浅析框架-剪力墙
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一、框剪结构的特点
框架-剪力墙结构也称称框架-抗震墙结构,简称框剪结构;这种结构型式是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,使得房间布置比较灵活自由,可以满足多种建筑功能的要求,构成灵活自由的使用空间,尤其是在公共建筑中,深受广大设计人员的喜爱。
1、框剪结构是由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成,这两种结构的受力特点和变形性质不同的。
在水平力作用下,框架变形曲线为剪切型,楼层越高,水平位移增长越慢,在纯框架框结构中,各榀框架的变形曲线类似,楼层剪力按框架柱的抗侧刚度D值比例进行分配;而剪力墙在水平力的作用下,其变形曲线呈弯曲型,剪力墙是竖向悬臂弯曲结构,楼层越高水平位移增长越快,顶点水平位移与高度是四次方关系:
均布荷载时:u=qH4/8EI;
倒三角形荷载时:u=11qmaxH4/120EI。
2、框剪结构,要使框架与剪力墙协同工作,框架与剪力墙的合理布置就显得尤为重要;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,每段剪力墙底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的40%,框架部分承受的地震倾覆力矩控制在结构总地震倾覆力矩的30%左右为宜,且不大于50%。
3、框剪结构由延性较好的框架、抗侧力刚度较大的并有带边框的剪力墙和有良好耗能性能的连梁组成,具有多道抗震设防的相对较为合理的结构型式;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
浅析框架——剪力墙结构设计
樊宇 中国房地产开发蚌埠公司规划建筑设计室构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。
因为框架与剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起,在水平力作用下,使它们水平位移相一致,不能各自自由变形,在不考虑扭转影响情况下,在同一楼层的水平位移必须相同,因此,它们的变形曲线呈S形的弯剪形位移曲线;在下部楼层,剪力墙的位移较小,它拉着框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力;上部楼层则相反,剪力墙位移越来越大,而框架的变形反而小,框架拉着剪力墙按剪切型曲线变形,框架除了负担外荷载产生的水平力外,还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力,剪力墙不但不承受荷载产生的水平力,还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力,所以,上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小,框架中也出现相当大的剪力。
二、框剪结构的布置
1、框剪结构的最大适用高度、高宽比和层间位移限值应符合《高规》的有关规定;其框架与剪力墙的布置还应分别符合框架结构和剪力墙结构的有关规定。
2、框架结构应设计成双向抗侧力体系;抗震设计时,两个主轴方向均应布置剪力墙,梁与柱、柱与剪力墙的中线宜重合,框架的梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。
3、剪力墙宜均匀布置,单片墙的刚度宜接近,长度较长的墙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,每段剪力墙的底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的40%。
4、剪力墙布置时,如无法在两个方向布置剪力墙,由于抗震墙在平面方向的长度通常是其厚度的5~8倍,从而使
抗震墙平面内和平面外刚度相差很大,会造成建筑物平面两个方向刚度相差悬殊,增强建筑物的扭转效应。
同时,单向布置框架或抗震墙会使建筑物两个方向抗侧力能力相差很大,刚度弱的方向的承载能力和变形不易得到满足;因此,在该方向可采用臂式框架或支撑等抗侧力构件,使两个方向在水平力作用下的位移值接近,臂式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级考虑。
5、剪力墙宜设计成周边有梁柱(或暗梁柱)的带边框剪力墙,纵横向剪力墙宜连在一起成L形、T形、口形等,以增大剪力墙的刚度和抗所扭能力。
6、剪力墙宜贯通建筑物全高,且墙的厚度沿高度逐渐减薄,避免刚度突变;当不能全部贯通时,相邻楼层的减弱不宜大于30%,在刚度突变的楼层板应按转换层楼板的要求加强构造措施。
7、剪力墙宜设置在墙面不需要开大洞的位置(保证足够的刚度);房屋较长时,刚度较大的纵向抗震墙不宜设置在房间的端开间(端开间的抗震墙不宜太长,中间开间也应适量布置抗震墙);抗震墙洞口宜上下对齐,洞边距端柱不宜小于300MM;一、二级抗震墙的洞口连梁跨高比不宜大于5,且梁截面高度不宜小于400MM;较长的剪力墙宜用洞口和连梁分隔成均匀的墙段,洞口连梁的跨高比宜大于6,各墙段的高宽比不应小于2。
8、剪力墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比不宜大于3。
如超过时,应计入楼盖平面内变形的影响。
剪力墙之间的楼板很大时,其楼板厚度就相对较小,从而造成楼板刚度相对较弱,在水平荷载和竖向荷载作用下,楼板的变形较大。
我们用程序进行计算时,就不能假
定楼板平面内刚度无穷大,否则,将会出现计算错误。
各片剪力墙所承受的地震力通过抗震墙之间的连梁传给各片抗震墙,从而使各片抗震墙共同抵抗地震作用。
如果各片剪力墙刚度相同,并且连梁刚度相对较弱,各连梁之间刚度相同,那么他们将很好地协同工作,最大限度地抵抗水平荷载和竖向荷载的作用。
三、框剪结构的计算
1、框剪结构中,应使剪力墙承担大部分由于水平作用产生的剪力,合理控制剪力墙的数量,有效地控制框架、柱截面和剪力墙的位置及尺寸,使在水平地震力作用下框剪结构的内力和位移在一个合理的水平;若剪力墙过多,使结构刚度过大,会加大地震效应,对结构也是不合理不经济的。
2、框剪结构计算时,框架柱与剪力墙平面内连接,且跨高比小于5的梁界定为连梁,其刚度折减系数不小于0.5。
框架柱与剪力墙平面外的梁可不作为,并与剪力墙相交支座按铰接计算。
边框柱在剪墙平面内按墙计算,在剪力墙平面外按框架柱计算,配筋需满足最小配筋率要求;特一、一、二级抗震等级的剪力墙,在底部加强部位的边框柱,尚应满足约束边缘构件的箍筋和纵向钢筋的构造要求。
3、结构的基本周期应考虑非承重填充墙的影响,取折减系数ψΤ=0.7~0.8,结构高度不超过50M,质量和刚度沿高度分布比较均匀;满足弹性阶段层间位移的比值⊿u/h限制值,框架部分承担的地震倾覆力矩不大于总地震倾覆力矩的50%。
4、应避免连梁局部相对过弱,也应避免连梁跨高比过大和过小,使其形成相对剪力墙的弱连梁。
过长的剪力墙,当其高度较低时将发生剪切脆性破坏,所以剪力墙不宜过长。
仅在房屋端部设有剪力墙且其刚度较大时,会造成水平力传递路线过长,楼板和梁变形过大,不能保证框架和剪力墙的共同工作
5、剪力墙的基础应有良好的整体性和抗转动能力,在计算时应进行抗震承载力验算。
当有地下室时,若上部结构嵌固在地下室顶板时,尚应符合GB50011-2001第6.1.14条的有关规定。
在进行整体分析时,应考虑地下室与上部结构的共同工作。
从电子控制系统着手。
三方面从机械传动部分入手。
首先对液压系统五个检测点进行压力检测,发现压力值和设计值相等。
说明行走液压系统无故障,后对行走机械传动部分进行检查,首先检查两边行走齿轮箱润滑油油面够打开检查窗齿轮完好无损,轴承无损坏现象,制动部分也完好,后检查电路系统,发现右边行走传感器损坏,更换新件后正常。
2001年我们一台三明重工生产的YZ18振动压路机,在使用过程中慢慢地不行驶了,操纵盘上的液压系统报警灯一直亮。
该机是一种全液压机械,发动机直接驱动一个三联液压油泵,泵又供油给行驶液压马达和振动液压马达来完成振动压实工作。
故障原因是司机在补充液压油时,添加了被污染的液压油,在知道这一根源后,首先对液压系统进行换油工作,并清洗油箱和更换滤清器芯,对液压系统进行压力测定,发现供行驶液压马达的油泵油压特别低,振动油泵和先导油泵压力正常,行驶油泵是一直轴斜盘式轴向柱塞泵,由于它与行驶油马达和电磁阀控制阀是一个系统,因此还需进一步检查。
先对电磁阀进行了检测,滑阀开闭正常,接着采用部分停止方法,加工几块铁板,将铁板安装在行驶油泵的出油口端,堵住出油、再进行压力测试,发现油泵压力仍同第一次测定的值一样,这说明是行驶油泵内有故障。
对油泵进行拆检发现,油泵的配渍盘磨损严重,有一定程度的划伤,由此造成内漏,压力偏低供油不足使该机不能行驶。
对该油泵配油盘进行了研磨修复,该机恢复使用。
4 结束语
综上所述,筑路机械由于工作环境恶劣,液压系统会经常出现故障,且出现故障的原因是多种多样的、相当复杂的,但是无论故障原因如何复杂,只要我们充分了解该机的结构,液压系统工作的原理,各液压元件工作的性能以及动作传递顺序,掌握正确的判断故障的方法,特别是借助于液压系统图纸来判断故障,减少了盲目拆检,造成液压系统污染,密封元件损坏等不良后果。