简析高层剪力墙结构剪力墙的合理布置方案

简析高层剪力墙结构剪力墙的合理布置方案
简析高层剪力墙结构剪力墙的合理布置方案

简析高层剪力墙结构剪力墙的合理布置方案

发表时间:2016-11-03T10:55:11.800Z 来源:《基层建设》2015年11期作者:赖沛铭

[导读] 摘要:受到社会主义市场经济快速发展的影响,我国建筑行业的发展速度也在不断加快,而越来越多高层建筑的建设也促进了建筑行业的发展。在高层建筑中,高层剪力墙结构已经成为了主要的结构形式,但在实际的布置设计中难以避免存在一些问题,因此这就需要结合高层建筑的具体情况,要对高层剪力墙结构设计进行合理化布置,以此来确保高层建筑的稳定性和安全性。

东莞市建筑设计院有限公司 523000

摘要:受到社会主义市场经济快速发展的影响,我国建筑行业的发展速度也在不断加快,而越来越多高层建筑的建设也促进了建筑行业的发展。在高层建筑中,高层剪力墙结构已经成为了主要的结构形式,但在实际的布置设计中难以避免存在一些问题,因此这就需要结合高层建筑的具体情况,要对高层剪力墙结构设计进行合理化布置,以此来确保高层建筑的稳定性和安全性。

关键词:高层剪力墙;剪力墙结构;剪力墙布置

随着我国社会主义市场经济改革的不断深化和城市化建设速度的加快,在城市规模逐渐扩大、人口数量逐渐增加的环境下,为了解决城市住房用地的严重问题,高层建筑的建设项目得到了不断的增加。在高层建筑建设中,高层剪力墙结构已经成为其主要的结构形式。由于高层建筑对其功能、安全性和质量都提出了更高的要求,这就需要根据高层剪力墙结构的主要特征和设计要点,对高层剪力墙剪力墙进行布置的时候强调其合理性,使高层建筑能够具有更强的抗震性、舒适性和安全可靠性。

1 高层剪力墙结构的概述

1.1剪力墙的定义

剪力墙指的是在房屋等建筑物中能够承受得住由于地震或者是强风影响而产生的水平和竖向荷载力的墙体,对结构能够起到防止剪切破坏的作用。剪力墙又被称之为抗震墙、抗风墙和结构墙等,因此对于建筑物来说,剪力墙是其维护墙和分隔墙,这就要求在剪力墙的布置过程中,需要同时对建筑的平面和结构布置的要求进行满足。

1.2 高层剪力墙结构的特征

从具体上来说,高层剪力墙结构的特征主要包括了抗震性强、承载能力高、刚度大和空间可利用率高。

1.2.1 抗震性强

高层剪力墙结构在一定程度上具有比较大的自重性,因此对于地震发生时产生的能量可以得到较好的吸收,具有较强的抗震性。

1.2.2 承载能力强

高层剪力墙结构能够对水平和竖向产生的荷载能力进行抵抗和承受,因此在高层建筑中具有较强的承载能力。

1.2.3 刚度大

高层剪力墙结构在侧向刚度上比较大,因此在水平荷载方向进行侧移的程度比较小。

1.2.4 空间可利用率高

高层剪力墙结构和建筑楼板之间构成了一个受力结构体系,因此对建筑来说,在结构上比起梁柱结构,显得更加宽敞及简洁。再加上在建筑中的楼盖上,通常情况下都不会设置梁和平板,这样就可以使建筑的高度显得较高,使空间具有较高的可利用性。

2 剪力墙合理布置的原则

2.1 剪力墙结构选择的合理化

为了确保高层建筑的设计更具合理性,需要对剪力墙结构的选择进行合理化。通常情况下,短肢剪力墙会在20层以下的高层建筑中得到运用,而对于20层以上的高层建筑会运用一般剪力墙结构。另外,由于一些建筑在底部具有较大的空间,在这些高层建筑中通常都会使用底部框支剪力墙结构。

2.2 剪力墙刚度的合理化

在高层建筑中的结构通常会对设计产生一定的变量,尤其是在剪力墙的截面、侧向刚度等因素的影响下,为了能够使高层建筑具有更强的抗震性,就需要有一定的变形量来支持。而对于变形量则需要具有一定的约束限制条件,确保剪力墙的刚度在得到合理化后,能够满足并且接近于结构所允许的最大变形数值。

2.3 剪力墙数量的合理化

在高层剪力墙结构中,高层建筑结构所具有的抗震性强弱与剪力墙的数量具有紧密的关系。若高层建筑处于地震区域,那么要是剪力墙的数量比较少,那么就会导致高层建筑结构能够进行抗侧的刚度比较小,从而导致建筑出现较大的变形;而若是剪力墙的数量比较多,又或者是墙肢的长度保持不变,但是墙肢具有较大的厚度,则会导致高层建筑结构的抗侧性刚度较大,那么在地震的作用下就会导致结构本身的自振周期逐渐缩短,从而使建筑的上部结构出现的内力增加,影响了高层建筑的使用寿命。因此,对剪力墙的数量要进行合理化的选择。

3 高层剪力墙结构剪力墙的合理布置措施

3.1剪力墙结构的平面和立面布置

对于高层剪力墙结构来说,荷载能力的分配和传递对剪力墙的效用发挥具有较大程度上的限制,因此在进行剪力墙结构合理布置的时候要加大平面和立面方面布置的合理性。

3.1.1 剪力墙结构平面的合理布置

对于剪力墙结构来说,水平荷载能力是其在设计的时候具有主要决定作用的因素。因此在进行平面设计布置设计的时候,要尽量使墙肢得到对应,剪力墙要具有成对性,从而经由连梁形成一个筒体;而在电梯间或者是楼梯间对剪力墙进行筒体布置,能够使筒体的作用得到充分的发挥;而在转角位置上要尽可能地进行布墙,因为角部的墙体对结构进行扭转具有较大的作用,所以能够对结构的抗扭刚度进行大幅度的改善。

3.1.2 剪力墙结构立面的合理布置

为了能够使轴压比得到更好的满足,并且满足其他的条件和要求,对墙体的截面进行有效的减小,并且对墙体的变收截面进行合理的控制和减少,从而满足截面越小,结构所需钢量就越少的要求。

剪力墙布置问题的15个经典答疑

剪力墙布置问题的15个经典答疑 关于剪力墙布置问题的15个经典答疑! 工程平台昨天来源:筑龙论坛版权归原作者所有 剪力墙布置原则有哪些? (1) 缝凸角必布墙,楼梯、电梯必布墙,墙墙宜对直联合。 (2) 剪力墙间距:6度、7度宜6~8米,8度宜3~5米。 (3) 剪力墙形状宜双向且简单,优先L形、T形,其次用一字形、C形,偶尔用工形、Z形; (4) 凡是约束边缘构件不能做成高规图7.2.15样式的墙肢都应该尽量少用。 (5) 多用普通剪力墙,少用甚至不用短肢剪力墙。 剪力墙混凝土等级的经验取值是多少? (1) 对于6、7度设防地区,一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C60,30层C50,20层C40。 (2) 对于8度设防地区或基本风压大于0.8的地区,,一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C50,30层C40,2 0层C35。 剪力墙厚度和长度的经验取值是多少? (1) 剪力墙厚度h与楼层数n关系:6度为h=8n,7度为h=10n,8度为h=12~15n,且h≥200mm。 (2) 剪力墙长度L:不超过30层的建筑,6、7度剪力墙长度较短,一般为8.5~12h;8度区剪力墙长度较长,一般为1 2~20h。 是否所有的剪力墙墙段长度都不能大于8米? (1) 一般来说,在一个结构平面中,剪力墙的长度不宜相差过大,通常要求最长剪力墙与多数剪力墙长度相比不应大于 2.5。单片剪力墙长度一般不宜大于8米,否则其将吸收过大的地震力,在地震时将首先破坏,对抗震是十分不利的。 (2) 当剪力墙围合成筒体时,各片之间互相作用形成一个空间整体,其抗侧刚度和抗侧能力均大幅度提高,因此筒体墙

33层剪力墙结构住宅楼塔吊基础施工方案

编制依据 工程概况 塔吊设计参数 3#塔吊 为TC6510-6塔吊基础计算书 沢、塔吊基础施工技术措施及质量验收 七.塔吊穿地下室处理措施 附件:塔吊平面布置图 四. 塔吊基础设计 五、 塔吊计算书 1#、 2牌吊为TC6012塔吊计算书: 15

鹤山碧桂园天誉项u 工程 塔吊基础施工方案 一、编制依据 Is 本工程工程岩土工程勘察报告; 2、本工程设计图纸; 3、长沙中联重工科技发展股份公司生产的QTZ80(TC6013-6)塔武起重机使用说明书。 7、GB50017-20I4 《钢结构设计规 范》; 8、JGJ33-2012《建筑机械使用安全技术规程》; 9. JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》; 二工程概况 6、勘察单位:广东省工程勘察院 7、施工单位:开平住宅建筑工程集团有限公司 8、丄程规模:本工程山6栋楼组成,1栋商业2层,5栋18?32层住宅楼(均设i|?有1层 地下车库)连体地下车库组成。 9、施工范ffh 桩基工程、基坑支护、土建工程、装饰装修、给排水、采暖、通风、电气及 设备、消防系统及弱电智能工程等内容,具体详见工程量清单。 4、GB50202-2013 《地基与基础施丄质量验收规 范》; 5、GB50205-20I5 《钢结构工程施工质量验收规 范》; 6、GB50007-2011 《建筑地基基础设计规范》; 1、丄程名称: 鹤山碧桂园天誉项目 2、工程地址: 鹤山市、沙坪镇、文华大道西南侧。 3、 建设单位: 鹤山市同创房地产开发有限公司 广东博意建筑设计院有限 5、监理单位: 鹤山市工程建设监理有限公司

10、地下工程防水等级为一级,屋而工程防水等级为一级;建筑结构类别为一类,设计合理使用年限五

高层建筑结构设计原则及意义分析

高层建筑结构设计原则及意义分析 发表时间:2018-11-29T18:12:15.133Z 来源:《防护工程》2018年第22期作者:周德泓 [导读] 随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。 中国联合工程有限公司 310000 摘要:随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。高层建筑的结构设计已经成为了高层建筑设计的重点内容,因此,研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。介绍了高层建筑结构特征,分析了高层建筑结构设计的原则,阐述了高层建筑结构体系的选型问题,并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。 关键词:高层建筑结构;设计;对策 0 引言 随着科技和社会的不断发展和进步,自从19 世纪以来出现了现代高层建筑,高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中。作为一个庞大复杂的系统,高层建筑的结构设计,一方面要满足包括抗震,抗风等在内的安全性能的要求,另一方面,也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。 1 高层建筑结构的特征 高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载,同时也承受着在垂直方向的荷载,并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下,建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱,然而在高层建筑中,外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加,高层建筑的位移增加较快,但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度,同时使得建筑物的使用受到影响,并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此,在设计高层建筑结构时,首先控制侧移在规定的范围之内,所以,高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。 2 高层建筑结构设计的原则 2.1 选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算,如果选择不合理的计算简图,那么就比较容易造成由于结构安发生的事故,基于此,高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时,计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中,其结构节点不单是钢节点或者饺节点,保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。 2.2 选择合理的高层建筑结构基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况,考虑施工条件,相邻的建筑物的影响等各个因素,在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥,必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告,如果缺失,那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下,相同结构单元应该采用相同的类型。 2.3 选择合理的高层建筑结构方案合理的结构设计方案必须满足经济性的要求,并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确,传力简单。在相同的结构单元当中,应该选择相同结构体系,如果高层建筑处于地震区,那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件,工程设计需求,施工条件,材料等的综合分析的基础上,并和建筑包括水,暖,电等各个专业的相协调的情况下,选择合理的结构,从而确定结构的方案。 2.4 对计算结果进行准确的分析随着科技的不断进步,计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形色色的计算软件,采用不同的软件得到的结果可能不同,所以,建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下,选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符,所以进行计算机辅助设计的时候,出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题,基于此,结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后,应该进行校核,进行合理判断,得出准确结果。 2.5 高层建筑的结构设计要采用相应构造措施高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变,强压力弱拉力,强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则,加强薄弱部位,对钢筋的执行段锚固长度给予重视,并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。 3 高层建筑结构体系的选型 建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙,柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础,利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。 根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系,钢结构体系,钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中,具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征,造价低廉,耐久耐火,成本低,整体性能优良,但存在着自重大,延性差,施工慢等缺点;钢结构体系的强度高,抗震性能比较好,施工方便,跨度大,用途多,但是存在着费用高,防火性能差,施工复杂等不足;钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处,不但增加了钢构件的材料强度,同时具有较高的抗震性能,成本低廉,然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足;钢-混凝土组合结构具有承载能力高,抗震性能强,比钢结构具有更优良的耐火性,施工速度快,但是存在着节点的构造比较复杂的缺点,一般被用于小屁偏心受压构件。 根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系,剪力墙结构体系,框架-剪力墙结构体系。利用柱,梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构,并且承受水平荷载,这种结构侧向位移大,框架结构内力大,适于50m 高度以下的建筑;通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系,就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大,整体性能好,不易受水平力作用发生变形,适应于高层建筑,但是由于剪力墙的间距小,使得平面的布置不灵活,因此,在公共建筑中不宜使用;利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架-剪力墙结构体系,这种结构形式不但具有实用性强,布局灵活的优点,同时承受水平负载的能力更高,在高层建筑中被广泛使用。在框架-剪力墙结构体系中,需要注意考虑剪力墙的位置,设计合理的剪力墙的数量,以及满足框架的设计要求。

剪力墙布置及尺寸确定的基本原则

剪力墙布置及尺寸确定的基本原则 1、结构布置时宜尽量避免短肢剪力墙结构 “短肢剪力墙结构” 是指含截面高度与厚度之比小于8 的短肢剪力墙较多的剪力墙结构体系,《广东省实施<高层建筑混凝土结构技术规程>补充规定》(以下简称《补充规定》)第 3.2.4 条则定量化地界定 为“具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构指短肢墙的截面面积占剪力墙总面积50%以上”。当结构体系属短肢剪力墙结构时,按《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2 条规定,结构的最大适用高度有所降低,同时需对短肢剪力墙采取加强措施,对实际设计影响较大的有“… 轴压比,抗震等级为一、二、三级时分别不宜大于0.5、0.6、0.7;对无翼缘或端柱的一字短肢剪力墙,其轴压比限值相应降低0.T、“… 其他各层(非底部加强部位)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、等,故实际设计时,宜尽量避免采用短肢剪力墙结构体系,以获得较优的经济指标,同时也可相对简化设计,且结构也具有更高的可靠度。但应注意,即使结构不属 “具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构、,《补充规定》的 6.0.3条仍对短肢剪力墙有提高抗震等级、降低轴压比限值和加强构造配筋的要求。 避免剪力墙结构成为短肢剪力墙结构体系的做法为:保证一般剪力墙(截面高度与厚度之比不小于8 的非短肢剪力墙)的面积数超过剪力墙总面积的50%,具体操作如下:(1)分别使X向和Y向的一般剪力墙面积均超过相应方向剪力墙总面积的50%;(2)某方向的剪力墙,当截面高度与厚度之比大于8 时,按一般剪力墙计算;当长度与厚度之比在5

?8之间,或为小于5的独立墙肢,或为小于5的非独立墙肢且与之相连的垂直方向剪力墙截面高宽比也小于 5 时,按短肢剪力墙计算;当非独 立墙肢截面高度与厚度之比小于 5 且与之相连的垂直方向剪力墙截面高度与厚度之比不小于 5 时,可将该墙肢看作是属于与之相连的垂直方向剪力墙的翼缘,不按剪力墙计算面积。但应注意,当剪力墙满足《补充规定》第 3.2.3 条规定,即“厚度不小于层高的1/15,且不小于300mm,高度与厚度之比大于4时”仍属一般剪力墙。 2、控制合理的剪力墙折算厚度某楼层的剪力墙折算厚度我们这里定义为:该楼层的剪力墙混凝土体积与楼层的结构面积之比, 这是反映剪力墙结构体系经济性的一个重要指标。当剪力墙折算厚度在一个合适的范围时, 只要我们将剪力墙的配筋率在满足规范及受力要求的前提下控制在一个合理的数值,那么我们就可以基本保证该剪力墙结构造价是经济的。根据我司以往设计的若干剪力墙结构工程的统计经验,当建筑为12 层左右的小高层时,标准层剪力墙折算厚度控制在90?100mm左右;当为18 层左右时,控制在120?130mm左右;当为25层左右时,控制在140?150mm 左右,则该工程会达到一个较好的经济指标。若剪力墙折算厚度偏大较多,则说明该工程布置的剪力墙数量或面积过多了,计算结果的具体表现为:轴压比普遍较小,层间位移角比规范限制有较大富余(即侧 向刚度较大),这时应考虑对剪力墙的布置或截面进行优 化,以控制结构成本 3、合理确定剪力墙的截面高度与厚度 (1)标准层:一般住宅标准层剪力墙的厚度取为200mm 则基本可满

剪力墙的布置方法(很好)

布置一个7度(0.10g)60多米的住宅,特把剪力墙布置方法总结如下: 剪力墙布置,宏观上: 尽量均匀,外围。一般经验长度(若200厚)在1.7~2m之间,抗震设防烈度越大,墙长也越长。剪力墙一般布置成L型,半回子型或带端柱。布置时,应遵循房间的四个角一样“壮”墙之间最大间距,6读区6-8m,7度区5-6m。原则上:少布置奇形怪状的墙,否则边缘构件多,不经济,多布置L型、T 型、半回字型的墙。 原因剖析:周期比,位移比,剪重比、刚度比等都与变形有关,当变形控制了,这些指标都容易满足。结构布置在外围,刚度大(包括抗扭刚度),如果布置在外围又均匀,则变形小。 细节上: 1.有时候,层数20层左右,6,7度区在中间位置墙最大间距可以定位6-8m,可是,此处若梁的支座(墙)刚度不是很大,还是要在梁跨之间加片墙好,中间那么大范围荷载都会传到那个端部应力水平很高,梁的刚度也很大,如图(1)所示(画圆圈部分): 2.实际中墙肢往往有些不会是L型,T型、半回子型,会加些翼缘,看起来奇形怪状,此时,经济上的矛盾退为次要矛盾。一般外围拐角处(变形大)要加翼缘,有时候就有了2个翼缘,有时候,在梁受力较大的部位,也要加个翼缘或端柱,方便钢筋锚固。如图(2)~(3)所示: 拐角处变形大,需要有墙(翼缘),本质是需要刚度,减小变形,若原先布置的L型、T型能提供该方向上的刚度,则在拐角处则可以不加翼缘,如图(4)所示:

若拐角长度不大,比如200-300mm,可以加翼缘或者假设一个端柱来方便提供拐角方向刚度,也方便钢筋锚固,如图(5)所示: 一般来说,首先应满足"桌子的四个角一样壮",即先尽量均匀布置L型、T 型墙肢,再考虑外围拐角处加翼缘、锚固需要加翼缘,如图(6)所示 3.加了翼缘后(200厚,翼缘一般700长),若建筑允许700长翼缘还可以加长,该值在300mm左右,一般在结构外围,可以加长,方便防水,外围刚度也大,内部则没需要,如图(7)所示: 有些部位,受力教小,比如阳台处(图8)、楼梯处(图10)不需要加翼缘当2个拐角处长度不大时,若在拐角处分别布置剪力墙造成墙重叠或梁长过短,可拉成一片长墙,如图(11)所示: 墙长,要根据梁的搭接位置调整,也要根据SATWE计算结果调整。 4.楼梯间、电梯间此部位的墙肢一般比较多,多为半回字型或长墙,可以最后布置,根据其他房间的墙位置最后布置。电梯井出口左右两边一般为不开洞的墙,因为楼板中断,应力集中,需要形成一个筒体,如图(12)所示:总结: 尽量让“桌子的四个角”一样壮,再满足锚固和减小拐角变形的前提下,减小翼缘的个数。外围、均匀,稀疏一些、外墙长一些,控制墙肢的形状

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间:2016-06-27T14:51:54.553Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题: 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定; 2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法; 3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢? 《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度,即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标,而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点,设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言,利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现,给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍(αmax=0.23)取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点,中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念,两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计,设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数,保留材料、荷载等分项系数,对应地保留了结构的安全度和可靠度,结构仍属于弹性阶段,属正常设计。中震不屈服设计,设计中除了地震内力不作调整,同时也取消了材料、荷载等分项系数,对应地不考虑结构的安全度和可靠度,结构已经处于弹塑性阶段,属承载力极限状态设计,是一种基于性能的设计方法。由此可见,中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计,而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类,以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法,介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数,则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数,屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算:地震信息中抗震等级均为四级;αmax按表3取值;总信息中风荷载不参加计算;勾选地震信息中的按中震(或大震)不屈服做结构设计选项;其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算:主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级:四级;主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数:定义中震反应谱,在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可,β值按表3计算所得;总信息中风荷载不参加计算;主菜单→结果→荷载组合:将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0;主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数:将材料分项系数取为1.0;其它同小震。 3.3.4 ETABS计算:选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级:四级;定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱,地震影响系数最大值αmax取值,其余参数按《抗规》;静荷载工况中不定义风荷载作用;定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ;定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数:二十二层框支剪力墙结构,三层楼面转换,无地下室,首、二层4.5米,标准层3.5米,总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76,长宽比1.22;抗震参数,7 度,第一组,0.10g;场地II类;风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

高层建筑结构设计的影响因素有哪些

高层建筑结构设计的影响因素 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。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 高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。 地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。

剪力墙施工方案

兴漕新居二期4#、5#楼工程 剪 力 墙 施 工 方 案 安徽海杰建设工程有限公司 贰零壹壹年捌月 施工组织设计/专项施工方案会签

一、编制依据 1、兴漕新居二期4#、5#楼工程施工组织设计; 2、兴漕新居二期4#、5#楼工程工程施工图纸; 3、《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-96); 4、《砼结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002); 5、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)等; 6、安徽海杰建设工程有限公司企业标准; 二、工程概况 兴漕新居二期4#、5#楼工程,由中铁工程设计院有限公司设计,建设单位为合肥市瑶海区城建投资有限公司,安徽恒泰工程咨询有限公司

全过程监理,安徽海杰建设工程有限公司承接施工。 工程位于合肥市新安江路与郎溪路交汇,结构形式为钢筋砼剪力墙, 4#、5#楼为地上24层,建筑高度(主体)70.05m,4#楼总建筑面积为15752.32m2。5#楼总建筑面积为18726.48m2。 本工程的设防烈度为7度,建筑抗震设防类别为丙类,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.1g。 一、施工机械的设备布置 由于工程施工场地狭小而配套工序又繁多,因此施工机械的选择和布置尤为重要。4#楼采用附着式QTZ63A塔式起重机,安装在南边A 轴,大臂长度为55米。,5#楼QTZ5610塔式起重机,安装在北边N轴,大臂长度为55米. 其回转半径可覆盖全楼,主要解决垂直、水平运输。在施工到六层主体时,设一部双笼式人货两用施工电梯, 二、技术准备 充分熟悉施工图纸、工程规范、施工质量检验评定标准及图集,及时发现结构图纸中的疑点以及与现场施工有冲突的地方,提前与设计洽商,做好施工前的准备工作。 2、钢筋翻样要做到与现场施工相结合,对重要部位和特殊部位施工前应绘制施工大样图,以便更有效地指导施工,同时在满足结构施工规范的前提下,充分考虑结构与装修关系。 3、施工前根据本工程的具体特点,对操作人员进行班前的技术交底和培训,做好工种间的交接检查记录。 三、模板 1、技术要求. 1.1排架必须设纵横扫地杆,采用直角扣件,固定在距底座上皮大于200mm处的立杆上,当立杆不在同一水平面上时,必须将高处的扫地

高层建筑结构设计分析论文

高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切,其中依据轧受力特性的不同,单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙,对应的也会有不同的截面应力分布,所以,在对位移和内力进行计算时,也应该对不同的计算和设计方法进行使用,将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算,能够应用到各类剪力墙之间,然而,也有一定的弊端存在于这种方法中,其有着较多的自由度。所以,在具体的应用时,较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系,其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载,筒体主要承受水平荷载,变性特点类似于框架剪力墙,但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段,有三种类型的分析方法:主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法,其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构,是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。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较

多,然而,连梁连续化假定方法会经常被使用,在对位移协调条件进行计算时,应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计,将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而,应该考虑需求和因素量会存在的差异,所以,也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载,对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中,尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响,然而,水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数,在高层建筑的结构设计中,水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先,由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能,对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中,并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力;其次,就高层建筑结构而言,地震作用和竖向荷载,也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同,在高层建筑结构设计中,结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量,结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中,不但规定结构要有一定的强度,对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受,同时,还应该确保具备一定的抗侧刚度,确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。

结构总体布置的一般原则

1-3 结构总体布置的一般原则百度上找的资料 (2006-01-29 10:32:45) 转载 在高层建筑结构设计中,不仅要根据结构高度,还应根据是否抗震设防及设防烈度等因素选择合理的结构体系。当结构体系确定后,结构总体布置应当密切结合建筑设计进行,使建筑物具有良好的造型和合理的传力路线。因此,结构体系受力性能与技术经济指标能否做到先进合理,与结构布置密切相关。 理论与实践均表明,一个先进而合理的设计,不能仅依靠力学分析来解决。因为对于较复杂的高层建筑,某些部位无法用解析方法精确计算;特别是在地震区,地震作用的影响因素很多,要求精确计算是不可能的。因此,不能仅仅依赖于“计算设计”,还要正确运用“概念设计”。“概念设计”是指对一些难以做出精确计算分析,或在某些规程中难以具体规定的问题,应该由设计人员运用概念进行判断和分析,以便采取相应的措施,做到比较合理地进行结构设计。概念设计要求设计人员应具有多学科知识和实践经验,在设计中处处都要带着清晰的概念和正确的理解去处理理论和构造问题。以下论述的诸方面均须用概念设计的方法加以正确处理。 一、结构平面布置 高层建筑的开间、进深尺寸和选用的构件类型应符合建筑模数,以利于建筑工业化。在一个独立的结构单元内,宜使结构平面形状和刚度均匀对称。需要抗震设防的高层建筑,其平面布置应符合下列要求: 1.平面宜简单、规则、对称、减少偏心; 2.平面长度不宜过长,突出部分长度不宜过长,值宜满足教材表1-3的要求; 3.不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。 二、结构竖向布置 高层建筑中控制侧向位移常常成为结构设计的主要控制因素。而且随着高度增加,倾覆力矩也相应迅速增大。因此,高层建筑的高宽比不宜过大。一般将高宽比控制在5~6以下,是指建筑物地面到檐口高度,是指建筑物平面的短方向总宽。当设防烈度在8度以上

剪力墙的布置原则

剪力墙结构的布置原则 剪力墙结构是利用建筑物墙体作为建筑物的竖向承载体系,并用它抵抗水平力的一种结构体系。其侧向刚度大,整体性好,用钢量较省,缺点是自重大。剪力墙间距一般为3m~5m。平面布置的灵活性受到限制。由于其良好的抗侧性、整体性和抗震性能,可以建造较高的建筑物。 剪力墙的布置原则为: 1、剪力墙结构中全部竖向力和水平力都由剪力墙承受。所以一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,即两个方向的自振周期宜相近。 2、剪力墙应尽量拉通对直,以增加抗震能力。门窗洞口上下各层对齐,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 3、剪力墙和叠合错洞墙。叠合错洞墙的特点是洞口错开距离很小,甚至叠合,不仅墙肢不规则,而且还在洞口之间形成薄弱部位,对抗震尤为不利。 4、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高。剪力墙沿竖向改变时,允许沿高度改变墙厚和混凝土等级,或减少部分墙肢,使抗侧刚度逐渐减小,避免各层刚度突变,造成应力集中。剪力墙要避免洞口与墙边,洞口与洞口之间形成小墙肢。小墙肢宽度不宜小于三倍墙厚,并用暗柱加强。 5、较长的剪力墙宜开设洞口,将其分为均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱梁连接,每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2,墙长较小时,受弯产生的裂缝宽度较小,墙体配筋能够充分的发挥作用,因此墙肢截面高度不宜大于8m。 6、高层建筑不应采用全部为短肢剪力墙的结构形式,短肢墙应尽可能设置翼缘。在短肢剪力墙较多时,应布置筒体,以形成共同抵抗水平力的剪力墙结构。 控制剪力墙平面外弯矩,应采取增加与沿梁轴线方向的垂直墙肢,或增加壁柱、柱等方式,来减少梁端部弯矩对墙的不利影响。对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接,减小墙肢平面外弯矩。 7、不宜将楼面主梁直接支承在剪力墙之间的连梁上。因为一方面主梁端部约束达不到要求,连梁没有抗扭刚度去抵抗平面外弯矩;另一方面对连梁本身不利,连梁本身剪切应变较大,容易出现裂缝,因此应尽量避免。

剪力墙结构施工方案

目录 第一部分编制说明 (7) 第一章编制依据 (7) 第二章适用范围 (9) 第二部分工程概况 (9) 第一章工程概况 (9) 第二章建筑特征 (11) 第三章结构特征 (15) 第四章电气工程概况 (19) 第五章弱电工程 (21) 第六章给排水及消防工程概况 (22) 第七章现场施工条件 (24) 第八章工程施工的重难点 (25) 第三部分施工部署 (26) 第一章施工准备 (26) 第二章指导思想与组织机构 (29) 第三章劳动力计划施工组织 (32) 第四章施工现场规划及平面布置 (35) 第五章施工机械配置及投入计划 (35) 第六章施工用电 (37)

第七章施工用水 (39) 第八章消防设施 (40) 第九章施工方案选择 (40) 第四部分±0.000以下主体工程施工 (41) 第一章分部工程施工计划 (41) 第一节技术及生产准备 (41) 第二节总平面布置 (42) 第三节现场排水 (42) 第四节塔吊的安装 (42) 第二章测量 (43) 第三章土方开挖(回填) (45) 第四章底板施工 (45) 第五章地下室墙柱 (47) 第六章地下室顶板 (51) 第五部分±0.00以上主体结构施工方法 (60) 第一章总体安排 (60) 第二章模板工程 (60) 第三章钢筋工程 (64) 第四章混凝土工程 (72) 第五章砌体工程 (75)

第六章楼地面工程施工方法 (77) 第七章抹灰装修工程施工方法 (80) 第八章外墙面饰面砖施工 (82) 第九章木门工程............................. 错误!未定义书签。第十章塑钢窗施工. (86) 第十一章防水工程施工 (87) 第一节屋面防水工程施工 (87) 第二节厨厕防水工程 (90) 第十二章给排水工程施工方法 (93) 第一节施工工艺 (93) 第二节施工方法及措施 (93) 第十三章电气工程施工方法 (103) 第十四章通风防烟排烟系统工程 (109) 第一节系统说明 (109) 第二节施工程序 (109) 第十五章消防系统工程 (113) 第一节施工工序 (113) 第二节主要施工方法及措施 (115) 第十六章火灾自动报警系统 (118) 第一节系统说明 (118) 第二节施工工艺程序 (119)

高层住宅剪力墙结构设计要点

高层住宅剪力墙结构设计要点 高层住宅剪力墙结构设计要点 摘要:本文简单介绍了高层剪力墙结构布置、短肢剪力墙、剪力墙约束边缘构件和连梁的设计,结合工程实践,总结出一些剪力墙结构的设计要点。 关键词:高层剪力墙结构布置短肢剪力墙设计要求 中图分类号:TU318文献标识码: A 引言 随着城市土地资源的紧缺,高层住宅正在大规模兴建。剪力墙结构具有室内空间合理、墙面平整、美观实用的特点,且剪力墙结构刚度大,整体性好,用钢量较省,能有效地减少侧移,具有较好的抗震性能,而被广泛使用。 剪力墙平面布置 在高层建筑中剪力墙布置是否合理,直接影响着房屋的抗震性能。所以在结构设计中剪力墙最好沿主轴方向或其他方向进行双向布置,尽量避免单向布置,增强房屋在两个方向上的抗侧刚度。剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则,尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合,从而减少扭矩。内外剪力墙应尽量拉通、对直。剪力墙肢截面宜简单、规则。剪力墙的抗侧力刚度不宜过大。为充分发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载能力,增大剪力墙可利用空间,剪力墙的间距不宜太密,使结构具有适宜的侧向刚度。判断结构侧向刚度与剪力墙数量的适应程度,可以选用经验公式 T=(0.05~0.06)n,其中n为结构层数。公式计算出来的T1值与建模计算的周期T2相比较.TI>T2则表示剪力墙偏多,可适当减少剪力墙数或开些适合的大洞来减小墙的刚度,反之则需要增加剪力墙数量。 2.剪力墙竖向刚度应均匀 在竖向,剪力墙宜自下到上连续布置,避免刚度突变,对于建筑功能等原因造成的竖向不连续,导致了刚度突变等问题,可以通过加

厚墙体和提高砼等级的方法,使结构在竖向上刚度趋于均匀。 3.墙肢的高宽比例应合理 剪力墙的结构必须具备延展性,优化高宽比例能够使房屋在地震中的延性得到提升。剪力墙的高宽比例最好是大于2,如果剪力墙的长度太大影响了剪力墙在抗震中的延展性,则应当在合适的位置开设洞口使长度减小。同时,要注意墙体间是否形成均匀的独立墙段。 短肢剪力墙的合理使用 A短肢剪力墙的应用范围 高层结构设计时,全部采用短肢剪力墙的设计是不科学的,因为它的抗震性能很差,对高层建筑的安全性无法保障。所以,在设计时通常把一般剪力墙和短肢剪力墙进行结合,且其所占比例不能过多。即使设计有较多短肢剪力墙的情况下,也要对短肢剪力墙结构的高度进行适当的降低。对于不同高度和抗震级别的高层建筑,应当根据其高度和地震级别进行选择。 B加强短肢剪力墙的相关措施 (1)短肢剪力墙的优点在于有一定的延性,在抗震中起着很大的作用,但其承受力没有一般剪力墙和筒体强。所以,在设计时应当考虑到它的不足,从而在设计当中提高其抗震等级(比一般剪力墙或筒体高出一个等级)。 (2)普通剪力墙在重力荷载的作用下,产生的轴压比,当针对一、二、三级抗震能力设计时,其轴压比不能大于0.4至0.6。因此,对于短肢剪力墙的设计应当比一般剪力墙的轴压值至少降低0.05。 (3)对短肢剪力墙布置钢筋问题上,应该在纵向上对钢筋的分量进行提高,尤其在底部的钢筋数量不能低于1.2%,而在底部之外的部分则不低于1%。 (4)在剪力值的要求中,出于对短肢剪力墙性能的考虑,应当在其底部进行一定的加强,同时对底部以外的部分进行相应的调整,并增大抗震的系数。其目的在于增强短肢剪力墙的抗损坏性。 (5)在短肢剪力墙的厚度方面,一般情况下要求其厚度不能低于200毫米。在非抗震性房屋建造时,应当对房屋的高度进行控制,并且加大墙肢的厚度。

高层建筑结构体系与布置

第一章绪论 学习要求: 1.了解高层建筑的定义 2.了解高层建筑的特点 3.了解国内外高层建筑发展概况及趋势 要点、难点分析: 学习高层建筑的特点时注意从其建筑功能和结构受力两方面来了解,尤其注意水平力的作用的影响。 第二章高层建筑结构体系与布置 学习要求: 1.熟悉高层建筑常用的各类结构体系的优缺点和变形特点以及适用范围; 2.了解水平力对结构内力及变形影响; 3.了解结构总体布置的原则及需要考虑的问题; 4.了解各种结构缝的处理及地基基础选型等; 5.了解各类楼盖结构形式及适用范围。 要点、难点分析 一、高层建筑常用的各类结构体系的优缺点和变形特点以及适用范围。 目前国内的高层建筑结构以钢筋混凝土结构为主,其结构体系主要有:框架结构、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构(筒体)体系、筒体结构和巨型结构等。在学习过程中,注意从各个结构体系的概念、优缺点、受力变形特点及适用范围几方面来考虑;主要掌握框架结构体系、剪力墙结构体系和框架—剪力墙结构(筒体)体系 1、框架结构 概念:框架由杆件——梁、柱所组成的结构; 优点:框架结构布置灵活,具有较大的室内空间,使用比较方便; 缺点:由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑高度受到限制; 变形特点:剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小; 适用范围:框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中,应用不多;高度一般控制在70m以下。 2、剪力墙结构体系 概念:利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。 优点:现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足; 缺点:主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求。此外,结构自重往往也较大。 变形特点:当剪力墙的高宽比较大时,是一个受弯为主的悬臂墙,侧向变形是弯曲型,即层间侧移随着层数的增加而增大。 适用范围:剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。 3、框架—剪力墙结构(框架—筒体结构)体系 概念:在框架结构中设置部分剪力墙,使框架和剪力墙两者结合起来;取长补短;共同抵抗水平荷载,就组成了框架—剪力墙结构体系。如果把剪力墙布置成筒体,又可称为

剪力墙布置原则

高层住宅剪力墙的合理布置 摘要:本文以8度抗震设防区一幢高层住宅剪力墙的布置为例,分析了高层剪力墙结构不同墙体间距方案对结构的抗震性能和材料用量等的影响。 关键词高层住宅剪力墙墙体间距周期位移 工程概况 本工程为山西省军区军官住宅发展中心筹建的一幢高层住宅,大楼建筑面积为23400m2,地下2层,地上24层,顶部设有2层塔楼,建筑物总高78.6m。其中,准层层高2.8m,因没有设置设备层,故十二层及二十四层的层高为3.2m,地下一层层高为3.0m,地下二层层高为3.6m。平面形式为对称蝶形,采用剪力墙结构体系。据工程地质勘察报告,该场地土为Ⅱ类土,需按8度抗震设防,建筑物抗震等级为二级,采用筏板基础,埋深7.4m。±0.000以下墙体厚均为300mm,±0.000以上内、外墙厚均为200mm,填充墙采用加气砼砌块。砼标号十三层以下均为C35,十四层以上均为C30。 2 剪力墙布置分析 剪力墙结构平面布置应根据建筑的使用功能、墙体构件类型、施工工艺及综合经济技术指标等多种因素加以确定,就本工程而言,墙体布置按承重情况可分为小开间横墙承重(方案一)和大开间横墙承重(方案二)两种方案。为了对本工程进行优化设计,使结构设计既符合现行规范要求,又达到经济合理,对大小开间横墙间距两种布置方式、结构的力学性能和经济指标的影响进行了比较。 2.1 小开间横墙承重方案(方案一) 采用方案一,每开间都有剪力墙(见图1),因结构不是双轴对称,所以应考虑扭转耦联作用。计算时,采用9个振型,计算结果见表1。从这些结果中可看出,采用小开间剪

力墙布置,基本自振周期较短,结构的抗推刚度和抗扭刚度较大,相应的地震作用也较大。同时,墙体开间小,建筑布置也受限制,不够灵活。墙体过多,用的材料也多,楼房建设费用也要增加,而且墙体自身的承载力不能得到充分发挥和利用。从抗震性能讲,结构越刚,地震作用越大,墙体损坏后,才能减小地震力,如果墙体的延性设计不当,就容易产生脆性破坏。 2.2 大开间横墙承重方案(方案二) 图1 方案一平面布置

相关文档
最新文档