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框架剪力墻結構

時間:2023-05-29 17:38:34

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇框架剪力墻結構,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

框架剪力墻結構

第1篇

關鍵詞:鋼筋混凝土;框架;剪力墻;結構設計

一、鋼框架-混凝土剪力墻體系

(一)組成及分類

鋼框架-混凝土剪力墻體系是以鋼框架為主體,并配置一定數量的鋼筋混凝土或型鋼混凝土剪力墻。由于剪力墻可以根據需要布置在任何位置上,布置靈活。另外剪力墻可以分開布置,兩片以上剪力墻并聯體較寬,從而可減少抗側力體系的等效高寬比值,提高結構的抗推剛度和抗傾覆能力。鋼筋混凝土剪力墻又現澆和預制兩種。

(二)變形

1、鋼框架-預制鋼筋混凝土墻的變形

鋼框架-預制鋼筋混凝土墻體系是以鋼框架為主體,建筑的豎向荷載全部由鋼框架來承擔,水平荷載引起的剪力主要由鋼筋混凝土墻板來承擔,水平荷載引起的傾覆力矩主要由鋼框架和鋼筋混凝土墻板所形成的聯合體來承擔。由于框架間設置了混凝土墻板,結構的抗推剛度和受剪承載力都得到顯著提高,地震作用的層間位移也就顯著減小。這種結構體系可以用于地震區較多層數的樓房。

2、鋼框架-現澆鋼筋混凝土墻的變形

“鋼框架-現澆混凝土墻”體系是由現澆鋼筋混凝土墻和鋼框架所組成,一般應沿房屋的縱向和橫向,均應布置鋼筋混凝土墻體??v、橫墻的數量應根據設防烈度和樓房層數多少由計算確定,縱墻和橫墻可分開布置,也可連成一體,現澆鋼筋混凝土墻體水平截面的形狀可以是一字型、L型、工資型。

二、剪力墻結構設計注意事項

1、對剪力墻結構,《建筑抗震設計規范》、《混凝土結構設計規范》、《高層建筑混凝土結構技術規程》都有一些規定,高規的內容要多一些,且有關于短肢剪力墻的規定(7.1.2條共8款)。一般剪力墻為hw(墻肢截面高度,個人認為此應稱為“墻肢長度”,與高規表7.2.16注1及抗震設計規范6.4.9條與表6.4.7注4、混凝土結構設計規范表11.7.15注4統一)/bw(墻肢截面厚度)>8,墻肢截面高度不宜大于8m,較長的剪力墻宜開設洞口(即所謂結構洞)(高規7.1.5條)。短肢剪力墻hw/bw=5(認為按老習慣取4較合理)~8,抗震等級應提高一級。hw/bw<5(認為按老習慣取4較合理),即為異形柱。L形、十字形剪力墻等,只要其中的一肢達到一般剪力墻的要求,則不應認為是短肢剪力墻。

2、高規7.1.1條規定“剪力墻結構的側向剛度不宜過大”,如果采用全剪力墻結構,即除門窗洞外均為剪力墻,無一片后砌的填充墻,第一周期只有1.02秒,側向剛度過大,使地震作用過大,不經濟,不合理。

3、關于底層剪力墻的厚度:高規7.1.2條規定“高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構”,當短肢剪力墻較多時,其第2款規定“抗震設計時,筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于總底部地震傾覆力矩的50%”。SATWE程序在計算時,是將各個墻肢的高厚比進行單獨計算,凡hw/bw=5~8,即歸入短肢剪力墻,這樣算得的短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩就可能容易大于50%。而TAT程序在計算時,是將L形等剪力墻等只要其中的一肢達到一般剪力墻的要求,則不歸入短肢剪力墻,在相同的結構中,這樣算得的短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩就有可能不大于50%,建議宜按TAT計算該項指標。

4、在短肢剪力墻較多的剪力墻結構中,多數設計人員將較短的墻段都畫為約束邊緣構件或構造邊緣構件,將計算需要的縱向鋼筋均勻配置在整個墻段內,這是不妥的,因為配置在墻肢中和軸附近的鋼筋并不能發揮作用,因此縱向鋼筋應向墻肢端部集中,宜打印剪力墻邊緣構件配筋計算結果復核。抗震設計規范6.4.9條規定:“抗震墻的墻肢長度不大于墻厚的3倍時,應按柱的要求進行設計,箍筋應沿全高加密”,SATWE等程序在計算時也是照此條規定辦理。如墻厚為200mm,墻肢長度600~800mm,雖然墻肢長度達到墻厚的3~4倍,認為仍宜按柱配筋。

三、框架―剪力墻結構設計注意事項

1、剪力墻應有邊框:邊框梁(或暗梁)、邊框柱(抗震設計規范6.5.1條,混凝土結構設計規范11.7.17條,高規8.2.2條)。不能只設幾段剪力墻,就成框架―剪力墻結構體系了。

2、剪力墻承擔的地震傾覆彎矩應≥50%,否則應按框架結構查抗震等級,其最大適用高度只可比框架結構適當增加(抗震設計規范6.1.3條1款)。

3、框架―剪力墻結構中不應采用短肢剪力墻。

參考文獻:

[1]鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規范(JGJ3-91).

第2篇

【關鍵詞】建筑;框架剪力墻;結構

建筑工程在框架剪力墻的作用下,拓寬建筑平面的設計范圍,為建筑主體結構提供足夠的抗側力,保護建筑工程的安全性。框架剪力墻是建筑工程中比較重要的結構,實現了靈活的布設方式,防護建筑發生荷載失控的情況,保障建筑工程的結構穩定,發揮框架剪力墻結構的優勢。

一、建筑框架剪力墻結構施工技術分析

以某建筑工程為例,分析框架剪力墻結構中的施工技術。該建筑為高層建筑樓群,其中A座建筑有24層,占地面積比較大,地下室分為兩層,1層為停車場,2層是設備用房。為了保障該高層建筑的結構性能,采取框架剪力墻的施工方式,規范建筑樓層結構。結合框架剪力墻結構在該建筑中的應用,分析主要的施工技術,如下:

1、放線測量技術

放線測量是該建筑框架剪力墻結構施工中的基礎和首要內容,該工程安排測量人員,依照圖紙上的內容,準確的規劃測量放線。該框架剪力墻結構測量放線時,主要使用的是全站儀,布設到相關的測量位置,完成結構的測量放線,測量人員主動構建軸線控制網,將測量放線的結果標注到控制網內,同時核查測量放線的結果,確保各項測量結果的準確性。

2、鋼筋施工技術

鋼筋施工技術是框架剪力墻結構的重點,其為結構中的主體部分。鋼筋提高了框架剪力墻結構的強度,所以鋼筋施工技術要符合該建筑的整體需求[1]。該建筑對進場的鋼筋實行性能檢測,根據鋼筋檢測的試驗報告,確保鋼筋材料的優質性。該建筑中的框架剪力墻結構中,對鋼筋的搭接、焊接等都有明顯的要求,必須按照框架剪力墻的實踐需求,規劃鋼筋的各項技術參數,發揮鋼筋在結構中的強度優勢,而且鋼筋主筋部分,需要和框架剪力墻結構中的預制砂漿塊進行綁扎,在很大程度上提高了鋼筋施工的可靠性。

該建筑工程在框架剪力墻的鋼筋施工中,提出幾點注意事項,分析如:(1)選擇交錯排列的方法,保障柱箍筋接頭的科學性,接頭交叉點位置,需要處于垂直的狀態,滿足鋼筋連接的需求;(2)鋼筋施工的材料要與框架剪力墻的工藝想吻合,嚴格按照結構工藝的標準安排鋼筋施工,注重鋼筋綁扎的控制,維護該框架剪力墻結構的穩定性;(3)使用電渣壓力焊接技術時,需遵循鋼筋搭接的原則,避免出現焊接缺陷。

3、混凝土施工技術

混凝土施工技術也是建筑框架剪力墻結構中的重點,混凝土工序要安排在鋼筋之后,確定鋼筋、模板驗收合格后,才能安排混凝土施工[2]。該高層建筑框架剪力墻中的混凝土施工技術,集中體現在梁板、墻柱和商品砼三個部分,采取混凝土澆筑的方法,提高梁板的穩固性,滿足框架剪力墻的結構需求,以該建筑框架剪力墻中的墻柱為例,分析混凝土施工技術的應用。首先在墻柱的底部安排砂漿填筑,采取分層振搗的方法,落實澆筑工作,固定墻柱的基礎;然后根據現場墻柱混凝土的施工順序,進行澆筑工作,墻柱澆筑時,需要配合梁板部分,可以實行同時澆筑的方式,保持墻體與梁板的一致性;最后完善墻體混凝土的養護,促使墻體混凝土能夠達到框架剪力墻的質量標準。

二、建筑框架剪力墻結構中的抗震剪力分布

建筑框架剪力墻結構中,比較重要的項目是抗震剪力分布,提高建筑工程的抗震能力,發揮框架剪力墻的抗震作用。

1、靜力彈塑性分析

建筑框架剪力墻的地層部分,承受著來自建筑結構的傾覆彎矩,其對框架剪力墻結構造成一定程度的干擾,很容易影響剪力墻的抗震性能[3]。在建筑框架剪力墻結構的抗震剪力分布中,通過靜力彈塑性分析的方法,特征值在1.0~2.5范圍內的框架剪力墻,傾覆彎矩的百分比控制在10%~50%之間,而特征值在3.0~4.5時,對應的傾覆彎矩百分比應該為50%~80%。大震情況下,剪力墻的剛度會明顯衰弱,增加了底部傾覆彎矩的百分比,小震狀態下,框架剪力墻的位移角,必須符合1/793~1/954范圍,如果框架剪力墻結構位于彈性階段,結構中的剪力分布,要遵循中間大、兩邊小的原則,促使框架剪力墻的頂層能夠具備足夠大的分布狀態。

2、動力時程分析

動力時程分析,是建筑框架剪力墻結構中剪力分布的另一類計算方法,輔助計算出框架剪力墻結構中的數據參數[4]。動力時程分析下的剪力分布,可以劃分為小震、中震、大震三個方面,分析如:(1)小震中,剪力分布與上文靜力彈塑性分析一致,以此來預防小震狀態下,剪力分布過度,由此保障小震時建筑的穩定性,確保剪力分布的合理性;(2)中震的位移角為1/312~1/365,此時框架剪力墻中的框架梁處于出鉸的狀態,剪力墻結構大多具有塑性的特征,分配剪力會增加0.6%~10.3%,剪力分配時,還要考慮塑性條件下的結構穩定度;(3)框架剪力墻結構剪力分布在大震條件下,位移角是1/107~1/168,動力時程分析的位移角要偏大,促使結構底部的剪力分布稍大,容易引起底部結構剛度衰減,此時中間部分的剪力分布必須均勻,維護框架剪力墻結構剪力分布的協調性。

三、建筑框架剪力墻結構施工中的質量控制

建筑框架剪力墻結構施工的過程中,應該嚴格按照施工方案進行,采取質量控制的方法,優化框架剪力墻結構的設計與實踐。

1、準備工作的質量控制

建筑框架剪力墻結構較為復雜,涉及到多項參數、圖紙等內容,前期的準備工作中,應該做好圖紙會審與技術交底的工作,避免剪力墻結構出現設計誤差。準備工作中,需要全面檢測方案、圖紙,消除潛在的數據誤差,確保框架剪力墻符合建筑的需求,嚴謹布設框架剪力墻的位置。

2、控制鋼筋綁扎的質量

鋼筋綁扎關系到鋼筋施工的強度與剛度,特別是梁柱節點位置,提升梁柱節點鋼筋的承載水平,一旦出現鋼筋綁扎問題,需重新計算梁柱的承載值,根據承載值的數據,科學設計鋼筋綁扎,還要做好鋼筋綁扎后的清潔工作,以免影響綁扎的效果。

3、混凝土的裂縫防護

建筑框架剪力墻結構設計中,將混凝土的裂縫防護做為一項要點工作,控制混凝土的原材料、外界施工溫度以及工藝,保護混凝土的整體效益,進而預防混凝土裂縫。

結束語

建筑工程中,框架剪力墻結構的應用,提高了建筑的抗震性能,結合框架剪力墻結構中的施工技術,全面落實質量控制的應用,完善框架剪力墻結構的施工,積極推進框架剪力墻在建筑工程中的應用,輔助建筑工程實施,最主要的是提高建筑工程的抗震能力,維護建筑工程的結構穩定。

參考文獻:

[1] 林斯嘉.框架-剪力墻結構的框架地震層剪力分配[J].建筑結構,2012,S2:294-299.

[2] 曹愛群.淺談高層建筑框架剪力墻結構的設計[J].工程與建設,2011,03:348-350.

[3] 傅學怡,邸博. 基于有限基礎剛度的框架-剪力墻結構抗震設計[J].土木工程學報,2014,04:29-37.

第3篇

關鍵詞:高層建筑;剪力墻;設計

前言

框架剪力墻結構體系是由鋼筋混凝土框架和鋼筋混凝土剪力墻兩部分組成。框架的梁柱為剛接,框架與剪力墻可為剛接,也可為鉸接??蚣芗袅Y構具有靈活組成使用空間的優點,比較容易滿足建筑物的使用要求,因此在實際工程中得到廣泛的應用。

一、框架剪力墻結構體系的受力特點

框架是由梁柱線性桿件組成的,框架的受力特點類似豎向懸臂剪切梁,其變形曲線為剪切形,在純框架的結構中,所有框架的變形曲線都是類似的,所以,水平力按各框架的抗推剛度D 比例分配,剪力墻是豎向懸臂彎曲結構,其變形曲線為彎曲形,在平面內有很大的抗彎曲剛度,在一般剪力墻結構中,所有抗側力構件剪力墻的側移曲線都是類似的,水平力在各片剪力墻之間按其等效剛度EI比例分配。

在同一結構單元中,二者是通過水平面內剛度無限大的樓板連接在一起的,以至于它們不能單獨按各自的彎曲變形或剪切變形而自由變形,它們在同一樓層的位移必須相等,在不考慮扭轉的情況下,由于框架與剪力墻共同工作,彼此相互作用,這樣,在框架 剪力墻結構上部,剪力墻被框架向后拉,在框架 剪力墻結構下部,剪力墻被框架向前推,而框架的受力情況正好與此相反,沿豎向剪力墻與框架之間水平力的分配不是一個定值,它隨著樓層的改變而改變,

二、框架剪力墻結構中剪力墻的布置

剪力墻的布置一般原則是均勻、分散、對稱、周邊,均勻、分散原則是要求剪力墻片數不要太少,而且每片剪力墻剛度不要太大,連續尺寸不要太長,使抗側力構件數量多一些,分散一些,每片剪力墻的彎曲剛度適中,在使用中不會因為個別墻的局部破壞而影響整體的抗側力性能,也不會使個別墻的受力太集中,負擔過重而引起過早的破壞,剛度過大的墻承擔的內力也大,相應的基礎處理難度增加,同時也考慮到剪力墻相距太遠,樓面剛度要求大,很難滿足要求,周邊的原則是考慮建筑物抵抗扭轉能力,便于保證剛度中心與平面中心相吻合。剪力墻布置在周邊對稱位置,增加抵抗扭轉的內力臂,在不增加剪力墻面積的情況下,提高抗扭轉能力,剪力墻布置的位置應設在平面形狀變化處,即:角隅、端角、凹角,這些部位往往是應力集中處,設置剪力墻給予加強是很有必要的;高層建筑的樓梯間、電梯間、管道井處等的樓面開洞嚴重地削弱樓板剛度,對保證框架與剪力墻協同工作極為不利。因此,在工程設計中用剪力墻來加強這些薄弱端部,剪力墻的間距:現澆鋼筋混凝土樓蓋L/B=2~4 為宜;裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋L/B=2.5~3.0為宜,原則是建筑物愈高、抗震設防烈度愈高,間距取值愈小,剪力墻應沿建筑物全高設置,不得沿高度有突變,剪力墻應落地,剪力墻并應在兩個主軸方向組合部署成L 形、T 形或形成封閉的筒,這樣可以提高剪力墻自身的剛度,且一片剪力墻的長度不宜大于8m,當超過時,應利用洞口分割成兩片墻,功能上不需要洞時,洞口可用不同的材料或輕質材料填充,過長的剪力墻中央部分的鋼筋尚未到達屈服階段,墻端部的鋼筋早因變形過大而斷開破壞。

三、框架剪力墻結構方案的確定

1、框架剪力墻結構方案選型

對于有抗震設防的框架剪力墻結構,正確而合理的設計方案其首要任務必須滿足抗震設防的要求,在場地地基、建筑物的高度、建筑體型、結構體系的質量、剛度分布、構件強度、延性等方面要全面綜合考慮,例如圖1 中的平面,剪力墻偏于上方剛度明顯不對稱,偏心大抗扭轉能力差,剪力墻集中而不分散,周邊四角沒有剪力墻,這種平面使結構的剛度中心與平面形心相差較遠,抗水平力、抗扭轉、抗地震能力差,在地震力作用下,使四角柱承受很大的地震力與扭轉產生的效應,這樣有可能某些構件提前退出工作,很難實現框架剪力墻結構多道防線抗震的最初目標。所以結構方案選型是結構概念設計中最重要的環節。

2、框架剪力墻結構設計

框架剪力墻結構具有較好的延性和耗能能力,是一種較為理想的抗震結構型式,對于框架剪力墻結構,合理設計框架、剪力墻以及連梁,對框架剪力墻結構抗震能力是非常重要的,《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3- 2010)考慮了框架剪力墻結構中剪力墻開裂后剛度降低,使框架承受的水平荷載大于彈性分析結果,則規定框架承受水平剪力不小于0.2V0 框架剪力墻結構進入彈塑性階段后,剪力墻上部彎矩增大,下部彎矩減小,反彎點位置下移,剪力墻擔負的剪力上、下部變化較大,中部變化較小,但是剪力墻設計控制內力變化不大,框架剪力墻結構屈服以后,結構的剛度特征值λ將改變,框架的最大剪力層轉移,如果屈服順序依次為剪力墻框架梁框架柱,則λ值增大,框架的最大剪力層下移;如果是框架梁先屈服,則λ值降低,最大剪力層上移,框架 剪力墻結構抗震設計中,應盡可能設置抵抗地震的多道防線,一般情況下,剪力墻作為第一道防線首先屈服,將框架設計作為第二道防線。因此,要充分認識到框架在剪力墻屈服后增加的荷載效應,讓框架柱承擔豎向荷載的構件有充分的安全儲備,并且針對第二道防線,框架結構作抗震驗算,總之,適當處理構件的強弱關系,使其形成多道抗震防線,是增強結構抗倒塌能力的重要措施。

四、合理分析計算結果

1、合理分析,正確簡化計算程序要求的計算,用TBSA 程序計算時,首先將剛塔轉換成為等剛度、等質量的薄壁筒體與下面結構整體計算,然后,再按得到的內力另外進行鋼塔的設計,框架剪力墻結構中,剪力墻不落地時,形成框肢剪力墻結構,用TBSA 程序分析,先將計算洞口劃分為平面剪力墻或較簡單的L 形和I 形剪力墻,轉換層設托梁支承,用無柱連接點與上層剪力墻連接,當每片墻的支承柱數為3根或更多時,轉換梁的剛度要取得很大的高度,這種簡化便于整體分析,但轉換層和上下相鄰層的內力和配筋運用另外的計算程序進行設計。鋼管混凝土、型鋼混凝土構件有按剛度相等的條件轉換成圓形或矩形截面的混凝土構件進行整體計算,求得內力后再按有關規定對構件進行承載力設計。

2、分析計算機輸出結果是否正確,首先從周期、振型和地震力方面判斷,非耦連計算地震作用,其第一周期會在常規范圍內,框架剪力墻結構T1=(0.08~0.12)NS(NS 為層數);第二周期T2=T1(1/5~1/3);第三周期約為T3=T1(1/7~1/5),如果相差太遠應考慮調整結構截面尺寸和剪力墻的數量,使周期處于常規的范圍內,正確的計算結果振型曲線多為連續光滑的,且第一振型沒有零點,第二振型的零點在(0.7~0.8)H 高度上,第三振型的零點分別在(0.4~0.5)H 和(0.8~0.9)H 高度上,如果計算結果有異樣,應繼續分析查找原因,正常情況,底部總剪力也應在合理范圍內,7 度Ⅱ類場地底部剪力大約在總重量的1.5%~3%之間,8 度Ⅱ類場地大約在總重量的3%~6%之間視為正常。框架剪力墻結構的位移在一般情況下,彎曲型與剪切型之間基本上是反S 型,接近于直接參考點的位移曲線,應上、下漸變,不應出現大的突變,。

五、結束語

隨著我國國民經濟不斷發展,對高層建筑的需求愈來愈大,且高層建筑體型日趨復雜。各種不同功能的用房綜合在一起,組成形態各異、比肩繼踵的高層建筑,給結構設計增加了一定的難度。而搞好框架剪力墻結構設計,將直接影響到建設物的安全使用與技術經濟指標的高低。

參考文獻:

[1] 茆玉寶.墻體間距對高層建筑剪力墻結構動力特性影響的分析 [J].建筑施工.2001(05)

[2] 孫樹立,陳璞,袁明武.剪力墻的面外剛度對建筑結構計算結果的影響 [J].計算力學學報.1999(04)

第4篇

【關鍵詞】框架—剪力墻結構;抗側力;結構設計;墻片

剪力墻的正式名稱是結構墻,由于主要承受水平力,因此俗稱剪力墻。科學研究和已發生的震害都已經表明剪力墻是一種非常有效的抗側力構件,在我國《建筑抗震設計規范》中又稱為抗震墻。框架結構能夠獲得更大的空間,但由于框架是由梁柱板構成的,相對于剪力墻來說它的抗側移剛度較小,受水平荷載后剪切型變形,不利于地震抗震。

框架—剪力墻結構,俗稱為框剪結構,它是框架結構和剪力墻結構兩種體系的結合,吸取了各自的長處,既能為建筑平面布置提供較大的使用空間,又具有良好的抗側力性能??蚣艚Y構中的剪力墻可以單獨設置,也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等墻體。對于地震區建筑來說,該結構具有兩道抗震防線即剪力墻與框架。進入21 世紀,隨著我國房地產事業的蓬勃發展,多層、高層和超高層建筑物的不斷出現,框架—剪力墻結構的應用也變得非常廣泛。

1 結構概念設計

結構概念設計的重要性主要是要求建筑師和結構師在建筑設計中應特別重視規范和規程中有關概念設計的規定,不能陷入只顧計算的誤區,當結構嚴重不規則、整體性差,僅按目前的結構設計水平,很難保證結構的抗震和抗風性能,尤其是抗震性能。在結構抗震概念設計中應注意以下幾個方面的內容。

1.1 結構應當簡單可行

當結構布置簡單時,結構在地震作用下具有直接和明確的傳力途徑,結構計算的模型,內力和位移分析、限制建筑物薄弱環節的出現,所有這些都變得很容易把握,對結構抗震性能的估計也比較可靠。

1.2 結構布置應當規則和均勻

沿著建筑物的豎向,建筑造型和結構布置應當比較均勻,應避免剛度、承載力和傳力途徑的突變,當建筑物在中間某層結構造型和結構布置有突變,這些部位將會出現和產生過大的應力集中或者過大的變形,容易導致建筑物過早的倒塌。建筑平面比較規則,平面內結構布置比較均勻,能使建筑物分布質量產生的地震慣性力以比較短、比較直接的途徑傳遞,并能使質量分布和結構剛度分布協調,限制質量與剛度方面的偏心。

1.3 結構的剛度和抗震能力

水平地震作用是雙向的,結構布置應使結構能夠抵抗任意方向的地震作用,應使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力。結構剛度選擇時應當考慮場地特征選擇結構的剛度,以減少地震作用效應,但也應當控制結構變形增大,過大的變形將會因地震效應大而過早的導致結構破壞。

2 受荷后的特征

框剪結構由框架和剪力墻兩種不同的抗側力結構組成,種結構的受力特點和變形性質是不同的。

2.1 變形性質

在水平力作用下,剪力墻是豎向懸臂彎曲結構,其變形曲線呈彎曲形,樓層越高水平位移增長越快,頂點的水平位移值與高度是四次方關系??蚣茉谒搅Φ淖饔孟?,其變形曲線是剪切型的,樓層越高水平位移增長越慢,在純框架結構中,各榀框架的變形曲線類似,因此樓層剪力按框架柱的抗推剛度D 值比例進行分配??蚣艚Y構,既有框架又有剪力墻,它們之間通過平面內剛度無限大的樓板連接在一起,在水平力作用下,使它們水平位移協調一致,不能各自自由變形,在不考慮扭轉影響的情況下,在同一層的水平位移必須相同。因此,框剪結構在水平力的作用下的變形曲線呈反S 形的彎剪型位移曲線。

2.2 相互作用

框架結構在水平力的作用下,由于框架和剪力墻協同工作,在下部樓層,由于剪力墻位移小,它拉著框架變形,使剪力墻承擔了大部分剪力; 上部樓層則剛好相反,剪力墻的位移大,而框架變形很小,所以框架除負擔水平力作用下的那部分剪力,還要承擔拉回剪力墻變形的附加剪力。故在上部樓層即使水平力產生的樓層剪力很小,框架中仍具有相當的剪力。

2.3 設計要點

框剪結構中框架底部剪力為零,剪力控制部位在建筑物高度的中部甚至上部,純框架結構最大剪力在底部。因此,在設計中當實際布置有剪力墻的框架結構,必須按照框剪結構協同工作計算內力,不應簡單按純框架分析,否則不能夠保證框架部分上部樓層構件的安全。

3 剪力墻的布置

框架剪力墻結構應設計成雙向抗側力體系,主體結構構件之間不宜采用鉸接??拐鹪O計時,兩主軸方向均應布置剪力墻。梁與柱或柱與剪力墻的中線宜重合,框架的梁與柱中線之間的偏心距不宜大于柱寬的1 /4。

剪力墻應均勻對稱的布置在建筑物周邊附近、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位; 在伸縮縫、沉降縫、防震縫兩側不宜同時設置剪力墻。平面形狀凹凸較大時,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻。

剪力墻的布置宜分布均勻,單片墻的剛度宜接近,長度較長的剪力墻宜設置洞口和連梁形成雙肢墻或多肢墻,單肢墻或多肢墻的墻肢長度不宜大于8 m??v向剪力墻宜布置在結構單元的中間區段內。建筑物縱向長度較長時,不宜集中在兩端布置縱向剪力墻。

4 剪力墻的數量

在框剪結構中,應當使剪力墻承擔大部分水平作用下的剪力。但是剪力墻的數量設置不宜過多,如果設置過多,會使結構的剛度變大,從而增大了地震效應,同時由于結構自重過大,而且會增加基礎工程的投資,對結構本身也是不合理、不經濟的。剪力墻若按照大開間布置,則可以較充分的發揮墻體的承載能力,具有較好的技術經濟指標。目前關于墻片數量的確定方法大同小異,我們應當根據不同的建筑物的實際情況來正確合理的選擇墻片的數量。

5 截面設計與構造要求

多高層框剪結構的剪力墻應采用現澆,有抗震設防的高層框剪結構截面設計,應首先注意使結構具有良好的延性,使延性系數達到4 倍~ 6 倍的要求。結構延性主要是通過控制構件的軸壓比、剪壓比、強剪弱彎、強柱弱梁、強底層柱下端、強底部剪力墻、強節點等構造要求實現的。剪力墻重合的框架梁可以保留,亦可以做成寬度與墻厚相同的暗梁,暗梁截面高度可取墻厚的2 倍。邊框梁的縱向鋼筋配筋率應按框架梁縱向受拉鋼筋支座的最小配筋率、梁縱向鋼筋上下相等且連通全長,梁的箍筋按框架梁加密區構造配置,全跨加密。

剪力墻邊框柱的縱向鋼筋除按計算確定外,應符合關于一般框架結構柱配筋的規定,剪力墻端部的縱向受力鋼筋應配置在邊柱截面內,邊框柱箍筋間距應按加密區要求,且柱全高加密。剪力墻墻板的配筋,非抗震設計時,水平和豎向分布鋼筋的配筋率均不應小于0.2%,直徑也不應小于8 mm,間距不宜大于200 mm; 有抗震設防時,水平和豎向分布鋼筋的配筋率均不應小于0.25%,直徑也不應小于8 mm,間距不宜大于200 mm。墻板鋼筋應雙排雙向配置,雙排鋼筋之間應設置直徑不小于6 mm,間距不宜大于600 mm 的拉結筋,拉結筋應與外皮水平鋼筋鉤牢。

6 剪力墻的邊框柱

單片剪力墻的邊框柱,墻平面內是墻體的組成部分,不再按框架柱考慮; 墻的平面外邊框柱屬于框架柱,支撐框架梁并共同組成抗側力結構。邊框柱在墻平面內按墻計算確定縱向鋼筋,平面外按框架柱計算確定縱向鋼筋,并滿足構造所需最小配筋率。當抗震等級較高時的剪力墻,在底部加強部位的邊框柱,尚應滿足約束邊緣構件的箍筋和縱向鋼筋的構造要求。

第5篇

關鍵字:框架剪力墻;施工

一、剪力墻結構

利用建筑物的墻體作為豎向承重和抵抗側力的結構,稱為剪力墻結構體系。墻體同時也作為維護及房間分隔構件。剪力墻的間距受樓板構件跨度的限制,一般為3~8m。因而剪力墻結構適用于要求小房間的住宅、旅館等建筑,此時可省去大量砌筑填充墻的工序及材料,如果采用滑升模板及大模板等先進的施工方法,施工速度很快。

剪力墻沿豎向應貫通建筑物全高,墻厚在高度方向可以逐步減少,但要注意避免突然減少很多。剪力墻厚度不應小于樓層高度的1/25及160mm?,F澆鋼筋混凝土剪力墻結構的整體性好,剛度大,在水平力作用下側向變形很小。墻體截面面積大,承載力要求也比較容易滿足,剪力墻的抗震性能也較好。因此,它適宜于建造高層建筑,在10~50層范圍內都適用,目前我國10~30層的高層公寓式住宅大多采用這種體系。

剪力墻結構的缺點和局限性也是很明顯的,主要是剪力墻間距太小,平面布置不靈活,不適應于建造公共建筑,結構自重較大。為了減輕自重和充分利用剪力墻的承載力和剛度,剪力墻的間距要盡可能做大些,如做成6m左右。剪力墻上常因開門開窗、穿越管線而需要開有洞口,這時應盡量使洞口上下對齊、布置規則,洞與洞之間、洞到墻邊的距離不能太小。

二、高層框架剪力墻結構

建筑高度和層數的限值以往震害資料及文獻的分析表明,底層框架剪力墻房屋的震害隨著樓層數的增加而加劇。因此底層框架――剪力墻結構應滿足高度和層數的限值。6,7度區22米7層,8度區19米6層。所謂房屋總高度是指室外地面到主要屋面板板頂或檐口的高度。半地下室從室內算起,全地下室或嵌固條件好的半地下室應從室外地面算起。帶閣樓的坡屋面應算到山間墻的1/2高度處。室內外高差大于6米時,房屋總高度應允許適當增加,但不超過1米。

底層框架柱網的設置底層應為全框架,至少應是框架形式,即在內柱縱、橫軸線的內、外墻中均設柱或構造柱,且縱橫兩向均應形成框架形式。底部框架結構的柱網不宜過大,一般控制在7.5m左右,并且框架梁上懸墻數目不應超過一道。首先從使用功能上,底框結構大多為商住樓,該跨度對應上部可分割為兩開間(4.2m+3.3m或4.5m+3.3m),無論上部為住宅樓,還是辦公樓,上述跨度對應的上部開間尺寸足以滿足砌體結構所能實現的功能。而且可以控制框架梁上僅有一道懸墻。同時考慮底部框架梁橫斷面高度取值應控制在1/5~1/8梁跨,如果柱網過大,會使梁斷面及配筋出現異?,F象,而上部懸墻數目增多,更會加重這種現象??刂浦W尺寸,給出規定限值,限制框架梁上的懸墻數目,對底層框架――剪力墻結構來說非常重要。

三、高層建筑樁基施工實例

從1990~1999年間,洛陽偃師市興建了大量的高層住宅樓及高層辦公樓,該地區地層中有3~5m的砂層和lO~25m的卵礫石,一般砂層埋藏在約12~18m,卵礫層均在15--35之問,通常該地區對8~12層建筑物設計 600沉管灌注樁,將樁端落在砂層內1--2m左右,但由于用此工藝施工,施工周期長,施工難度大,并且樁長及樁徑受到局限,滿足不了高層建筑要求,采用普通鉆孔樁能保證樁長及樁徑,但鉆穿卵石層卻成本高,施工也非常難,而采用樁后樁底注漿工藝施工,可以做到保證樁徑,樁長及單樁承載力要求。

樁底后注漿工藝是在樁身砼達到終凝后,通過樁身預留注漿管,將具有流動性的水泥漿液,按一定的壓力作用下壓人樁底或樁身側面縫隙,使其充填密實,固化與樁身形成整體,從而達到提高單樁承載力目的。

后注漿鉆孔灌注樁施工工序為:鉆進成孔-吊放鋼筋籠(同時預埋注漿管)一澆灌砼一成樁后注漿。

由于全部工程均采用后注漿法施工。由于漿液對樁周上壓密作用,并使部分漿液滲透上粒、修粒、礫石粒之間的間隙里。使其固結與四周地層緊密相依,從而使整個地基得到加固。

后注漿工藝在我國是20世紀90年代初形成的一種先進的施工工藝,是科學技術在工程施工中的具體運用,由于其科學性和先進行,已在世界范圍內多領域得到了廣泛的應用和發展。

樁底后注漿法具有操作簡便、可靠性好、附加費用低、承載力增幅大等優點,尤其是樁底后洼漿后單樁承載力提高,使樁數減少或樁長減短。工作量減少,施工周期期縮短,樁基工程費用大大節約,并能消除一些不良地質現象,改善樁的受力情況。由于此工藝成功運用,解決了沉管灌注樁不能滿足此地區市場建筑、不易鉆穿砂層段卵石層等缺點,為以后此地區樁基礎設計提供了有力的依據。 四、框架剪力墻結構施工控制

1、剪力墻澆筑除按一般原則進行外,還應注意以下幾點:

(1)門、窗洞口部位應在兩側同時下料,高度不能太大,以防止門窗臺下部出現不密實現象。

(2)開始澆筑時,應先澆筑10cm厚與混凝土砂漿同標號的水泥砂漿,每次澆灌厚度以50cm為宜。

(3)混凝土澆搗過程中,不可隨意挪動鋼筋,要經常加強檢查鋼筋保護層厚度及所有預埋件的牢固程度和位置的準確性。

(4)檢查:對水平軸線位置,平面尺寸隨時檢查,防止位移和變形,標高、垂直度,預留洞每天至少復核一次,并隨時校正加固。

(5)在澆筑剪力墻、薄墻、立柱等時,為避免混凝土澆筑至一高度后,由于積大量漿水而可能產生混凝土強度不均勻現象,宜在澆筑到適當高度時,適量減小混凝土的坍落度。

(6)當澆筑柱梁及主次梁交叉處的混凝土時,一般鋼筋較密集,特別是上部負筋又粗又多,因此既要防止混凝土下料困難,要注意擋住石子下不去。必要時這一部分可改用細石混凝土進行澆筑,與此同時,振搗棒頭可改用片式并輔以人工搗固配合。

2、FTC新工藝

(1)專人負責集中攪拌FTC自條調溫相變節能材料(以下簡稱相變保溫),水與相變保溫粉料的重量比為1:2(重量)。使用一只干凈的塑料容器,先放入少量清水,陸續加入單組分聚合物粘結砂漿粉料,同時陸續加水,邊加邊攪拌,直到攪拌均勻,不得加水過多。

以上工作進行完后,要求在60分鐘內將相變保溫使用完,材料嚴禁用機械攪拌。

(2)涂抹FTC自條調溫相變節能材料(以下簡稱相變保溫)

A、分層涂抹:第一層必須壓實,且厚度不得超過10mm,表面留毛面。第一層形成初凝后,立即涂抹第二遍,厚度不超過20mm,表面留毛面,以此類推,直至跟設計厚度差10-13mm為止,同時,做找品層,留毛面。

B、涂抹FTC材料的技術要領:層涂抹時應適度按壓,以確保層與層能 形成有效粘接,但不可再同一部位來回抹壓,在涂抹中,若發現又鼓包產生,應及時剔除補抹。分層涂抹時,FTC材料表面不可壓光,一定要保證表面毛糙,同時下一層涂抹要在上一層未干燥前進行。

(3)噴刷憎水劑

A、先將配套提供的憎水劑進行稀釋調配,即憎水劑:水=1:16(重量),攪拌均勻后使用。

B、FTC材料表面基本干燥(顏色呈灰白色)并驗收合格后,噴憎水劑兩道,嚴禁遺漏。

第6篇

【關鍵詞】混凝土;鋼結構;施工

Abstract: This article talk about the opinion from the engineering foundation of pretensioned prestressed concrete pile foundation, steel reinforced concrete frame structure, the elevator shaft portion of shear wall and roof.Key words: reinforced concrete; steel structure; construction

中圖分類號:TU74

1引言

隨著科學技術的日新月異和社會經濟的高速發展,人們的生活生產水平不斷提高,因此人們對建筑的性能和質量也提出了更高要求。現代,我國的城市化建設進程不斷加快,在城市建設中,建筑工程建設是不可或缺的環節,在此背景下,進一步促使了建筑行業的發展。在現代社會中,隨著建筑行業的蓬勃發展,現代建筑領域中的施工材料和施工工藝都得到了發展和創新,從而涌現出了大批先進的施工材料和施工工藝。在城市化建設進程中,各種高樓大廈拔地而起,不僅很大程度上滿足了人們對建筑的要求,而且也為城市增添了一道道亮麗的風景線。

在這些城市建筑的建設過程中,通常會應用到框架剪力墻結構工程施工技術,并且該結構形式在被應用的過程中,進行了改進和創新。因此,在現代建筑工程中采用框架剪力墻結構工程施工技術不僅能夠有效的提高建筑工程質量,還能大幅度提升建筑的穩定性,并且能夠節約建筑施工材料,降低建筑工程的投資成本。但是就目前的框架剪力墻結構工程施工技術的實際情況而言,在具體工程中,還應該結合工程的具體情況進行分析,然后科學合理的進行施工,從而才能夠有效提升建筑的施工質量。本文從實例出發,對鋼筋混凝土井字梁樓蓋的設計進行深入探析,望對鋼筋混凝土井字梁樓蓋設計起到參考作用。

2工程實例

某工程占地面積 2000m2,總建筑面積 10250 m2,地上 12層。其中,一至三層商鋪,四層為轉換層,五至十一層為商品住宅,十二層為躍式住宅。

本工程基礎為先張法預應力混凝土管樁基礎,主體結構為鋼筋混凝土框架結構,電梯井部分設置剪力墻,屋蓋為全現澆鋼筋混凝土屋面。

2.1工程特點

(1)體量較大。本工程平面尺寸為 l形結構,總建筑面積 13250 m2。結構實體工程量較大,總用鋼筋量約 650t,混凝土用量約 2800m3。

(2)設計復雜。本工程整體設計復雜,平面為幾何組合體,空間個體互相開放。樓梯口、電梯井數量較多。層高不一,錯層較多。立面造型多變,裝飾線條較多,十二層躍式住宅,屋面為坡屋頂。結構構件截面尺寸多,梁柱節點形式復雜多樣。

(3)施工工期較緊。結構工程工期約7個月,裝飾工程工期約5個月,工期較緊。

3主要施工技術分析

3.1鋼筋工程施工技術

本工程鋼筋用量約 650t,規格較多,直徑分別為 6mm、8mm、10mm的 ⅰ級鋼,直徑分別為 12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、25 mm、28mm的ⅱ級鋼,直徑較大,各種節點部位的鋼筋較密集,導致鋼筋安裝、保護層厚度的控制、澆筑混凝土時鋼筋易發生移位、節點部位混凝土的澆筑等問題成為施工難點。

本工程采取了如下措施:

(1)設置柱筋定位箍筋框,墻體水平梯格筋和豎向梯格筋來控制鋼筋位移。對于圓柱的箍筋及定位筋,通過實體放樣制作定型加工模具,取得良好效果。

(2)針對鋼筋密集的梁柱節點,先采用計算機繪圖放樣,然后按 1:1比例在現場制作模擬樣板,明確每根鋼筋的具置、交叉形式等,指導現場施工。

(3)本工程各層層高不一,如一層為 5.5m、二至三層為 4.2m、四至十層為 3.1m、十一層為 3.5,十二層為 3.0m,在每層施工前根據層高計算出墻柱直螺紋接頭甩頭位置,現場嚴格按照甩頭位置進行鋼筋下料和施工,確保了接頭位置和接頭率。

3.2模板工程施工技術

(1)混凝土模板施工

本工程混凝土結構外觀質量應達到混凝土規范及設計要求。為實現這一目標,重點對墻、柱、梁、板模板的選型及細部節點優化進行了控制,取得了較好效果。墻體模板選用梁、板模板均采用 18mm厚新多層膠合模板,結合本工程層高分布特點,根據不同層高分別進行組拼接。梁、板模板均采用 18mm厚新多層板,次龍骨采用 50mm×100mm木方,主龍骨采用 100mm×100mm木方,采用門式架支撐體系。支撐體系橫向成排,縱向成隊,上下層對應,并保證連續三層支設。后澆帶處頂板模板單獨支撐,拆模板時后澆帶模板不拆,以防止后澆帶處混凝土構件形成懸挑構件,產生裂縫。梁柱節點是模板工程控制重點,施工中采取一些措施加強了控制。如梁柱節點,由于混凝土強度等級不同,距柱側入梁 500mm處加快易收口網封檔,用直徑為 20mm的ⅱ鋼筋沿梁豎向 @200加固。

(2)高支模板支撐架體系施工

本工程首層高 5.5m,如何保證支撐架體系的安全穩定是施工控制重點。高支頂板模板采用支撐體系均采用碗扣架,采用品茗施工系列軟件 (安全計算部分)進行安全計算,所用鋼管、木方等相關材料的計算參數經過現場實測實量取值。支撐高度 5.5m處的碗扣架,每隔 4排設置水平剪刀撐,剪刀撐與立桿連接,同時沿支架四周外立面滿設剪刀撐。頂板模板安裝施工前,編制了高支模施工組織設計方案,經單位技術負責人簽字審批后報總監審核后嚴格執行,頂板混凝土施工前,組織技術、生產、安全等各部門對支撐架進行驗收,合格后方可進行下一道工序施工。

(3)結構轉換層施工技術

本工程四層為結構轉換層,大部分梁高為 0.8~1.6m,最大為 1.4m,最大跨度為 8.4m。整個轉換層混凝土用量較大;鋼筋穿插復雜,排布密實;設計要求混凝土澆筑施工應連續進行,不留施工縫,以保證轉換層的整體性,這使施工難度大大增加;各種施工荷載較大且為空間荷載,混凝土自重和其它荷載都較大,最大凈跨梁自重達 27.5t,一般的支撐系統很難保證本工程施工安全。

(4)支模系統的組成

模板組成。梁底模板應滿足強度要求,本工程采用 20mm厚膠合板做梁底模板,梁側模板采用 20mm厚膠合板。

支撐系統組成。梁底模板的支撐是本工程最關鍵的部分,決定著工程的安全,大梁底模板主要采用組合門式鋼架作為模板的豎向支撐,用截面為 50×100mm的木方托住模板,再用截面為 100×100mm木方作為托梁,用2個 1700mm的門架疊加支撐,門架沿梁長方向布置,架距為 500mm。

梁側模板的固定。由于混凝土連續澆筑,對側模的側壓力很大(約 50kn/m2),如果側模板固定不好,澆筑混凝土時很容易爆板。側模板主要采用直徑 12mm對拉螺桿和 50×100mm方木斜撐共同固定。

3.3主要技術措施

(1)鋼筋工程。由于轉換梁負筋錨入柱及墻中的長度較長,超過梁高。先施工柱與核心筒墻時,用臨時鋼管支架將負筋挑起作為臨時固定錨入柱中,臨時鋼管支架一定要按要求搭設牢固,保證梁負筋定位準確,轉換層梁鋼筋大部分直徑分別為 22mm、25mm、28mm的ⅱ級鋼。對于直徑大于或等于28mm的ⅱ級鋼,采用冷擠壓套筒連接,對于直徑小于或等于25mm的ⅱ級鋼則采用閃光對焊接頭。鋼筋接頭均須檢驗合格后才能進行鋼筋綁扎。接頭位置對底筋設在距支座 1/4跨范圍內,梁面鋼筋則在距跨中 1/3范圍內。

(2)模板工程。模板采用 20mm厚夾板,100×100mm木方。門式組合腳手架及φ48可調支撐桿加固。梁跨度分別為 4.2m、4.25m、5.0m、6.85m、6.9m、7.0m、8.4m,按跨長 3‰預起拱,起拱高度分別對應為 12.6mm、12.75mm、15.0mm、 20.55mm、20.7mm、21.0mm、25.35mm。梁柱節點,由于混凝土強度等級不同,距柱側入梁 500mm處加快易收口網封檔,用直徑為 20mm的ⅱ級鋼筋沿梁豎向 @200加固。由于轉換梁自重較大,應待梁混凝土強度達到 100%后,方可拆除底模與支撐。

(3)大體積混凝土裂縫控制

本工程第四層為結構轉換層,轉換梁最大截面為8400mm×600mm,高度為 1400mm,因為此層施工在6月進行,溫度較高,為防止混凝土出現裂縫,采取以下措施:優化配合比設計,優選原材料,摻加高效減水劑,控制混凝土水泥單方用量在250kg/m3左右,不摻任何微膨脹劑?;炷恋娜肽囟葒栏窨刂圃?30℃以下,降低混凝土內部實際最高溫升的速度??茖W合理地組織施工,采用混凝土泵送技術,板和大梁分開澆筑,均采用斜面分層法,墻體和框架柱采用。

4結論

目前,復雜結構工程不斷增多,給施工技術提出了新的挑戰。本工程通過上述綜合施工技術,解決了許多施工難題,結構工程質量得到了有效保證。希望這一工程的施工技術處理給同類工程能提供些借鑒。

參考文獻

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[2] 賀建民.談建筑工程質量的保證措施[J].山西建筑.2011(33)

[3] 胡小紅.建筑工程概預算對工程造價的影響[J].科技風.2011(14)

第7篇

關鍵字:高層;框架一剪力墻結構;結構設計

Abstract: in recent years, the rapid development of China's economy has driven the rapid development of high-rise buildings. Due to the structural framework and shear wall seismic performance is superior, so its application is very extensive in modern high-rise buildings. In this paper, through the analysis of the force characteristics of the structural system of high-rise frame-shear wall, discusses the key points in the design of high-rise frame structure, and prone to problems in design are analyzed, provides some reference for practical engineering.

Key words: high-rise; frame shear wall structure; structure design

中圖分類號:TU318 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

隨著經濟發展和現代科學技術的不斷進步,城市中的建筑空間越來越小,使高層建筑應運而生,其有效的解決了城市內人口增多的問題,并為城市的發展和規劃提供了良好的條件。

在各種結構體系中,框架結構具有布置靈活的優點,而剪力墻結構具有良好的抗側力能力,框架—剪力墻結構體系在框架結構體系中布置一部分剪力墻,取兩者之長,使框架和剪力墻兩種結構體系有機的結合起來,既能滿足建筑功能的要求,同時又能滿足風和地震作用的考驗。因此,框架—剪力墻結構體系是一種較好的高層結構體系,得到了十分廣泛的應用。

1.高層框架一剪力墻結構的受力特點分析

對于低層建筑結構的設計來說,由于水平方向的風荷載、地震作用對結構體系產生的內力和位移都很小,所以通常可以忽略不計[1]。而在高層結構中,水平荷載對結構產生的內力與建筑高度的二次方成正比,而高層建筑樓面使用荷載和樓房自重在豎向構件中所引起的內力值僅與建筑高度的一次方成正比。因此,高層框架—剪力墻結構在設計時除了要使結構滿足豎向承載力的要求外,還要滿足水平荷載對結構強度的要求。

高層建筑結構在地震的水平作用力及外部環境中的風力等水平荷載作用下,隨著層數的不斷的增加,會帶動側向變形迅速增長,其值與建筑高度的4次方成正比,因此在進行混凝土結構設計時,框剪結構應該布置足夠多的剪力墻作為抗側力體系,在保證其具有足夠強度的基礎上,同時使其具備合理的剛度及自振頻率,進而將樓層水平位移控制于允許范圍。

另外,相對于低層建筑,高層建筑的結構柔性要高,所以在地震作用下對高層結構體系的變形影響要大很多。為了避免建筑在地震等作用下發生倒塌變形等問題,在進行高層結構設計時應使整個結構體系和各結構構件具備足夠的延性。

2.框架一剪力墻結構的設計原則與要求

對高層框剪結構進行結構設計,必須遵循安全性、適用性、耐久性及可靠性等幾方面原則[2]。在這幾方面原則基礎之上,設計時還應注意以下兩方面內容。

首先需要對高層建筑進行概念設計,有效地提高建筑結構的經濟合理性和安全可靠性。概念設計的最終目的就是使結構能夠抵抗各種可能受到的各種不確定情況。對高層建筑結構來說,其不確定因素更復雜性,所以采取概念設計更為必要。對于高層建筑結構來說,結構的抗風及其抗震的概念設計是概念設計的重要體現,通過概念設計可有效地提高結構的抗震性能。

另外,需要合理布置剪力墻。在設計框剪結構時,為保證建筑整體結構均勻受力,需充分重視剪力墻結構的平面布局,使建筑在側向力作用下產生的側向位移在允許范圍內。一般來說,剪力墻平面結構的優化設計需要考慮以下幾個方面的問題:①在滿足建筑的各項基本結構功能的前提下,盡可能地集中、均勻的布置剪力墻,對于承受較大恒載或者平面形式變化較大處的剪力墻,應當盡量減小其間距。②盡量沿著主軸方向或者是多向進行布置,各方向的剪力墻最好是分別相連、拉通、對直,并使結構的剛度與質量中心重合,從而增強其空間的工作性能。③剪力墻要連續從下至上進行布置,若開設洞口,也應上下對齊,成列布置,從而使剪力墻應力規則分布,防止剛度突變,而不利于結構受力及抗震。

3.框架一剪力墻結構設計中的常見問題分析

3.1結構選型的問題

對于框架—剪力墻結構體系,一般利用電梯間做鋼筋混凝土核心簡抵抗大部分水平荷載,而由框架柱承受主要豎向荷載,所以該結構體系既具有框架結構布置靈活的特點,又具有較大的剛度和較強的抗震能力。而該結構體系剪力墻布置位置往往受到限制,不可避免地造成剛度中心和質量中心不重合,產生偏心扭矩,且內凸的框架柱仍會影響使用功能。另外新規范的出臺,也對結構的選型增加了很多限制條件[3]。如在新規范中強制性規定不應該采用嚴重不規則的建筑設計方案。新規范還強調了設計中的超高和抗震問題。所以,高層建筑結構設計人員應嚴格遵守新規范制度中的限制性條件,及時調整設計中的不符合規定的問題,避免為后期設計工作留下隱患。

3.2 結構體系空間受力特性的影響

在進行框剪結構體系的初步設計時需要考慮結構體系的空間組成特點。比如對高層框剪結構來說,要想保證建筑物空間形式的豎向穩定和水平穩定,建筑物底面起了至關重要的作用。由于組成高層建筑物的構件的截面尺寸和質量都很大,所以會造成豎向荷載數值偏大,從而使柱中較易引起較大軸向變形,影響連續梁內的彎矩,導致連續梁的跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大而中間支座處的負彎矩值減小。

3.3 結構分析計算結果的問題

由于計算機使用日益廣泛,計算機輔助計算軟件也在結構設計中已得到廣泛的應用。但是設計師在設計中往往會發現在結構施工圖中出現了許多概念性的錯誤和計算錯誤,有些錯誤可能會導致嚴重的后果。這主要是由于許多結構設計人員雖缺乏對整體結構概念的認識,過分依賴于計算機分析結果,或由于軟件技術條件認識不清而導致錯誤的計算結果。因此在實際工程中,設計師們應該根據自身的工作經驗和結構受力的特殊性對計算機得出的計算結果進行認真分析,重視概念設計,避免過分依賴計算機,得出合理判斷。

4. 結束語

在高層建筑結構設計中,必須要求嚴格,選擇合理的結構布置方案,保證結構滿足剛度和強度的要求以及具有較好的抗震性能,而且針對高層框剪結構設計中常見的一些問題要十分注意,從而保證高層框剪結構的設計質量,得到高水平設計成果。

參考文獻:

[1]蘇永平.高層建筑中混凝土結構的優化設計研究(J).山西建筑.2013,39(9):24-26

第8篇

【關鍵詞】框架結構;剪力墻;施工工藝;分析

從建筑施工的整個過程中可以看出,施工工藝以及施工技術是決定建筑工程按照施工計劃進行的重要因素之所在,而且對建筑工程的整體質量也會產生較大的影響。所以,在建筑施工中,工作人員需要根據工作的需要不斷調整施工方式,采用科學和合理的施工技術和施工工藝。本文中主要對框架剪力墻結構的施工進行分析和闡述,以具體的工程為例,不斷研究工作的技巧和方法,在建筑施工中將框架剪力墻結構的價值進行高效發揮。

0.工程概況

本工程中主要是以高層建筑的框架剪力墻結構為主,這一建筑的整個施工規模和施工面積相對較大。整個建筑結構分成兩個部分,其中主要部分是地上的建筑工程部分,另外的一部分結構是地下結構。主要以地下的停車場為主,包括其他的倉庫和建筑廠房等等。從建筑用途上看,地下結構主要以商鋪為主,用于出租,而地上部分多以住宅結構為主。這一建筑類型是典型的框架剪力墻結構。因此,可以作為研究的重點來進行分析和介紹。

1.框架剪力墻結構建筑工程的施工設置

在對這一建筑工程進行施工之前,首先需要對施工場地進行科學的設置,其中包括建筑結構的具體特性,人們對建筑結構的期望值以及施工場地的地質情況進行了解。在實際的框架剪力墻結構建筑的過程中,需要嚴格按照以下的施工工藝流程進行:

框架剪力墻結構的建筑和施工可以分成基礎施工階段,建筑主體階段以及建筑裝修階段。在進行基礎階段的施工時,首先需要的是進行場地放線的測量工作。在測量工作進行的過程中需要根據施工場地的地形特點來確定各項施工參數,另外,還要做好靜壓管樁的施工。完畢之后所進行的是建筑工程基礎的土方開挖以及支護工程,然后進行混凝土墊層的施工,接下來進行地下室的施工,最后要對基礎工程施工中的混凝土結構進行養護。對框架結構的放線和回填土的施工工藝進行完善是確保工程質量的重要手段。

在進行框架剪力墻結構的建筑工程主體部分進行施工的過程中,需要根據實現準備好的工程主體防線的具體數據來進行,做好鋼筋混凝土的預埋工作,還要進行水電線路的施工,另外,建筑工程中會涉及到模板、梁板以及墻柱的施工工程。然后進行框架剪力墻結構的工程主體部分的水電預埋,建筑墻體以及主體的養護工作。

在進行建筑框架剪力墻裝修施工的過程中,需要對建筑主體結構的裝修施工加強質量把控,施工的主要步驟為裝修測量、裝修砌筑、防水層施工、內墻的抹灰以及廚衛鋪磚等等,總之,需要按照科學合理的順序進行。還需要和建筑施工的總體要求和施工的特點相一致。只有這樣才能夠保證施工各個階段施工工作的高效性和穩定性。

2.框架剪力墻結構建筑施工技術分析

對于框架剪力墻結構來說,要想對施工工藝進行了解,首先需要對具體的施工技術進行深入了解。根據本工程中的框架剪力墻結構可以看出,施工技術的應用取決于施工工程的特點。

2.1框架剪力墻結構建筑的放線測量技術

在進行框架剪力墻結構的建筑工程施工中,對于框架剪力墻結構的建筑放線測量施工,首先應根據建筑工程施工的設計圖紙,以建筑工程施工測量放線實施的相關要求為準,注意對于先進放線測量儀器的應用,進行建筑工程的放線測量實施,比如在進行框架剪力墻結構建筑工程的放線測量過程中,可以使用全站儀或者是經緯儀等測量儀器,對于建筑工程進行放線測量進行建筑工程的放線測量中,注意建立建筑工程放線測量軸線控制網,根據放線測量情況進行標注,并注意對于建筑工程的放線測量結果進行反復核查,以保證對于建筑工程的放線測量結果準確。

2.2框架剪力墻結構建筑鋼筋施工技術

鋼筋施工是建筑工程施工中的重要施工部分,鋼筋也是建筑工程的重要施工使用材料。在進行框架剪力墻結構的建筑工程鋼筋施工中,建筑工程鋼筋施工使用的鋼筋材料必須符合施工要求標準,并有完善的鋼筋材料試驗報告在進行框架剪力墻結構建筑工程的鋼筋施工中,對于進行搭接施工的鋼筋搭接長度以及搭接位置、焊接力式等都應符合框架剪力墻結構建筑工程的鋼筋施工要求,以保證框架剪力墻結構建筑工程的鋼筋施工質量。此外,在進行框架剪力墻結構建筑工程的鋼筋施工中,對于建筑工程的主筋應注意使用預制砂漿塊進行綁扎,固牢,保證建筑工程鋼筋施工質量。

在進行框架剪力墻結構建筑工程鋼筋施工中,鋼架搭接施工技術主要有電渣壓力焊焊接技術、綁扎搭接技術等,在施工中根據建筑工程的鋼筋搭接施工具體情況,可以使用不同的搭接技術進行施工實施,對于建筑工程鋼筋的搭接施工一定要符合相關搭接要求和標準,以保證建筑工程鋼筋施工質量。在進行框架剪力墻結構的建筑工程鋼筋施工中,對于建筑工程鋼筋施工中的柱箍筋接頭的排列,應注意按照交錯排列的方法進行排列設置,對于建筑工程的箍筋轉角和建筑工程豎筋的交叉點,應注意保持垂直在進行框架剪力墻結構的建筑工程柱節點加密箍筋,進行綁扎施工時,應根據框架剪力墻結構建筑工程的鋼筋施工情況,選擇合適的綁扎工藝進行綁扎施工。為框架剪力墻結構建筑工程的柱節點加密箍筋綁扎施工工藝。

2.3框架剪力墻結構建筑混凝土施工技術

建筑工程混凝土施工部分也是建筑工程的重要施工部分,對于框架剪力墻結構建筑工程的混凝土部分施工是在建筑工程的鋼筋以及模板施工結束并驗收完畢后進行的。根據上述某框架剪力墻結構建筑工程的施工中,該建筑工程的混凝土施工主要是指對于建筑工程的墻柱結構以及梁板部分的施工使用混凝土澆筑的方法進行施工,實施在對于框架剪力墻結構建筑工程進行混凝土施工時,由于施工情況的不同,因此對于不同施工內容的混凝土澆筑施工技術與方法也不同。

對于框架剪力墻結構建筑工程的墻柱進行混凝土澆筑施工時,首先在進行建筑工程的墻柱混凝土澆筑施工前,應先對于建筑工程的墻柱底部進行一定標準的砂漿填筑,在進行建筑工程的墻柱澆筑時,應使用分層澆筑振搗施工方法。進行澆筑施工時,要按照建筑工程墻柱澆筑的施工厚度以及順序進行,并且按照施工要求進行。在進行建筑工程的梁板澆筑施工時,用科學的澆筑的力式進行施工實施,在澆筑實施過程中,應按照先澆筑建筑工程梁,再將建筑梁與板進行同時澆筑,最后應注意對于建筑工程混凝土澆筑施工進行養護,以保證工程施工質量。

3.結束語

總之,對于框架剪力墻結構建筑的施工技術進行分析論述有利于促進建筑工程施工過程順利進行,建筑工程施工質量得到可靠保證。在進行框架剪力墻結構建筑施工中,應注意結合施工情況,選擇合適的施工技術。我國的建筑行業必然會邁向新的發展階段。

【參考文獻】

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[3]劉世美.基于高層建筑短肢剪力墻結構肢高比設計[J].工程建設與設計,2010(10).

第9篇

關鍵詞:框架結構;剪力墻結構;高層建筑

中圖分類號:TU323.5文獻標識碼: A 文章編號:

引言

近年來,隨著土地價格的不斷攀升以及人們對建筑高度和抗震度等方面要求的提高,越來越多的高層建筑在城市中拔地而起。隨著高層建筑的增多,很多比較新穎的建筑施工技術也不斷的得到了應用。就目前情況來看,框剪結構依然是高層建筑采用最多的結構形式之一,該結構可以同時兼顧框架結構和剪力墻兩種結構的特征,無論是在安全性上還是經濟性上都較為可取。但是,怎樣提高高層框架剪力墻結構的抗震性能還屬于一個正在研究中的熱點和難點,歸根結底也是怎么樣將兩者的優勢結合起來,突破形變帶來的束縛,抵抗地震破壞。因此,本文結合之前的工作經驗,在部分工程的基礎上對此問題進行了總結。

1框架-剪力墻抗力特性

1.1框架和剪力墻的受力特征

建筑框架結構的受力特點較為復雜,首先由荷載傳給樓板,然后再依次傳給次梁、主梁、柱、基礎、地基等。在該結構中,受力體系由梁、柱組成,用以承受豎向荷載是有利的,但是在承受水平荷載方面能力有限,因此僅僅適用于房屋高度不大,層數不多的建筑。剪力墻則為一段鋼筋混凝土墻體,因其抗剪能力很強,故稱剪力墻。在框剪結構中,框架與剪力墻協同受力,剪力墻承受大部分水平荷載,框架承受大部分的豎向荷載,這樣大大減少了柱子的截面。

1.2框架-剪力墻的受力特征

在框架-剪力墻建筑結構中,能將兩者聯系在一起的基本上都是平面樓蓋,通過大面積大剛度的樓蓋將之聯系成為一個網絡式的結構,每個結構內的框架,剪力墻等共同承擔外力,從而保證框架內所有的結構位移距離均等,減少變形的幾率??蚣艚Y構的受力特點是由框架和剪力墻結構兩種不同的抗側力結構組成的新的受力形式,所以它的框架不同于純框架結構中的框架,剪力墻在框剪結構中也不同于剪力墻結構中的剪力墻。

1.3框-剪結構的優點:

(1)同樣設防烈度地區,框-剪結構因抗震能力較接近剪力墻結構,規范允許建造的高度比框架結構高得多;(2)框-剪結構比起剪力墻結構,其建筑空間布置更靈活,更容易滿足使用功能需要有較大空間區域的要求;(3)框-剪結構在水平荷載(或地震水平作用)下的整體側向變形介于彎曲型與剪切型之間,是中庸平和類型;在用料、舒適度等各方面都比較適中;(4)由于框-剪結構在水平荷載下,大部分剪力由剪力墻承擔,底層的框架柱截面尺寸可以做得不必過大而節約使用空間。

2高層框剪結構抗震設計的技術要點

2.1提高剪力墻的抗震能力

框剪結構的抗震能力一直飽受關注,實際上,只要做好設計,另外再采用合理的肢墻面積完全可以實現。在設計方面,為了更好的穩定剪力墻結構,可以在其周圍增加一些梁柱結構用于受力傳輸,形成邊框剪力墻。這種結構可以在地震發生時阻止震波的橫向擴散,而是向下方延伸,即便是剪力墻遭到地震損壞,也可以由梁柱結構進行受力承載,這就極大地增強了其抗震性能。另一方面,在肢墻面積的選擇上,可以選擇較小的肢墻面積,然后采用雙肢墻或者多肢墻的結構形式,一旦出現裂縫,也可以由另一方或者其余肢墻承擔,而且這樣也可以降低剪力墻的剛度,避免出現剪力墻在地震沖擊波初期過早損壞和屈服。

2.2改善框架的抗震能力

框架抗震能力的提升可以通過三個方面加以實現:

(1)強化框架結構的角柱。因為角柱遭遇雙向地震作用,屬雙向偏心受力構件且扭轉效應對內力影響較大,受力復雜,需要在結構設計時注意給予加強。角柱是連接橫縱框架的關鍵,要增加框架結構的整體性,就需要增強角柱的抗剪能力。

(2)如果將一定數量的鋼筋混凝土剪力墻墻板嵌入到框架當中,就可以有效地克服框架的剪力滯后的情況,提高框架結構的整體性和抵抗推力的剛度,減少整體結構的側向移動,特別是層間的位移。但是,應注意這樣的結果是延性較差,如果在墻板上適當地設計十字開口,人為地使之出現結構薄弱部位,形成延性的耗能墻板,則更加有效。

2.3改善整體抗震能力

(1)設計中采用機構控制達成總體屈服效果

可以通過設定一些小的機械構件來達到對框剪結構抗震的影響,比如可以在特定位置設置一定數量的“塑性鉸”,東西雖然較小,但是在地震發生時可以利用其自身的發生位置、次序、形變程度的控制,形成一個完整的耗能網絡,消耗震波能量。

(2)平衡結構剛度和承載能力

框架-剪力墻結構是一個兩種結構平衡的綜合結構,任何一種結構都不可以過多或者過少,如果剪力墻的數量設置過多,體積增大,剛度也會隨之增加,這就會使結構的自振周期變小,總體水平地震作用加大;反之,結構的剛度就會減小,地震力作用也就變小。因此,在設計過程中,應當根據建筑的基本情況來綜合考量,將建筑的設防烈度、高度、裝修等級等內容考量在內,以確定結構允許的位移的最大限值,從而確定剪力墻的數量和體積,保證經濟和安全并重。

(3)剛度與延性的和諧統一

框架與剪力墻結構在剛度和彈性限值、延性系數等方面都存在著一定的差異,這就給框剪結構抗震性能的提升制造了難題。在設計中應將各個構件協調起來,使剛度與延性和諧統一,以此保證建筑的抗震需求。

3結語

隨著國家在土地問題上的壓縮,城市土地利用必然會受到一定程度的影響,土地經濟所帶來的種種影響逐一體現,可以預見,高層建筑必然會越來越多。框架-剪力墻結構由于可以綜合框架結構與剪力墻結構的優點,而且將之有機互補,因而優勢較為明顯,只要設計合理,荷載量計算準確,則可以顯著提升高層建筑的抗震性能。在今后的設計過程中,設計人員一定要把握結構的均勻度,對于關鍵的承載量計算以及節點的把握都要嚴格認真,從而保證高層框架剪力墻結構的抗震性能。

參考文獻:

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[2]王艷軍.高層建筑剪力墻結構優化設計淺析[J].山西建筑.2010(05)

第10篇

關鍵詞:邊框框架;板柱剪力墻結構

中圖分類號:TU323文獻標識碼: A

1 工程背景

本項目地下1層,地上5層,屋頂結構標高為17.500 m。抗震設防烈度為8度,設計基本地震加速度為0.20 g,設計地震分組為第一組,場地類別為Ⅲ類,場地卓越周期為0.45 s。本結構體系地下為框架剪力墻體系,基礎采用梁筏式整體基礎,并采用天然地基。地上結構為現澆鋼筋混凝土帶邊框的板柱-剪力墻。工程實景照片如圖1所示,每個建筑具有典型體塊組合而成,典型體塊模型三維簡圖如圖2所示。平面布置簡圖如圖3所示。

2 分析模型

模型基本跨度如圖3所示為7.2、8.4 m,最大為10.8 m,樓蓋厚度為300 mm,不設柱帽,中央框架柱尺寸為600 mm×600 mm,邊榀框架柱尺寸為300 mm@600 mm及600 mm@600 mm,邊榀框架梁為300 mm@700 mm,剪力墻厚度為200 mm?;炷翉姸鹊燃?樓蓋及框架梁為C30;框架柱及剪力墻為C40。

分析模型采用四種工況:A.邊榀為密柱式框架;B.邊榀為非密柱式框架;C.邊榀為密柱無框架梁;D.邊榀為非密柱式無框架梁。分析軟件采用通用有限元軟件SAP2000,無梁樓蓋及剪力墻采用殼單元模擬,框架梁柱采用線單元模擬。對上述四種模型進行反應譜分析。

3 計算結果

3.1 結構模態分析

A~D工況的結構模態如表1所示。

由表1可知,邊榀不設邊梁較之設邊梁第一周期的增長幅度為11%~18%,邊框柱約密,增長幅度越大,說明邊框梁對整體結構水平剛度有較大貢獻。

3.2 基底剪力分析

在設計反應譜下的各工況基底剪力比較如圖4所示,工況A的基底剪力最大,工況D的基底剪力最小。當周邊設置邊框梁且布置密柱時,雙方向水平剛度接近,基底剪力只相差約8%。由于邊框梁的存在,相同框架柱布置時,X向基底剪力提高13%~21%,說明對結構整體水平剛度有較大幅度增強。Y向由于剪力墻較多,邊框的影響較小。

3.3 層間位移分析

各工況設計反應譜下的最大層間位移響應如圖5、圖6所示。

由圖5可知,相同框架柱情況下,帶邊框梁工況的X向層間位移均小于不設邊框梁情況,隨樓層層數的增加層間位移的增幅越大。由圖6可知,由于Y向的剪力墻剛度較大,邊框剛度貢獻不明顯,各工況的層間位移基本接近。

3.4 邊框承擔的基底及樓層剪力分析

板柱結構不僅抗側剛度小,其板柱連接自身的抗震性能亦較差,導致板柱結構抗震性能較弱。在GB 50011-20115建筑抗震設計規范6中規定,房屋周邊和樓、電梯洞口周邊應采用有梁框架,并且抗震墻按承擔100%地震作用進行設計,在新版的GB50011-20105建筑抗震設計規范6中對板柱-剪力墻結構的要求適當放松。

各工況的邊框框架柱承擔的水平地震剪力及比例情況如表2~表9所示。

從表2~表9可以看出,X向剪力墻剛度較弱,邊框承擔的地震剪力比例較大,尤其是工況A,邊框承擔的基底剪力達到38%,可以大大分擔剪力墻承擔的地震剪力。按照GB 50011-20105建筑抗震設計規范6規定,超過12 m的板柱剪力墻結構,抗震墻應承擔100%的地震水平剪力,按此原則進行設計可大大提高結構的安全儲備。

3.5 邊框對重力荷載的影響分析

板柱結構的重力荷載分析有等代框架法和有限元法,應用有限元法對重力荷載引起的豎向變形及應力分布進行分析后發現,邊框框架剛度對局部應力重分布有一定影響。以工況A和工況B的恒荷載分析為例,樓蓋應力云圖如圖7、圖8所示。彈性計算結果顯示,工況A最大拉應力為4.88N/mm2,最大壓應力7.45N/mm2;工況B最大拉應力為2.60 N/mm2,最大壓應力7.55 N/mm2。二者最大壓應力接近,但工況A的最大拉應力已超過混凝土抗拉強度,在設計時應考慮邊框梁引起的局部應力變化。

4 結 論

1)板柱-剪力墻結構體系雖屬抗震性能較差的結構體系,但通過合理的布置邊框框架,適當提高邊框框架側向剛度,可以有效的提高結構的整體抗震性能。

2)適當增強邊框框架剛度可有效減小結構樓層位移及轉角。

3)邊框框架剛度提高后,雖然基底剪力會有所增大,但框架部分承擔的剪力也將增加,當抗震墻按承擔100%地震作用設計時,可大大加強結構的安全儲備。

4)邊框框架對重力荷載的分布有一定影響,邊框附近的樓蓋拉應力有所提高,設計中應當引起重視,進行配筋加強,限制樓板開裂。

參考文獻

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[3]吳強,程文.邊梁對板柱結構側向剛度影響的研究[J]建筑結構, 2006,36: 34-36.

第11篇

【關鍵詞】框架剪力墻;高烈度區;抗震性能;影響因素;有效措施

1、前言

抗震設計的安全可靠與經濟合理,應充分考慮多方面因素及各種不同情況,在計算和構造上應區別對待,對于不同的結構體系,應有不同的抗震要求。水平地震作用下框架結構將發生側向變形,會導致結構整體在地震過程中產生整體的扭轉,發生復合破壞,框架結構對抗震來說并不理想,框架剪力墻結構在抗震性能上有明顯的提高,成為高層建筑的首選結構形式,但是在高烈度區框架剪力墻的抗震性能還是需要仔細考慮,并采取有效地措施,防治地震對建筑結構造成不可逆轉的危害。

2、影響框架剪力墻結構抗震性能的因素

2.1 框架剪力墻結構的延性

延性是指從屈服開始至達到最大的承載能力后,承載力沒有發生顯著下降變化的變形能力,主要反映結構后期變形能力。在工程結構抗震設計中,不僅要滿足承載力要求和延性要求,滿足抗震設計方面的要求??拐鹦灾饕Q于結構所能吸收的地震能量,由承載力和變形能力共同決定的,一味的追求結構的強度并不可取,結構的延性也非常的重要。結構的延性對結構的抗震具有十分重要的作用,合理的設計結構的延性之后,采用結構抗震系統的一系列措施保證結構的抗震承載力。

2.2 框架剪力墻結構的剛度

抵抗彈性變形的能力稱為剛度,在結構抗震中起十分重要的作用,可以通過選取不同的結構形式來控制建筑物剛度的大小??蚣芙Y構的剛度比框架剪力墻結構的剛度要小,更容易產生較大的變形??蚣芗袅Y構的剛度影響結構本身的自振周期,動力性能也會隨著振動周期的改變而改變,避免動力性能相近是為了避免共振的產生。共振對結構的危害形式是致命的,可以導致一項優秀的工程毀于一旦,給工程帶來極大的損失,因此必須避免共振的發生,這就需要通過調整結構質量和剛度來進行了。

2.3 地震作用過程中的鞭梢效應

鞭梢效應根據結構力學中對簡單框架結構的主振型分析,建筑結構中這種因頂部質量和剛度的突然地減小,在震動中引起的巨大反響的現象稱為鞭梢效應。

鞭梢效應引起的結果在地震的作用下,形成較大的速度,產生較大的位移,建筑物就是整個大地的突出物塔樓產生劇烈的反應,從而產生巨大的位移,超出結構材料的極限拉壓應變,造成結構破壞。

3、框架剪力墻結構在高烈度區的減震措施

3.1 增大橫縱向抗震墻的厚度

在高烈度區建設框架剪力墻結構,要更加關注結構的抗震性能分析,并采取合理有效的減震措施,其中比較簡單可行的措施就是增大橫縱向抗震墻的厚度,這樣做的作用在于提高結構的抗側剛度,通過上述分析可知抗震墻剛度是影響抗震性能的主要因素。在地震高烈度區,地震作用較大,若采用傳統加強豎向結構、加大構件斷面、加強配筋和增加材料強度等途徑提高結構抗震能力,抗震結構的造價將大大提高。所以,可以通過采用加設橫縱向抗震墻厚度來進行減震,讓地震力主要由抗震墻吸收,從而達到減小梁、柱截面尺寸,提高使用效率,降低成本,還可以有效地滿足減震的效果。

3.2 結構中增設耗能支撐,

通過在結構中增設耗能支撐也可以加強結構的抗震性能,特別是在樓層的支撐效果更加明顯,提高局部樓層的附加阻尼可以降低位移。耗能器相對速度或相對位移產生滯形耗能,從而衰減結構的地震反應,確保結構在強震中的安全。通過這種“柔性消能”的途徑以減少結構地震反應,可以減少抗側力構件的設置,減小構造斷面,結構的抗震性能也同時提高。對于高烈度地區,相對采用傳統抗震結構體系,耗能減震結構體系是更為經濟合理的解決方案。

3.3 結構中采用型鋼混凝土柱

在高烈度區的框架剪力墻結構中采用型鋼混凝土柱的方法,可以加強截面提高結構的剛度和強度,同時采用型鋼混凝土柱的方法使結構達到抗震要求,但增加了建筑費用。因此單靠提高結構的剛度和強度來提高結構的承載力是很不經濟的。結構耗能減震技術是一種積極的、主動的抗震對策,不僅改變了結構抗震設計的傳統概念、方法和手段,而且使得結構的抗震能力大幅度提高。阻尼器通過提供結構附加阻尼同時改變結構的動力特性,耗散地震所傳給結構的能量;防屈曲支撐通過提供剛度來減小結構位移,在一定強度的地震作用下防屈曲支撐進入耗能階段,從而減小結構地震反應。

3.4 混合抗震設計方法

框架剪力墻結構在高烈度區的減震措施,還包括混合抗震方法,也就是同時從多個角度進行減震處理,達到減震的最終目的。由于高烈度區水平和豎向地震作用強烈,與常規的抗震設計方法相比,在高烈度區采用混合隔震技術能夠起到較好的隔震和耗能效果?;旌匣A隔震是指在建筑物的基礎和上部結構之間設置隔震支座和阻尼器,以達到降低結構在地震作用下振動反應的目的。目前,混合隔震技術在建筑結構領域得到廣泛應用并取得良好效果。

4、總結

綜上所述,框架剪力墻結構在高烈度區的抗震性能研究至關重要,目前對建筑物的抗震設計水平還停留在一個初步的階段,尚無法做出精確的計算。一般來說,從詳細設計階段考慮多建議采用完整的空間模型進行結構分析,采用便捷和具有足夠安全性的設計方式,依靠構件本身的強度、剛度、延性和耗能能力來抵御地震作用,改善現有的結構抗震設計理論與方法,研究更加安全、經濟、可靠的結構抗震新體系,己成為工程結構抗震領域的重要課題,對有效減輕地震災害具有非常重要的現實意義。

參考文獻:

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第12篇

關鍵詞:建筑;框架剪力墻;結構;施工技術

中圖分類號:TU74 文章標識碼:A文章編號:

框架剪力墻這一結構在我國當前建筑建設中的應用,使得建筑實現了對占地空間以及承重力的有效應對,成為建筑建設中極其關鍵的一種結構技術。為了使框架剪力墻的使用達到更高的水平,使其為國家建設提供更多的助益,近年來,施工單位對此結構的研究不斷地加大,從理論方面以及實際施工方面皆開始呈現出一定程度的系統化,尤其是在施工技術方面逐步地實現了成熟。

一、建筑中框架剪力墻相關問題概述

1、框架剪力墻含義

框架剪力墻由框架和剪力墻兩種結構組合而成,充分實現了對于兩種結構的優勢借用以及缺陷改造,具有兩種結構單獨存在時所不具有的良好的施工效果。本文下面就具體分析一下框架結構、剪力墻結構以及框剪結構:

1)框架結構,它指的是借助于鉸接或剛接方式,對建筑中的梁柱進行連接,而制造出的承重結構,與建筑的梁結構以及柱結構共同構成一個完整的承重體系,對建筑中的水平及豎向的荷載進行支撐。此種結構施工靈活、效率高、質量較好,對大規模的建筑施工較為適用,但是,其以梁柱為材質的框架結構具有的支撐力相對不足。

2)而剪力墻結構則是以鋼筋混凝土材質的墻板作為其主要結構,它與梁柱框架結構承擔相同的職能,但是,鋼筋混凝土具有梁柱所不及的強度以及穩定性、荷載能力,通過替換梁柱框架結構,可以實現對于建筑承載力的提升,加強建筑的支撐強度以及穩定性。同時,還可以通過減少梁柱的應用,達到對于室內空間的相對拓寬,繼而使室內從整體上呈現出整潔性與寬敞性。此結構的缺陷則在于,它在應用于建筑之后,不能夠被拆除,在拆除時容易使建筑墻體結構遭到破壞,無法滿足建筑用戶對建筑空間布局進行靈活調整的需求。

3)框剪結構通過對二者進行結合,彌補了二者各自的不足,并借用了二者各自的優勢,將框架結構作為承載垂直荷載的主要結構,而剪力墻結構則是作為承載水平荷載的主要結構,這樣就可以達到對于建筑中各種應力的有效支撐,為提升建筑承載力發揮著重要作用。

2、框架剪力墻受力

框剪結構這種由框架以及剪力墻二者組成的新型受力結構,能夠使二者各自發揮優勢作用,在受力中相互補充,以支撐建筑受到的壓力。其受力的原理如下:下部樓層中,剪力墻結構在各種重力壓迫下所產生的位移小,但會牽動框架結構以彎曲型的曲線形式變動,承受著建筑大部分的水平荷載壓力;上部樓層中,剪力墻在重力的壓迫下產生的位移逐步增加,會呈現出外側拉的趨勢,框架則會給這種外側趨勢以一定的內收作用力,牽引著剪力墻按照剪切型的曲線實施變形,同時承擔著外荷載水平力及牽拉剪力的水平力(如下圖)。建筑在這兩種結構對受力的補充承擔的過程中,便可以在重壓力下維持自身的穩定性。

二、建筑中框架剪力墻的幾點施工技術

1、框剪結構施工測量

建筑施工隊伍使用框剪結構作為建筑的承重結構,必須首先做好對于各部分位置的測量,才能夠保證其在應用中,對建筑各種應力的有效支撐。當前時期,此項測量工作主要依靠軸線測量技術以及激光經緯儀來開展,其中激光經緯儀是用來對軸線點進行傳遞以及控制的儀器。其測量工作如下:

1)于第一層的箱基頂板部位取1、2、3、4四點,以預埋鐵板對固定點進行固設,對相鄰點進行連線,保證兩條相鄰連線的垂直關系,構造出軸線測量方格,并再施工向上推進一層之后,以前取四點為基,為每點打設邊長200mm的正方形孔,一直打到頂板,利用玻璃板對頂板的四孔進行遮蓋。

2)將激光經緯儀置于首層的四點部位,畫出鉛垂線,使激光線在頂板上面的遮蓋玻璃板表面形成紅色點,最終做成控制方格。然后,再以墨線將控制方格彈射與樓板,以樓板上新的方格作為基礎,以確定此樓層中的其他的軸線。

2、框剪結構施工準備

1)收集所有設計圖紙,借助標準規范的圖集對圖紙進行會審,并結合其他類似建筑工程的使用經驗,對建筑圖、結構圖、水電圖進行詳細的核對,在核對過程中,尤其要做好對常見問題的重視,努力找出存在的問題,并對其加以清晰的標注與及時徹底的解決,保證框剪結構施工中各項圖紙的精準性。

2)重點問題:軸線、西部標準、標準高度等的尺寸;各種設計構造對實際施工的適用性以及實用性;結構配筋、節點位置鋼筋等的位置、數量及詳細圖紙等正確、合理與否;保護層厚度、搗振設計、預留孔預埋、使用方法等的科學性。這些問題都需要施工人員加以重點檢驗與關注,徹底避免帶問題施工。

3、混凝土的施工控制

施工人員在進行框剪結構施工過程中,必須切實做好對于混凝土施工中常見質量通病即裂縫的施工控制,以高溫條件下混凝土施工為例,其裂縫的控制可以通過以下幾點技術來實施:

1)選擇優質原材料、摻入高效減水劑、禁止微膨脹劑的加入、合理設計并調整配合比(單方混凝土的水泥用量約為250kg/m3),同時將混凝土的入模溫度控制為不高于30攝氏度,通過減水或其他方式,控制混凝土攪拌中內部結構的升溫速度。

2)在具體施工過程中,應當利用混凝土的泵送技術,對混凝土板和框架中的大梁實施分層以及斜面的澆筑。而對建筑的墻體以及框架中的柱實施整體分層的方法進行澆筑,同時要依據設計方案對每一層厚度進行分層控制。

3)施工人員要對混凝土進行充分、科學、合理的養護,對豎向的構件進行養護首先要使用外掛的麻袋片,再配合外包的塑料布來綜合開展,而橫向的水平構件進行養護則可以采用塑料布單獨覆蓋的方式。同時,養護人員還要根據混凝土的凝固狀況、養護要求等,對混凝土進行適當的澆水潤濕養護,其養護的標準是塑料布內呈現凝結的水。

4、鋼筋綁扎的施工技術

施工人員在利用鋼筋對梁柱的節點進行綁扎時,經常會出現梁面筋保護層的厚度超標問題,從而影響到框架結構中梁的承載能力;同時,鋼筋焊接頭的大量存在會使焊包出現受力不均的問題,從而影響到鋼筋接頭的強度。為了避免此問題的發生,施工人員應做好以下兩方面工作:

1)就第一個問題來講,在梁柱節點部位存在四個或以上方向的梁穿施工時,施工人員要及時地進行匯報,并與設計人員配合,做好對于梁承載力的重新計算以及誰的那個,并以梁面筋位置為基礎,對梁箍筋的高度進行測量。同時,避免在施工中過度地抬高梁面筋。

2)針對第二個問題而言,施工人員應當在開展焊接工作之前,利用氣割等方式,對鋼筋的接頭端進行削平處理,同時將削平的表面部位清理干凈,以保證切割完整之后,縱向的軸線與接頭端的垂直性。

三、結語:

框剪結構的應用對當前建筑建設具有非常顯著的優勢,施工單位相關人員要努力加強對于此結構施工技術的研究,力求借助有效的施工技術,來推動其施工效果的達成。

參考文獻:

[1] 吳杰. 論高框架剪力墻結構主體工程施工技術[J].企業家天地(中旬刊), 2011(05)

[2] 鄭臻華,劉潤.框架剪力墻結構施工技術與質量控制[J]. 中國新技術新產品,2009(10)

[3] 張寶華.淺述框架-剪力墻高層建筑結構優化設計研究[J]. 現代物業(上旬刊),2012(08)

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