙肢的长度; c l——梁柱框架构件(沿墙肢)的长度; f l——扁柱楼板框架构件沿墙肢的长度。 bz

关于框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构二道防线的思考

关于框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构二道防线的思考 作者从理论入手,对框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构二道防线问题作了较为详尽的分析,为结构设计人员理顺了思路,找到了问题的关键部分,并提出了相应的解决方法。 标签框架剪力墙结构;框架核心筒结构;二道防线;剪力调整;结构底部总剪力 1 框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构二道防线的涵义 抗震结构应该尽量将结构超静定次数设计的高一些,例如可通过设置多道抗震防线等方式,使结构体系具备最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识地建立起一系列在大震作用下有效分布的屈服区,这样,结构就能够吸收并消耗大量的地震能量,不至于倒塌,即使破坏也较易修复。 对于纯框架结构来说,一般空间较大,自重轻,建筑功能布置起来较灵活,但由于其水平抗侧力构件只有框架柱,整体刚度较小,相对赘余度也较小。在罕遇地震来临时,一旦框架这道防线遭到破坏,结构将丧失全部承载力而倒塌。所以框架结构通常只用于层数较低的建筑物。 对于抗震墙结构来说,墙肢较长,墙体较多,侧向刚度大,空间整体性好,赘余度大,抗震性能较强。但因墙体多而长,所以内部空间布置不够灵活。故一般只适合于开间较小的住宅等居住性建筑。 而框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构则在一定程度上综合了纯框架和纯抗震墙结构的优点,平面布置比较灵活,结构变形亦比较均匀。因此在高层公共建筑中得到了广泛的应用。 框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构采用的是两重抗侧力体系,在强烈地震袭击下,由于剪力墙(筒体)的抗侧刚度比较大,可以分担大部分的地震力,所以较容易首先开裂或者破坏,作为第一道防线。这第一道防线遭到屈服破坏后,框架部分作为第二道防线立刻承担起抵挡住后续的地震动冲击的能力,保证建筑物最低限度的安全,免于倒塌。 2 关于框架剪力墙中框架剪力调整的问题 大震作用下,框架剪力墙结构中的剪力墙破坏后,引起塑性内力重分布,框架将承受第一道防线刚度退化之后转移出来的内力,故此时框架承受的剪力会比多遇地震下只按弹性分析设计出来的内力增大,因而框架必须具备足够的强度和刚度才能承担起第二道防线的任务,这就需要对框架结构承担的剪力予以适当的调整,以提高框架的设计内力,从而实现它第二道防线的功能。

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