结合实例谈高层框剪结构设计的控制要点
浅议框架剪力墙结构设计的几个要点

浅议框架剪力墙结构设计的几个要点摘要: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。
本文从几个不同的方面对剪力墙设计做了研讨。
关键词:框架;剪力墙;结构设计Abstract:Along with the people to theresidential, especially high-rise residentialplane and spaceof the increasingly high demand,the original ordinaryframe structurebeamLuzhu,common shear wallstructureof the architectural spaceseparatedstrictly limitedand cannot satisfy the requirements forresidentialspace. Thenon the basis of the originalwall,which absorbs the advantagesof frame structure,and graduallydeveloped to adapt to thetype ofpeoplenew residentialconcept of high-rise residentialstructure.This articlefrom several different aspectsof shear walldesignresearch.Keywords: frame;shear wall;structural design引言:近年来,随着人们对住宅,特别是小高层及多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。
高层框剪结构设计要点

高层框剪结构设计要点0 框剪结构的优点它是由框架结构和剪力墙结构体系组成的一种结构体系。
它既能为建筑使用提供较大的平面空间, 又具有较大的抗侧力刚度, 因而广泛应用于多种使用功能的高层办公、饭店、公寓、住宅、实验楼、病房楼等建筑。
1框剪结构的特点1.1变形特点框剪结构由框架结构和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成, 而这两种结构的受力特点和变形特点是各不相同的。
在侧向力作用下,剪力墙相当于一个竖向悬臂弯屈构件, 其变形呈弯曲型变形(见图1a) ,楼层越高水平位移增长越快,其顶点位移与高度呈四次方的关系:楼层剪力在各道剪力墙之间按等效刚度EIeq 比例进行分配。
而框架在水平力作用下的变形呈剪切型变形( 见图1b) , 楼层越高水平位移增长越慢, 在纯框架结构中, 楼层剪力按框架柱的抗推刚度 D 值比例进行分配。
框剪结构在侧向力作用下的变形呈反S 型的弯剪型位移曲线。
(见图1C)1.2剪力分布分配特点框剪结构在水平力作用下, 由于框架与剪力墙协同工作, 在下部楼层, 因剪力墙小, 它约束框架变形因而使剪力墙承担了大部分剪力;相反, 在上部楼层剪力墙位移越来越大, 而框架的变形反而越来越小, 所以框架除了负担水平作用下的那部分剪力之外还负担拉回剪力墙变形的附加剪力, 因此在上部楼层即使水平力产生的楼层剪力很小, 框架承担的剪力也是不容忽视的。
框剪结构在侧向力作用下, 框架与剪力墙之间楼层剪力的分配比例和框架各楼层剪力分布情况是随着楼层高度而变化,并与结构刚度特征值r ( 式3) 直接相关( 如图2所示)。
(上图d剪力图应该绘制在竖直线左边)从图 2 可知,框剪结构中的框架底部剪力为零, 剪力的控制部位在建筑高度的中部甚至有可能在建筑的上部。
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u/ h 控制,而不是顶点位移控制。
层间位移最大值发生在( 0. 4~0. 8) H范围的楼层, H 为建筑物总高度。
浅析高层框剪结构施工技术及控制措施

浅析高层框剪结构施工技术及控制措施摘要:鉴于现代建筑工程要求标准的改变与升级,建筑工程的施工要求与施工方法也在不断的更新和改进,以往的单一型的框架式建筑施工方式不再适应当前对施工进度要求和建筑安全要求,而框架剪力墙结构模式的建筑建造越来越得到建筑施工单位的青睐,为使框架剪力墙结构施工技术更好的在实际中得到应用,对其施工中的工程准备、钢筋构架的设计、混凝土整体浇筑工程以及模块化工程建造等重点工序进行分析,以确保框架剪力墙结构施工技术更好的普及和应用。
关键词:高层建筑;框剪结构;施工技术引言随着城市化进程的快速发展,土地资源越来越稀缺,高层建筑大量出现。
框剪结构是保证高层住宅结构受力的关键,为此一定要严格控制其施工工艺,从而确保有优良的工程质量,下面从现场施工技术方面进行分析讨论。
1框剪结构受力的特点框剪结构的特点主要是从各种不同的系数上进行分析研究的,主要包含框架剪力墙结构施工当中的受力、框架剪力墙结构施工的刚度和框架剪力墙结构施工的抗震功能几个方面进行研究。
首先,框架剪力墙结构施工的受力。
框架剪力墙结构是与地面之间保持九十度而设置的独立悬臂梁,是平滑的扭曲线,形状是上大下小的特点。
其次,框架剪力墙结构施工的刚度。
通过计算框架剪力基础的弯矩与全部工程中的弯矩之间的比例能够对框架剪力墙当中的承受能力有进一步的了解和认识。
在目前中国建筑业的发展现状中,框架剪力墙结构得到广泛的应用,为了使框架剪力墙结构的承载能力进一步提高,人们也会有许多新的施工技术和理念加入框架剪力墙结构的设计施工中,以便进行建筑结构的合理优化。
然而,我们在建筑框架剪力墙结构设计过程中,设计者必须对框架剪力墙结构的受力特性进行分析,并综合利用框架结构和剪力墙结构,对竖向荷载和侧向荷载作用下的建筑结构进行有效的转换。
因此,框架剪力墙结构在实际应用过程中,属于全面的建筑结构体系,人们可以对结构特点进行综合分析,以提供施工质量,保证施工安全稳定。
浅谈高层住宅框剪结构施工管理

浅谈高层住宅框剪结构施工管理随着城市化进程的加速,高层住宅建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
框剪结构作为一种常见的结构形式,因其具有良好的抗震性能和空间灵活性,被广泛应用于高层住宅的建设中。
然而,框剪结构的施工过程较为复杂,涉及众多环节和技术要点,需要进行科学有效的施工管理,以确保工程质量、进度和安全。
一、高层住宅框剪结构的特点框剪结构是框架结构和剪力墙结构的结合,它融合了两者的优点。
框架结构具有较大的空间灵活性,便于布置房间;而剪力墙结构则能提供良好的抗侧力性能,增强结构的稳定性和抗震能力。
在高层住宅中,框剪结构通常由钢筋混凝土框架柱、框架梁和剪力墙组成。
剪力墙作为主要的抗侧力构件,承担着大部分水平荷载,如风力和地震力。
框架柱和框架梁则主要承受竖向荷载,并将其传递到基础。
这种结构形式使得建筑物在水平和竖向方向都具有较好的承载能力和稳定性。
二、施工前的准备工作在正式施工前,充分的准备工作是确保施工顺利进行的关键。
首先,要熟悉施工图纸和相关规范标准,进行详细的图纸会审,及时发现并解决设计中存在的问题。
同时,编制科学合理的施工组织设计和施工方案,明确施工流程、施工方法、质量控制要点和安全保障措施等。
其次,要做好施工场地的规划和布置。
合理安排材料堆场、加工场地、垂直运输设备的位置等,确保施工过程中的材料运输和施工操作顺畅。
还要搭建临时设施,如办公区、生活区、仓库等,为施工人员提供良好的工作和生活条件。
此外,施工材料和机械设备的准备也至关重要。
根据施工进度计划,提前采购质量合格的钢筋、水泥、砂、石等原材料,并进行检验和复试,确保材料性能符合设计要求。
同时,配备齐全的施工机械设备,如塔吊、施工电梯、混凝土输送泵等,并进行安装调试和维护保养,保证设备在施工过程中正常运行。
三、施工过程中的关键环节1、钢筋工程钢筋是框剪结构的重要受力构件,其施工质量直接影响结构的安全性。
在钢筋工程施工中,要严格按照设计图纸和规范要求进行钢筋的加工、连接和安装。
浅谈高层框剪结构建筑的施工质量控制

浅谈高层框剪结构建筑的施工质量控制[摘要]高层框剪结构是当代高层建筑设计普遍所采用的结构形式,这一结构需要在框架结构中布置一定数量的剪力墙来实现建筑灵活自由空间的构建,最终实现不同建筑的功能需求。
本文对我国框剪结构高层建筑的特点进行了详细论述,并就高层框剪结构的建筑施工质量控制进行了相关阐述。
【关键字】高层框剪结构建筑;框剪结构特点;施工质量控制高层框剪结构建筑的工程质量受到很多因素的影响,因此框剪结构高层建筑的施工质量要得到有效的控制就要综合考虑各种因素的影响,要对常见质量问题进行具体的原因分析,通过工程的具体特点来进行详细的分析,最终实现施工中对可能出现的质量问题进行有效预测,最终实现具体质量措施的制定。
1、框剪结构高层建筑特点1.1框剪结构受力特点当代高层建筑设计普遍采用的结构形式就是框剪结构,也就是框架剪力墙结构,该结构是在框架结构中通过布置一定数量的剪力墙,来构成灵活自由的使用空间,使得建筑的功能得到满足。
只有具备足够数量的剪力墙来能满足建筑本身的刚度需求。
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结构形式,所以它的框架不同于纯框架中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于纯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,由于它拉着框架按弯曲型曲线变形使得剪力墙承受了大部分水平力,而上部楼层则正好相反,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,框架除了负担荷载产生的水平力之外,还负担把剪力墙拉回来的附加水平力,这就使得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,由此可见,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。
目前,框架剪力墙结构中的剪力墙可以进行单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间和管道井等墙体。
1.2框剪结构设计及施工的特点(1)框剪结构的设计特点。
随着建设用地的日益紧张,使得高层框剪结构的建筑设计能够广泛的应用。
浅谈高层框剪结构建筑的施工质量控制

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浅谈 高层框剪结构建筑 的施工质量控制
王海岩 ( 黑龙 江龙航工程总承 包有限责任公 司, 黑龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 ) 摘 要: 该文对框 剪结构高层建 筑的一 系列特点进行 了系列论 述, 名且施 工质 量控制的具体措施。 关键词 : 框 剪结构 建筑施 工; 高施工 ; 关键部分 ; 具体措施 随着经 济的发展 , 在建筑设施的运行工程中 , 对于高层框剪结构 3框剪结构 高层建筑施工质量的关键部分及其材料选择 建筑的施工质量 的要求越来越高 。 3 . 1对一系列管理因素进行控制 1框剪结构高层建筑 的系列特点 质量管理 因素的有效控制基础是在一 系列项 目施工中遵循质量 也 1 . 1框剪结构受力方式 ; 目前高层建筑设计普遍运用的结构形式 管理 的基本程序。其质量管理的基础程序是四个环节的质量环节 , 是框剪结构 , 也成框架剪力墙结构方式。这种结构的方式是在框架结 就是计划 、 处理 、 检查 以及执行之间的相互配合。依据工程的具体设 构 中运行一定 系列 的剪力墙 , 以形成灵活方便的使用空间 , 满足各种 计要求 , 进行一系列现行施工技术水平 的提升 , 以满 足对资料 的一系 建筑功能的要求 , 一系列数量的剪力墙本身具有的刚度非常大。 列质量保证 , 这是进行 工程质量的前提条件 , 为了保证一系列的材料 1 . 2框剪结构设计和具体的施工 质量 , 避免对有害材料进行使用 ; 按照合 同中的具体规范进行严格调 ( 1 ) 随着经济技术 的发展 , 建筑工程用地形势 日益严峻 , 在 目前 配 , 符合监理工程师的具体要求 , 随之按照监理工程师可能提 出的一 形势下 , 高层框剪结 构的建筑设计得到一系列的应用 , 这种结构一般 系列要求 , 在装配 、 制造的过程 中或者在现场 以及合 同中可能规定 的 针对设 计地下室 , 采用筏板基础进行浇砼结构建设 、 在一系列 的群体 其他地点进行一系列检验。以满足专业人员的需要 , 进而保证工程 的 建筑设 计中 , 将地下室与架空层及其各 主楼进行连接 , 主楼的基础和 实施质量水平 。 地下室相连接 , 连接 的系统部 门之间进行后浇带的设置 , 对于它的设 3 . 2针对调查研究 中的材料 , 构建以及设备市场 的供应方面进行 置是在 主楼主体封顶之后再进行浇筑。 系列 的调查 , 选择合适 的供应商 , 按照一定的标准对供应商进行综 ( 2 ) 针对我 国建筑业 的情况 , 在一系列框剪结构 的施工 中 , 比较 合标准评价。核对物质的一系列情况 , 对于物质 的型号、 数量极其标 流行的工艺是 :采用现场搭设 的钢管脚手架作 为一系列的承重与支 识进行一系列核对 , 保证运输过程中商 品的质量 问题 , 做好及 时的验 撑体系。 运用现场加工木模板作为其成型模具 , 刚劲比较适合采用直 收记 录 。 螺纹方 式进行连接或者竖向对焊 , 在一些城市市区施工过程中 , 可 以 3 . 3机械设备 的因素控制 采取商 品砼构件 进行成型模具建造。 对于一些郊区的环境 , 可以使用 ( 1 ) 设备购置过程中要进行一定的质量控制 , 比如按 照规定 的要 些可 自设大型搅拌站 , 采用砼输送泵进行 现场浇筑 , 或者振捣 时 , 求, 进行选型购置设备 , 关于设备的购置问题 , 需要及时 向质量管理 利用插入式 的振动器进行振捣 ,对于一些 的垂直运输可以利用塔 吊 人员进行 申报 , 在一系列的审核之后才能确定购货。对于订货厂家 , 或者施工 电梯。 进行一系列优选 ; 签订一系列订货合同, 进行设备制造质量的控制 。 2对于框剪结构高层建设施工质量的具体操作 ( 2 ) 对 于其设备进场 的要求 , 按照设备 的一系列具体条件逐一进 在现场 的建筑工程具 体施工 中,有一系列质量问题都是 因为很 行清点 , 整理归档 , 比如按照一定 的名称 、 型号 、 数量等逐一 检验查 多种原 因引起 的, 针对不 同结构类 型的一系列工程质量问题 , 具体分 收,还有一系列 的关键性大型设备 ,自制设备的一系列设计计算资 析。 料、 测试记录、 图纸等等。 2 . 1管理 系列 因素。从一系列 的施工管理角度来看 , 经常发生质 ( 3 ) 对于机械设备的具体选择 , 机械设备 的选择 , 必须本着 因地制 量问题的管理因素有 : 盲 目施工 , 没有进行技术交底施工 , 未按图纸 宜的方式 , 按照先进的技术 , 经济管理的合理性 , 生产的适用性 , 等可 会审施工 , 操作规范不合格的施工等。 靠的性能上进行选择 。 2 . 2选取的材料 因素 。针对高层框剪结构建筑设计 的一 系列 特 3 . 4对于施工工艺的因素控制 点, 我们可以得 出影 响工程质量的一 系列材料因素 , t : k  ̄ n 水泥质量不 ( 1 ) 加强对施工工艺 的因素控制 , 主要包括在建设工 中对于一系 合格, 砂石含沙量超标 ; 钢 筋的力学指标 不符合设计要求 ; 砂 石调 配 列技术方案 , 工艺 流程 , 检测手段以及组织措施等进行一 系列控制 , 的不合理 , 这些 因素对于框剪结构构件具有一系列 的质量影响作用 , 建设项 目施工的依据是技术文件的建设 ,为了确保这些技术 的一系 钢筋如果不符合标准 , 极易造成严重的质量问题 , 这此条件下砼构件 列完整性 , 系统有效 陛。 相关的工程管理人员应该进行技术文件资料 可 能会 发生 断裂 , 导致建筑物的坍塌 , 如果水泥质量不符合标准 , 砂 目 录 的清理 , 建立一系列的计算机信息管理系统 , 对文件 资料进行 一 石含泥量严重超标 , 并且存在级配不合理的情况 , 这种一 系列条件的 系列动态管理 , 确保文件 的来源 。 综合下 , 建筑结构会发生一系列坍塌。 ( 2 ) 对于施工图纸的具体应用 , 建设工程的重要技术文件是一系 2 . 3机械设备一系列因素。 机械设备对于施工质量也有重要的影 列的施工图纸 , 这是进行项 目管理 的重要依据 , 为 了做好这种施工图 响, 比如机械设备 的型号问题 , 实用功能如何 , 机械的效率如何 , 性 能 纸 的会审工作 , 避免 出现一系列 的差错 , 确保工程质量的实现 。在项 是否可能 , 对于施工生产的适用性等。 如果不能选择适当的设备型号 目工程的开工前 , 建设单位要保证其图纸会审的正确性 , 在施工的系 选型, 这会影响钢筋的成型质量 , 从 而影 响钢筋的具体力学性能 , 对 列工程 , 要把图纸会审运用与每个工序施工之 中, 建立合适 的图纸会 建筑结构安全造成一 系列 的安全威胁 隐患 ;如果不 能选择适当的砼 审制度 。 对 于图纸会审进行一系列 的整理确认 , 并且保证图纸在持有 搅拌设备 , 则可能造成一系列砼 的质量问题 , 对建筑结构 的施 工安全 人 的 手 中 。 造成系列隐患。影 响砼的浇筑质量的因素之一是砼 的浇筑设 备的运 结束语 用。 为 了保证工程建设的顺利展开 , 需要结合具体实际 , 进行 相关工 2 . 4具体的施工工艺因素。 在实际操作 中对于施工工艺 的界定具 程建设 , 对整个施工工程的技术 , 组织管理极其操作 、 经 济方 面进行 有 以下 因素 , 比如一 系列工艺 流程 , 组织措施 、 检测手段与施工组织 系列具体 的分析 , 综合考虑 , 以确保方案技术的可行 性 , 使其操作 设计等等 。 建筑项 目施工的依据要点是技术文件 , 工程 的高质量完成 方面, 方便质量 的相对提升 , 加快进度 , 降低成本。 实现合理有效 的施 离不开具有及时 陛, 完整性 、 准确性 、 有效性的技术文件。 工技术方案 , 确保工程的质量与效率。 2 . 5施工人员的系列 因素。具体施工中对于施工人员的界定 , 是 参考文献 参与工程施工 的一系列组织人员 、 指挥人员以及操作人员等 。 施工人 f 1 】 蔡彬. 框架一 剪力墙体 系钢 筋施工质量病 害的防治探讨f J 】 . 科技信息 员 的综合素质对施工质量具有极其重要 的关键 因素 ,比如施工人员 ( 科学教研) , 2 0 0 7 0 5 ) . 的职业素养 , 道德水平 , 专业技术水平 , 心理行为 , 组织行为以及生理 【 2 ] 韩彦生. 对T A T程序 中框一 剪结构连 梁设定的分析与建议叨. 陕西建 缺陷等等 , 需要对这几个方面进行加控控制。 筑.  ̄ o o 8 ( 1 ) .
高层公寓框支-剪力墙结构设计的几项措施

高层公寓框支-剪力墙结构设计的几项措施由于框支-剪力墙结构上、下刚度突变,构件不连续,传力复杂,在地震作用下框支层将产生很大的内力和塑性变形,抗震性能差,易造成震害;转换层应力复杂,材料耗用量大,自重大,施工复杂,造价高,但框支-剪力墙结构可满足建筑物上、下不同功能的组合。
建筑方案确定后,为改善抗震性能,减轻自重并节省投资,本工程结构设计时考虑以下问题。
1、上部剪力墙体系1.1 减轻结构自重减轻结构自重,可直接减少混凝土用量,同时减小垂直荷载和水平地震力,进一步减小结构内力,改善经济指标,特别是基础和转换层的混凝土和钢材耗用量。
1.1.1 楼板楼板覆盖整个建筑面积, ?????减小楼板厚度即为每平方米建筑面积所减小的混凝土量。
采用把楼板厚度控制在满足板的厚度与计算跨度要求的比值,并满足防火和预埋管线要求的较小值即100mm,以取得最低的混凝土消耗.1.1.2 剪力墙在考虑楼板的同时亦考虑剪力墙混凝土的消耗最少。
按开间扩大剪力墙的间距,将部分开间的墙体用轻质隔墙取代,能有效地减少混凝土用量。
为不增加板的跨度,使楼板厚度100mm得以实现,在隔墙处设置梁。
由于居住建筑开间和进深一般都不大,取梁宽与隔墙等厚,以免露梁。
为减轻自重,剪力墙厚度分200mm及250mm两种,沿高度分两次变化,即墙厚250mm减到200mm,墙厚200mm减到160mm.1.2 减小刚度框支-剪力墙结构其上部剪力墙刚度偏大,应减小其刚度,使上下刚度尽量接近,以改善结构的抗震性能。
1.2.1扩大剪力墙间距按开间扩大剪力墙间距,不但能减少混凝土用量,也有利于减小刚度。
1.2.2剪力墙留设结构洞较长的墙体留设结构洞,洞用轻质墙体填充,可有效地减小剪力墙结构的刚度。
1.2.3增高转换层上一层的楼层的高度框支-剪力墙结构应控制转换层上、下层的剪切刚度比。
增高转换层以上楼层高度,能直接改善剪切刚度比。
往往转换层下部为大空间,层高较高;转换层以上是住宅,层高较低,造成剪切刚度比加大。
浅谈高层框剪结构建筑的施工质量控制

李国刚 铁 力市龙兴建筑安装工程有限责 任公司
【 摘 要 l高层框剪结构是 当 代 高层建筑设计普遍 所采用的结构形
生质量 问题 。 还 有他如果 没有按 操作 的规 程 和验 收规范 进行施 工以 及
式, 这一结构需要在框架结构中布置一定数量的剪力墙来实现 建筑灵活 自 不按 基本 的建设 程序 进行报检 和验 收也会 引起 质量 问题的 产生。 以 上 由空间的构建, 最终 实现 不同建 筑的功 能需求。 本文对我 国框剪结构高层 这些 因素非 常容 易引发 质量 问题 , 会 导致 建 筑物 的轴 线 偏差 超标 , 使
高层框 剪结构 建 筑的 工程 质量受到很 多 因素 的影 响 , 因此框 剪结 量 。 在 建筑材 料的因素上 , 钢筋 的力学指标如 果不符合设计 的要求也会 构高层建 筑的 施工 质量要 得 到有效 的控制就 要综 合考虑各种 因素 的影 导 致工程 出现 质量问题 。 如果水 泥的质量不能 符合 国家的相 关标准 , 石 响, 要对常见质量 问题 进行具体 的原因分析, 通 过工程 的具体特 点来进 子和 砂的含 泥量超 标以 及石子和砂级 配不合 理也会导 致工程 出现 质量 问题 。 以上所 述 因素对建 筑的框 剪结 构的砼构件质量影 响重大 , 钢筋如 行详 细的分析, 最 终实现施 工中对可能 出现 的质量 问题 进行有效预测 , 最 终实现具体质量措施 的制定。 1 、 框剪结 构高层 建筑特 点 果不合格可能会造成致命 的质量 问题 , 砼构件可能会突然断裂 造成建筑 物的坍塌 。 2 . 3 机械设备因素
下室, 采用筏 板基础 全现浇砼 结构作为基 础。 在 高层的建筑群 体建筑设 3 . 1 管理 因素控制措施 计中, 一般 都是利用 地下室 或架空 层实现 与各 主楼的连 接, 在 主楼基础 3 . 1 . 1 严格遵循 质量管 理的基本程 序。 在项 目施工过程 中, 质量管理 与地下 室的连 接部 分 的基础 之 间要设置 后浇 带, 对 后浇 带的设 计要 求 因素的 有效 控制是建 立遵 循质量管 理的基 本程 序基础 之上 。 质量管理 执行、 检 查及处理 。 质量管理 所必须遵循 的计 划 是, 一般要在 主楼主体 封顶后再进行浇 筑 , 由于高 层框 剪结构 的建筑 根 的基本程 序包 括计划 、 据设 计的高度 和层数不 同, 每平方米含 钢量也各不相 同。 在框 剪结构 设 阶段, 就是要根 据工程的设计要求以 及现行 的施工技术 水平和实 际施 工 计 的选材上 , 要严格 进行钢材 的选用 , 在主 受力钢 筋的选 择上一般采 用 条件 , 来确定 工程施 工的施 工质量标 准 , 以及要达 到的质量 目标 。 在执 二 级钢和三 级钢, 而三 级钢 采用的较 多。 构造钢筋 一般选 用二级钢和 一 行阶段 , 要 根据质量标 准和质量 目 标 组织来 进行施工。 检查 阶段就是 对 检查 验收 工 级钢 。 框 剪结 构的 砼设计 一般 采用 C 5 0 、 C 4 0 、 C 3 5 三个 等级 的砼 , 个别 施 工过程 中半成品或 施 工结果 的成品进行 质量检查 验收 。
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结合实例谈高层框剪结构设计的控制要点
近几年的高层、超高层等建筑结构中,很多是地上为公建或住宅,地下为大底盘车库的结构形式。
其中框架剪力墙结构以其平面布置灵活,空间较大,立面处理易于变化的优点被越来越多的采用,目前在框剪结构设计中使用最多的是PKPM系列软件中的SATWE软件。
然而,作为设计人员在使用结构软件时对计算软件得出的结果要有正确的分析,应对结构形式的特点、程序的适用范围和条件等进行全面理解。
在计算机辅助设计时,由于结构实际情况与程序不相符合,或人工输入有误,或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果,因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析,慎重校核,做出合理判断,不能盲目的依赖程序,以免造成经济损失或结构安全事故。
下边谈一下框剪结构形式的特点及PKPM中各参数的控制要点。
一、框剪结构的特点
框剪结构具有平面布置灵活,有较大空间,立面处理易于变化的优点,但侧向刚度差,抵抗水平荷载能力差,地震作用下变形大等缺点。
而剪力墙结构抗侧力刚度大,但使用空间受限制,将两者结合起来,就可以充分发挥各自的优点,这就是框架—剪力墙结构。
剪力墙将承担大部分水平力,是抗侧力的主体,整个结构的侧向刚度大大提高;框架则承担竖向荷载,提供了较大的使用空间,同时也承担少部分水平力。
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。
当二者通过楼板协同工作共同抵抗水平荷载时,侧向变形呈弯剪型。
其上下各层层间变形趋于均匀,并减小了顶点侧移。
同时,框架各层层剪力趋于均匀,各层梁柱截面尺寸和配筋也趋于均匀。
框架—剪力墙结构比框架结构的刚度和承载能力都大大提高了,这种结构形式可用来建造比较高的高层建筑。
二、框剪结构布置的要点
框架—剪力墙结构布置的要点是数量和位置。
在一般工程中,以满足位移限制作为设置剪力墙数量的依据。
剪力墙布置应注意以下几点:
1.剪力墙布置以对称为好,可减少结构扭转。
2.剪力墙应贯通全高,使结构上下刚度连贯而均匀。
3.剪力墙布置应与建筑使用要求相结合,根据建筑物高度和刚度要求,可以采用单片形,L形,I形,T形或筒体。
4.剪力墙靠近结构外围布置,可以加强结构的抗扭作用,但要注意,在同一轴线上而又分设在建筑物两端的剪力墙,会限制两片墙之间构件的热胀冷缩和混凝土的收缩,由此产生的温度应力可能造成不利影响。
5.在两片平行的剪力墙之间布置框架时,两片墙之间的楼板在水平力作用下
可能挠曲,
对框架柱产生不利影响。
因此,要限制剪力墙之间的距离与楼板宽度的比值L/B。
三、工程简介
某高层建筑,地上19层,地下2层;地上为办公,地下为车库,建筑高度为95.000m。
抗震设防烈度:6度(0.05g)设计地震分组第三组
主楼采用框架剪力墙结构;主楼基础为筏板基础,裙楼基础为钢筋混凝土独立基础
标准层层高4.95m,由于受底层功能的限制,纵向除交通核外无法布置剪力墙。
四、程序中需要控制的目标参数
1.轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,本工程标准层层高4.95m,荷载考虑了以后用户可能做夹层,主楼底层框柱截面取950x1100,混凝土等级C50,轴压比参照新抗震规范控制在0.9内,其上变三次柱截面,混凝土标号均在截面变化的上一层降低一级。
2.剪重比:剪重比是结构整体控制设计的一项重要指标,当其不能满足规范的要求时,就应该进行必要的调整。
本工程x向底层剪重比为0.75<0.8(规范限制),分析原因:层高大,结构基本周期长(
3.6s)。
抗震结构中起主要作用的基本振型(靠近两个主轴的方向和扭转方向,其中两个平动为主振型的基底剪力分别沿两个主轴方向为最大值),其自振周期一般都大于设计特征周期。
根据规范的“地震影响系数曲线”,此时的地震影响系数与结构基本周期成反比关系。
即结构的基本周期越大,水平地震作用效应就越小。
结构的自振周期与结构的刚度成反比关系。
这说明采用结构调整的方法加大剪重比,可以增大结构的刚度,以减小结构的基本周期。
但是地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,结构刚度较合理,可在SATWE 的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
3.刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层。
如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SA TWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
4.位移比:主要为控制结构平面规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
可通过人工调整改变结构平面布置,减小结构刚心与形心的偏心距;可利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中快速找到位移最大的节点,加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度;也可找出位移最小的节点削弱其刚度;直到位移比满足要求。
5.周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,周期比不满足要求,说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,结构扭转效应过大。
可通过人工调整改变结构布置,提高结构的扭转刚度;总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度,适当削弱结构中间墙、柱的刚度。
6.刚重比:主要为控制结构的稳定性,避免结构在风载或地震力的作用下整体失稳,刚重比不满足要求,说明结构的刚度相对于重力荷载过小;但刚重比过分大,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。
若刚重比<2.7,可通过加强x向边梁(截面加高)的调整,是计算结果满足要求。
7.层间受剪承载力比:控制竖向不规则性,以免竖向楼层受剪承载力突变,形成薄弱层,层间受剪承载力比不满足时可在SATWE的“调整信息”中的“指定薄弱层个数”中填入该楼层层号,将该楼层强制定义为薄弱层,SATWE按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
也可适当提高本层构件强度(如增大配筋、提高混凝土强度或加大截面)以提高本层墙、柱等抗侧力构件的承载力,或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件的承载力。
注:文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开。