高层框架_剪力墙结构竖向构件几何设计分析
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高层建筑框架-剪力墙结构设计的要点分析摘要:城市化发展进程加快,大量外地人口涌入城市,加大城市住房压力。
针对于此,各个地区加强高层建筑建设,有效缓解人们的住房压力。
由于高层建筑层数较高,传统建筑结构不能满足高层建筑重力要求。
为此,加强对高层建筑剪力墙结构的研究,对于提升高层建筑整体质量和承载能力有着至关重要的作用。
本文通过相关实例阐述高层建筑框架剪力墙结构设计要点。
关键词:高层建筑;剪力墙;结构设计;要点引言由于人们对建筑物的需求量与日俱增,在建筑施工时选取适当的框架结构能够在保证建筑功能性质的同时提升建筑物整体美观性。
但是由于高层建筑在长时间使用过程中会受到自然环境和空气状况等因素干扰,影响高层建筑稳定性,为此,进行有效的框架剪力墙结构设计显得十分关键。
另外,为了扩大建筑物空间实用面积,需要在建筑室内设置分隔墙结构,而将剪力墙与分隔墙进行有效结合,确保建筑整体质量和稳定性。
一、相关实例某高层建筑工程建设总层数为18层,其中地下室1层,地面以上为17层,建筑总长72m,总高为54m,其长度和宽度的比例为3:2,高度和宽度的比例为2:7。
其主要运用剪力墙结构。
在该建筑工程的施工过程中运用剪力墙结构,主要对建筑物自身具备的水平荷载力与垂直荷载力进行承受,其自身具备的高抗侧强度,主要是刚性结构体系,用来对水平侧力进行抵抗。
二、剪力墙含义建筑物剪力墙能够在一定角度上增加建筑整体荷载能力,对保证建筑稳固性起到不可忽视的作用。
目前,建筑行业在进行剪力墙结构施工时,应选取性质有效的技术方法对建筑物水平面和墙面上的钢筋柱进行浇筑处理,有效提升钢筋结构的刚度和承载能力,只有在钢筋结构刚度符合建筑施工要求的状况下,才能够进行剪力墙结构设计。
为了保证建筑单位整体经济效益,需要严格控制剪力墙结构设计过程中钢筋用量,避免钢材浪费,降低资金投入量。
三、剪力墙的优点对于建筑框架剪力墙结构来说,由于其在建筑施工时并不需要投入大量钢材料,这就在无形中降低了建筑框架剪力墙施工成本。
环球市场/工程管理-258-实例分析高层建筑框架剪力墙结构设计班县委上海华东建设发展设计有限公司摘要:本文结合框架剪力墙结构的变形及受力特点,对其设计中应注意的要点进行分析和探讨,以供参考。
关键词:高层建筑;框架剪力墙;结构设计前言目前在建筑工程中,尤其是现代高层商业、办公以及住宅建筑中,框架- 剪力墙结构形式的应用十分普遍。
该结构形式能够为建筑平面提供较大的使用空间,同时借助剪力墙形式来提高建筑物的抗剪以及抗横向弯矩的能力,因此探究高层建筑中框架- 剪力墙结构设计极为必要。
1 框架剪力墙结构的变形及受力特点框架剪力墙建筑结构,主要是通过平面内部无限大刚度的楼盖将框架和剪力墙连接在一起,促使其形成一个网络结构,以便于能够共同承担水平方向的侧应力,不再单独承受各种弯曲变形或者是剪切变形所带来的影响。
通常来说,框架- 剪力墙在同一楼层中的位移基本上是相同的。
因此框架- 剪力墙结构在水平面内的位移表现为介于框架与剪力墙间的形态,为反S 型的曲线,也就是弯剪型。
因此对于框架剪力墙结构而言,剪力墙在下部的层面中形变较小,基本上承担了大约80%及以上的水平向剪力,而在高层建筑的上部,框架结构的形变则相对较小,能够辅助剪力墙共同受力,以便于抵抗剪力墙的外拉时的形变,确保其能够承受更大的水平剪切力。
可以说,框架- 剪力墙结构融合了框架结构和剪力墙结构的共同优势,能够有效协调水平形变,并实现降低结构性形变的目标,有力的增加了结构的侧向刚度,提升了整个建筑物的抗震性能,尤其适用于高层建筑的结构设计中。
2 工程概况某商贸中心3# 楼是以办公楼、商业楼为一体的商贸中心项目。
本工程为地下一层、地上二十七层的一类高层办公综合楼,3# 楼工程总建筑面积54687.93m 2,采用框架剪力墙结构。
其中地上总建筑面积(计容)49568m 2,建筑占地面积2110.83m 2,建筑总高度97.2m。
地下室一层为车库及设备用房,一层为商业及办公门厅和消防控制室,二层及二层以上为办公区域。
剪力墙结构设计要点分析一、剪力墙结构的基本概念1、剪力墙结构的基本概念利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构。
(1)剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。
(2)剪力墙结构中,墙是一平面构件,它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承担竖向压力;在轴力,弯矩,剪力的复合状态下工作,其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。
在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求:墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
2、剪力墙结构的优缺点及适用范围(1)优点:整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力(强度)要求也容易满足,房间内无梁柱外露。
(2)缺点:剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求,结构自重往往也较大。
(3)适用范围:较小开间的住宅及旅馆建筑,高层建筑。
二、剪力墙结构设计应注意的问题1、结构体系的选择在设计钢筋混凝土多层及高层建筑结构时。
可供选择的结构体系有:框架结构;框架-剪力墙结构;剪力墙结构;框支剪力墙结构;筒体结构和巨型结构等。
目前,我国采用较多的是前5种。
设计中究竟采用哪种结构体系,要经过方案比较确定,这主要要看拟建筑物的高度、用途和施工条件和经济比较等。
如果拟建建筑物为宿舍,高度又比较高,那么自然要选择剪力墙结构。
因为居住建筑要有足够的隔墙。
如拟建建筑物为厂房或实验室,则最好采用框架结构,因为这类建筑要求开间大,多变,布置灵活,竖向构件越少越好。
2、剪力墙结构的布置(1)高度和高宽比的控制。
剪力墙结构大多应用于高层建筑结构中,而在高层建筑中,侧向位移的控制是结构设计的主要矛盾。