对少量剪力墙的框架结构的理解与设计建议
- 格式:pdf
- 大小:192.93 KB
- 文档页数:3
浅谈少量剪力墙框架结构在设计中的应用本文以实际工程为例,结合PKPM软件进行分析,分析结果表明在结构底部若干层楼电梯处设置少量剪力墙,能提高结构抗侧刚度,减小结构的层间位移角及位移比,降低扭转效应,改善结构抗震性能。
并建议少量剪力墙框架结构分析計算中除应考虑剪力墙与框架的协同工作,还应考虑按纯框架结构进行计算,最后框架部分取两种工况的包络值进行配筋设计。
标签:少量剪力墙;框架结构;层间位移角;位移比;包络设计钢筋混凝土框架结构由于其灵活的空间分隔性,较好的经济性以及能就地取材的优点,在实际工程建设中得到了广泛应用,但有些框架结构体型较为特殊,经试算不能满足有关规范对于弹性层间位移角及位移比的要求,要加大梁柱截面较多才能实现体系位移的改善,经济性差。
此时在合适的部位设置极少量的剪力墙,例如布置在结构刚度较弱处或楼、电梯间处,则较为容易实现对结构位移的把控。
然而,对于含少量剪力墙的框架结构,我国《高层建筑混凝土结构设计规程(JGJ3-2010)》[1]第8.1.3条仅做了一般性规定,没有对具体的控制指标给予量化,使得施工图设计、审查均无据可依。
而《建筑抗震设计规范(GB50011—2010)》[2]第6.2.13条第四款中,也仅对框架部分地震剪力值的计算做出了规定。
因此,本文仅结合实际的工程实例,浅谈少量剪力墙框架结构在设计中的应用。
1、对少量剪力墙框架结构的认识设置少量剪力墙并没有改变结构形式,是带有少量剪力墙的框架结构,属于一种特殊的框架结构形式,但仍是框架结构。
由于剪力墙较少,同时不是主要的抗侧力结构,在风荷载或者地震作用较小时,剪力墙辅助提供其弹性刚度Ew Iw,使得设置少量剪力墙后的框架结构能满足规范对框架结构的弹性层间位移角及位移比的要求。
在设防烈度地震及罕遇地震时,基于刚度分配原则,剪力墙率先吸引了大部分的地震作用,使得剪力墙塑性开展,出现裂缝而刚度退化,不能成为第一道抗震防线;同时由于剪力墙自身的刚度大,这就决定了剪力墙不可能成为第二道防线,故剪力墙只需满足“小震不坏”的要求。
摘要:框架结构是公共建筑常采用的结构形式,在高烈度地区往往因刚度不足导致层间位移角和扭转位移比难以满足规范要求。
现结合某综合商场模型,在角部设置少量剪力墙形成少墙框架结构,以弥补纯框架结构的不足。
同时,结合以往学者阐述的少墙框架的设计原则,通过对比纯框架体系和少墙框架的抗震性能和经济指标,探究其工程应用的可行性。
关键词:少墙框架;高烈度;设计原则;抗震指标;经济指标1概述目前在建的住宅、办公楼、宿舍、学校教学楼、大型综合体等建筑物中,大多采用多层框架结构体系。
在抗震设防烈度为6度地区的多层钢筋混凝土框架结构的截面设计主要由轴压比决定,而在7度(Ⅲ类场地)或8度地区主要是由层间位移角控制。
结构设计要满足位移角要求只有提高材料强度,加大梁柱截面尺寸,而过大的梁柱截面尺寸除给建筑使用带来不便,更直接的是“高梁宽柱”给建设单位造成设计保守、浪费的印象,甚至对设计单位的声誉和后续项目的合作也造成了一定的影响。
剪力墙构件本身侧向刚度较大,能有效抵抗结构水平力,在水平力作用下侧向变形很小。
高烈度的框架结构中设置少量的剪力墙,组成少墙框架结构,在纯框架结构体系无法满足规范对位移控制要求时,充分发挥剪力墙的侧向刚度,减少水平位移,改善框架的抗扭转性能,从而在不加大梁柱截面尺寸情况下满足规范要求,也符合建设单位经济、安全的设计需求;但是,目前对于少墙框架的设计原则并在少墙框架设计中,层间位移角的限值未有明确规定,《建筑抗震设计规范(GB50011—2010)》6.1.3条条文说明提出:框架结构布置的少量剪力墙需按框架部分承担倾覆力矩的多少来确定层间位移角限值,其限值按框架的1/550和框架-剪力墙的1/800两者之间偏于安全内插[1]。
有学者经过模型分析发现,底层剪力墙部分承担的地震倾覆力矩随墙肢的增长而增大,相应层间位移角虽减小但是减小幅度并不明显,按线性内插来分级控制层间位移角很难满足[2]。
同时朱炳寅提出,少墙框架的层间位移角仍可按1/550限制[3],而此限值也对剪力墙的数量也做出了新的要求。
民用建筑剪力墙框架结构的思路与建议摘要:自我国社会主义市场经济体制确立以来,市场经济持续增长,作为经济增长的支柱性产业之一,建筑行业获得了广阔的发展空间。
尤其是近些年来,城市化进程加快,建筑工程数量和规模不断增长,越来越多新技术和新工艺应用其中,大大促进了建筑工程的发展。
民用房屋建筑工程作为建筑工程中的重要组成部分,在剪力墙框架结构的施工中,需要进行不断的思考与改革。
基于这样的现状,本文将简单介绍剪力墙的框架结构及特征,并分析剪力墙框架结构的思路及注意事项,提出一定的建议措施。
关键词:民用建筑;剪力墙框架结构;思路;建议1 剪力墙框架结构概述剪力墙框架结构主要是指在结合框架和剪力墙技术优势的基础上,进一步实现房屋建筑梁和柱的稳定连接,形成一个承重能力更强的工程结构,为工程后续的施工活动提供更为坚实的保障。
在梁和柱的搭配下,形成的这种稳定性更高的框架,可以有效提升房屋建筑工程整体水平荷载力,在一定程度上有效抵御外力对房屋结构带来的变形压力影响。
伴随着科技水平的提升,建筑行业获得了快速的发展,相应房屋建筑工程框架剪力墙结构以其独特的优势被广泛应用,得到了较为可观的发展。
在对房屋建筑新技术和新工艺的创新发展中,有意识的整合框架结构技术和剪力墙结构技术优势,能够充分发挥两种技术各自优势,充分发挥房屋建筑工程框架剪力墙的结构优势,提升建筑结构的整体稳定性。
2 剪力墙框架的特征剪力墙框架结构不但具有框架结构的特点,同时还具有剪力墙结构的特点,所以具有较强的承受能力,在墙体结构中能够平衡各方面的压力,具备良好的抗震性与抗干扰性,能够提升建筑的性能及建筑空间的灵活性。
其实框架剪力墙其本身的抗压性一般,在压力作用下较容易形变,虽然形变程度不一,但框架剪力墙所具备的抗震性能够保证结构的稳定性。
在具体的施工过程中,如果是在烈度比较高的地区则需要适当的削弱纵向剪力墙,强度不足时则应该相应的增加或减少洞口。
因此框架剪力墙在建筑工程中进行应用时,需要根据具体的情况选择最优方案来进行施工,从而提升框架剪力墙的施工质量,提高民用建筑工程的工作效率及工程质量。
浅析框架-剪力墙浅析框架剪力墙在现代建筑结构设计中,框架剪力墙结构是一种广泛应用且性能优越的结构体系。
它结合了框架结构和剪力墙结构的优点,有效地提高了建筑物的抗震能力、承载能力和空间使用效率。
框架结构,我们都比较熟悉,它由梁和柱组成,能够提供较大的空间灵活性,适合用于商场、办公楼等需要大空间的建筑。
然而,框架结构的侧向刚度相对较小,在水平荷载(如风荷载、地震作用)下,变形较大,容易影响结构的稳定性和安全性。
剪力墙结构则是由一系列钢筋混凝土墙板组成,能够承受较大的水平荷载,侧向刚度大,变形小。
但剪力墙结构的空间分隔相对固定,灵活性较差。
而框架剪力墙结构则巧妙地将两者结合起来。
在框架剪力墙结构中,框架主要承担竖向荷载,剪力墙则主要承担水平荷载。
这种分工合作,使得框架剪力墙结构在承受各种荷载时,都能表现出良好的性能。
从受力特点来看,框架剪力墙结构在水平荷载作用下,框架和剪力墙之间存在协同工作的关系。
当水平荷载较小时,框架能够承担大部分的水平力,剪力墙的受力相对较小。
随着水平荷载的增加,剪力墙承担的水平力比例逐渐增大,框架承担的比例逐渐减小。
当水平荷载达到一定程度时,剪力墙成为主要的抗侧力构件。
这种协同工作的机制使得框架剪力墙结构在不同的荷载条件下,都能够合理地分配内力,从而提高结构的整体稳定性和安全性。
在实际应用中,框架剪力墙结构具有很多优点。
首先,它能够有效地控制结构的水平位移。
由于剪力墙的存在,大大提高了结构的侧向刚度,减少了水平荷载作用下的变形,保证了建筑物在使用过程中的安全性和舒适性。
其次,框架剪力墙结构能够提供灵活的空间布局。
框架部分可以根据建筑功能的需要,灵活布置房间和通道,而剪力墙部分则可以设置在对空间影响较小的位置,如电梯井、楼梯间等。
再者,这种结构体系具有较好的抗震性能。
在地震作用下,框架和剪力墙能够共同抵抗地震力,吸收和消耗地震能量,减少地震对建筑物的破坏。
然而,框架剪力墙结构也存在一些不足之处。
简析框架剪力墙结构设计框架剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式,它主要由框架和剪力墙组成。
这种结构形式在抗震性能方面具有很好的表现,因此在地震频发地区得到广泛的应用。
接下来,我们将对框架剪力墙结构的设计原理、应用范围以及设计注意事项进行简要分析。
一、框架剪力墙结构设计原理1.框架剪力墙结构的作用机理框架剪力墙结构主要是利用钢筋混凝土构件的受力性能来抵抗水平荷载,提高建筑物的抗震性能。
框架的作用是通过承担较大的剪力和弯矩来抵抗水平荷载,而剪力墙则通过承担剪力来增加整体的抗震性能。
在进行框架剪力墙结构设计时,需要遵循以下原则:(1)合理配置结构布局,使得框架和剪力墙能够充分发挥作用;(2)采用合理的截面尺寸和配筋,确保结构的受力性能;(3)设计合理的连接部位,提高结构的整体刚度和稳定性。
1.适用于高层建筑框架剪力墙结构由于其良好的抗震性能,因此特别适用于高层建筑。
通过合理设计和布置框架和剪力墙,可以有效提高建筑的抗震能力,降低地震风险。
3.适用于复杂地形地质条件在一些复杂地形和地质条件下,建筑物需要更高的抗震性能。
框架剪力墙结构可以通过合理的设计和施工,在复杂地形和地质条件下具有较好的应用性能。
1.合理确定结构布局2.选择合适的构件材料框架剪力墙结构的设计中需要选择合适的构件材料,如混凝土、钢筋等,确保结构的受力性能和耐久性能。
3.考虑连接部位的设计在进行框架剪力墙结构设计时,需要充分考虑连接部位的设计,采用合理的连接方式和构件,提高结构的整体刚度和稳定性。
4.考虑地震荷载的影响框架剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式,它具有良好的抗震性能,适用于高层建筑、大跨度建筑和复杂地形地质条件下的建筑,但在进行设计时需要充分考虑结构布局、构件材料、连接部位和地震荷载的影响,确保结构具有良好的受力性能和稳定性。
希望本文能够对框架剪力墙结构的设计和应用有所帮助。
对少量剪力墙的框架结构的认识作者:韩立秋来源:《科学与财富》2011年第12期[摘要] 由于布置少量剪力墙在框架结构再设计原则以及具体设计中存在诸多不确定因素,给结构设计和施工图审查带来很多困难,所以在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框架剪力墙结构。
[关键词] 剪力墙少量框架结构建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时,这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。
剪力墙即由此而得名(抗震规范定名为抗震墙)。
剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙,因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。
剪力墙结构体系,有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,比框架结构有更好的抗侧力能力,因此,可建造较高的建筑物。
剪力墙的间距有一定限制,故不可能开间太大。
剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板,可以不设梁,所以空间利用比较好,可节约层高。
1剪力墙的设计原则剪力墙抗震等级可按照《抗震规定》第6.1.3条确定,按照构造配筋设计可不考虑剪力墙的配筋计算数值,直接按照构造配筋绘制施工图。
在剪力墙很少的框架结构中,框架是主要的抗侧力结构,在多发地震作用下,剪力墙副主框架结构满足规范对框架结构的弹性层间位移角要求,提供的剪力刚度,在罕遇地震作用时,剪力墙退出工作。
2少量剪力墙结构体系带有少量剪力墙的框架结构,属于一种特殊的结构形式,但仍是框架结构,明确结构体系的目的在于分型框架及剪力墙在结构中的地位,其中框架是主体,是承受竖向荷载的主体也是主要的抗侧力结构。
结构分析计算中除了应按照纯框架接哦股计算外,还要考虑剪力墙与框架的协同工作。
可以理解为是一种补充计算的要求,设计中要要满足按照纯框架结构进行计算和包络设计的要求。
更需要注意的是,这一特殊的框架结构,现行规范和规程对钢筋混凝土框架结构的所有要求都应该得以满足。
因此,按纯框架结构的要求进行设计计算是必须的。
框架剪力墙结构设计探讨在现代建筑设计中,框架剪力墙结构因其独特的性能优势而得到了广泛的应用。
这种结构形式结合了框架结构和剪力墙结构的特点,既能提供较大的空间灵活性,又能具备良好的抗震性能。
接下来,让我们深入探讨一下框架剪力墙结构设计的相关要点。
一、框架剪力墙结构的基本概念框架剪力墙结构,简单来说,就是由框架和剪力墙共同承担竖向和水平荷载的结构体系。
框架主要承担竖向荷载,剪力墙则主要承担水平荷载。
在水平荷载作用下,剪力墙如同一个巨大的悬臂梁,通过自身的弯曲变形来抵抗水平力;而框架则通过梁柱节点的转动和柱的轴向变形来协同工作。
这种结构形式的优点是明显的。
它既具有框架结构布置灵活、便于大空间使用的特点,又具有剪力墙结构抗侧刚度大、抗震性能好的优势。
因此,在高层建筑、商业综合体、办公楼等建筑中得到了广泛的应用。
二、框架剪力墙结构的受力特点1、水平荷载作用下的协同工作在水平荷载作用下,框架和剪力墙之间存在着协同工作的关系。
剪力墙承担了大部分的水平剪力,而框架则承担了一部分剪力,并通过梁柱节点的转动来协调变形。
这种协同工作使得结构的整体性能得到了优化,提高了结构的抗震能力。
2、竖向荷载作用下的受力分布在竖向荷载作用下,框架和剪力墙分别承担着各自范围内的竖向荷载。
框架柱主要承受轴力和弯矩,而剪力墙则主要承受轴力。
由于框架和剪力墙的刚度不同,其竖向变形也会有所差异,这就需要在设计中进行合理的考虑和处理。
三、框架剪力墙结构的设计要点1、结构布置合理的结构布置是保证框架剪力墙结构性能的关键。
剪力墙应均匀布置在建筑物的周边、楼梯间、电梯间等位置,以提高结构的抗扭性能。
框架柱的布置应尽量与剪力墙相结合,形成良好的受力体系。
同时,要注意避免出现短柱和薄弱层,保证结构的竖向刚度均匀。
2、剪力墙的设计剪力墙的厚度、长度和数量应根据建筑物的高度、抗震设防烈度等因素进行合理确定。
剪力墙的厚度一般不宜小于 160mm,长度不宜过长,以免出现过大的弯曲变形。
少量剪力墙的框架结构在建筑结构领域,框架结构是一种常见且应用广泛的结构形式。
而当在框架结构中加入少量剪力墙时,便形成了一种独特的结构体系——少量剪力墙的框架结构。
这种结构形式结合了框架结构和剪力墙结构的特点,在满足建筑功能需求的同时,也能提供较好的结构性能。
框架结构,顾名思义,主要由框架柱和框架梁组成。
框架柱承受竖向荷载并将其传递至基础,框架梁则承担水平荷载并将其分配到框架柱上。
这种结构具有空间布置灵活、便于建筑布局等优点,适用于多种功能的建筑,如办公楼、商场、教学楼等。
然而,框架结构在抵抗水平荷载(如风荷载、地震作用等)方面的能力相对较弱,侧向位移较大。
为了提高框架结构的抗侧力性能,人们引入了剪力墙。
剪力墙是一种主要承受水平荷载的墙体,其具有较大的抗侧刚度,可以有效地减小结构的侧向位移。
但纯剪力墙结构的空间布局相对受限,不如框架结构灵活。
少量剪力墙的框架结构则是在框架结构的基础上,合理地布置少量剪力墙。
这些剪力墙通常设置在建筑的关键部位,如楼梯间、电梯间、房屋端部等,以增强结构的整体抗侧力能力。
在这种结构中,框架和剪力墙协同工作,共同抵抗水平和竖向荷载。
在水平荷载作用下,剪力墙承担了大部分的水平剪力,框架则承担了一部分水平剪力以及大部分的倾覆力矩。
而在竖向荷载作用下,框架和剪力墙则分别承担各自范围内的竖向荷载。
与纯框架结构相比,少量剪力墙的框架结构具有更好的抗侧刚度和抗震性能。
它能够有效地减小结构在水平荷载作用下的侧向位移,提高结构的稳定性和安全性。
同时,由于剪力墙的数量较少,建筑的空间布局仍然相对灵活,能够满足多样化的功能需求。
与纯剪力墙结构相比,少量剪力墙的框架结构在建筑布置上更加自由,避免了剪力墙结构中墙体过多导致的空间分割不灵活的问题。
此外,在施工方面,少量剪力墙的框架结构施工相对简单,施工周期较短,成本也相对较低。
然而,少量剪力墙的框架结构在设计和施工中也存在一些需要注意的问题。
首先,在设计时,需要合理确定剪力墙的数量、位置和尺寸,以确保结构的协同工作性能和受力合理性。