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框架-剪力墙结构(短肢剪力墙结构)体系中总地震倾覆力矩比

框架-剪力墙结构(短肢剪力墙结构)体系中总地震倾覆力矩比
框架-剪力墙结构(短肢剪力墙结构)体系中总地震倾覆力矩比

一直一来,总是不断有人提出地震倾覆力矩比问题,包括图审单位,设计院总工等。今天又有家图审单位提出类似问题,说应该每层均满足地震倾覆力矩比50%要求,当然责任人应该首先归《高规》编写者。

1、对于该条,《高规》8.1.3条: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。8.1.3条条文解释说明中也没有提起总的地震倾覆力矩是指结构底部(即PKPM地震倾覆力矩比中地面以上第一层)还是每一层。反倒在《高规》7.1.2条第二款中,涉及短肢剪力墙结构的地震倾覆力矩比,明确提起为总“底部”地震倾覆力矩。规范原文是: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结构总底部地震倾覆力矩的50%。现在产生分歧点就是总地震倾覆力矩和总底部地震倾覆力矩。

2、笔者在过去做设计的过程中,把握尺度有个渐变的过程。开始是尽量满足每层均达到地震倾覆力矩比50%要求,然后是地面以上第一层满足地震倾覆力矩比50%的要求,再到现在是满足底部加强区满足地震倾覆力矩比50%的要求。《施岚青》中提起剪力墙的底部加强部位,是指在剪力墙底部的一定高度内,适当提高承载力和加强抗震构造措施。弯曲型和弯剪型结构的剪力墙,塑性铰一般在墙肢的底部,将塑性铰范围及其以上的一定高度范围作为加强部位,对于避免墙肢剪切破坏、改善整个结构的抗震性能,是非常有用的。为了剪力墙应具有足够的延性,剪力墙塑性铰出现后,剪力墙底部塑性铰范围内应加强构造措施,提高其抗剪切破坏的能力。以次类比,把这个概念运用到框架-剪力墙结构中,笔者再联想到06年在杭州做的一个经济适用房小区和一个临安接近100米的高层办公楼,为这个问题电话请教过浙江省城建院的王银根总工程师,他的意见也是最好底部加强区满足50%这个要求,所以笔者在后来的设计过程中,都是按照底部加强区满足50%来控制的。因为像刚才提到的那个接近100米的高层办公楼,除非加很多墙,是不可能满足每层都达到50%要求的。

3、现在终于找到了书面的,明确的说明了。是《建筑工程施工图设计审查技术问答》(中国建筑工业出版社)2.3.11条,原文摘抄如下。问题是:当采用框架-剪力墙结构体系时,剪力墙数量不足(高度没有超过框架限制高度时),是否按框架计算配筋?在框架-剪力墙结构中,当剪力墙承受的地震倾覆力矩小于结构总地震倾覆力矩的40%时,《全国民用建筑工程技术措施》中要求按不设剪力墙的框架结构进行补充计算,并按不利情况取值,此规定可否作为施工图审查的论据?框剪结构中,上部有少部分楼层有剪力墙承受弯矩少于50%情况,此时,框架设计等级该怎么处理?

答:(1)框剪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倾覆力矩的50%,其框架部分的抗震等级按框架结构确定,按实际布置的框架剪力墙建模计算,结构总信息填框剪结构,最大适用高度可比单纯框架结构适当提高。

“当剪力墙部分承受的地震倾覆力矩小于总地震倾覆力矩的40%时,尚应按不设剪力墙的框架结构进行补充计算,并按不利情况取值。”此条文来自《全国民用建筑工程设计技术措施》(结构),施工图审查不作为强制性条文,可按一般要求对待。设计人应执行该条文规定。(2)框剪结构应按基本振型下的底部地震总倾覆力矩比例进行判定。框架-剪力墙结构,剪力墙在上部承担地震作用减少,符合框剪结构工作特点。框剪结构若抗侧刚度若沿竖向没有突变,在底部加强区以上,少数楼层剪力墙承受的总倾覆力矩少于50%,框架抗震等级按框架-剪力墙结构中的框架考虑。

笔者另:《全国民用建筑工程设计技术措施》(结构)新版本已经对11.2.4条做了修改,新内容如下:框架-剪力墙结构中,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50%时尚应按《高规》第6.1.7条和第8.1.3条的规定进行补充计算,并按不利情况取值。笔者这本书是设计院最近发的,书中有不少修改,既然是修改,就有修改的道理。但为了结构

计算类型清晰,笔者建议在抗震区,如果做成框架-剪力墙结构,还是满足底部加强区地震倾覆力矩50%的要求为宜,免得还要进行补充计算。这可能就要在方案阶段,就要及时的介入建筑专业工作当中,现在的工程一般是到扩初阶段,结构专业才介入,其实方案阶段,结构专业介入是很有必要的。一个工程结构类型和结构选型合不合理,一般在方案阶段就有80%定性了。

4、关于短肢剪力墙结构,在这个结构类型的判定方面,国家规范,上海规范,北京规范和广东规范都有不同的解释。现在既然江苏没有关于此类的地方规范,那就以国家规范为准了。现在这个50%度如何把握,一直以来没有一个明确定量的说法,笔者的习惯是,一般短肢剪力墙地震倾覆力矩占总地震倾覆力矩比超过30%,就认为是短肢剪力墙较多的剪力墙结构,这个定量也没有得到明确的考证,只是设计习惯。现在有本王亚勇和戴国莹主编的《建筑抗震设计规范疑问解答》一书中7.21条,《高规》第7.1.2条短肢剪力墙较多的剪力墙结构如何界定?回答:《高规》第7.1.2条所说的“短肢剪力墙较多的剪力墙结构”,主要指结构平面中部为剪力墙构成的薄壁筒体(常用作楼梯间,电梯间等),其余部位基本为短肢剪力墙的一种结构布置形式,近几年来在非抗震地区以及6度和7度抗震设防地区的住宅建筑中逐渐被应用。要提出具体的量化判断指标是困难的,一般情况下,短肢剪力墙较多的剪力墙结构中,短肢剪力墙承受的倾覆力矩可占结构底部总倾覆力矩的40%~50%。因此,一般剪力墙结构中,如果存在少量的短肢剪力墙,则不必要遵守7.1.2条规定。实际上,《高规》第7.2.5条对剪力墙结构中的独立小墙肢另有专门规定。设计中,对于短肢剪力墙较多的剪力墙结构,结构布置上宜使两个主要受力方向的刚度和承载力相差不多。(此条,笔者按:也就是控制结构的刚重比和位移,以及短肢剪力墙的地震倾覆力矩比在两个方向较接近)7.1.2条第四款轴压比要求应按第3款提高后的抗震等级确定。7.1.2条主要针对抗震设计而言的。笔者另:当短肢剪力墙地震倾覆力矩占总地震倾覆力矩比不超过30%时,可按照一般剪力墙结构考虑,当超过30%,但不到40%时,最好能和图审单位或者总工提前沟通一下,免得在结构体系方面有大的分歧。另外还有一个问题,笔者的把握是,当短肢剪力墙地震倾覆力矩占总地震倾覆力矩比不超过30%时。短肢剪力墙可以不按短肢剪力墙要求的配筋率控制,但设计院总工要求这么控制,只好妥协~

框支框架承担的地震倾覆力矩占结构总地震力矩之比例的算法解释

框支框架承担的地震倾覆力矩占结构总地 震力矩之比例的算法解释 一、规范要求: 10.2.16 部分框支剪力墙结构的布置应符合下列规定:7 框支框架承担的地震 倾覆力矩应小于结构总地震倾覆力矩的50%; 二、规范要求的本意: 规范条文说明:相比于02规程,此条有两处修改:一。。。。。。;二是增加第7款 对框支框架承担的倾覆力矩的限制,防止落地剪力墙过少。 三、倾覆力矩算法: 以下图的简单对称结构为例说明: 1)V*H 求和方式(抗规方法)框架部分按刚度分配的地震倾覆力矩的计算公式 i n i m j ij c h V M ∑∑=== 1 1 式中

c M ——框架-抗震墙结构在规定的侧向力作用下框架部分分配的地震倾覆力矩; n ——结构层数; m ——框架i 层的柱根数; ij V ——第i 层第j 根框架柱的计算地震剪力; i h ——第i 层层高。 对一根框架柱来讲,根据其平衡条件, 21M M h V c += (8) 同样根据平衡条件,此时梁上剪力 N V b = (9) 在梁内由梁的平衡条件有 Nl l V M b ==2 (10) 则按照抗规方法计算得到的柱倾覆力矩为: Nl M h V M c c 2221'+== (11) 2)力学标准方式(即PKPM 中提供的轴力方式)

按力学方法计算倾覆力矩,需要先计算合力作用点,然后用底部轴力对合力作用 点取距。SATWE 中的合力作用点计算方法为 ∑∑=i i i o N x N x (5) 其中 o x ——x 向合力作用点 i N ——x 向规定水平力下各构件的轴力 i x ——柱的x 坐标或者墙柱的中心点x 坐标。 则框架柱承担的倾覆力矩为: ()[] ∑=+-= n i yi o i i cx M x x N M 1 (6) 即倾覆力矩为轴力产生的倾覆力矩与柱底弯矩之和,墙的计算方法与柱相同。 图6所示框剪结构在水平力F 作用下,在框架柱底部产生的轴力为N ,柱底弯矩 为1M ,显然框架承担的倾覆力矩应该为: ()12122M L L N M c ++= (7) 四结论:

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

短肢剪力墙的定义

短肢剪力墙的定义 (1)《高规》规定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,但《混凝土结构设计规范》10?5?1 “当构件截面的长边(长度)大于其短边(厚度)的4倍时,宜按墙的要求进行设计。”即高厚比为4~5时,也按短肢剪力墙设计;(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。 编辑本段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 短肢剪力墙高层住宅 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。 小高层框剪结构 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”。

2010版抗震规范对“规定水平力”的解释

《抗规》3.4.3和《高规》3.4.5对“扭转不规则”采用“规定水平力”定义,其中《抗规》条文: “在规定水平力下楼层的最大弹性水平位移或(层间位移),大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍” 《抗规》6.1.3和《高规》8.1.3倾覆力矩的计算采用规定水平力,其中《抗规》条文:设置少量抗震墙的框架结构,在规定的水平力作用下,底部框架所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其框架的抗震等级仍应按框架结构确定,抗震墙的抗震等级可与框架的抗震等级相同。 软件实施: 除了原有各工况的位移统计结果,当计算地震作用时,软件同时给出规定水平力下的位移统计结果,用于位移比的判断。 规定水平力主要用于计算地震作用下的位移比和倾覆力矩,其中后者包含了:框架倾覆力矩、短肢墙倾覆力矩、框支框架倾覆力矩和一般剪力墙的倾覆力矩统计。

新抗震规范3.4.3条的条文说明,扭转位移比计算时,楼层的位移不采用各振型位移的CQC组合计算,按国外的规定明确改为取“给定水平力”计算,可避免有时CQC计算的最大位移出现在楼盖边缘的中部而不在角部,而且对无限刚楼板,分块无限刚楼盖和弹性楼盖均可采用相同的计算方法处理;该水平力一般采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力,并考虑偶然偏心;结构楼层位移和层间位移控制值验算时,仍采用CQC的效应组合。 如何换算给定水平力?新高规3.4.5条文说明:水平作用力的换算原则:每一楼面处的水平作用力取该楼面上、下两个楼层的地震剪力差的绝对值。 根据2010版抗震规范,楼层位移比不再采用根据CQC法直接得到的节点最大位移与平均位移比值计算,而是根据给定水平力下的位移计算。 CQC方法存在的问题:是将结构各个振型的响应在概率的基础上采用完全二次方开方的组合方式得到总的结构响应,每一点都是最大值,可能出现两端位移大,中间位移小,所以CQC方法计算的结构位移比可能偏小,不能真实地反映结构的扭转不规则。而且不同组合的位移之间的运算也是无物理

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。

带转换层的框支框架承担的地震倾覆力矩的计算

带转换层的框支框架承担的地震倾覆力矩计算(邮件 21190) 一、用户问题 邮件21190, 标题:请教关于倾覆力矩的问题 SATWE算出的框支框架倾覆力矩百分比和盈建科算出的差别较大,以转换层第九层数据为例:********************************************************************** 规定水平力框架柱、框支框架及短肢墙地震倾覆力矩百分比(抗规) ********************************************************************** 层号塔号框架柱框支框架 SA TWE:9 1 X 7.17% 7.17% Y 5.20% 5.20% YJK: 9 1 X 0.0% 79.3% 框支框架倾覆力矩超限 9 1 Y 0.0% 58.3% 框支框架倾覆力矩超限

对于框支框架所占的地震倾覆力矩百分比(X向),SATWE为7.17%,而YJK为79.3%,超出了规范要求不大于50%的限制。 从9层转换层的平面布置直观地看,SA TWE计算的7.17%,似乎太小。 二、计算结果对比分析 《高规》10.2.16-7规定:框支框架承担的地震倾覆力矩应小于结构总地震倾覆力矩的50%。 软件按照《抗规》6.1.3条条文说明中的公式计算框架部分按刚度分配的地震倾覆力矩。在该公式中,总的框架倾覆力矩是是各层分别计算的框架倾覆力矩的叠加结果。 Mc=??VV ij m j=1n i=1?ii 对于带框支转换层的结构,在转换层及其以下各层,框支框架所占的比例较多,按照这些层计算出的框支框架所占地震倾覆力矩的比例较高。但是在转换层以上各层,没有框架柱或框架柱所占的比例很小,更不会再有框支框架柱,因此按照这些层计算出的框支框架所占地震倾覆力矩基本是0,而剪力墙承担的倾覆力矩占了绝大部分。 SATWE是按照全楼所有层统计框支框架所占的地震倾覆力矩比例,由于在转换层以上全是剪力墙而框支框架基本不存在,这样统计的结果必然是框支框架所占比例很小。应该说这样的统计不符合规范的要求的目标,规范是控制框支框架在平面中所占比例不能太高,一般在各层中框支框架承担的地震倾覆力矩应也应小于该层总地震倾覆力矩的50%。但如果按照全楼统计,即便在某几层全是框支框架柱,由于转换层上面纯剪力墙的层数很多,仍可以得到框支框架所占的地震倾覆力矩比例很小的结论。 YJK按照带框支转换层的结构特点进行框支框架所占的地震倾覆力矩比例的计算,即统计计算仅在转换层及其以下各层进行,总的框支框架所占的地震倾覆力矩比例是转换层及其以下各层分别计算的叠加,不再把分母叠加上转换层以上各层剪力墙承担的倾覆力矩。这样的结果才符合规范控制的要求。 四、结论 带转换层的框支框架承担的地震倾覆力矩的计算,SATWE计算结果太小,不符合规范的要求,因为SATWE按照全楼所有层统计框支框架所占的地震倾覆力矩比例,由于在转换层以上全是剪力墙而框支框架基本不存在,这样统计的结果必然是框支框架所占比例很小。 YJK按照带框支转换层的结构特点进行框支框架所占的地震倾覆力矩比例的计算,即统计计算仅在转换层及其以下各层进行,总的框支框架所占的地震倾覆力矩比例是转换层及其以下各层分别计算的叠加,不再把分母叠加上转换层以上各层剪力墙承担的倾覆力矩。这样的结果才符合规范控制的要求。 因此YJK计算出的框支框架承担的地震倾覆力矩百分比要比SATWE大很多。

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。

【结构设计】抗倾覆力矩计算时存在的陷阱

抗倾覆力矩计算时存在的陷阱 一、问题提出 从以上SATWE和YJK关于结构整体倾覆验算结果对比可以看出,倾覆力矩的计算结果二者基本相同,但是抗倾覆力矩计算结果有较大差异,YJK的结果偏小,导致零应力区的比例为16%,大于15%而超限。 二、相关计算公式 对于整体抗倾覆验算,YJK采用《复杂高层建筑结构设计》第二章的简化方法计算,即假定水平荷载为倒三角分布,合力作用点位置在建筑总高的2/3处处理。

分别采用风和地震参与的标准组合进行验算,对于风荷载组合,活荷载组合系数取0.7;对于地震组合,活荷载乘以重力荷载代表值,用户考虑单独定义的构件质量折减系数。对于基础底面零应力区的控制,按照该书第二章的相关公式进行。 三、计算差异分析 YJK和SATWE计算倾覆力矩用的方法相同,不同的是,对于抗倾覆力矩的计算,YJK考虑了塔楼偏置的影响,按塔楼综合质心计算抗倾覆力臂,即对抗倾覆力矩计算公式中的抗倾覆力臂,没有按照基础宽度一半取值,而是考虑了上部塔楼偏置的影响的数值,即按塔楼综合质心到基础近边的距离取值。 如下图所示。

塔楼综合质心是按照按各层质心的质量加权计算得出的。SATWE 对于抗倾覆力臂,直接按基础底面宽度的一半取值。 对于该工程,从正立面和侧立面图可以看出,它的塔楼在Y向有明显的偏置,YJK考虑了这种偏置影响,计算结果更合理,且偏于安全。

四、结论 对于整体结构抗倾覆计算和基础零应力区的计算,当上部各层相对于底部楼层有质心偏置的情况时,SATWE和YJK计算结果不同,YJK考虑了塔楼偏置的影响,按塔楼综合质心计算抗倾覆力臂,塔楼综合质心是按照按各层质心的质量加权计算得出的。而SATWE的抗倾覆力臂直接取用基础底面宽度的一半计算。 YJK考虑了这种偏置影响,计算结果更合理,且偏于安全。

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

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

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。

短肢剪力墙的定义

短肢剪力墙的定义 一、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。 二、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。 三、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:

结构设计原理了解的问题

第一章绪论 1.1 学习要点 1.了解工程结构的过去、现在和未来发展趋势,明确结构材料、理论方法、施工技术是决定工程结构发展的关键因素。 2.了解现有常规结构体系及在各工程领域的具体应用,明确钢结构、钢筋混凝土结构、砌体结构的主要特点。 3.了解结构与构件的关系,明确结构设计就是从整体结构到局部构件,再从局部构件到整体结构的设计过程。 4.了解结构计算简图的工程意义,学会建立实际结构合理的可计算的力学模型的方法。 5.熟悉结构荷载的种类和划分依据,掌握“永久荷载”、“可变荷载”、“偶然荷载”、“荷载代表值”、“荷载标准值”、“可变荷载准永久值”及“可变荷载组合值”等基本术语的定义,为第二章结构设计方法及后述各章的学习作好准备。 1.2 思考题 1.什么叫工程结构?何为结构设计原理? 2.古代、近代、现代土木工程有哪些重要区别? 3.结构工程的发展与哪些因素直接相关? 4.试述框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构的特点。 5.桥梁结构有哪些可选类型?其通常适宜的跨度为多少? 6.一般将哪些结构称为特种结构? 7.钢结构、混凝土结构、砌体结构各有哪些优缺点? 8.组成结构的“基本元素”有哪些? 9.何为刚域?它与刚节点有何不同? 10.永久作用,可变作用和偶然作用各有什么特征? 11.何为荷载代表值、荷载标准值、可变荷载准永久值、可变荷载频遇值及可变荷载组合值? 12.为什么把荷载标准值作为荷载基本代表值看待 第二章结构设计方法 2.1 学习要点 本章主要介绍结构设计中存在的共性问题,是学习本课程和进行结构设计的理论基础。由于是宏观地、抽象地介绍近似概率的极限状态方法,涉及到的名词术语较多,初次接触,会觉得生涩和难于理解,这需要在后续各章的学习中逐渐克服。 结合后续各章的设计内容,要求深入理解和掌握结构的功能要求,结构的安全等级,设计使用年限和设计基准期的概念,极限状态及其分类,荷载的分类及其取值,荷载效应组合,结构的可靠性和可靠度,实用设计表达式等内容。对有关数理统计方面的内容,要求了解。 2.2 思考题 1.建筑结构应满足哪些功能要求?结构的设计使用年限如何确定?结构超过其设计使用年限是否意味着不能再使用?为什么? 2.结构可靠性的含义是什么?它包括哪些方面的功能要求?建筑结构安全等级是按什么原则划分的? 3.“作用”和“荷载”有什么区别?结构上的作用按时间的变异、按空间的变异、以及按结构的反应各分为哪几类? 4.影响结构可靠性的因素有哪些?结构构件的抗力与哪些因素有关?为什么说构件的抗力是一个随机变量? 5.什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类,其含义各是什么?或者说结构超过极限状态会产生什么后果? 6.什么是结构的可靠度和可靠指标?《统一标准》对可靠指标是如何定义的? 7.什么是失效概率?可靠指标和失效概率有何定性关系?为什么说我国“规范”采用的极限状态设计法是近似概率的极限状态设计法?分析其主要特点。 8.结构构件设计时采用的可靠指标值与结构构件的破坏类型是否有关? 9.深入理解承载能力极限状态实用设计表达式,能说明式中各符号的物理意义。结构可靠性的要求在式中是如何体现的? 10.荷载的代表值有哪些?其基本代表值是什么? 11.什么是荷载标准值?什么是活荷载的频遇值和准永久值?什么是荷载的组合值?对正常使用极限状态验算,为什么要区分荷载的标准组合和准永久组合?如何考虑荷载的标准组合和荷载的准永久组合?对于承载能力极限状态,如何确定其荷载效应组合?永久荷载和可变荷载的分项系数一般情况下如何取值? 12.各种材料强度的标准值根据什么原则确定?材料性能分项系数和强度设计值是如何确定的? 13.混凝土结构的耐久性设计是如何考虑的?来源: 考第三章结构材料 3.1 学习要点 本章介绍工程结构常用之钢材、混凝土、砖石、砌块等材料的力学性能和强度取值,是后续构件承载能力、变形等设计计算的基础。

框剪结构和剪力墙结构的优劣比较

框剪结构和剪力墙结构的优劣比较 摘要,近年来,框架剪力墙结构成为众多房屋建筑结构设计的宠儿,其地位逐渐取代了传统的框架结构和剪力墙结构,这种结构是是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,也可以说是对两种结构的改良,吸收两者长处,因此与剪力墙结构相比,框架剪力墙结构的优越性不言而言,但是传统剪力墙结构也有其独特的优点,本文笔者就两种结构的基本设计,设计要点以及改良前景进行比较分析,试图对两者的经济性合理性做出较为公平客观的比较。 关键字,框剪结构剪力墙结构受力特点比较 abstract: in recent years, the frame shear wall structure became the darling of the structural design of many housing construction, and its position gradually replaced the traditional framework of the structure and shear wall structure in this article the author on the basic design of the two structures, design features, and improved prospects for comparative analysis, trying to make a more fair and objective comparison of both economic rationality.key words: frame structure; shear wall structure; the mechanical characteristics; compare 框剪结构和剪力墙基本设计 1.1框剪结构

短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点

短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点 1、短肢剪力墙的定义 高规7.1.8规定,短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。以下几种情况不属于短肢剪力墙: 1)厚度大于300mm的墙,各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4时,属于一般剪力墙。 2)若剪力墙中,即使有几肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8,但有一肢截面高度与厚度之比大于8,该截面与属于一般剪力墙。 3)高规7.1.8条文提到,对于采用刚度较大的连梁与墙肢形成的开洞剪力墙,不宜按单独墙肢判断其是否属于短肢剪力墙。《北京细则》5.5.5条规定,当短肢剪力墙与较强的连梁(连梁净跨与连梁高度之比不大于2.5,且连梁高度至少大于400mm)相连,或与翼墙(翼墙长度应该不小于短肢墙厚度4倍)相连,可不作为短肢剪力墙。 2、短肢剪力墙较多的剪力墙结构 具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指,在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构。如果不符合上述范围时,不属于“短肢剪力墙较多的剪力墙结构,这时仍可按一般剪力墙结构进行设计,但其短肢剪力墙仍应提高一级等级后满足本措施对短肢剪力墙轴压比的限值及其他构造措施。(刘铮《建筑结构快速入门》P72) 但李国胜《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》P187提到,在剪力墙结构中,只有少量不符合墙肢截面高度与厚度之比大于8的墙肢,不属于短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,这些少量小墙肢抗震等级不需提高一级。 2011版高规对02版规程进行了修改,不论是否短肢剪力墙较多,所有短肢剪力墙都要满足7.2.2条规定。但短肢剪力墙的抗震等级不再提高(条文说明)。 同时说明一下,《广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)补充规定》对短肢剪力墙的抗震性能及其优缺点则有不同的看法,第3.2.4条则

框架-剪力墙结构(短肢剪力墙结构)体系中总地震倾覆力矩比

一直一来,总是不断有人提出地震倾覆力矩比问题,包括图审单位,设计院总工等。今天又有家图审单位提出类似问题,说应该每层均满足地震倾覆力矩比50%要求,当然责任人应该首先归《高规》编写者。 1、对于该条,《高规》8.1.3条: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。8.1.3条条文解释说明中也没有提起总的地震倾覆力矩是指结构底部(即PKPM地震倾覆力矩比中地面以上第一层)还是每一层。反倒在《高规》7.1.2条第二款中,涉及短肢剪力墙结构的地震倾覆力矩比,明确提起为总“底部”地震倾覆力矩。规范原文是: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结构总底部地震倾覆力矩的50%。现在产生分歧点就是总地震倾覆力矩和总底部地震倾覆力矩。 2、笔者在过去做设计的过程中,把握尺度有个渐变的过程。开始是尽量满足每层均达到地震倾覆力矩比50%要求,然后是地面以上第一层满足地震倾覆力矩比50%的要求,再到现在是满足底部加强区满足地震倾覆力矩比50%的要求。《施岚青》中提起剪力墙的底部加强部位,是指在剪力墙底部的一定高度内,适当提高承载力和加强抗震构造措施。弯曲型和弯剪型结构的剪力墙,塑性铰一般在墙肢的底部,将塑性铰范围及其以上的一定高度范围作为加强部位,对于避免墙肢剪切破坏、改善整个结构的抗震性能,是非常有用的。为了剪力墙应具有足够的延性,剪力墙塑性铰出现后,剪力墙底部塑性铰范围内应加强构造措施,提高其抗剪切破坏的能力。以次类比,把这个概念运用到框架-剪力墙结构中,笔者再联想到06年在杭州做的一个经济适用房小区和一个临安接近100米的高层办公楼,为这个问题电话请教过浙江省城建院的王银根总工程师,他的意见也是最好底部加强区满足50%这个要求,所以笔者在后来的设计过程中,都是按照底部加强区满足50%来控制的。因为像刚才提到的那个接近100米的高层办公楼,除非加很多墙,是不可能满足每层都达到50%要求的。 3、现在终于找到了书面的,明确的说明了。是《建筑工程施工图设计审查技术问答》(中国建筑工业出版社)2.3.11条,原文摘抄如下。问题是:当采用框架-剪力墙结构体系时,剪力墙数量不足(高度没有超过框架限制高度时),是否按框架计算配筋?在框架-剪力墙结构中,当剪力墙承受的地震倾覆力矩小于结构总地震倾覆力矩的40%时,《全国民用建筑工程技术措施》中要求按不设剪力墙的框架结构进行补充计算,并按不利情况取值,此规定可否作为施工图审查的论据?框剪结构中,上部有少部分楼层有剪力墙承受弯矩少于50%情况,此时,框架设计等级该怎么处理? 答:(1)框剪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倾覆力矩的50%,其框架部分的抗震等级按框架结构确定,按实际布置的框架剪力墙建模计算,结构总信息填框剪结构,最大适用高度可比单纯框架结构适当提高。 “当剪力墙部分承受的地震倾覆力矩小于总地震倾覆力矩的40%时,尚应按不设剪力墙的框架结构进行补充计算,并按不利情况取值。”此条文来自《全国民用建筑工程设计技术措施》(结构),施工图审查不作为强制性条文,可按一般要求对待。设计人应执行该条文规定。(2)框剪结构应按基本振型下的底部地震总倾覆力矩比例进行判定。框架-剪力墙结构,剪力墙在上部承担地震作用减少,符合框剪结构工作特点。框剪结构若抗侧刚度若沿竖向没有突变,在底部加强区以上,少数楼层剪力墙承受的总倾覆力矩少于50%,框架抗震等级按框架-剪力墙结构中的框架考虑。 笔者另:《全国民用建筑工程设计技术措施》(结构)新版本已经对11.2.4条做了修改,新内容如下:框架-剪力墙结构中,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50%时尚应按《高规》第6.1.7条和第8.1.3条的规定进行补充计算,并按不利情况取值。笔者这本书是设计院最近发的,书中有不少修改,既然是修改,就有修改的道理。但为了结构

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