框架剪力墙结构范例6篇

框架剪力墙结构

框架剪力墙结构范文1

关键词:钢筋混凝土;框架;剪力墙;结构设计

一、钢框架-混凝土剪力墙体系

(一)组成及分类

钢框架-混凝土剪力墙体系是以钢框架为主体,并配置一定数量的钢筋混凝土或型钢混凝土剪力墙。由于剪力墙可以根据需要布置在任何位置上,布置灵活。另外剪力墙可以分开布置,两片以上剪力墙并联体较宽,从而可减少抗侧力体系的等效高宽比值,提高结构的抗推刚度和抗倾覆能力。钢筋混凝土剪力墙又现浇和预制两种。

(二)变形

1、钢框架-预制钢筋混凝土墙的变形

钢框架-预制钢筋混凝土墙体系是以钢框架为主体,建筑的竖向荷载全部由钢框架来承担,水平荷载引起的剪力主要由钢筋混凝土墙板来承担,水平荷载引起的倾覆力矩主要由钢框架和钢筋混凝土墙板所形成的联合体来承担。由于框架间设置了混凝土墙板,结构的抗推刚度和受剪承载力都得到显著提高,地震作用的层间位移也就显著减小。这种结构体系可以用于地震区较多层数的楼房。

2、钢框架-现浇钢筋混凝土墙的变形

“钢框架-现浇混凝土墙”体系是由现浇钢筋混凝土墙和钢框架所组成,一般应沿房屋的纵向和横向,均应布置钢筋混凝土墙体。纵、横墙的数量应根据设防烈度和楼房层数多少由计算确定,纵墙和横墙可分开布置,也可连成一体,现浇钢筋混凝土墙体水平截面的形状可以是一字型、L型、工资型。

二、剪力墙结构设计注意事项

1、对剪力墙结构,《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》都有一些规定,高规的内容要多一些,且有关于短肢剪力墙的规定(7.1.2条共8款)。一般剪力墙为hw(墙肢截面高度,个人认为此应称为“墙肢长度”,与高规表7.2.16注1及抗震设计规范6.4.9条与表6.4.7注4、混凝土结构设计规范表11.7.15注4统一)/bw(墙肢截面厚度)>8,墙肢截面高度不宜大于8m,较长的剪力墙宜开设洞口(即所谓结构洞)(高规7.1.5条)。短肢剪力墙hw/bw=5(认为按老习惯取4较合理)~8,抗震等级应提高一级。hw/bw<5(认为按老习惯取4较合理),即为异形柱。L形、十字形剪力墙等,只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求,则不应认为是短肢剪力墙。

2、高规7.1.1条规定“剪力墙结构的侧向刚度不宜过大”,如果采用全剪力墙结构,即除门窗洞外均为剪力墙,无一片后砌的填充墙,第一周期只有1.02秒,侧向刚度过大,使地震作用过大,不经济,不合理。

3、关于底层剪力墙的厚度:高规7.1.2条规定“高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”,当短肢剪力墙较多时,其第2款规定“抗震设计时,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总底部地震倾覆力矩的50%”。SATWE程序在计算时,是将各个墙肢的高厚比进行单独计算,凡hw/bw=5~8,即归入短肢剪力墙,这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就可能容易大于50%。而TAT程序在计算时,是将L形等剪力墙等只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求,则不归入短肢剪力墙,在相同的结构中,这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就有可能不大于50%,建议宜按TAT计算该项指标。

4、在短肢剪力墙较多的剪力墙结构中,多数设计人员将较短的墙段都画为约束边缘构件或构造边缘构件,将计算需要的纵向钢筋均匀配置在整个墙段内,这是不妥的,因为配置在墙肢中和轴附近的钢筋并不能发挥作用,因此纵向钢筋应向墙肢端部集中,宜打印剪力墙边缘构件配筋计算结果复核。抗震设计规范6.4.9条规定:“抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时,应按柱的要求进行设计,箍筋应沿全高加密”,SATWE等程序在计算时也是照此条规定办理。如墙厚为200mm,墙肢长度600~800mm,虽然墙肢长度达到墙厚的3~4倍,认为仍宜按柱配筋。

三、框架―剪力墙结构设计注意事项

1、剪力墙应有边框:边框梁(或暗梁)、边框柱(抗震设计规范6.5.1条,混凝土结构设计规范11.7.17条,高规8.2.2条)。不能只设几段剪力墙,就成框架―剪力墙结构体系了。

2、剪力墙承担的地震倾覆弯矩应≥50%,否则应按框架结构查抗震等级,其最大适用高度只可比框架结构适当增加(抗震设计规范6.1.3条1款)。

3、框架―剪力墙结构中不应采用短肢剪力墙。

参考文献:

[1]钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范(JGJ3-91).

框架剪力墙结构范文2

框架-剪力墙结构也称框架-抗震墙结构,简称框剪结构,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。剪力墙的侧移刚度远远大于框架,因此剪力墙分配到的剪力也远大于框架。由于上述变形的协调作用,框架和剪力墙的荷载和剪力分布沿高度在不断调整。框架结构在水平力作用下,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随着楼层所处高度而变化,与结构刚度特征值λ直接相关。框架结构中的框架底部剪力为零,剪力控制部位在房屋高度的中部甚至上部,而纯框架最大剪力在底部。因此,当实际布置有剪力墙(如:楼梯间墙、电梯井道墙、设备管道井墙等)的框架结构,必须按框架结构协同工作计算内力,不应简单按纯框架分析,否则不能保证框架部分上部楼层构件的安全。

框剪结构变形特点在水平荷载的作用下,框架结构的侧向变形曲线以剪切型为主,而剪力墙的变形则以弯曲型为主。由于两者是受力性能不同的两种结构,因而两者之间要通过楼板的协同工作。由于楼板平面内刚度很大(计算中假定为无限刚性),因此在同一楼板处必有相同的位移,这就形成了框架-剪力结构特有的变形曲线,呈反S形的弯曲变形曲线。框架下部位移增长迅速,上部增长较慢,剪力墙则与之相反。在框架-剪力墙结构下部,侧移较小的剪力墙单独侧移大,而上部,框架又可以对剪力墙提供支持,即框架把墙向左边推,其侧移比框架单独侧移大,比剪力墙单独侧移小。最终框架-剪力墙结构的侧移大大减小,且使框架和剪力墙中内力分布更趋合理。

框架-剪力墙可采用的常用的组成形式 :

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。

其组成形式较灵活,设计时可根据工程具体情况选择适当的组成形式和适量的框架和剪力墙。

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。按多道防线的概念设计要求,墙体是第一道防线,在设防、罕遇地震下先于框架破坏,由于塑性内力重分布,框架部分按侧向刚度分配的剪力会比多遇地震下加大,为保证作为第二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。

抗震设计时,框架-剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层框架总剪力应符合下列规定:

1.满足式(1-1)要求的楼层,其框架总剪力不必调整;不满足式(1-1)要求的楼层,其框架总剪力应按0.2V0和1.5Vf,max二者的较小值采用;

Vf≥0.2V0 (1-1)

式中:V0― 框架柱数量从下至上基本不变的结构,应取对应于地震作用标准值的结构底层总剪力;对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段底层结构对应于地震作用标准值的总剪力;

Vf ―― 对应于地震作用标准值且未经调整的各层(或某一段内各层)框架承担的地震总剪力;

Vf,max ―对框架柱数量从下至上基本不变的结构,应取对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值;对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段中对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值。

2.框架所承担的地震总剪力按本条第1款调整后,应按调整前、后总剪力的比值调整每

根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值,框架柱的轴力标准值可不予调整;

3.按振型分解反应谱法计算地震作用时,本条第1款所规定的调整可在振型组合之后、

并满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)4.3.12条关于楼层最小地震剪力系数的前提下进行。

抗震设计的框架-剪力墙结构,应根据在规定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,确定相应的设计方法,并应符合下列规定:

1.框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构进行设计,其中的框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计;

2.当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,按框架-剪力墙结构进行设计;

3.当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%但不大于80%时,按框架-剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用;

4.当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80%时,按框架-剪力墙结构进行设计,但其最大适用高度宜按框架结构采用,框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架部分结构的规定采用。

框剪结构中剪力墙的布置宜符合下列要求:

框架-剪力墙结构体系结构布置除应符合其各自的相关规则外,其框架和剪力墙的布置还应满足下列要求。

1.框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系,主体结构构件之间不宜采用铰接。

抗震设计时,两主轴方向均应分布剪力墙。梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合,框架的梁与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。

2.框架-剪力墙结构中剪力墙的布置一般按照“均匀、对称、分散、周边”的原则布置。

(1) 剪力墙宜均与对称地布置在建筑物的周边附近、楼电梯间、平面形状变化及恒荷载较大的部位,在伸缩缝、沉降缝、抗震缝两侧不宜同时设置剪力墙。

(2) 平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。

(3) 剪力墙布置时,如因建筑使用需要,纵向或横向一个方向无法设置剪力墙时,该方向可采用壁式框架或支撑等抗侧力构架,但是,两方向在水平力作用下的位移值应接近。壁式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级考虑。

(4) 剪力墙的布置宜分布均匀,单片墙的刚度宜接近,长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙,单肢墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8m。每段剪力墙底部承担水平力产生的剪力墙不宜超过结构底部总剪力的40%。

(5) 纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。房屋纵向长度较大时,不宜集中在两端布置纵向剪力墙,否则在平面中适当部位应设置施工后浇带以减少混凝土上硬化过程中的收缩应力影响,同时应加强屋面保温以减少温度变化产生的影响。

(6) 楼梯间、竖井等造成连续楼层开洞时,宜在洞边设置剪力墙,宜尽量与靠近的抗侧力结构结合,不宜孤立地布置在单片抗侧力结构或柱网以外的中间部分。

(7) 剪力墙艰巨不宜过大,应满足楼盖平面刚度的要求,否则应考虑楼盖平面变形的影响。

3.框架-剪力墙结构中的剪力墙,宜设计成周边有梁柱(或暗梁柱)的带边框剪力墙。纵向向相邻剪力墙宜连接在一起形成L形,T形及口形等,以增大剪力墙的刚度和抗扭能力。

4.在长矩形平面或平面有一项较长的建筑中,其剪力墙的布置宜符合下列要求:

(1) 剪力墙沿长方向的间距宜满足规范的要求,当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时,剪力墙的间距应予减小。

(2) 纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端。

5.剪力墙宜贯通建筑物全高,沿高度墙的厚度宜逐渐减薄,避免刚度突变。当剪力墙不能全部贯通时,相邻楼层刚度的减弱不宜大于30%。在刚度突变的楼层板应按转换层楼板的要求加强结构措施。

结语:框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构。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。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。框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的一种结构体系。它具有框架结构平面布置灵活、有较大空间的优点,又具有侧向刚度较大的优点。是两者优点的结合。这个结构体系中,剪力墙主要承受水平荷载,竖向荷载主要由框架承担。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。

参考文献:[1] 高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010 中国建筑工业出版社

[2] 建筑抗震设计规范GB50011-2010中国建筑工业出版社

框架剪力墙结构范文3

关键词:框架-剪力墙;结构设计;特性;体系;地震影响

Abstract: the frame-shear wall structure is the framework and shear wall together and form of the structure. It has both frame structure layout flexible, apply strong advantages and better under the horizontal load ability, is the high-rise building more extensive application in a structure. Reasonable structure design, can make the frame, shear wall two different deformation performance resist lateral force structure is very good to work together to play a role.

Keywords: frame-shear wall; Structure design; Characteristics; System; The effects of the

中图分类号:TU398+.2 文献标识码:A文章编号:

城市高层建筑的结构设计大多采用框架-剪力墙结构体系,这种体系由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成,框架的梁柱为刚接,框架与剪力墙可为刚接,也可为铰接。高层建筑体型日趋复杂,各种不同功能的用房综合在一起,组成形态各异摩肩接踵的高层建筑,给结构设计增加了一定的难度,而框架-剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间的优点,比较容易满足建筑物的使用要求,而且框架-剪力墙结构体系有较高的承载力,较好的延性和整体性,并且有很强的吸收地震力的能力,从而大大减小了结构本身的侧移,因此在实际工程中得到广泛的应用。

1 框架-剪力墙结构的受力特性

框架结构的变形特性具有剪切型的特点,位移越往上增大越慢,呈内收形开口曲线,其变形曲线为剪切型,在纯框架结构中,所有框架的变形曲线都是类似的。剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征,位移越往上增大越快,呈外弯形开口曲线。在平面内有很大的抗弯曲刚度,在一般剪力墙结构中,所有抗侧力构件剪力墙的侧移曲线都是类似的。

而在框架-剪力墙结构中,框架和剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼盖连接在一起共同抵抗水平力,以至于它们不能单独按各自的弯曲变形或剪切变形而自由变形,它们在同一楼层的位移必须相等(在不考虑扭转的情况下)。因此,框-剪结构水平位移特征处于框架和剪力墙之间,为反S形曲线,是弯剪型。

因此,在框-剪结构中,剪力墙在下部楼层变形小,承担了近80%以上的水平剪力,而在上部楼层,框架变形小,可以协助剪力墙工作,抵挡剪力墙的外拉变形,从而承受很大的水平剪力。所以,框-剪结构是框架和剪力墙两种结构水平变形的有机协调,从而达到减少结构变形,增强结构侧向刚度,提高结构抗震能力的目的,在结构设计中具有很强的适用性。框-剪结构中框架、剪力墙的受力特性可以用结构刚度特性值λ,即框架刚度与剪力墙刚度的比值来表达。若忽略连梁约束和轴向变形的影响,有:

其中,H为建筑总高度;Cf为框架平均总刚度;EIw为剪力墙折算总抗侧刚度。

工程实践表明:1) λ过小,即框架的总剪力刚度与剪力墙弯曲刚度的比值很小,结构变形曲线呈弯剪型,也就是说剪力墙用量过多,此时,结构刚度增大,自振周期缩短,地震力相应增加,结构延性降低,尤其对框架顶部几层极为不利。一般来说,剪力墙数量增多对抗震有利,但超过必要限度也是不合理和不经济的,为了使框架充分发挥作用,剪力墙刚度不宜过大,应使λ≥1.15。2) λ过大,即框架的总剪力刚度与剪力墙弯曲刚度的比值很大,结构变形曲线呈剪弯型,也就是说剪力墙用量过少,结构刚度较差,常不满足变形要求,同时,框架受力过大,梁柱截面尺寸加大,导致不经济,因此,剪力墙刚度不能过小,应使λ≤2.4。

2 框架-剪力墙结构体系

框架剪力墙结构的选型布置设计中要注意以下几个方面。

2.1剪力墙的部位

框架剪力墙结构中,框架、剪力墙两种变形性质不同的结构协同工作,使整体结构的抗侧刚度、抗侧能力大大提高,但与此同时楼屋盖受力较大,水平力将通过楼屋盖在框架柱、剪力墙两种结构体系中互相转移。

剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向或多向布置,不同方向的剪力墙宜分别联结在一起,应尽量拉通、对直,以具有较好的空间工作性能;抗震设计时,应避免仅单向有墙的结构布置形式,宜使两个方向侧向刚度接近,两个方向的自振周期宜相近。剪力墙平面布置应尽可能做到规则,避免过大的扭转效应。 剪力墙的侧向刚度及承载力均较大,为充分利用剪力墙的能力,减轻结构自重,增大结构的可利用空间,剪力墙不宜布置得太密,使结构具有适宜的侧向刚度;若侧向刚度过大,不仅加大自重,还会使地震力增大,对结构受力不利。 剪力墙宜自下到上连续布置,避免刚度突变;允许沿高度改变墙厚和混凝土强度等级,或减少部分墙肢,使侧向刚度沿高度逐渐减小。剪力墙沿高度不连续,将造成结构沿高度刚度突变,对结构抗震不利。

当剪力墙数量较少时,应力集中的现象突出。剪力墙还应在整体结构两个主轴方向都均匀设置。使整个结构在两个主轴方向都呈框剪特性,这样有利于增大结构整体空间刚度和抗震、抗风。

2.2剪力墙的合理数量

框架剪力墙结构有其自身的固有特性,它既不同于纯框架结构,又不同于纯剪力墙结构:要使框剪结构合理有效、可靠工作,剪力墙的数量决不能随心所欲,而应有一定的合适数量。

根据框-剪结构刚度特征值有:

所以,

其中,EIw为剪力墙总刚度;EcIc为框架柱总刚度;n为建筑物总层数;h为建筑物层高;α为框架节点转动系数,底层柱α=(0.5+i)/(2+i),i为框架节点粱柱线刚度比。

建筑平面确定后,根据构件刚度、强度和柱最大轴压比限值要求,通过预估楼面荷载从而确定梁柱截面尺寸。因此,框架柱总刚度EcIc、框架节点转动系数口便可算得。根据框-剪结构的受力特性,要求1.15≤λ≤2.4。这样,把上述数据代入公式,便可求得所需剪力墙的总刚度EJ。从而求得剪力墙的合理用量。

2.3剪力墙的构成

框架剪力墙结构中剪力墙承受水平荷载作用下的绝大部分基底水平剪力和大部分总倾覆弯矩。其构成要遵循下列原则:1)宜墙面完整并设翼缘或端柱,在端柱或翼缘部分纵筋加强,约束箍筋加强;2)剪力墙不宜过长秃头,而应相对短些,每片剪力墙的高长比(墙的总高与总长之比)宜控制在小于8-10,以减小剪力墙的剪切变形影响,发挥剪力墙的弯曲特性;3)轴压比要适宜,一般在垂直重力荷载下组合设计压力产生的轴压比宜控制在0.5左右,使之与框架柱的轴压比比较接近,以减小高层结构在垂直重力荷载作用下产生的二次应力的影响。

2.4框架的构造要求

框架剪力墙结构中框架梁柱的截面尺寸仍宜按框架结构的要求来控制,以保证框架结构仍具有较好的抗侧能力和延性。但如果框架剪力墙结构中剪力墙的数量与设置合理,框架结构水平荷载下受力状态大大改善,则框架梁柱的截面尺寸可适当减小,框架抗震构造等级也可相应降低。

3 剪力墙对框架-剪力墙结构抗震性能影响

框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙两种变形形式不同的结构组成,而且其侧向力主要由剪力墙承受,故只要剪力墙具有良好的变形能力和抗力性能,特别是剪力墙根部的变形能力较好,就可以有效地保证整个结构的变形能力。剪力墙的存在可以使各层的塑性变形集中现象减少,而且剪力墙使得框架-剪力墙结构增加了滞回耗能能力,使强度、刚度退化不是很严重,增强了抗震性能。

框架-剪力墙结构同时具有框架和剪力墙的特点,在结构合理布置的情况下,可以充分地发挥两者的优点,并且可以互补缺点,使结构具有较大的抗侧刚度。剪力墙作为抗震的“第一道防线”显得尤为重要,因此,剪力墙的数量和合理布置在很大程度上决定了结构的安全性,这也为设计提出了更高的要求。

4 结束语

框架-剪力墙结构中,由于剪力墙的侧向刚度比框架大很多,剪力墙数量的确定及合理的布置对结构的整体刚度和刚度中心位置很大影响。因此工程设计人员对剪力墙结构的受力、变形特性的掌握和理解就显得非常重要。

参考文献:

[1lJGJ3―2002高层建筑混凝土结构技术规程[s]

框架剪力墙结构范文4

关键词:框架剪力墙;施工技术;分析

随着建筑行业的不断发展,越来越多的建筑工程都采用剪力墙的结构设计,这种结构刚度较大,且抗震性能较好,因此在建筑行业得到了广泛的认可,大多应用于高层建筑中,它主要通过钢筋混凝土墙体或者其他的材料承担载荷,以此来限制高层建筑水平位移。本文对框架剪力墙结构建筑施工技术要点进行分析,希望对施工技术的提升有所帮助。

一、框架剪力墙的结构类型

(一) 根据受力的情况分类

由于高层的建筑需要较好的采光,所以框架剪力墙在高层建筑中应用较为广泛,并且剪力墙结构需要开一定的洞口,剪力墙结构中的洞口大小,对剪力墙产生直接的影响。那么根据洞口的大小就可以分为以下几类:朕肢剪力墙,这类剪力墙体竖向开一些列洞口,且洞口较大,对剪力墙的整体破坏性较强;整体剪力墙,没有洞口或者洞口面积只占据墙体总面积的15%;小开口整体剪力墙,洞口面积超过整体墙体总面积的15%,并且对剪力墙受力的特性产生较小的影响;壁式剪力墙,一般洞口较大,墙体内力分布接近框架。

(二)根据材料分类

保温墙模剪力墙,这种类型的剪力墙与建筑保温工程一同作用形成了保温结构体系,一方面具有节能性能,另一方面还能够节约成本,保温墙模有空洞,在空洞中建筑混凝土从而形成整体,减少了保温层建筑的环节,提高了施工的速度;钢板剪力墙,这种剪力墙的最大优点就是重量轻、厚度薄、结构性能好,但是造价高。钢板剪力墙是新型的抗侧力结构体系,主要是由柱和梁形成框架,在框架的内部配置钢板。

二、框架剪力墙结构建筑的施工设置

(一)基础的施工阶段

进行框架剪力墙结构建筑施工中,其基础施工阶段的施工设置很关键,如果基础施工设置不合理,那么后期的施工就会有很多不方便,严重的有可能造成工程返工。在建筑工地现场进行放线测量之后,进行静压管桩施工,确定了基础工程之后,就进行土方开挖,以及土方支护,对建筑工程基础施工进行验槽,从而保障建筑地下室部分的施工。

(二)建筑工程的主体施工阶段

在建筑的主体施工阶段,需要依照建筑工程主体部分的放线测量结果,以及建筑工程墙柱钢筋水电的预埋施工,以及建筑工程梁板钢筋施工的要求进行施工,最后对框架剪力墙的建筑主体进行养护。

(三)建筑装修施工阶段

在建筑装修环节中,可以进行装修砌筑。屋面防水层的铺设施工,以及建筑外墙的铺砖等,在这些环节的框架剪力墙施工以及整个建筑工程施工的阶段中,需要根据实际的施工情况进行分类,切实的保障工程的顺利完成。

三、 框架剪力墙结构的建筑施工技术分析

对于框架剪力墙结构建筑工程的施工技术进行分析,主要是以高层建筑工程的框架剪力墙的具体施工为例,从不同的施工内容中,进行框架剪力墙结构的技术分析。

(一)框架剪力墙结构建筑的放线测量技术

在进行框架剪力墙结构的建筑工程施工中,对于框架剪力墙结构的建筑放线测量施工,首先应该根据具体的设计图纸,以建筑工程施工测量放线设施的相关要求为准,注意对先进放线测量x器的应用,进行建筑工程的放线测量实施。例如在进行框架剪力墙结构建筑工程的放线测量中,可以使用全站仪或者是经纬仪等测量仪器进行测量,注意建立建筑工程放线测量轴线控制网,根据放线测量的情况进行标注,并注意对于建筑工程的放线测量结果进行多次核查,以保证放线测量结果的准确性。

(二)框架剪力墙结构建筑的钢筋施工技术

钢筋施工是建筑工程施工中的重要部分,钢筋也是建筑施工中的重要材料,在进行框架剪力墙结构的建筑工程钢筋施工过程中,所使用的钢筋必须符合施工标准,并有完善的钢筋材料检验报告,在进行框架剪力墙结构的施工中,对于钢筋的搭接长度以及搭接位置等都要按照施工要求进行,以保证墙体建筑工程的钢筋施工质量。此外,对于建筑工程中使用的主钢筋应注意要用预制砂浆块进行绑扎固牢,保证施工质量。最后,在不同的钢筋搭接方式下可以采用不同的钢筋焊接方式,但是必须要保证搭接的稳固,钢筋在使用时存在着许多梁柱节点,这些节点排布的位置比较密集,在实际的钢筋焊接环节中,需要对梁节柱点的顺序以及位置进行精确计算。

(三)框架剪力墙结构建筑混凝土的施工技术要点

建筑工程混凝土的施工部分也是建筑工程的重要施工部分,对于框架剪力墙结构建筑工程的混凝土部分施工是在建筑工程的钢筋以及模板施工结束并验收完毕后进行的。混凝土剪力墙在实际建筑中的应用还是很广泛的,混凝土面积比实心普通结构剪力墙小,能够减轻建筑自身质量,并增加建筑的保温性能,混凝土工程是框架剪力墙结构建筑中的重点,优质的混凝土工程能够提升墙体的抗震性,从而提升工程的整体质量。一般来说,混凝土施工主要包含两个方面的内容,混凝土的配比和混凝土建筑。

框架剪力墙结构建筑混凝土的主要用料是水泥、掺加粉煤灰、以及骨料等。掺加粉煤灰的作用主要是增加混凝土的搅拌流动性,其次是代替水泥发挥出作用。骨料在混凝土材料中的作用是能够有效减少材料裂缝。一般在框架剪力墙结构建筑工程施工中,适合使用的混凝土浇筑方式有两种:一种是分层浇筑,另一种是推移连续浇筑。这需要根据具体的工程来选取合适的浇筑方式,当选择第一种方式时,需要进行第二次振捣施工,同时需要对时间进行合理的控制,这两种浇筑方式中,都需要对浇筑时间进行合理控制。

四、小结

目前,框架剪力墙结构在工程建筑中得到了广泛的应用,除了结构具有良好的稳定性之外,还提高了建筑的施工质量,人们也对建筑的要求不断地提高。对于施工企业来说,应该对建筑施工技术进行改进,提升建筑施工的水平,这同样也是企业有序运行的关键。在科技的发展推动下,以前建筑工地存在的一些问题,都得到了一定的改善,促进了建筑行业的更快发展。

参考文献:

[1]刘振强.浅谈建筑工程框架剪力墙结构工程施工技术[J].科技与企业,2013(20).

框架剪力墙结构范文5

关键词:框架结构;少量剪力墙;弹性层间位移角

引 言

对于少数体型相对特殊的框架结构,经试算不能满足构弹性层间位移角的要求,通过调整梁柱截面或构件布置也不易实现对体系位移的改善。在合适的部位设置极少量的剪力墙,则比较容易实现对结构位移的控制目标。但鉴于如此设计所形成的特殊的结构形式,现行规范没有明确的系统的论述,故需要谨慎、细心的进行。

1 工程实例

1.1 工程概况

扬州市体育运动学校位于扬州市西区(抗震设防类别为乙类,抗震设防烈度为7度,基0.15g,第一组,场地类别为Ⅱ类),其中D区中长跑基地建筑面积6400m2,六层框架结构,总高度23.50m。建筑平面呈两块矩形45°斜交,经设缝将结构划分为2个结构单元,其中右边单元为“入”字形平面的结构单元,即本文所论及的部分。

1.2 初步方案

1.2.1 纯框架计算

按纯框架体系建模计算,判别计算结果:

(1)周期指标满足;

(2)位移指标不满足。Max-Dx/h=1/742,Ratio-(X)=1.29;Max-Dy/h=1/519,Ratio-(Y)=1.43;

(3)相邻层侧移刚度比值、楼层抗剪承载力比值等符合要求;

(4)规范的其他构造要求也能满足,构件配筋正常。

1.2.2 解决方向

查阅详细的位移输出文件,发现位移不满足的节点集中在结构单元端部,端部的抗侧移刚度偏小。为此需加强此部位的结构抗侧刚度,减小端部位移。

1.2.3 方法选择

首先调整柱、梁截面,效果并不明显,这是由于建筑平面本身的特性造成的,需要对端部的Y向刚度做大幅增加才能解决问题。在这个位置有电梯,可在Y方向布置少量剪力墙,如图1、图2所示。

1.3 分析论证

1.3.1 概念分析

从抗震规范的设防思想-“三水准的设防目标”和为实现这个目标而采取的“两阶段设计步骤”进行分析:

(1)对应三个水准即小震不坏、中震可修、大震不倒,明确本工程结构设计需要满足的建筑性能要求;

(2)对应两个设计阶段即绝大多数结构进行多遇地震作用下的结构和构件承载力验算和结构弹性变形验算,对一些规范要求的特定的结构进行罕遇地震下的弹塑性变形验算。本工程视为比较特殊的结构,除进行第一阶段的设计外,也必须进行第二阶段的设计,这样才能达到三水准的设防目标。

1.3.2 文献分析

(1)《抗规》

6.1.3.1条:设置少量抗震墙的框架……抗震等级按框架结构确定。本工程布置剪力墙后1~3层柱倾覆弯矩百分比为X向:95%,96%,97%;Y向:76%,81%,85%。X向框架处于绝对主导地位,Y向剪力墙的重要性有所增加,但其倾覆弯矩百分比

6.1.4.2条:框架结构可在抗震缝两侧……按不利情况取值。本工程设置在端部两道剪力墙,与规范设置“抗撞墙”的概念相当,布置少量剪力墙仅为减小位移,设计时按纯框架与有墙框架的不利情况包络设计。

(2)朱炳寅《配置少量剪力墙的框架结构》

文章对此类结构设计的相关问题的表述值得借鉴,主要提出了规范未明确的问题及相关的设计建议,经归纳主要有以下3条:

①对布置少量剪力墙的框架结构的定量把握

布置少量剪力墙的框架结构与剪力墙较少的框架-剪力墙结构在定量上无明确的界限,对结构体系的定性把握的摇摆性加大了对结构体系描述的随意性。其后给出了对少量剪力墙的定量把握原则:当框架的倾覆力矩不小于结构底部倾覆力矩的75%时,可将其确定为配置少量剪力墙的框架结构。

②适用高度规范未予以明确。文章建议对布置少量剪力墙的框架结构的最大适用高度可比框架结构的最大适用高度适当提高,提高幅度不超过20%。(笔者认为对此可偏安全执行框架结构相应的适用高度)

③规范规定了考虑剪力墙与框架的协同工作原则,但未明确对剪力墙和框架的具体设计方法。

笔者从抗震设防思想的两阶段设计步骤角度出发认为:设置剪力墙的根本目的是控制框架结构的弹性位移值,即多遇地震作用下需计算剪力墙与柱协同工作时的承载力验算和结构弹性变形验算;而在罕遇地震下应允许剪力墙开裂、刚度退化,可按剪力墙完全退出工作的最不利的情况进行弹塑性变形验算。按照这样的理念进行计算,剪力墙为构造配筋,抗震等级可比框架结构低一等级。

1.4 设计过程

经过以上的分析论证,对本工程的设计目标与设计手段有了明确的认识。在具体的设计过程中,按照下述的步骤与方法实现设计目标:

(1)确定标准:明确本工程为框架结构体系,设置少量剪力墙仅为改善体系在多遇地震作用下的抗侧移性能,框架的抗震等级按《抗规》中框架结构确定为二级,少量剪力墙的抗震等级为三级。

(2)计算方法:

①对框架部分:在弹性变形阶段,不计入剪力墙按纯框架结构和计入剪力墙按框架-剪力墙结构分别计算,包络设计;在弹塑性变形阶段,考虑剪力墙完全退出工作的最不利情况进行变形验算;

②对少量剪力墙:在弹性变形阶段,按剪力墙与框架协同工作计算;在弹塑性变形阶段,剪力墙开裂退出整体工作。

(3)细部处理:

①与剪力墙相连的柱及结构单元的边柱按设置“抗撞墙”的要求箍筋全高加密;

②少量剪力墙的构造按框剪结构中剪力墙部分的要求执行;

③在满足弹性阶段受力的前提下,尽可能弱化剪力墙,以期实现弹塑性变形阶段剪力墙退出工作,与之对应将布置剪力墙区域的框架部分可适度加强。

(4)设计结果:多遇地震作用下框架、剪力墙协同工作时Max-Dy/h提高至1/796,Ratio-(Y)为1.27,很好的改善了体系的抗侧移性能;罕遇地震作用下纯框架的弹塑性层间位移角X向为1/82,Y向为1/77,均能满足规范要求。

2 结论与建议

2.1 综合结论

从抗震概念出发确定“配置少量剪力墙的框架结构”的设计性能目标,从现有规范的条文充分理解其内含的要义,明确设计原则,加强计算手段,注重细节处理,需要多方面分析论证,才能够保证结构的安全性。

2.2 笔者建议

对于此类规范没有明确的系统性规定的特殊结构,在设计原则及具体设计中存在不确定因素,给结构设计和施工图审查带来相当的困难,结构设计中应尽量避免采用,尽可能采用概念清晰、便于操作且抗震性能较好的结构体系。

参考文献

[1]《建筑抗震设计规范GB50011-2010》建筑工业出版社.

[2]《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》建筑工业出版社.

框架剪力墙结构范文6

关键词:框架剪力墙结构;建筑施工;技术分析

中图分类号: TU7 文献标识码: A 文章编号:

框架剪力墙结构,又被称作框剪结构,不仅可以构成自由灵活的使用空间,以满足不同建筑物的功能需求,而且还使建筑拥有足够的剪力墙,具有相当大的刚度。因而,在现代建筑,尤其是高层建筑中,广泛使用。在现代高层建筑通体中,框架剪力墙结构有的应用利于高层住宅单元的通风、采光、布局,能够满足现代化的居住要求。

一、框架剪力墙结构的特点及分布

1、框架剪力墙结构的定义。顾名思义,所谓框架剪力墙结构是框架和剪力墙的结合,实为一个空腹且垂直于地面的悬臂梁,它在框架结构中布置一定数量的剪力墙。与单纯的剪力墙结构不同,框架剪力墙结构兼具剪力墙和框架的优点,它不仅能承受剪力,还能承受弯曲应力。

2、框架剪力墙结构的三大特征。在分析框架剪力墙结构施工技术之前,应当先了解它的特征。受力特征、刚度特征、抗震特征是框架剪力墙结构的三个主要特征。首先是框架剪力墙结构的受力特征。框架剪力墙结构在受到剪力等多种压力作用之后,发生弯剪型的变形弯曲。其次是框架剪力墙结构的刚度特征。当框架剪力墙的受力性能近似于纯框架结构时,应按照框架结构来划分抗震等级,并采取相应的构造措施。最后是框架剪力墙结构抗震特征。框架剪力墙结构的抗震等级的确定关键在于框架刚度和剪力墙刚度之间比例关系的确定。

3、框架剪力墙结构的分布。在框架剪力墙结构建筑施工中,框架剪力墙结构的数量、方向等问题同样值得关注。首先是框架剪力墙结构的数量问题。框架剪力墙结构的数量太少,结构的抗侧刚度不足,难以支撑建筑;框架剪力墙结构的数量太多,墙体的不到充分利用,造成资源浪费。因而,框架剪力墙结构的数量选择要合理。其次是应当注意框架剪力墙结构的方向。沿轴线双向布置不仅可以使外观对称、美观、还可以使剪力墙受力均匀,增加建筑的稳定性。最后是剪力墙内外的弯矩。不合适的弯曲应力和弯矩容易导致墙体不稳定。此外,自上而下的剪力墙可以保证墙体刚度的一致性。

二、框架剪力墙结构施工主要技术分析

1、放线测量技术。放线测量的目的在于保证施工的准确性。在建筑施工过程中,对于框架剪力墙结构建筑的放线测量施工,应当按照工程施工设计图纸,依据建筑工程施工测量放线的相关要求,实施建筑的放线测量。例如,可以使用经纬仪或全站仪等测量仪器对建筑进行放线测量。

2、钢筋工程。在建筑工程施工中,钢筋施工是施工的重要一环,同时,钢筋也是重要的施工材料。建筑施工中所使用的钢筋材料应当符合施工要求,质量要有所保证。钢筋在墙体、楼板、梁柱、等位置均大量使用,且直径小于12毫米的钢筋大都使用绑扎法连接。由于施工位置、所使用的钢筋直径的差异导致钢筋连接时会出现不同的问题,应当引起注意。

墙体一般使用较细的钢筋。在浇筑时,上下层接长的钢筋网片容易发生向外或者向内的位移。因此,为了防止这种问题的出现,可以向竖向钢筋搭接范围内点焊通长水平筋,从而减少钢筋的单一,保证其稳定性。

足够的马凳筋和垫块可以保证楼板钢筋在绑扎时钢筋有足够厚度和间距的保扩层。为了防止上下两层电线管层叠,要事先设计好楼板中电线管的走向,防止楼板的钢筋网上下间距太大,否则导致容易导致与设计标高不符。

此外,梁柱节点钢筋绑扎时,当梁柱节点出现四个方向以上的梁穿过时,容易导致梁面保护筋保护层的厚度超过设计要求,影响了梁的承载能力。此时,应当请设计人员重新计算梁的承载力,按照梁面筋的实际位置来确定梁筋高度。

模板工程。定型大模板以其垂直度好、墙体平整度高、整体刚度好等优势,在高层剪力墙的现浇混凝土模版中被频繁使用。然而,由于门窗、楼板层等接缝地方在剪力墙、连梁、楼板施工后容易出现楼面的墙根部出现烂根、混凝土外墙出现错台等质量问题。因而在设计和施工中应注意下列问题。

一方面是内外侧模版的设置。外墙模板的内侧模版比外侧模版短200-300毫米,这样能够保证在模板配板过程中配板的准确度。为了防止浇筑过程中内侧模板和所靠近的墙根发生向内或向外移动的情况发生,应当在模板内侧放一个短的钢筋头,以保证其稳定。外侧的模板在支模时要以已经过浇筑的墙体当作参照物,同时贴紧墙体。

另一方面是墙模和楼板在施工中应注意的问题。为了解决浇筑过程中出现的漏浆现象会降低模板的稳定性问题,应将有缝隙的地方填充砂浆或水泥。墙模的吊装涉及到楼板的稳定和施工人员的安全,因而要控制好吊装位置,保证吊装过程中墙模和钢筋不会接触,同时要在光线好的情况下施工。

混凝土工程。混凝土工程对整体框架剪力墙结构的抗震性能和刚度发挥着重要作用。因而,在混凝土工程建设中要注意下列问题。首先在混凝土调配时,要注意各种材料的调配比例。如果混合时的配合比不在控制要求内,会产生过于稀释或过于僵硬的混凝土,轻则造成资源浪费,重则可能发生塌落事故。在对混凝土进行浇筑施工前,对墙柱底部先进行无石子砂浆填筑。其次是浇筑过程中,要着重注意浇筑顺序,按照退浇筑法,依承重等级和强度的高低顺序进行浇筑。

框架剪力墙施工过程中需要注意的问题

1、原材料质量的保证。工程质量的根本在于原材料质量的合格与否。在选择材料供应方时,应当对其进行评审,以质量第一的原则选择合格的供应商。对进场材料,相关人员要做好检测工作,检查材料是否具有出厂合格证、技术设计是否符合要求、能否达到现行的国家技术标准,确保原材料的质量。

2、结构设计能提高构件的延性,避免复杂化。在结构或构件的承载力未出现明显下降的情况下,构件的延性决定着构件变形的能力。构件延性的好坏决定着其变形能力、抗震性能。因而,要尽可能的提高关键部位和重点结构件的延性。此外,剪力墙在布置时,应尽量使每个方向尤其是断面的受力均匀。为了减少由地震导致的扭转,结构的质量中心和刚度中心要力求接近。

3、综合考虑风力对复核局部构件的影响。风力对复核局部构件的影响主要体现在高层建筑中。受各种因素影响的高层风力具有变化大、风力大容易产生阵风等特点。建筑物在风力作用下会受到动力和静力的双重作用,这种情况下会破坏局部的结构件。因此要保证易受风力影响的结构的刚度和强度。

结语:

上文关于框架剪力墙结构建筑施工技术的分析,有助于保证建筑施工过程的顺利进行和施工质量的提升。在实际应用中,还会出现各种各样的问题,这些问题的解决,同时也是框架剪力墙结构建筑施工技术的进步。未来,工程结构的复杂化必然要求框架剪力墙技术的不断完善和发展。这些技术的进步也在促使建筑行业前进。

参考文献:

[1]陈广发.框架剪力墙结构建筑施工技术分析[J].科技致富向导,2012,(30)

[2]张良.框架剪力墙结构建筑施工技术分析[J].信息系统工程,2013,(04)

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