某部分框支剪力墙高层住宅结构设计分析
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安徽建筑中图分类号:TU973+.31文献标识码:A文章编号:1007-7359(2023)4-0052-04DOI:10.16330/ki.1007-7359.2023.4.0201工程概况本工程位于湖北省武汉市汉阳区汉阳大道与永丰路交叉口,塔楼建筑物地下4层,地上40层,房屋高度135.10m ,属于超A 级高度高层建筑。
本工程1-6层为商用,8-23层、25-40层为住宅,7层、24层为避难层。
结构底部为商用,需大空间满足其使用要求,故在设计时采用转换结构来满足其功能和使用要求[1]。
工程主体结构体系选用钢筋混凝土部分框支剪力墙,转换层设置在第7层楼面。
本文针对部分框支剪力墙结构高位转换进行抗震性能分析。
2结构设计2.1结构设计基本参数本工程主体结构设计工作年限为50年,依据《市城建委关于提高武汉市主城区部分新建建筑工程的抗震设防要求的通知》(武城建规〔2016〕5号文)[2]第二条第1款,标高35.80m (7层楼面结构标高)以下为重点设防类,标高35.80m (7层楼面结构标高)以上为标准设防类。
主体结构抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.05g ,场地类别取Ⅲ类,设计特征周期为0.45s ,地面粗糙度取C 类,基本风压取0.35kN/m 2,风荷载体型系数为1.40。
2.2结构体系和布置塔楼平面尺寸为35.60m×18.00m ,1层层高为7.45m ,2~5层层高为5.60m ,7层层高为3.50m ,8层以上层高均为2.90m ,转换层平面布置图如图1所示。
图1转换层平面布置图(单位:mm )根据建筑功能需求,既要满足底层商业大空间的使用需求,又要保证上层住宅的舒适性,本工程采用部分框支剪力墙结构体系,转换层设置在第7层楼面,转换柱采用钢骨混凝土柱,转换梁采用钢骨混凝土梁,转换层以上采用剪力墙结构。
楼面为现浇钢筋混凝土梁板体系,第7层(转换层)楼板厚度不小于250mm ,相邻上下楼层楼板厚度不小于150mm 。
高层建筑框支剪力墙结构设计摘要:本文结合某高层建筑结构设计的实例,对其框支剪力墙结构的抗震设计进行了分析。
关键词:高层建筑剪力墙结构1 工程概况本工程主体结构层高60.3m,地下室2 层,层高分别为3.5m,4.7m;地上1 层为居民活动空间,高5.4m;2层~13 层为住宅,层高2.8m,以上至屋顶层高均为3.0m。
2 结构设计中的计算和分析2.1转换体系的选取与计算框支转换层楼板在地震中受力变形较大, 其在整体电算中的模型选择很关键。
由于工程转换梁上部层数多,地震时楼板将传递相当大的地震力,其在平面内的变形是不可忽略的。
因此采用弹性板或弹性膜的计算模型较为适宜。
由于弹性板的平面外刚度在整体计算中已被计入,相当于考虑了板对梁的卸荷作用,会使梁的设计偏于不安全。
在进行整体结构分析时,将转换层楼板用弹性膜单元模拟。
2.2嵌固端与转换层楼板板厚的确定工程以±0.000 板作为嵌固端,既保证上部结构的地震剪力通过地下室顶板传递到全部地下室结构, 同时能够保证上部结构在地震作用下的变形是以地下室为参照原点。
《抗规》第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部嵌固端部位时, 地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。
故地下室顶板厚度取200mm,同时,为了有效地将水平地震力传递给剪力墙,在应力集中的楼层,将楼板厚度加大,转换层楼板取180mm,与其相邻的层也适当加厚至150mm。
考虑抗震需要,施工图阶段时更有意提高转换层配筋率,使单层配筋率达到0.35%, 以进一步提高转换层楼板和(1)q≤ect310l02(2)γe≤δ1h2δ2h1框支大梁共同作用的能力。
考虑到梁宽大于上部剪力墙的两倍,宽度较宽,对边转换梁,板面钢筋不是简单地要求伸入梁内满足锚固要求即可,而是要求必须贯穿梁顶截面,以确保梁内扭矩在板上的有效传递。
2.3框支柱与剪力墙底部加强部位墙厚的设计框支柱基本布置于上部剪力墙对齐的下方或就近区域, 这样不仅能使竖向荷载的传力途径直接、明确,减少转换板的内力,同时,上下抗侧力结构对齐,对于抵抗水平地震荷载作用,改善转换板的复杂受力情况也是大有益处的(详见图1)。
部分框支剪力墙结构转换层设计分析范本一:设计分析文档1. 引言本文档是针对部分框支剪力墙结构转换层设计的分析报告,旨在为相关设计人员提供技术指导和参考依据。
2. 结构概述2.1 建筑结构类型和功能在本项目中,建筑采用了部分框支剪力墙结构,旨在提供足够的抗震能力和承载能力。
2.2 结构构件概述部分框支剪力墙结构主要包括墙体、框架柱、连梁等组成,每个构件在结构体系中承担不同的作用。
3. 设计方法本项目采用了现行的国家设计规范和相关技术标准进行设计,包括但不限于《建筑抗震设计规范》等。
4. 结构分析4.1 荷载分析针对本建筑的使用情况和地理条件,进行了详细的荷载分析,包括自重、活载、风载、地震作用等。
4.2 受力分析根据结构的受力机制和力学原理,对各个构件进行了受力分析,包括正常工况和极限状态等。
5. 结构设计5.1 墙体设计对墙体进行了详细的设计,包括墙体厚度、配筋、抗震要求等。
5.2 框架柱设计对框架柱进行了详细的设计,包括尺寸、配筋要求、抗震要求等。
5.3 连梁设计根据结构需要,对连梁进行了详细的设计,包括尺寸、材料、配筋要求等。
6. 结论本文对部分框支剪力墙结构转换层的设计进行了详细的分析和设计,符合国家相关标准和规范要求,具备良好的抗震能力和承载性能。
附件:1. 结构设计图纸2. 相关标准和规范文献法律名词及注释:1. 《建筑抗震设计规范》:国家级标准,用于指导建筑抗震设计和施工。
2. 极限状态:指建筑结构在超过正常工作载荷或其他危险情况下达到破坏或失效状态。
范本二:设计分析文档1. 引言本文档是针对部分框支剪力墙结构转换层设计的详细分析文档,旨在为相关设计人员提供技术参考和指导。
2. 结构概述2.1 建筑结构类型和功能在本项目中,建筑采用了部分框支剪力墙结构,其目的是为了提供足够的抗震性能和结构稳定性。
2.2 结构构件概述部分框支剪力墙结构主要由墙体、框架柱和连梁等构件组成,各个构件承担着不同的结构作用和力学性能。
探析高层框支剪力墙结构设计摘要:文章结合工程实践,主要介绍了高层建筑的结构方案,重点探讨了梁式转换结构设计和转换构件设计的特点和应注意的一些问题。
关键词:高层建筑剪力墙框支体会目前,一些框支剪力墙结构由于底部几层有较大的空间,能适用于各种建筑的使用功能要求。
主要广泛应用于底层为商店、餐厅、车库、机房,上部为住宅、公寓、饭店、综合楼等高层建筑。
但是,这种结构在受力上也有明显的缺点:传力不直接,结构竖向刚度变化很大,甚至是突变,地震作用下易形成结构薄弱层,加上构造复杂,给结构设计带来较大难度。
为了满足建筑功能的要求,结构必须设置转换层进行结构转换柱下部大空间框支剪力墙结构可以在建筑物下部形成一层或多层的大空间,通过结构转换层,用框架柱代替剪力墙以满足建筑功能的要求。
1 工程概况本工程总建筑面积为214338.36㎡,住宅部分首层架空,转换层以上为25层、27层、28层住宅。
一层为地下室和两层为车库,地下一层局部设核六级人防及设备用房,平时用作停车库。
本建筑抗震设防类别为丙类。
建筑结构的安全等级为二级。
2 梁式转换层的结构设计分析2.1抗震等级的确定本工程转换层以下为框架—剪力墙结构,转换层以上为纯剪力墙结构,是多种结构形式共存的复杂高层建筑,因而不能像单纯的框架结构或者剪力墙结构那样笼统地确定抗震等级,而应该严格按照现行规范的不同章节,有针对性地分别确定结构体系各部位不同结构构件的抗震等级。
该工程属“框支剪力墙”结构,地上高度79.4m,转换层设在三层楼面(属高位转换),7度抗震设防,其框支框架抗震等级为一级,加强部位剪力墙抗震等级为一级,非底部加强部位剪力墙抗震等级为二级。
2.2结构竖向布置高层建筑的侧向刚度宜下大上小,且应避免刚度突变,然而带转换层的结构显然有悖于此,因此《高规》对转换层结构的侧向刚度作了专门规定。
对该工程而言,属于高位转换,转换层上下等效侧向刚度比宜接近于1,不应大于1.3。
在设计过程中,应把握的原则归纳起来就是要强化下部,弱化上部,尽量避免出现薄弱层。
房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析一、引言在房屋建筑中,框支剪力墙结构是一种广泛应用的结构形式,具有良好的承载性能和抗震性能。
而带转换层的框支剪力墙结构在高层建筑中尤为常见,其设计需要更加严谨和科学。
本文将针对这一结构形式进行设计分析,并探讨其设计要点和注意事项。
二、带转换层的框支剪力墙结构特点带转换层的框支剪力墙结构主要是指在高层建筑结构中,由于建筑高度的增加,顶部剪力墙面积减小,为了保证结构的整体抗震能力,需要在某一层以上增设转换层,通过加固墙体或设置腹板等方式增加抗震能力。
这种结构形式常见于高层建筑中,如公寓、办公楼等。
带转换层的框支剪力墙结构具有以下特点:1. 结构复杂:由于转换层的设置,结构形式相对复杂,需要考虑转换层区域的抗震性能、结构变形等问题。
2. 抗震性能好:通过设置转换层,可以有效提高结构的抗震性能,降低结构的变形和损伤程度。
3. 设计要求高:对于带转换层的框支剪力墙结构,设计要求更加严格,需要考虑转换层的抗震能力及与上下结构的协调性。
4. 构造细节复杂:由于转换层的存在,结构内部构造细节相对复杂,需要精确设计和施工。
三、设计要点和注意事项在设计带转换层的框支剪力墙结构时,需要考虑以下要点和注意事项:1. 考虑整体抗震设计:在设计过程中,需要充分考虑整体结构的抗震性能,确保转换层的设置能够提高整体结构的抗震性能。
2. 合理确定转换层位置:转换层的设置位置应该在结构高度的适当位置,一般应在建筑高度的1/3处,根据实际情况进行合理确定。
3. 结构布局合理:在转换层的设计中,需要考虑结构布局的合理性,使得转换层与上下结构之间能够达到良好的协调性。
4. 墙体加固和设计:转换层墙体需要加固设计,以确保其在地震作用下的稳定性和抗震能力,需要考虑墙体厚度、钢筋配筋等问题。
5. 构造连接处理:由于转换层的设置,需要考虑与上下结构的连接处的构造处理,确保转换层与上下结构的良好连接性。
6. 结构变形控制:在设计过程中,需要考虑结构变形的控制问题,采取适当的措施来减小结构变形,保证结构的安全性和稳定性。
房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析1、引言2、框支剪力墙概述框支剪力墙是由墙体和横向刚性框架组成的结构体系,通过墙体承载竖向重力和施加竖向抗力来保证结构的稳定性和安全性。
在带转换层的结构中,墙体和横向刚性框架的转换层承载了水平荷载,并通过框架形成的水平屈曲和墙体的剪切变形来消化地震力。
3、设计分析3.1结构选择在设计带转换层的框支剪力墙结构时,应根据建筑物的高度、用途和地区的地震烈度等因素进行结构选择。
一般情况下,高层建筑采用剪力墙-框架体系结构,即在竖向采用剪力墙承担荷载,在水平采用剪力墙和框架相结合的形式。
3.2转换层设计转换层是连接上下两个结构体系的重要部分,需要保证转换层具有足够的刚度和强度。
对于大型建筑,转换层应采用剪力墙-框架结构,其中剪力墙用于承载竖向荷载和水平抗力,框架用于水平刚度的提供和承载水平荷载。
3.3墙体设计框支剪力墙的墙体设计应满足强度、刚度和稳定性的要求。
墙体应具有足够的抗剪承载力和剪切刚度,通过适当的墙体厚度和剪力墙的间隔来满足设计要求。
同时,墙体还要考虑弯矩和轴向力的作用,采用适当的构造措施来提高抗弯和抗轴能力。
3.4框架设计框支剪力墙的框架设计应满足刚度和韧度的要求。
框架应具有足够的刚度来承担水平荷载,并通过适当的布置和尺寸来满足整体结构的稳定性。
同时,框架的连接节点也需要进行合理的设计,采用适当的连接方式和强度来保证框架的整体性能。
4、结构分析和优化通过对框支剪力墙结构进行分析和优化,可以得到合理的结构方案。
在结构分析中,应考虑横向荷载、地震作用等因素,并进行抗震性能计算和受力分析。
在优化设计中,可以通过调整墙体和框架的布置、增加剪切墙和框架的数量等方式来改善结构的性能。
5、结论在房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计中,需要考虑结构选择、转换层设计、墙体设计和框架设计等方面的要求。
通过合理的结构分析和优化设计,可以得到安全、稳定和经济的结构方案。
同时,在实施设计过程中,还需要对结构进行动力计算和监测,以确保结构的抗震性能和使用安全。
高层框支剪力墙结构设计实例分析摘要:框支剪力墙结构体系是将框架结构和剪力墙结构相结合的产物,在工程界被广泛采用。
本文结合工程实例,探讨了高层框支剪力墙结构的设计方法。
关键词:高层建筑;结构设计;框支剪力墙;抗震设计在当今寸土寸金的大环境下,为了适应社会对建筑功能多样化的要求,结构往往必须反常规地进行布置:即上部布置小空间;下部布置大空间,因此,建筑功能的要求与正常合理的结构布置产生了矛盾,结构转换层为解决这一矛盾应运而生。
转换层可改变轴线和柱网布置:亦可将框架结构转换成剪力墙结构,从而为建筑提供下层室内大空间和宽广的出入口。
转换层依其上下不通的平面布置可采用梁式、桁架式、箱型或厚板式转换层,其中,梁式转换层是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式,梁式转换层具有传力直接,明确,传力途径清楚,受力性能好,工作可靠,构造简单,施工方便的优点,结构设计相对比较简单,而且造价也较节省。
1 、工程概况该工程为某小区高层建筑中的一座商住综合楼。
1、2 层用于商业,,转换层设在2层顶;3~30层为住宅,用于商业;地下1层为地下室,用于车库、水池和设备间。
室外地面至主要屋面的高度为90.5m,至局部电梯机房女儿墙顶的高度为99.2m。
标准层和转换层结构平面分别如图1和图2 所示。
图1 标准层结构平面图2转换层结构平面典型的板式住宅,南北通透,进深小,立面宽。
由于建筑平面狭长,并且西端局部轴线转向,如图设一道防震缝将建筑物分为东、西两个结构单元。
东座为长矩形平面,西座平面严重不对称,高宽比都很大。
本工程为丙类建筑,抗震设防烈度为 6 度,基本地震加速度为0.05g,建筑场地类别为 ii 类, 设计地震分组为第一组, 基本风压为0.35kn/m2,地面粗糙度为c 类。
2 、结构布置与计算调整住宅建筑平面形状复杂,高宽比的计算方法没有明确的标准。
如果按所考虑方向的最小投影宽度计算高宽比:东座达90.2∶9.3=9.7,西座达87.3∶9.3=9.4,远远超过了规范限值6。