框架剪力墙结构工程

2024-10-22

框架剪力墙结构工程(共12篇)

框架剪力墙结构工程 篇1

时代的发展和城市化进程的不断加快, 使建筑工程高度不断的增高, 而在这样的情况下, 建筑工程也会由于这样的高度, 导致墙体出现一定的弯曲和变形, 严重威胁人们的生命财产安全, 这就需要在目前的建筑工程当中使用框架剪力墙结构工程, 以此来保证高层房屋建筑的安全性。另外, 建筑工程框架剪力墙结构工程技术的应用, 能够在一定程度上提高工程的整体建设效率, 保证建筑的整体性能和主要功能, 具有较好的应用优势。

1 建筑工程框架剪力墙结构技术的概述和特点

1.1 建筑工程框架剪力墙结构技术的概述

从整体上来看, 建筑工程框架剪力墙结构技术属于目前建筑工程中的一种结构形式, 其主要指的是在房屋建筑框架和剪力墙相互结合的基础上, 来使房屋梁体和柱体相互结合, 以此来提高房屋建筑的整体承重能力, 根据这样的叙述可以知道, 这样的建筑结构比较适用于目前高层建筑的施工中, 在梁柱的相互结合下, 整体建筑结构能够趋于稳定, 并且能够有效实现房屋建筑中水平荷载力和竖向荷载力的相互抵消, 保证房屋建筑的整体稳定性。这样两种力主要表现在这样几个方面:房屋建筑中所产生的竖向荷载力由框架和剪力墙共同承担, 而水平方向的荷载力主要由剪力墙来进行承担, 同时需要保证剪力墙具有较大的抗侧刚度, 在这样的荷载力承担下, 能够灵活的对框架结构进行布置, 同时保证房屋建筑的整体刚度和抗震能力符合相应的设计要求, 从整体上提高了房屋建筑的使用寿命。

1.2 建筑工程框架剪力墙结构技术的主要特点

框架剪力墙结构的特点主要指的是受力特点、抗震特点和刚度特点等。受力特点是整体结构中的重点部分, 从整个房屋框架上来看, 这样结构属于一种垂直于地面的结构, 具有较强的承重能力, 其中框架的结构特点需要随着房屋建筑的结构和高度来进行不断调整, 而在建筑行业和房屋建筑施工工艺的不断发展下, 这种结构的受力特点逐渐发展成为了由框架剪力墙结构分担来自建筑横向和纵向方面的荷载能力, 进一步提升了房屋建筑的承受能力。对于抗震特点来说, 其整体结构的抗震等级是根据剪力墙和框架刚度之间的比例来进行确定的, 同时也需要根据一定的抗震设计来对其进行确定。最后是刚度特点, 刚度主要指的是框架剪力墙的整体刚度与纯框架的刚度保持在一定范围的情况下, 会对框架的刚度产生一定的影响。从这样的情况下可以看出, 框架的结构形式决定了抗震等级, 而框架刚度则会根据随着弯矩的提升而逐渐减小。

2 建筑工程框架剪力墙结构工程施工工艺

在目前的建筑工程施工当中, 框架剪力墙结构工程施工工艺成为了承载房屋建筑符合的主要施工工艺之一, 此种施工工艺的应用, 能够保证建筑工程的整体结构, 同时防止建筑空间露梁现象的出现, 进一步提高了建筑的整体质量。而在实际应用的过程中, 需要结合以下几个方面的施工要点和施工流程来进行:

(1) 首先是钢筋施工。钢筋施工是框架剪力墙中的重要组成部分, 在对房屋建筑荷载力的承担中, 大部分是来自钢筋施工的作用, 所以说, 钢筋施工质量直接决定了框架剪力墙结构工程施工的整体质量。在对其进行实际施工的过程中, 需要根据建筑工程的实际情况来对钢筋进行合适的选择, 在最大程度上保证钢筋质量与建筑结构的相互匹配;另外, 施工人员在对钢筋进行选择的过程中, 需要从性价比等方面来对钢筋的规格和等级进行控制。在对钢筋进行施工之前, 需要根据相关的施工设计图来对钢筋的节点进行处理和施工, 并且需要根据钢筋的密集程度来决定混凝土的浇筑顺序, 为了防止在混凝土浇筑的过程中出现移位等现象, 需要施工人员对施工中的数据进行准确掌握, 然后在此基础上进行施工操作;

(2) 模板施工。在对钢筋进行施工完成之后, 需要进行相应的模板施工。一般情况下, 模板施工主要包括混凝土模板施工和支撑模板施工。在进行模板施工之前, 首先需要根据施工方案来对模板的整体承重能力进行试验, 并且保证模板表面的平整程度, 对于混凝土模板施工来说, 其主要安装位置在于建筑的墙体和内部, 在对其进行安装的过程中, 首先需要根据建筑的实际情况来对模板的材料和规格进行选择, 另外, 在对梁柱相交地方的模板进行安装的过程中, 需要对其中的缝隙进行严格控制, 防止在进行混凝土浇筑的过程中, 出现混凝土浆渗漏的现象, 影响施工的整体质量。对于节点处的模板施工来说, 其强度等级与其它部位的强度等级不相同, 所以说需要选择不同的混凝土进行浇筑, 防止墙体裂缝的产生。最后是模板的拆除问题, 在对模板进行拆除之前, 需要根据混凝土的凝固程度来进行模板的拆除工作, 一方面可以保证模板施工的完成性, 另外一方面能够方便模板的拆除工作;

(3) 混凝土施工。在进行混凝土施工之前, 需要根据实际情况对混凝土材料进行选择和配制, 首先, 施工人员需要对混凝土材料的质量进行严格控制, 并且根据实际情况来对试配的比例进行调整。在实际混凝土施工的过程中, 需要结合建筑的实际结构来选择合适的混凝土施工方式, 对截面较大的梁进行混凝土施工的过程中, 可以采用分层浇筑或者分段浇筑的方式, 并且对其中混凝土浇筑的顺序进行合理控制, 以此来提高混凝土施工的速度和整体质量。最后, 在对混凝土进行浇筑完毕之后, 需要根据施工现象的实际条件来进行混凝土的养护工作, 防止混凝土表面出现相应的裂缝。

(4) 内隔墙施工。内隔墙施工是整个建筑工程的收尾阶段, 在这个施工阶段当中, 施工人员需要实时注意建筑工程主体结构的状态, 一旦出现相应的问题, 需要对其进行及时的处理。在对内隔墙进行施工之前, 需要保证建筑工程的基础施工质量达到相应的要求, 在这样的情况下, 才能进行下一步的施工。在对内隔墙进行施工的过程中, 需要在不影响基础墙体承重的情况下, 保证其美观作用, 并且需要结合建筑的实际情况选择合适的材料进行施工, 一般情况下, 可以选择空心砌块作为内隔墙的施工材料。设计人员在实际设计的过程中, 需要充分保证实际的合理性和可用性。

(5) 裂缝控制技术。裂缝是混凝土施工中最为常见的问题之一, 为了防止裂缝的产生对建筑主体造成较大的损害, 在进行施工的过程中, 需要根据建筑的强度等级来对混凝土配合比进行优化, 并且严格控制混凝土浇筑过程中内外的温差, 最后, 需要施工人员对墙体与框架之间的浇筑厚度来进行控制。

3 结束语

框架剪力墙在目前高层建筑的施工当中占据着主要的位置, 能够在一定程度上保证建筑的稳定性, 提高建筑的使用寿命。在实际的施工环节, 需要结合建筑的实际情况和施工设计来对施工流程进行优化, 并且根据实际情况来对施工工艺进行不断调整, 以此来发挥出其实际的应用效果。

摘要:本文结合建筑工程框架剪力墙的主要含义和特点, 来对建筑工程框架剪力墙结构工程施工工艺进行分析。

关键词:建筑工程,框架剪力墙,结构工程,施工工艺

参考文献

[1]骆世福.建筑工程中框架剪力墙结构工程施工技术[J].科学与财富, 2015 (11) :321.

[2]王玉.结合工程案例谈框架剪力墙结构工程施工工艺探讨[J].江西建材, 2014 (3) :47.

[3]曹开彪.浅议建筑工程中的框架剪力墙结构工程施工技术[J].建筑·建材·装饰, 2015 (17) :155.

框架剪力墙结构工程 篇2

一、框架剪力墙结构综述

(一)框架剪力墙结构概念

所谓的框架剪力墙结构又被人们称为框剪结构,它主要是利用钢筋混凝土板墙来取得传统的建筑梁柱结构体系,使得整个建筑结构在使用的过程中,有着良好的承载能力,致使建筑结构的整体性得到有效的提高,目前,在我国大多数建筑工程施工中,框架剪力墙结构以及成为了建筑结构承载和传递负荷的主要结构之一,它不仅有着刚度大、空间整体性强等方面的特点,还有效的避免建筑空间露筋露梁的现象发生,使得建筑空间结构的利用得到了有效的增强。

(二)框剪剪力墙结构受力特点

框架剪力墙结构主要有受力、刚度与抗震三个特征。为方便分析框架剪力墙结构技术,首先要清楚其特征,下面就简单分析框架剪力墙结构的三个特征:

1、框架剪力墙结构受力特征。框架剪力墙结构作为一个垂直地面且空腹的悬臂梁,受到各种压力的作用后,经常会发生弯曲变形,且其变形的曲线为弯剪型。

2、框架剪力墙结构刚度特征 。通常情况下,当框架剪力墙结构的受力性能接近纯框架结构,即基底弯矩约占总弯矩的20%时,框架的刚度就会受到影响,就要设置相应的抗震等级。而当基底弯矩占80%左右时,框架刚度接近最小,就要采取合理的有效的结构措施,进行抗震减震。

3、框架剪力墙结构的抗震特征。确定框架剪力墙结构抗震等级的主要依据就是《抗震设计规范》及《钢筋硷高层建筑结构设计与施工规程》,重点是设计好剪力墙刚度及框架的刚度之间的比例关系。通过了解框架剪力墙结构的特征,能够为探讨其施工技术提供必要的基础和方向,也能够为其提供相应的指导。

二、施工技术

(一)工程概况

一处 6 栋楼的工程,总共有 98000m2 的建筑面积,地上地下总共 28 层,地下共 2 层,地面第一层和第二层设计为商品房,以上楼层都为商品住宅房。工程中用混凝土管桩做基础,钢筋混凝土形式的框架剪力墙结构是该建筑工程的主要结构,然后用钢筋混凝土浇筑形成屋盖。该工程的主要特点是用强度高的钢筋砌块取代墙体模板,不仅在墙体内配置有竖向的混凝土钢筋,而且还要有水平钢筋和混凝土砌块,形成一种高强度剪力墙式的墙体结构(图1)。对于高层建筑而言,这样的墙体结构必须要控制好轴线的测量,一般使用光经纬仪对轴

图1配置钢筋砌体墙的节点图

(二)施工准备工作

框架剪力墙结构工程施工工艺分析 篇3

关键词:剪力墙结构;大模板;安装;拆除工艺

可以说,建筑行业的飞速发展,使得我国施工技术与施工工艺取得了进一步的优化与完善,为我国建筑行业的壮大发展奠定了良好的基础。在现代建筑工程施工中,框架剪力墙结构工程作为非常重要的一个施工环节,其质量的好坏将会直接影响到整个建筑物结构的安全稳定性,需要受到施工企业的高度重视,并加强做好施工质量的监管控制工作,从而促使工程施工的顺利开展。下面,本文就对其施工过程中较为关键的一个施工环节——现浇剪力墙结构大模板安装与拆除工艺进行探讨分析,重点阐释了几点施工控制要点,从而总结出一些自身的看法与建议。

1、框架剪力墙结构工程中模板施工的准备工作

对于框架剪力墙工程来讲,其主体结构一般都是采用现浇混凝土的方式进行施工,因此模板的安装质量将会直接影响到建筑工程的主体施工质量。而在进行模板施工前,首先要做好相应的准备工作,主要包括以下几点:

1.1作业条件

(1)设计人员在进行模板工程方案设计时,必须根据实际的施工情况,对模板的尺寸大小、施工技术等方面进行严格的控制,尽量选择高强度的模板,从而确保模板的安全稳定性的,起到了良好的支撑作用。

(2)在进行现浇剪力墙结构大模板安装施工时,必须充分做好施工前期的管理工作,并对模板的支设位置进行认真详细的测量,避免出现误差,影响后续的施工作业。

(3)通常情况下,为了保证工程施工的正常进行,施工人员都会将钢筋捆扎在一起,并对预埋件进行合理的安装。当所有的准备工作完成以后,施工现场管理人员会对每一个施工环节进行严格的质量验收工作,有效的防止了安全隐患的发生,充分保障了施工人员的生命安全。还从一定程度上,避免了二次再施工,减少了资源的过度浪费,为本工程项目节省了一定的施工成本。

(4)施工单位在对现浇剪力墙结构大模板工程进行施工时,必须加强对施工质量的技术管理控制,加大对施工全过程的监管力度,尤其是模板拼接处质量,确保其与混凝土结构紧密的贴合在一起,避免混凝土在浇筑施工时,发生漏浆等质量问题。

(5)为了保证模板安装的施工质量,施工人员应该提前将模板表面的杂物进行清理,确保模板表面的平整性。之后,施工人员要在板面涂抹适量的隔离剂,直到其凝固风干后,才可以继续下一道施工工序。

1.2作业机具

在任何一项建筑工程施工中,由于部分工程项目存在一定的复杂性,大大加大了施工难度,而大多数施工单位为了提高工程施工质量,促使工程施工的正常进行,一般都会采用先进的施工机械设备来完成。因此,施工单位必须充分做好施工机械设备日常检修维护工作,在每次使用前,要对其进行全面的调试检测,一旦发现故障问题,就要及时进行检查维修,避免机械设备在实际操作过程中,出现失效的情况,延误工期进度。

2、框架剪力墙结构的模板施工工艺

2.1外板内模安装大模板

(1)工艺流程:准备工作、安装、侧模板、安装外墙模板、安装另、侧模板、固定模板上口、预检。

(2)安装时应该先安装水平方向的墙,然后再安装垂直方向的墙,施工中要注意模板的正反面、还有模板的编号,按照安装顺序将其进行放置在指定位置的附近,在调整模板位置时可以采用撬棍对其进行适当调整。校正标高时要用拖线板对其进行适当的调试,这样才能在垂直方向和水平方向上达到相关的施工标准。

(3)施工人员在进行合模施工时,应该事先对钢筋及相关预埋件质量进行严格的把关,确保其无任何质量问题,以免造成后期施工的麻烦,与此同时,要及时将模板表面处的杂质进行清理,从而确保模板工程施工质量不会受到其他因素的影响。

(4)当模板安装完成以后,施工人员需要对其进行最后的质量验收工作,并着重注意模板与墙面之间的拼接质量,确保其紧密贴合在一起,避免出现漏浆等现象,从而促使混凝土浇筑施工的连续性。

2.2外砖内模结构安装大模板:

2.2.1工艺流程:外墙砌砖、安装正、反号大模板、安装角模、预检。工艺措施:(1)外墙砌砖:先砌外墙砖,在内外墙连接处留出组合柱搓及拉结筋。(2)安装正、反大模板,其力一法与外板内模结构相同。(3)在内外墙交接处安装角模,外墙加竖向厚木板及横向加固带,通过与内墙钢模拉结,增加砖墙刚度。

2.2.2全现浇结构安装大模板

(1)工艺流程。准备工作、搭设外架子、安内墙横向模板、安内墙纵向模板、安堵头模板、安外墙内侧模板、安外墙外侧模板、预检。

(2)下一层外墙硅强度达到以上,搭设平台架子。要确保模板原材料的强度、刚度以及稳定性能能够满足施工设计要求。

2.3拆除大模板

(1)在常温条件下,墙体混凝土必须达到,冬期施工外板内模、外砖内模结构,混凝土强度应达到,全现浇结构外墙混凝土强度在才准拆模,拆模应以同条件养护试块抗压强度为准。

(2)拆除模板的顺序与安装模板的顺序正好相反,首先拆下纵墙穿墙螺栓,在松开地脚螺栓,使模板与墙体脱开。拆除模板时应保证不晃动混凝土墙体,尤其是拆门窗洞口模板时不能用大锤砸模板。

3、框架剪力墙工程的模板施工控制要点

3.1在施工安装的过程中要通过各种方式和方法保证模板原来的强度能够满足材料控制与应用的要求,对材料的刚度以及相关的稳定性进行全而控制,并且要在墙体上做好墙身线,门窗洞口等相关工作,避免施工完成时候受到其他因素的影响而出现反复施工的要求。

3.2在施工中,墙身钢筋在绑扎完毕之后,要对水电箱盒以及各种预埋件和没窗洞口预埋进行合理的设置和控制,并且要检查保护层厚度能否满足施工设计要求,在各方面工程都施工完毕之后在进行工程验收手续的办理。

3.3模板安装完成之后,首先要检查角模与墙模、模板与楼板、楼梯间和墙而间隙之间是否存在裂缝和其他隐患,这是为了防止日后工程施工中出现跑浆和漏浆现象的主要手段。同时也要在工作中检查每个墙上口是否做到垂直和平行的要求,使得其能够力一便混凝土的浇筑。

4.结束语

综上所述,可以得知,在现浇框架剪力墙结构的施工中,大模板安装技术与拆除工艺在现代建筑工程施工中的应用越来越广泛,并得到了十分理想的施工效果,大大提高了建筑工程的施工质量。但是,在实际施工过程中,仍旧存在着很多的不足之处,施工企业更应该加强做好施工期间的质量控制工作,制定规范的操作流程,确保各项施工环节有条不紊的进行,采取更多高效的施工技术,进一步提高我国建筑施工技术水平,从而促进建筑行业更加蓬勃壮大的发展。

参考文献:

[1] 庞苇洋,李新新.  现浇剪力墙结构大模板安装与拆除技术[J]. 技术与市场. 2011(08)

[2] 周景崧.  浅谈全现浇剪力墙结构清水模板工程质量技术[J]. 商业文化(学术版). 2009(09)

框架剪力墙结构工程 篇4

1 框架剪力墙结构概述

在高层建筑工程施工中, 框架剪力墙结构主要是受建筑水平荷载的影响, 在框架结构和剪力墙的相互作用下, 从而保障建筑水平荷载的传递。不过, 在不同的建筑工程施工中, 剪力墙结构所承受的水平剪力也存在着一定的差异, 因此为了使得整个高层建筑结构的稳定性和可靠性得到进一步的提高, 保障了建筑工程施工的经济效益, 我们就将框架剪力墙结构应用到其中。目前我们在高层建筑工程施工的过程中, 人们一般都会采用双向抗侧力结构体系来对其进行施工处理, 这样就使得整个建筑结构的抗震性能得到进一步的保障, 提高了建筑工程施工的质量。一般来说, 我们在对剪力墙结构进行建设施工的过程中, 通常都会采用均匀、分散的施工原则来对其进行处理, 这样不仅有利于建筑结构水平荷载的传播, 还使得整个建筑结构的稳定性得到保障。而且我们在对剪力墙结构进行设计的过程中, 还要对其对称性进行严格的要求, 根据工程施工的实际情况和相关要求, 来让建筑物的刚度得到提高, 使其在使用的过程中, 不会受到各方面因素的影响, 而出现相应的质量问题

2 框架-剪力墙结构工程的设计

2.1 框架内力调整

我们在建筑工程剪力墙工程建设施工的过程中, 人们为了使其抗震性能得到进一步的提高, 就将一些新型的抗震技术和设计方法应用到其中, 这样就使得建筑结构在地震水平作用的情况下, 不会出现质量问题。而且技术人员也可以根据工程施工的实际情况, 来对剪力墙的数量进行有效的控制, 这就使得整个建筑结构的抗震等级得到明显的提高。另外, 在建筑工程施工的过程中, 如果人们没有建筑抗震设计的相关要求, 那么我们也可以采用框架内力调整的办法来对框架剪力墙结构的数量以及位置进行设计, 进而满足现代化高层建筑工程施工的相关要求。

2.2 带边框剪力墙的构造

在框架剪力墙结构设计的过程中, 带边框架剪力墙结构的应用, 可以很好的保障了建筑物的稳定性和可靠性。而且设计人员也可以根据建筑楼层的高度, 带来剪力墙底部结构的厚度进行相应的控制。此外, 我们在建筑抗剪结构建设施工的过程中, 我们为了使得框架剪力墙的抗拉应力得到有效的保障, 人们也将钢筋材料应用到其中, 这就很好的保证了建筑工程施工的质量和效益。

与剪力墙重合的框架梁可以保留, 或者做成宽度与剪力墙厚度相等的暗梁, 暗梁的高度可取墙厚的2倍或与框架梁截面等高;暗梁的配筋可以按构造配置并满足一般框架梁相应抗震等级的最小配筋率的要求。

3 框架一剪力墙结构工程实例分析

3.1 工程概况

(1) 甲建筑为一广场, 也是一综合性公共建筑, 集办公、会议、商贸和娱乐为一体, 规模大、配套全、现代化程度很高。总长142.8m, 宽78m。总建筑面积112360m2, 总用地面积17000m2。其建筑平面由矩形、半圆形以及各种弧形所围成, 本工程按8度抗震设防, 建筑重要性为丙类, 抗震等级为一级, 场地类别为Ⅱ类。

(2) 乙建筑为一建于老百货大楼旁的现代化综合性商业大厦, 建筑物的乎面尺寸为94m×69m, 总建筑面积为100000m2。主楼地上38层, 高148m, 基础埋深14.5m, 本工程按7度抗震设防, 建筑重要性为丙类, 抗震等级为一级, 场地类别为Ⅱ类。

3.2 结构方案

(1) 柱网布置及材料选用。甲工程:x向柱距为7.8m, Y向柱距为7.8m。塔楼的平面尺寸x向长为23.4m。Y向长为50.9m。乙工程:柱网为9m×9m。混凝土强度等级最高为C50。

(2) 结构体系。两者结构体系均采用现浇钢筋混凝土框架一剪力墙结构。

甲工程在电梯间、楼梯间四周布置了钢筋混凝土剪力墙。乙工程由两组钢筋混凝土墙体与框架柱组成。

(3) 构件尺寸。在两工程中框架柱截面尺寸沿高度均有所减小。甲工程:塔楼的边柱截面宽度沿全高取0.9m, 以保持立面窗洞宽的一致, 但截面高度则由首层的1.6m, 分四次收缩到1.0m。乙工程:剪力墙由下往上逐次减薄, 最厚为500mm, 框架柱截面尺寸也沿高度逐次减小, 最大为1400mm×1400mm。

3.3 地基基础及施工

(1) 地基基础。乙工程主楼与裙房均采用钻孔灌注桩, 选取埋深50多m的粉砂层为桩端持力层。主楼部分的钻孔灌注桩长40多m。单桩承载力为5000k N。底板厚2000mm。裙房部分的钻孔灌注桩截面为1000×3000mm的矩形, 桩长同主楼。采用逆作法施工, 按“一柱一桩布置”。地下室底板兼作承台, 底板厚度1000mm。

(2) 施工。a.定型塑料模壳代替钢木模板。这体现在甲工程的设计中, 使得施工方便快捷, 大大缩短了工期。b.地下部分采用逆作法施工。乙工程的裙房采用了此项施工方法, 这是考虑到裙房与原百货大楼紧接, 为安全起见, 地下连续墙在老百货大楼一侧不能打锚杆。临时支承柱的选择是逆作阶段的关键, 这里采用了钢管混凝土柱。

3.4 对变形缝的处理

由于建筑设计的要求, 甲乙两建筑均未设变形缝, 而采取如下的技术措施: (1) 设后浇带。在主楼与裙房交接处, 从地下室底板至各层楼板均设置若干条上下贯通的后浇带, 以防止建筑物的不均匀沉降, 减小温度和收缩应力。 (2) 粉煤灰混凝土的综合利用。在所用混凝土内掺人约15%水泥重量的粉煤灰。由于粉煤灰混凝土有和易性好、后期强度高、降低混凝土的水化热等特点, 以及建筑施工时间差, 可利用其混凝土60天强度值的优点, 节约10%~15%水泥用量。保证了超长度混凝土现浇结构不设变形缝的可能性。 (3) 地下室防水刚柔结合。除建筑进行涂层防水外, 结构在混凝土中掺入了一定量的微膨胀外加剂, 形成补偿收缩性混凝土。

4 结论

总而言之, 在我国现代化建筑工程施工当中, 框架剪力墙结构已经得到了人们的广泛应用, 它不仅使得建筑结构的稳定性和可靠性得到了进一步的保障, 还很好的满足了工程施工的相关要求, 保证了工程施工质量和效益。而且随着科学技术的不断发展, 人们也将许多先进的科学技术应用到其中, 从而促进了我国建筑行业的发展。

参考文献

[1]祁会祥.框架剪力墙结构针对不同基层外保温施工技术[J].山西建筑, 2010 (15) .

框架一剪力墙结构的特点有哪些? 篇5

框架一剪力墙结构的特点有哪些?

简称框一剪结构,它是指由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。框架结构建筑布置比较灵活,可以形成较大的空间,但抵抗水平荷载的能力较差,而剪力墙结构则相反,

框架一剪力墙结构使两者结合起来,取长补短,在框架的某些柱间布置剪力墙,从而形成承载能力较大、建筑布置又较灵活的结构体系。在这种结构中,框架和剪力墙是协同工作的,框架主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平荷载。筒体结构 指由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构。筒体,是由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。简体结构适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。筒体结构分筒体一框,不要盗采。

高层框架剪力墙结构设计分析 篇6

随着人口不断增加,城市住房建设用地高度紧张,高层建筑建设是城市发展的必然趋势。这必然给结构工程们对高层建筑的设计也带来了许多新的课题和更高的挑战。如何设计出舒适、安全、经济、美观,同时又要符合人们精神生活要求的建筑。满足人们生产和生活的需求,是结构设计师们必须要面对和需要解决的首要问题。如何掌握高层建筑结构设计的要点,正确处理高层建筑设计过程中出现的问题,是设计人员必须考虑到的事情。本文结合实例对其进行深入探讨。

高层建筑结构设计要点

高层建筑结构受风和地震影响较大,这两种荷载都是随机振动,具有很强的复杂性和不确定性。因此,在进行高层建筑结构设计时,除了通过数学、力学等的分析外,还应考虑概念设计。结构的概念设计就是从结构的宏观整体出发,着眼于结构的整体反应,运用对建筑结构已有的知识去处理结构设计中遇到的问题,即注意总体布置上的大原则,又考虑关键部位的细节设计,从而达到设计的合理[3]。笔者总结了具体以下几点措施:

(1)平面设计应简单、规则。平面形状简单、规则的凸平面的建筑,其风载体型系数较小,能有效减小高层建筑的风压,有利于抗风;平面简单、规则、对称、长宽比较小的建筑,抗震性能较好。建筑平面简单、规则、对称均匀易实现有利于抗震的结构平面布置。若平面形状不对称均匀时,应设置剪力墙进行调整。

(2)竖向体型设计。高层建筑结构的竖向体型应采用对侧向力不太敏感的形状,应使结构具有抵抗外荷载作用的能力,同还应考虑经济合理性。

(3)竖向传力体系设计。传力体系直接反映结构沿竖荷载传递路径和建筑的使用性能。在设计时应控制建筑的高宽比、抗侧刚度均匀无突变、锚固深度等。

(4)整体性原则。高层建筑结构设计时,应确保结构连续性和构件连续可靠,做到构件节点的承载力不低于其连接构件的承载力,满足地震作用下的强度要求和大变形延性要求,是整体建筑结构始终保持其整体性。

(5)基础设计。高层建筑层数多,高度大,重量大,风荷载和地震作用大。基础承担竖向的全部荷载,并传递给地基。受地震作用时,基础将地震力传到上部结构使其产生振动。为了保证结构的整体稳定性,高层建筑结构设计时应选择较好的地基土、合适的基础形式和基础埋深等。

(6)高层建筑结构设计还应满足承载力要求、刚柔协调性和延性。

(7)对高层建筑物采取多道抗震设防设计措施。

(8)轻质高强的原则,可降低基础造价的同时还有利于抗震。

(9)材料选择。应选择延性好、强重比大、均匀、正交各向同性等的材料。

工程简介

本高层建筑地下为2层,地上为19层,结构房屋高度为89.50m,另有1层局部突出屋面。地下一层主要为各类设备用房、库房和汽车库,地下二层主要为汽车库,其中部分为人防。裙房首层部分为银行营业大厅与柜台办公区,裙房二层部分为票据外汇业务区、银行用计算机房和档案室;裙房三层为多功能厅和职工之家,裙房屋顶设空中花园。主楼部位首层为办公入口大堂,上为两层高共享空间,三层为会议与物业办公用房区域,四层为员工餐厅,标准层为办公、会议室。工程地下二层为甲类人防地下室,平时为汽车库,战时为二等人员掩蔽;抗力等级为核6级。经研究决定,对该高层建筑采用框架剪力墙结构进行设计。

结构选型

4.1地基基础方案

(1)本工程基底标高在-11.10m~-12.20m,基础持力层为④细砂层和⑤粗砂层,承载力特征值分别为150 kPa和200 kPa,可以满足裙房及纯地下室部分地基承载力需要;不能满足高层部分地基承载力要求。因本工程设有二层地下室,故裙房及纯地下室部分采用天然地基,基础采用平板式筏形基础,而高层部分基础则采用桩筏基础。

(2)基桩采用钻孔灌注桩,桩端持力层为⑦-3微风化砂砾岩。桩端进入持力层深度不小于500 mm;基桩竖向承载力标准值为12120 kN,基桩竖向承载力特征值为6000 kN。

(3)抗浮设计。由于本工程抗浮设防水位很高,经验算需采取抗浮措施。为此本工程拟设置抗拔桩作为抗浮措施。

4.2抗侧力体系

本工程结构采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。上部结构嵌固层设在:(±0.00)楼板处。剪力墙的底部加强区高度为:地上1~3层(加强范围:地下1~地上4层)。

4.3屋盖及楼盖结构

本工程地下部分楼面(包括±0.00楼板)采用现浇主框架梁+厚板的楼盖体系;地上部分楼面采用现浇主框架梁+次梁楼盖体系;对于有较大孔洞的楼面,拟采取加强孔洞周围楼板的厚度及配筋以及加大洞口边梁截面尺寸等措施,提高建筑物的整体刚度。

设在三层的大堂顶板,由于大堂抽柱造成托柱转换,转换梁跨度17.4m,一般的钢筋混凝土结构不能满足要求,需采用钢骨混凝土梁的方案予以解决。

4.4抗震缝、沉降缝、伸缩缝的设置

本工程裙房部分和高层部分之间建筑荷载差别较大,存在一定的沉降差异。但因高层部分采用桩基础,经初步计算分析,两部分的沉降差较小,满足设计要求,故本工程不设永久后浇带,仅设施工后浇带,以防止混凝土因收缩引起开裂。为了有效地减小地下室结构较长所带来的混凝土收缩和温度应力等对结构的不利影响,除设置后浇带外,拟采取以下措施:

(1)设计措施上。适当提高基础外墙及地下室顶板的最小配筋率,顶板采用双层双向贯通配筋。

(2)材料选取上。混凝土原材料应采用低收缩、低水化热的水泥,控制基础外墙及底板的混凝土强度等级,使用60天的混凝土强度指标。基础外墙、顶板及地上的裙房顶层及主楼顶层的混凝土加入适量抗裂纤维;同时应严格控制混凝土外加剂的品种、质量和剂量。

(3)施工工艺上。采取有效的施工工艺和措施,并控制混凝土的浇筑时间和浇筑温度,以便部分抵消混凝土收缩和温度应力对结构的不利影响。在混凝土浇筑施工中,应采取二次振捣措施,并应加强混凝土养护,特别是前期养护。

4.5其他设计技术措施

本工程的结构高度、平面、竖向布置、复杂程度等均未超过规范的规定,不属于超限高层建筑工程。对于主、裙房相交处的混凝土墙体和柱子、梁适当加强配筋,以改善结构的抗震性能。而对于框支柱,采用钢骨混凝土柱的办法改善柱子的受力性能。

结构计算分析

5.1整体分析

本工程采用中国建筑科学研究院PK.PMCAD工程部编制的结构分析程序《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE》(08年4月版)进行结构分析计算。分析中考虑楼板开洞的影响,上部结构与地下结构作为一个整体进行计算。上部结构的嵌固部位设于±0.00处。

5.2计算结果分析

对本高层结构进行计算分析,框架柱倾覆弯矩百分比计算结果见表1所示,该结构的主要控制参数计算结果见表2所示。从表1~表2的计算结果表明,本高层框架剪力墙结构所采取的结构设计措施均可有效地保证本结构受力的安全性,其计算结果均满足相关规范要求。

表1框架柱倾覆弯矩百分比参数表

表2主要控制参数计算结果

结论

本文结合笔者多年从事建筑结构设计工作的相关經验,对高层建筑结构的设计特点和高层建筑结构体系类型与特点进行了简单的概述,说明了高层建筑结构的优越性性,对建筑结构设计人员在进行高层建筑结构设计中应注意的问题及存在的问题进行简要的总结及分析,在此基础上,从平面设计、竖向设计、结构整体稳定性、基础设计和多道设防等方面出发,指出了在高层建筑结构设计过程中应注意的事项及相关的解决措施或方法,以提高工程建设的经济性和安全性,提出的措施或方法可为相关的设计人员参考借鉴。

参考文献:

[1] 蔡振毅,蔡振中.高层结构设计中的若干问题研讨[J].结构工程师,2005,23(09):31-33.

[2] 陈群.浅谈高层结构设计中确定结构体系的几个问题[J].建筑知识,2002,26(08):101-103.

[3] 刘信江.钢筋混凝土高层结构设计常见问题探讨[J].江西建材,2009,21(12):293-294.

框架-剪力墙结构的合理设计 篇7

1) 剪力墙的合理数量。

框-剪结构中剪力墙的合理数量, 一是指剪力墙不能太少, 少到不足以抵抗风力或地震作用等水平作用, 这是结构设计所不允许的;二是剪力墙不宜太多, 以满足规范的侧移限值为好, 即结构刚度不宜太大。若刚度大, 则地震力相应增大, 结构内力也随之增大, 这对结构抗震反而不利, 而且会造成造价上升, 是属于不合理的结构设计, 设计时应注意剪力墙数量的增多有提高结构侧向刚度和增大地震作用的双重性, 保证侧向刚度与地震作用在经济性上的相对平衡是结构设计人员的重要职责。本着“安全使用、技术先进、经济合理、方便施工”的结构设计原则, 按照规范, 在一个独立的结构单元体系内, 剪力墙的数量应符合以下的要求与原则。

(1) 剪力墙在结构底部承受的地震倾覆力矩应大于结构总地震倾覆力矩的50%, 否则框架部分的抗震等级应按框架结构采用, 即剪力墙布置的数量不能太少。剪力墙数量是否恰当, 还可以通过计算剪力墙分配到的总剪力的多少来检验。按工程实践经验, 分配到总剪力的50%~80%之间较好。若剪力墙分配到的剪力过大 (超过90%) , 框架需要调整的内力就多, 说明框架太弱;剪力墙的剪力分配比例过小, 则框架部分的延性要求要提高, 会导致用钢量的增加, 经济性降低。

(2) 沿结构单元的两个主轴方向, 按《抗震规范》地震力计算出结构弹性阶段层间位移角, 对于高度不大于150m的高层建筑, 其位移角限值应不大于1/800。

(3) 结构的重力荷载效应和地震效应组合后, 剪力墙边框柱的配筋不至于由拉力控制, 即剪力墙受拉区的边柱, 按拉力计算出的竖向钢筋量, 应该小于按受压状态计算出的钢筋量。

(4) 剪力墙数量的设置还应考虑抗震设防烈度、场地类别、场地土、地震分组、建筑总高、结构总重力荷载、框架结构的刚度等多方面因素的限制。

2) 剪力墙的合理布置位置。

除剪力墙的设置数量外, 还需正确确定剪力墙的位置, 地震造成的扭转破坏多数是由于剪力墙布置不恰当造成的。剪力墙的布置方式决定了框-剪结构的刚度, 剪力墙应沿结构的纵横两个方向布置, 且在每个方向上做到分散、均匀、周边、对称。在独立结构单元的纵向和横向, 均应沿两条以上且相距较远的轴线设置剪力墙, 使结构具有尽可能大的抗扭转能力。一般情况下, 剪力墙宜布置在竖向荷载较大处, 平面形状变化处和楼盖水平刚度变化处, 如角隅、端角、凹角等应力集中处;楼电梯间因楼面开洞严重削弱了楼板的刚度, 为保证框架和剪力墙协同工作也应设置剪力墙。但是纵向剪力墙不宜设置在结构单元的两端, 以免纵向框架梁和楼板因受到变形约束的区段过长而产生较大的收缩和约束应力。具体分述如下。

(1) 分散:剪力墙的布置应考虑地震力分散作用于刚度大致相等的多片剪力墙上。如果一两片剪力墙的刚度很大 (相对于其余剪力墙) , 按照刚度理论, 地震力首先集中作用在此剪力墙上, 会造成该墙体内力很大, 截面及基础设计困难, 且当此首先受力的大刚度剪力墙一旦屈服破坏后, 其余较弱的剪力墙和框架很难额外担负起该剪力墙传来的很大地震力, 以致出现各个击破从而导致建筑物的破坏。

(2) 均匀:同方向的剪力墙应均匀地布置在建筑平面的各个区段, 而不是集中地布置于同一区段内, 以防止楼盖因较大的水平变形导致地震力在各榀框架中的不均匀分配, 同时每道剪力墙承受的水平力不宜超过总水平力的40%, 以避免该片剪力墙对刚心位置影响过大及基础承担过大的水平力, 且其一旦破坏对整体结构不利。

(3) 周边:剪力墙应尽可能地沿结构平面的周边布置。在同等剪力墙面积的情况下, 沿周边布置可获得结构抗力的较大水平力臂, 充分提高整个结构的抗扭转能力, 同时又减小位于周边而受室外温度变化的不利影响。

(4) 对称:剪力墙应尽量做到对称布置, 如果在平面上难于做到对称布置时, 可通过调整剪力墙的长度与厚度, 使结构的抗侧刚度中心尽量与质量中心相接近, 缩小质心与刚心的偏心距, 以减弱地震时结构的扭转振动。

(5) 在一个结构单元内, 同一方向的各片剪力墙不宜是单肢墙, 应多设置一些双肢墙和多肢墙。因为对于单肢墙来说, 一个方向的刚度仅由该方向的的剪力墙提供, 而双肢墙和多肢墙, 一个方向的刚度由该方向的剪力墙和相连的翼缘共同提供。当把纵横墙连成T、L形及封闭形时, 可充分发挥剪力墙自身刚度, 避免同方向的所有剪力墙同时在结构底部屈服而形成不稳定的屈服机构。

(6) 剪力墙宜设置在不需要开大洞口的位置。这样可形成刚度较大的抗侧力构件, 因为框-剪结构中的剪力墙, 其片数是有限的, 为了使其起到主要抗侧力构件的作用, 每片剪力墙都需要一定的刚度, 如剪力墙上开大洞口, 则其刚度被大大削弱, 这与设置剪力墙的初衷相违背。

3) 剪力墙的位置和数量的验证。

剪力墙布置的位置和数量是否合适应通过一定的方法检验。侧向位移满足《高层规程》的要求, 是合理设计的必要条件之一, 但不是充分条件, 即合理设计其侧向位移一定要满足规范的限值, 但位移满足了规范限值的结构不一定是合理结构, 还要考虑周期、地震力大小等综合条件。因为抗震设计时, 地震力的大小与结构的侧向刚度直接相关, 侧向刚度小, 则吸收的地震力也小, 侧向位移也可能在规范允许的范围内, 此时的结构设计不一定是合理设计, 所以在满足侧移条件以及高层结构设计需控制的轴压比、剪重比、刚度比、位移比、周期比、刚重比、层间受剪承载力比等目标参数外, 还应考虑其他的综合因素。

(1) 通过结构自振周期的验算剪力墙的布置, 对于正常的设计, 不考虑周期折减的结构计算自振周期, 框-剪结构其第一振型的周期T1= (0.06~0.12) n, 第二、三振型的周期近似为T2= (1/3~1/5) T1, T3= (1/5~1/7) T1。

(2) 通过结构底部的计算剪力来验证剪力墙的布置。一是结构底部的剪重比要大于规范规定的最小限值, 二是对于截面尺寸、结构布置都比较正常的结构, 其位移曲线应为反S形曲线, 且接近直线, 在刚度比较均匀的情况下, 位移曲线应连续光滑, 无明显的突变和拐点。

4) 剪力墙的构造。

结构的抗震构造措施应和抗震计算具有同等重要的地位, 在进行概念设计时, 构造措施甚至比抗震计算还要重要。在注意满足规范要求的同时, 尚应注意以下几点:

(1) 框-剪结构中的剪力墙一般是零星分散布置的, 所形成的结构刚度并不很大, 为了使剪力墙成为主要的抗侧力构件, 《抗震规范》第6.1.8条规定“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400”, 这是要求连梁的刚度不宜太小。相反, 在剪力墙结构中, 由于墙体多而密, 所形成的结构整体刚度往往过大, 吸引的地震力大, 因此, 《抗震规范》第6.1.9条规定较长的抗震墙宜开设洞口, 将一道抗震墙分成长度较均匀的若干墙段, 洞口连梁的跨高比宜大于6, 各墙段的高宽比不应小于2, 这是要求连梁刚度不宜太大。规范的这些要求是通过控制剪力墙连梁的刚度, 来调整剪力墙墙体的刚度, 从而使结构整体刚度调整至合适程度, 更好地发挥开洞剪力墙的作用。

(2) 一片剪力墙的长度不应大于8m, 当超过时, 应利用洞口分割成两片墙, 当功能上不需要洞口时, 洞口可用轻质材料填充, 因为过长的剪力墙中央部分的钢筋尚未达到屈服阶段, 其端部的钢筋早因变形过大被拉断而破坏, 这对在核心筒位置布置的剪力墙应特别注意。

(3) 框-剪结构是典型的双重抗侧力结构体系, 抗震设计中, 通常剪力墙作为第一道抗震防线首先屈服, 框架作为第二道抗震防线。框架在剪力墙屈服后增加了荷载效应, 应让框架有足够的安全储备, 规范中对框架总剪力的调整有明确的规定。在框-剪结构中, 无论在剪力墙屈服以后 (剪力墙刚度退化) , 或者在框架部分构件屈服以后 (框架刚度退化) , 另一部分抗侧力结构仍能发挥较大作用, 在两部分之间会发生内力重分布, 它们仍能够协同变形共同抵抗地震而不至于倒塌。总之, 适当处理构件的强弱关系, 使其形成多道抗震防线, 充分发挥双重抗侧力结构体系的作用, 保证结构的承载力和良好的延性, 是增强结构抗倒塌能力的重要措施。

通过以上的分析可知, 要对框-剪结构做出合理的设计, 就要对框-剪结构中的剪力墙做出合理的设计, 包括剪力墙的合理数量及布置位置、其构造措施等, 并应通过一定的方法验算其合理性, 使其满足安全、经济合理的使用要求。在具体工程中, 应首先在概念分析的基础上进行试算, 当其满足规范中的位移、地震周期、侧移曲线等各方面的要求时, 可认为剪力墙的设置是合理的, 再辅以正确合理的构造措施, 这样才可能做出合理的框-剪结构的设计。

摘要:从剪力墙的合理布置位置及数量、构造措施等方面分析框架-剪力墙结构的合理设计。

关键词:抗侧力结构体系,侧向位移,结构刚度,框-剪结构,合理设计,剪力墙,构造措施

参考文献

[1]GB50011-2001.建筑抗震设计规范.

[2]JG J3-2002.高层建筑混凝土结构技术规程.

[3]张维斌.多高层钢筋砼结构释疑及工程实例.中国建筑工业出版社.

[4]李国胜.砼结构设计禁忌及实例.中国建筑工业出版社.

框架剪力墙结构设计探讨 篇8

框架-剪力墙结构由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成, 由于剪力墙的抗侧刚度比框架的抗侧刚度大得多, 故它们的协同作用既可以提供整体结构较大的抗侧力, 也利用了框架结构可以提供较大空间的优越性。这种结构体系整体性好、刚度大、侧向变形小、抗震性能好, 易于满足高层结构中现行规范的限定值要求, 因而得到了广泛应用。

1 简化方法

框剪结构是在框架结构中设置一定数量的剪力墙而形成的双重结构体系。从受力及变形特点来分析, 在水平荷载作用下, 单独的剪力墙变形曲线为弯曲型, 其水平侧移主要取决于所受弯矩的大小, 剪力墙侧移越往上增加越快;而单独的框架变形曲线为剪切型, 其水平侧移与各楼层的剪力有关, 越往上侧移增加越慢。组成框架-剪力墙结构后, 通过各层刚性楼板的联系, 使框架和剪力墙协同工作, 两者变形一致, 共同承担水平荷载, 将两种不同变形特征的构件组成一种弯剪型变形的结构。在水平荷载作用下, 这种变形的协调使得两者之间产生相互作用力。框架与剪力墙之间楼层剪力的分配比例, 是随着楼层所处高度而变化。在下部楼层, 因为剪力墙位移小, 它限制了框架变形, 使剪力墙承担了大部分的剪力, 两者之间产生压力, 使框架的层间侧移减小;在上部几层, 剪力墙位移越来越大, 而框架的位移逐渐变小, 两者之间产生拉力, 即框架除了要承担原有的剪力外, 还要承担拉回剪力墙变形的附加剪力。

框剪结构是一个复杂的组合结构, 在仅考虑结构的水平作用时, 可作如下假定:

(1) 认为框架、剪力墙在其自身平面内的刚度很大, 而在其平面外的刚度相对来讲又极小, 故可忽略其平面外的刚度。这样, 就可将纵横向的框架与剪力墙分别考虑, 化空间结构为平面结构来处理。

(2) 认为各楼层在其自身平面内的刚度为无穷大, 在水平荷载作用下, 各平面抗侧力结构之间通过楼层联系而协同工作, 因此, 同一楼层处所有框架和剪力墙的水平位移均相等, 楼层只发生刚体运动而不产生变形, 这样整个结构的水平荷载就可按框架与剪力墙的等效刚度进行分配, 然后可分别进行变形和内力的计算。

(3) 水平地震作用由框架和剪力墙共同承担, 因而整个结构可划分为若干个平面结构, 共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载, 垂直于该方向的结构不参加受力。

(4) 侧向力的合力通过结构的抗侧刚度中心, 即结构的平面没有整体扭转。

基于上述基本假定, 可以将同一结构的所有框架和剪力墙合并为总框架和总剪力墙, 在总框架与总剪力墙之间用无轴向变形连梁连接。根据连梁的不同连接形式, 可将实际结构简化为刚接体系和铰接体系。采用杆模型分析时, 这两种体系在水平荷载作用下的整体反应区别不是很大。对于动力学分析, 还需作进一步考虑。在实际工程应用中, 仅考虑水平地震作用时, 对于框剪这类抗侧力结构的整体动力特性分析, 一般应将杆模型进一步简化为弯剪型层间模型进行处理。相对于剪切型层间模型, 弯剪型模型考虑了相邻层弯曲的影响, 与实际状况更为吻合。简化为弯剪型层间模型的关键在于楼层层间刚度和侧移刚度矩阵的推导, 可以采用结构动力分析的凝聚方法和柔度法。

在对原结构进行简化时, 要时刻控制好结构的质量分布及各质点的运动加速度, 首先要充分了解结构的动力特性, 其次要模拟有代表性的地震地面运动情况。要合理地简化为一维模型, 关键是如何确定一维模型的质量和刚度分布。

(1) 等效质量及分布相对比较容易确定。

对于一维杆系模型来讲, 根据框剪结构的具体情况, 原结构可等效为由若干段等截面杆组成的杆件系统, 而每段杆的线密度可以根据原结构沿高度方向的质量分布来确定。

(2) 等效刚度及分布由于影响刚度的因素较多, 确定起来也相对困难得多。

对一维杆系模型是要确定每段杆的截面惯性矩。由于刚度直接影响结构的位移, 所以, 目前确定等效刚度所采用的常用方法是“顶层位移法”。

2 算例

本次计算选用的是1幢12层的框架-剪力墙结构, 主要承重部件是3排4列共计12根立柱、每层的15根梁和2榀剪力墙。2层至11层结构形式相同, 底层和顶层的层高不同于中间各层。楼顶标高39.5 m, 底层层高为6.0 m, 2层至11层层高均为3.0 m, 12层层高为3.5 m。底层立柱截面采用500 mm×500 mm, 其余各层采用450 mm×450 mm。梁截面采用统一形式, 为200 mm×300 mm。剪力墙厚度取250 mm, 楼板厚度取100 mm。整个模型采用同一种混凝土材料, 弹性模量EX=3.0×1010Pa, 泊松比为0.2, 密度为2 500 kg/m3。通过分析, 得到自振频率和顶层位移, 运用简化分析方法得出简化模型的自振频率和顶层位移。

表1给出了框剪结构采用ANSYS分析的三维实体模型与一维杆系模型的自振频率比较, 表2给出了三维实体模型与一维简化模型在单位加速度所产生的惯性体积力作用下的顶层位移。

通过上述结果的比较不难看出, 三维模型与一维模型的整体自振频率是非常接近的, 而且实体模型的顶层位移与简化模型的顶层位移也非常接近。这也进一步说明, 采取适当的简化方法, 将空间结构简化为某方向上的一维结构是可行的。对框剪结构的一维简化模型施加相应反应谱激励得出简化模型的反应谱响应, 简化模型的基底剪力和顶部位移如表3所示。根据等效地震荷载, 计算出在等效地震作用下, 实体结构顶部位移和基底剪力如表4所示。

框架剪力墙结构节点质量控制 篇9

太原铁建生产调度指挥中心楼工程,地下2层,地上12层,总建筑面积20 063.11 m2,总高度为45 m,地下2层为剪力墙结构,地上12层为框架结构,局部为短肢剪力墙,框架的抗震等级为二级,地下室、首层及12层层高为4.5 m,其余层层高3.6 m,框架柱截面尺寸全部为800 mm×800 mm,框架梁截面高度分别为950 mm,900 mm,800 mm,700 mm,500 mm等,地下室剪力墙部分采用竹胶板和多层板相结合支模方式进行墙柱梁板一次性支模整体浇筑施工工艺;地上部分墙柱采用定型钢模板,梁板采用竹胶板、多层板相结合支模的施工工艺,墙柱混凝土等级为C40,C35两种,梁板混凝土等级为C30。

根据本工程特点,框架剪力墙梁柱结构节点,尤其是边柱、角柱的梁柱节点质量控制是主体结构施工质量控制的关键。

2 梁柱节点区钢筋绑扎质量控制

施工图纸是设计人员通过荷载计算、抗震验算等一系列的力学计算而绘制出来的施工图,施工图纸中会标示构件尺寸、钢筋数量、钢筋型号,而在实际施工中不仅仅是依据图纸的标注施工,更多的是根据图纸、图集及规范相结合得知箍筋加密区范围、锚固长度、搭接区域等要求进行钢筋绑扎。在我们以往的施工过程中经常在钢筋验收时出现节点区箍筋加密区高度不够导致箍筋数量不足,箍筋间距不均匀;对于框架梁的纵筋在后台加工过程中按构件长度及锚固长度正确的下料加工,前台安装时由于柱箍筋加密区影响,没有合理安排施工工序,导致梁纵筋被箍筋绊住无法安装,有些工人私自烧断弯锚段致使锚固长度不足影响结构安全。究其原因,一方面是部分施工管理人员素质较低,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄;另一方面是施工所采取的工艺流程限制,不能合理的安排绑扎次序,施工中柱节点加密区箍筋阻挡了梁纵筋的安装,导致梁钢筋无法穿入柱内。

2.1 梁柱节点区钢筋绑扎存在的问题

2.1.1 先柱后梁绑扎

在以往的框架节点钢筋绑扎时,除图纸注明框架全高加密箍筋外,一级~四级抗震等级的框架柱加密区范围是柱长边尺寸、楼层柱净高的1/6,500 mm三个数值中取最大值。在实际施工中柱钢筋绑扎经常是将柱身箍筋、加密区箍筋及节点区域箍筋一次性绑扎完成,然后进行柱模板安装,浇筑柱混凝土至梁底10 cm处,拆除柱模板后进行梁板支撑体系搭设,安装梁板底模板及梁柱接头处柱模板,绑扎框架梁钢筋。框架柱箍筋、加密区钢筋一次性绑扎对框架柱混凝土浇筑施工带来麻烦,在浇筑混凝土时混凝土操作人员为了从柱纵筋侧面将泵管放入柱模内不得不将加密区箍筋撑开,即使从上方竖直将泵管放入柱模内,由于浇筑高度限制,箍筋绑扎的加密区不可能一次性浇筑到位,浇筑混凝土时部分绑扎好的箍筋会被混凝土污染,下次浇筑上层混凝土时还会影响混凝土的粘结。此外,在梁钢筋绑扎时,尤其是边柱和角柱的梁纵筋是弯锚在柱内,梁下排钢筋很难安装,不得不撬开加密区箍筋或者烧短弯锚长度进行安装,使得纵筋锚固长度不够,给结构安全带来隐患。

2.1.2 先梁后柱绑扎

先绑扎完柱节点加密区箍筋导致混凝土浇筑困难、钢筋污染、梁纵筋难以绑扎一系列问题时,在另外一些施工中将柱箍筋绑扎至梁底10 cm处,然后进行柱模板安装,混凝土浇筑,拆模后先进行梁板支撑体系搭设安装梁板底模板,绑扎框架梁钢筋,安装梁柱接头处柱模板。这样施工可以提前将梁钢筋龙骨绑扎完成,待梁模板安装完成后直接将梁钢筋骨架落入梁模内。这种做法满足了梁在柱内的锚固长度,但梁柱节点区的柱箍筋难以绑扎,由于我们施工的太原铁建生产调度指挥中心楼框架柱截面尺寸为800 mm×800 mm,柱截面尺寸较大,而柱箍筋采用的是复合箍筋(ϕ12的螺纹钢),导致节点区的箍筋无法绑扎、数量不够、间距不均匀难以调整。已经放入的梁筋却无法在节点区安装箍筋,钢筋工经常采用两个“破口”箍筋对焊的方式形成一个箍筋套子,这样既浪费了材料,又给简单的施工工艺带来了繁重的工序,结构安全也存在隐患。

2.2 优化施工工艺后的节点区钢筋绑扎

2.2.1 梁柱交替绑扎

以往施工先柱后梁的绑扎和先梁后柱的绑扎都难以保证节点区钢筋布置要求,于是我们通过细分工艺流程,合理的安排施工工序,梁柱钢筋的绑扎紧密配合,来保证节点区钢筋符合设计及规范要求。在我们实际施工中墙柱采用定型钢模板,首先绑扎剪力墙和框架柱钢筋,箍筋及箍筋加密区绑扎至梁底10 cm处,同时再在上方500 mm高的位置绑扎一道定位箍筋,以保证浇筑混凝土时柱纵筋的位置、间距不会受到混凝土浇筑产生位移,钢筋绑扎完成后进行混凝土浇筑,浇筑高度根据最后一道箍筋的位置来确定,钢模拆除后剔凿出表面的浮浆,进行梁板支撑体系搭设安装梁板底模板,将柱上部的定位箍筋落到梁下侧,将梁底部纵筋放置在框架柱内,然后绑扎节点区柱箍筋,节点区箍筋绑扎距离框架梁上部纵筋位置时,将梁上部纵筋放入柱内,完成框架梁钢筋绑扎后再在梁上方的框架柱或剪力墙上加一道定位箍筋。

2.2.2 施工流程

施工流程为:绑扎框架柱钢筋(箍筋绑扎至梁底10 cm处)→浇筑框架柱混凝土,拆模安装梁板底模→绑扎框架梁底部纵筋→绑扎梁柱节点区域内箍筋→绑扎框架梁上部纵筋→在梁上方500 mm处绑扎框架柱定位箍筋。

3 梁柱节点区模板安装要点

模板安装好坏是决定构件截面尺寸和观感质量的关键,梁柱节点的模板由于不规则,支模工效低,支撑体系及模板加固相对困难,加固不牢固,在混凝土的浇筑过程中会发生跑模、胀模、漏浆等现象,浇筑后的构件观感效果差,剪力墙及框架柱接槎处产生搓台等现象。节点区模板安装的顺序也很重要,由于梁板采用木模板,在梁模板加固过程中采用对拉螺杆进行加固(见图1),在对拉螺杆安装时对梁侧进行钻孔,产生的木屑很难清理,最后无论是用水冲刷还是用气泵清理,最终木屑都会落到节点区的柱顶,如果提前安装节点区模板要拆除再重装往往十分麻烦,不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理。结合节点箍筋的绑扎顺序,在安装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板。节点区模板采取框架梁宽度范围以外的节点模板现场定制“L”形模板的改进做法。根据不同位置梁柱交接处柱侧面积及尺寸,制作成不同形状的“L”形阳角模,背楞用50 cm×100 cm方木加固,做成模板如图2所示,柱截面内用井字钢筋与柱钢筋绑扎作为定位卡,模板靠紧定位卡后用钢管和对拉螺杆结合的方式固定,在模板接缝处贴海绵胶条,防止漏浆。柱子节点支撑架与梁板支承架连成整体以增加其刚度和稳定性。

4 梁柱节点区混凝土浇筑质量控制

本工程混凝土使用商品混凝土,由于施工场地狭窄,墙柱距离分散,只能依靠塔吊吊运混凝土进行浇筑,梁板混凝土浇筑采用地泵和布料机相结合的方式进行混凝土浇筑,墙柱混凝土等级为C40,C35混凝土,梁板采用C30混凝土,由于节点区墙柱梁板混凝土标号不统一,先浇筑墙柱高标号混凝土,柱子混凝土分层振捣,在楼面梁板处留出45°斜面。

5 结语

框架剪力墙结构工程 篇10

一、框架剪力墙结构

(一) 内涵

框架剪力墙结构以原有的框架结构、剪力墙结构为基础, 经过一定的改进形成了一种新型建筑结构, 也被称为框剪结构[1]。具体是指在框架结构上方, 合理布设多个短肢剪力墙, 形成一个灵活、系统性良好的建筑空间, 以此来满足多样化建筑需求, 并具备较强的抵抗平面负载的能力, 具体结构如图所示。

(二) 特点

简单来说, 框架剪力墙结构主要由框架结构与剪力墙结构这两部分组成, 它是参照各自的抗侧力研发出的一种现代技术, 它继承了这两种结构的优势, 并有效融合了这两种结构。在具体的建筑工程中应用框架剪力墙结构时, 它会承担水平负载, 曲线形变程度较大, 然而在上层建筑中正好相反, 位置变动较大, 对应的外侧结构运动比较激烈, 内部收缩性能较强。综合来说, 框架剪力墙结构具有较强的刚度和水平负载能力, 且空间整体性能良好, 房梁不会外露, 便于室内布置[2]。

二、框架剪力墙结构施工工序

基础施工、建筑主体施工以及装修施工这三部分组成了框架剪力墙结构施工, 其中在基础施工过程中, 主要包含放线测量、静压关注施工、土方挖掘、支护施工等工序, 待完成基础施工后, 应开展验槽、砼垫层、地下室施工, 同时, 还应围绕砼进行全面养护, 针对墙柱进行放线、回填基础土方;在建筑主体施工过程中, 严格依据主体部分, 合理开展放线测量工作, 并提前埋设水电以及墙柱钢筋, 另外, 主体施工还包含模板以及梁板钢筋施工工序, 最后应针对墙柱、梁板等进行有效的养护;在装修施工过程中, 主要包含工程测量、摊铺屋面防水层、砌筑、抹灰、刷漆、摊铺板砖、装设门窗等多种工序。在高层建筑中应用框架剪力墙结构时, 应依据具体规模和实际条件, 合理划分施工工序, 进而确保剪力墙结构施工的正常、有序开展。

三、框架剪力墙结构施工技术

(一) 放线测量技术

在剪力墙结构施工的放线测量环节, 首先, 应仔细研读施工图纸, 并参照施工图纸开展放线测量工作, 明确放线测量标准, 有效利用现代放线测量工具, 有序开展放线测量工作[3]。例如, 可以借助经纬仪或者全站仪开展放线测量。另外, 还应构建科学的轴线控制网, 参照放线测量的实际情况, 认真标注, 同时, 还应反复核对放线测量结果, 确保放线测量结果的真实、可靠, 进而保障建筑工程施工质量。

(二) 钢筋施工技术

钢筋施工在建筑工程施工中占据着重要的位置, 钢筋也是工程建设中的主要工程材料。在钢筋施工中, 应严格把控钢筋质量关口, 使其满足工程标准, 并配有科学的检验报告。同时, 还应有效控制搭接长度、位置、连接形式, 切实保障剪力墙结构的施工质量。对于框架剪力墙结构中所使用的主要钢筋, 应借助预制砂浆快, 确保捆绑牢固。

如若某一梁柱节点, 梁的穿过方向超出四种时, 出现梁面筋保护层厚度不满足标准的可能性较大, 这将会大大影响梁的负载能力, 一旦遇到此种问题, 应及时报告给设计人员, 参照实际情况, 再次计算梁的负载能力, 并依据梁面筋的具体位置合理设定梁箍筋高度。在实际建筑施工活动中, 通常会强行抬高跨越中心地带的梁面筋, 此种操作不仅不能增强梁的负载能力, 还会增加施工经费的投入力度。

在框架剪力墙结构施工中, 在钢件搭接环节常常使用捆绑搭接以及电渣压力焊接技术, 在具体的施工过程中, 参照钢筋的具体搭接情况, 应选用合理搭接形式以及技术。在搭接钢筋时, 一定要满足相关标准, 进而为钢筋施工提供基础保障。对于框架剪力墙结构中的柱筋接头, 应按照交叉排列的样式进行布设, 还应确保箍筋拐角位置以及竖筋交叉位置垂直。在捆绑柱节点加密箍筋的过程中, 应依据剪力墙结构工程的实际情况, 合理选择捆绑工艺, 有序开展捆绑工序。另外, 在剪力墙结构的实际施工过程中, 还应着重做好梁钢筋施工, 明确施工标准, 严格参照施工规范开展相应的施工操作, 确保钢筋材料满足工程标准, 切实保障框架剪力墙结构。

(三) 混凝土施工

1. 混凝土施工技术

混凝土施工在建筑工程中占据着重要的位置, 在框架剪力墙施工中, 待完成钢筋捆绑和模板施工工作后, 才可开展混凝土施工。通常混凝土施工是指针对梁板、墙柱结构、部分商品砼实施混凝土操作, 然而在具体的建筑工程中, 应依据工程的实际情况, 合理选择施工内容和施工技术[4]。

在浇筑框架剪力墙结构的墙柱时, 在着手施工前期, 首先, 围绕墙柱底部实施填筑操作, 主要利用无石子砂浆完成, 在浇筑墙柱时, 应实施逐段分层浇筑, 严格参照施工标准开展浇筑操作, 浇筑厚度应满足相关标准。在浇筑梁板时, 采用同时浇筑的形式, 在具体的浇筑过程中, 首先浇筑工程梁, 然后同时浇筑梁和板, 最后, 重视后期养护工作, 切实保障建筑工程的整体质量。

2. 缝隙控制技术

绝大多数建筑工程均在夏天施工, 因温度较高, 为避免出现混凝土裂缝, 切实保障建筑施工质量, 可从以下几方面着手:

(1) 改善混凝土配制比, 改善原材料, 融合高效减水剂, 有效控制水泥在混凝土中的比重, 禁止掺杂任何微膨胀剂;

(2) 严格控制入模温度, 减小温度升高速度;

(3) 依据工程标准, 有序组织工程施工, 充分利用混凝土泵送技术, 通过斜面分层法浇筑梁柱, 对于墙体以及框架柱, 实施整体分层法, 有效调控分层厚度;

(4) 注重混凝土的养护, 对于水平构件, 在其上方摊铺塑料袋, 对于竖向构件, 在其周边贴挂麻袋片, 并外包塑料布, 适当浇筑, 保障混凝土施工质量。

结语:在科学技术高度发展的今天, 不仅提升了建筑工程的性能, 还提高了建筑工程的质量。框架剪力墙作为一种应用广泛的的施工技术, 其在建筑工程中的大力应用, 显著提高了建筑施工水平。然而, 因建筑施工规模日益扩大, 施工结构更加复杂, 使得框架剪力墙面临新的挑战, 因此, 我们应加大在其施工技术方面的研究力度, 充分利用最新技术, 切实保障建筑施工质量。

参考文献

[1]乔志强.建筑工程中框架剪力墙结构工程施工技术探析[J].建材发展导向, 2014, (3) :79-80.

框架剪力墙结构建筑施工技术 篇11

摘 要:框架剪力墙在现代城市高层建筑中的应用越来越广泛,对建筑工程的施工也具有很大的影响。框架剪力墙具有优良的特性,以使其适应城市的发展。由于框架剪力墙结构建筑施工质量的要求较高,故而需对框架剪力墙施工技术进行研究,不断完善和发展,以打造更为优质的工程。本文主要从框架剪力墙的特点和施工技术进行探究。

关键词:框架剪力墙;施工技术;结构特点

随着社会的不断发展和逐步城市化,高层建筑应运而生,它可以很大程度的节约土地,但同时又受地震、活动范围空间有限的限制。框架剪力墙结构由于抗震性能较好、平衡稳定、空间灵活而被广泛的应用于高层建筑中。在框架剪力墙建筑工程中,框架剪力墙施工技术决定着工程的整体质量,本文将对其进行深层次的探究,以不断提高工程质量。

一、框架剪力墙的结构特点

(一)框架剪力墙的结构

随着社会的不断发展,为了节省更多的土地空间,高层建筑越来越多的覆盖在城市里的每个区域。对于高层建筑来说,单一的框架结构和剪力墙结构均不能满足需求,只有结合二者的优点才能充分发挥其优势,使高层建筑的稳定性增加。框架剪力墙结构是框架结构和剪力墙结构的综合,是在框架结构的两侧辅助于剪力墙结构,这种模式能够使得剪力墙稳定高层建筑的下层压力,又能防止高层建筑中上层剪力墙的向外扩张。另外,由于框架的支撑,使得剪力墙能承担内部结构的各种负荷,从而提高框架剪力墙的承载力和稳定性,这也是框架剪力墙结构具有抗震能力的原因。它的结构特殊,承重结构主要采用钢混墙板,内部的梁柱得以隐藏,提升了整体的内部空间。

(二)框架剪力墙结构的受力特点

框架剪力墙与主要采用梁柱做承重结构有很大的差别。梁柱只能承受来自上部的压力,不适用于高层建筑;而框架剪力墙则能承受来自各方各面的压力,大大提升了稳定性。普通的框架结构的受力方向主要来自上方,对于高层建筑来说,从上到下依次为屋顶、房梁、楼板、梁柱、基础和地基,框架结构承受的压力从楼板传向梁柱再依次传递给基础和地基,所承受的压力较重,如果负荷超过一定限度,便会造成建筑的坍塌;而剪力墙具有一定的抗剪力性,主要承担水平压力。框架剪力墙具备两者的共同优点,既能承受来自上部的压力,又能在一定程度上承接水平的负荷,因此提高了建筑的稳固性。而在地震过程中,由于强大的剪力作用使得普通框架结构的建筑承受不了巨大的剪力而倒塌。对于框架剪力墙结构来说,能够承受剪力作用,能使得地震中建筑物的牢固性提高,从而保证建筑的安全以及人的生命财产安全。

(三)框架剪力墙结构的变形特点

框架剪力墙的优点与其承受水平压力时的变形特点息息相关。当承受一定的水平压力时,框架结构受到水平压力的作用而产生侧向变形,主要呈剪切型变形;而剪力墙受到水平压力的作用后,会向两侧扩张产生弯曲型变形。而框架剪力墙的结构是框架结构和剪力墙结构相互作用、相互镶嵌,故而结合了两种结构的优点,当承受一定的水平压力时,便会呈现反向的S型曲线。这种变形特点恰恰符合框架剪力墙的受力特点,剪力墙的变形程度跟高度有关,在较低部位的变形较小,在较高部位的变形程度较大,使得剪力墙主要承受水平荷载,因此,大大提高了高层建筑的安全性能。

二、框架剪力墙结构建筑施工技术的探究

框架剪力墙的施工主要包括三个部分,第一部分是基础施工部分,第二部分是主体施工部分,第三部分是装修施工部分。在这三个环节中,需要选取适当的施工技术进行施工,才能确保工程的安全性能和稳定性能,框架剪力墙结构建筑施工技术是施工过程的关键,是决定建筑工程好坏的标准。主要应从以下几个方面进行探究:

(一)钢筋工程施工阶段的技术

在高层建筑中,框架剪力墙结构建筑工程施工阶段会使用不同规格、数量种类繁多的钢筋,由于工程的程序繁琐,容易使钢筋框架发生严重位移或者由于钢筋节点的数目多而造成纰漏,从而影响框架剪力墙结构建筑工程的工程质量。第一,首先应固定箍筋框,它的固定,能够大大降低施工阶段中钢筋位移的现象,保证结构的稳定性;第二,应在计算机中设计合理的钢筋结构模型,精确计算出钢筋的节点数目,可以减少混乱,加速工程的进度,保证工程的安全性;第三,除了精确的模型图纸外,还应在现场设置样本模型,让施工者有依据的进行施工,加速工程的进展,提高施工的效率。

(二)模块工程施工阶段的技术

在这个阶段中,技术要求较高,难度系数较大,因此需要注意以下问题:第一,关于内外模板的配制,应注意内模板要短于外模板且控制在一定的范围内。它能有效保证模板的准确性,是框架剪力墙结构建筑工程施工中最重要的技术手段;第二,为了不影响浇筑环节的施工,应在内侧模板用一个短的钢筋头进行固定,防止在施工过程中发生位移,影响工程进度和质量;第三,要注意墙模板和楼板之间缝隙,如果不加以注意,在施工阶段,将会造成浆液的外渗,不利于提高工程的效率。在有空隙的地方需要用一些材料进行及时的填补;最后,为了保证墙体的不受损伤,应和模板保持一定的距离,并在中间填充海绵;在进行吊装时,应注意钢筋和墙体保持距离。还应注意技术的精确性和外观的美观性。

(三)混凝土工程施工阶段的技术

混凝土是保证框架剪力墙结构建筑工程施工稳定性的保障。在混凝土施工阶段,混凝土材料的选择是首要任务。应选择优质的混凝土进行施工,如果发现混凝土的原料质量出现问题要进行及时的更换,防止后期出现安全问题,另外还要注意混凝土的配比和混凝土的养护。混凝土能提高结构的稳定性,提高结构的刚度,因此,混凝土施工环节技术手段的控制也会对工程质量产生影响。在施工阶段,要注意混凝土使用的条件和防止混凝土出现裂缝。

三、总结

框架剪力墙结构聚集了框架结构和剪力墙结构的优点,这便决定了框架剪力墙结构在高层建筑中的地位。框架剪力墙结构建筑施工过程中,施工技术是保证工程顺利完工和工程质量的前提。虽然框架剪力墙结构建筑工程的施工难度系数不高,但仍需因地制宜,根据当地条件选用适当的施工技术,以确保工程的整体质量,打造优质工程。

参考文献:

框架-剪力墙结构的经济合理设计 篇12

(1)框架-剪力墙结构中剪力墙数量的合理确定。在设计中既要满足位移限值的要求,又要充分发挥框剪结构中各抗侧力构件的作用,做到安全、经济合理。剪力墙合理数量的确定原则是:在满足规范规定的位移限值条件的前提下,剪力墙数量应尽量减少,但应满足在基本振型地震作用下,剪力墙部分承受的地震倾覆力拒大于结构总地震倾覆力拒的50%。同时,规范规定框架部分承担的剪力至少为底部总剪力的20%、或各层框架承担的地震总剪力中最大值的1.5倍(取二者的较小值)。这样,框-剪结构就设计成双重抗侧力体系,实现抗震设计的多道设防,其抗震性能比较好,且经济合理。确定剪力墙数量之后,还应验算结构的自振周期T,使结构的自振周期避开场地的卓越周期。

(2)平面布置。在平面布置中,尽量使刚度中心与荷载合力中心重合或尽量靠近,减少地震作用下的扭转。扭转对结构的危害很大,为了提高结构单元抗扭转的能力,剪力墙尽量靠周边设置;单片墙肢长度不宜过长,以免受力过分集中;纵、横剪力墙宜组成L形、T形、[形等。另外,在设计中要满足规范中剪力墙的间距限值,以防止楼板在自身平面内变形过大。

(3)竖向布置。竖向刚度是否均匀,也主要涉及剪力墙的布置。在设计顶层要求抽墙、柱形成大空间的框-剪结构时,要加大其设计内力,加大它们的承载力,提高配筋等加强措施。

(4)填充墙布置。在平面和竖向布置中,填充墙刚度对框剪结构的总体影响是不能忽略的。其布置也应本着均匀、对称的原则进行。

2 框架-剪力墙结构经济合理设计的措施

(1)剪力墙结构设计措施。 (1) 将剪力墙做成四周有梁柱的带边框墙。边框应具有足够的斜截面受剪承载力,以承担因墙身通裂对边框梁柱引起的附加剪力。 (2) 控制每肢墙的高宽比。必要时可设结构洞口或结构竖缝使变成双肢墙或多肢墙,可控制裂缝和屈服部位出现在结构竖缝和洞口连梁处,形成耗能机构,同时使原剪力墙一分为二,刚度降低,避免发生剪切破坏和底部墙体过早屈服。 (3) 对剪力墙的刚性连梁的组成和构造采取一定措施。措施之一是在1/2梁高的中性面上留一水平通缝,在缝的上、下两侧各埋置钢板,钢板上开有椭圆形螺栓孔,用高强螺栓把两钢板连结。在竖载、风载和小震下,高强螺栓把水平通缝分开的两部分连梁连结成整体工作,使连梁具有一定的“刚性”。

(2)框架结构设计措施。 (1) 加强框架的角柱。角柱是连结纵横框架的枢纽,要增加框架的空间整体性,就要加强角柱的抗剪性能。 (2) 沿周圈框架平面按K形支撑和X形支撑布置一定数量的钢筋砼抗剪墙板或配筋砌块抗剪墙板,能有效克服框架的剪力滞后现象,显著提高框架的整体性和抗推刚度,减少结构的整体侧移,特别有利于减小层间侧移。但这种结构的延性较差,因此,可以在墙板上开十字形结构竖缝使之出现薄弱部位,形成延性耗能墙板。 (3) 设置偏交斜撑等赘余杆件,用弯曲耗能代替轴变耗能。

(3)整体结构的匹配。 (1) 实行机构控制,实现总体屈服机制。在结构的特定位置设置一定数量的人工塑性铰,对塑性铰发生的区域、顺序及塑性程度进行控制,使得结构在强震时能形成最佳耗能机构。 (2) 使结构的刚度和承载力相匹配。要根据建筑的重要性、装修等级和设防烈度来综合这一对矛盾,以确定出结构的侧移限值,从而定出抗震墙的数量、厚度,做到既安全又经济。 (3) 使结构的刚度和延性相匹配。

3 框剪结构设计中应注意的问题

(1)嵌固层位置选位。嵌固层位置对结构计算模型有直接的影响,它是结构计算的关键环节之一。地下室结构刚度情况决定了嵌固层的位置。要分析地下室与首层的刚度差别情况:若首层刚度小于地下室刚度的50%时,可取±0.00作为计算嵌固层位置;若首层刚度与地下室刚度差别不明显时,计算嵌固层位置要向下移一层考虑甚至移基础顶面。在嵌固位置其楼板也要有足够的刚度,因而设计中往往将嵌固位置的楼板厚度加厚。

(2)连梁高度计算。连梁的高度,一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算至楼板标高。对门洞而言是一样的,但对窗洞口,若自洞顶算至上层洞底,有时连梁的高度太高,高跨比不合理,在计算中往往出现算不下来的情况。对这种情况,笔者建议连梁高度可统一算至楼板结构面,窗台下剩余部分可用轻质材料填充,这样一方面可方便计算,又可方便施工。

(3)计算结果调整。框架是框-剪结构的第二道抗震防线,应提高其设计地震作用,增加安全储备,设计时应按规范规定进行相应调整。

(4)基础计算。采用箱基或筏基的框-剪结构,由于框剪结构剪力墙数目相对较少、间距较大,框架跨度较大,为节约基础板厚度,常常结合地下室使用功能,部分墙体采用钢筋混凝土墙,划小基础板单元。这种增设的钢筋混凝土墙体实际上是支承在主跨墙体上的倒深梁,设计中要按深梁进行分析和采取构造措施,若仅按墙体分析和采取构造措施可能是不安全的。

(5)构造措施。抗震设防的一个重要手段是靠采取构造措施来实现的,设计中对构件的构造措施要严格按规范要求采取构造措施。另一方面设计中要运用概念设计的思想来采取措施,对一些薄弱环节进行加强,主要包括剪力墙边缘构件的设置问题、填充墙刚度对框架的影响及小墙肢等问题。

结语

总之,框架-剪力墙结构综合了框架结构布置灵活、延性好和剪力墙结构刚度大、承载力大的优点,能满足现代建筑不同功能组合的需要,是一种适应面很广的结构体系。对此应按照经济合理的设计原则,采取积极有效的措施,科学处理其工程技术问题,在保证安全的情况下,改善其抗震性能,尽可能减少材料消耗,降低工程造价。

摘要:本文总结了框架-剪力墙结构经济合理设计的基本原则, 提出了相应的经济合理设计技术措施, 并讨论了设计中应注意的问题。

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