建筑高层框架结构布置

建筑高层框架结构布置（共10篇）

建筑高层框架结构布置 篇1

摘要：多层及高层房屋有以下特点, 随着房屋高度的增加, 由水平荷载 (风、地震) 产生的内力占总内力的比重越来越大, 建筑抗水平力的能力越显重要。另外, 随着房屋高度的增加, 竖向荷载及水平荷载在基础底部产生的内力也越来越大, 基础的设计也更为重要。文章介绍了多高层房屋的结构体子、结构布置、受力特点和框架节点的构造。

关键词：高层建筑,抗震要点,结构体系

多高层钢筋混凝土结构是广泛普及的结构形式。根据我国行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》 (以下简称《高规》) 的规定, 一般10层及10层以上或房屋高度超过28m的房屋称为高层房屋, 层数和高度在此之下的称为多层房屋。钢筋混凝土多高层房屋的结构体系主要可分为四类:框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构和筒体结构。

(一) 多高层房屋的结构体系

1. 框架结构体系

框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架承受竖向荷载及水平荷载的结构。根据建筑使用要求, 框架结构分为等跨或不等跨, 可以各层相等或不完全相等。根据施工方法, 框架结构分为现浇式、装配式和装配整体式。装配整体式框架采用叠合梁、预制柱, 并用现浇混凝土连成整体, 使它兼有现浇式和装配式的优点。

框架结构的优点是建筑平面布置灵活, 可形成较大的建筑空间, 建筑立面处理也比较方便。其主要缺点是侧向刚度较小, 当层数过多时, 会产生过大的侧移, 易引起非结构性构件 (如隔墙、装饰等) 破坏而不能满足使用要求。

2. 剪力墙结构体系

剪力墙结构是利用建筑物的纵、横墙体承受竖向荷载及水平荷载的结构。纵、横墙体也可兼作为维护墙或分隔房间墙。根据施工方法不同, 常用的剪力墙结构有:现浇式, 即用滑升模板, 大模板和小块拼装模板等施工墙体;装配式, 即壁板建筑;内墙现浇、外墙预制式, 外墙采用不承受水平荷载的挂板或承受水平荷载的预制板。

剪力墙结构的优点是侧向刚度大, 在水平荷载作用下侧移小, 其缺点是剪力墙间距小, 建筑平面布置不灵活, 不适合于公共建筑, 另外结构自重也较大。为满足底层布置商店或大的公用房间的要求, 把剪力墙结构的底层做成框架结构时, 称为框支剪力墙结构。虽然这种结构刚度有所削弱, 且沿高度方向刚度的突变会产生应力集中现象, 但还是经常被采用。

3. 框架—剪力墙结构体系

框架—剪力墙结构是在框架结构中设置一些剪力墙的结构, 它具有框架结构平面布置灵活, 有较大空间的优点, 又具有剪力墙结构侧向刚度大的优点。框架—剪力墙结构中, 剪力墙主要承受水平荷载, 竖向荷载主要由框架承担。

4. 简体结构体系

简体结构可分为框架—核心筒结构, 框筒结构, 筒中筒结构等。框架—核心筒结构由内筒与外框架组成, 这种结构受力很接近框架—剪力墙结构。

框筒结构及筒中筒结构, 有内筒和外筒两种, 内筒一般由电梯间、楼梯间组成, 外筒一般为密排柱与窗裙梁组成, 可看成开窗洞的简体。内筒与外筒用楼盖连接成一个整体, 共同抵抗竖向荷载及水平荷载。这种结构的刚度和承载力都很大。

(二) 多高层房屋的结构布置

多高层房屋除了要根据高度选择合理的结构体系外, 还要恰当地设计和选择建筑物的平面形状、剖面和总体型。多高层房屋的平面形状应简单、规则, 刚度和承载力分布均匀, 以减少水平荷载 (地震、风力) 作用下结构的扭转和翘曲变形带来的不利影响。《高规》对结构平面尺寸进行了相应的限制。当建筑物平面长度超过规范的限制而又未采取可靠措施时, 应设置伸缩缝。当建筑物相邻部分荷载相差悬殊或地基土层压缩性变化过大, 从而可能造成较大差异沉降时, 宜设置沉降缝将结构化为独立单元。建筑物平面布置不对称、刚度不均匀、高低错层连接等都容易造成震害。工程中常设置防震缝将结构平面划分为相对规则的形状, 以减少地震作用的不利影响。沉降缝应自结构底板起沿高度方向通长设置。沉降缝通常也可起到防震缝和温度缝的作用, 但需同时满足防震缝和温度缝的要求。

(三) 框架结构的受力特点

1. 竖向荷载作用下的近似计算——分层计算法

由精确分析法可知, 在竖向荷载作用下, 多层多跨框架侧移较小, 各层荷载对其他层杆件的内力影响也较小, 可以在计算中进行简化。分层计算法的基本假定为:在竖向荷载作用下, 可忽略框架的侧移;忽略本层梁上荷载对其他各层梁内力的影响。具体的计算方法为:将多层框架分层, 以每层梁与上下柱组成的单层框架作为计算单元, 柱远端假定为固端。分层计算所得的梁端弯矩即为最后弯矩。由于每根柱分别属于上下两个计算单元, 所以柱端弯矩要进行叠加。

分层法对侧移较大的框架及不规则的框架不宜采用。

2. 水平荷载作用下的近似计算——反弯点法

框架结构所受的水平荷载 (地震力、风力) 在计算时可将其简化成结点上的水平集中力。集中力作用下框架弯矩图的特点是各杆件弯矩均为直线, 且杆件都有一个反弯点。求出反弯点的位置和反弯点处的剪力y, 则框架的内力图即可得到。

当框架横梁线刚度ib与柱线刚度ic之比ib/ic≥3时, 框架上部各层结点转角很小, 可在计算中进行简化。它的基本假定为:在确定各柱间的剪力分配时, 认为ib/ic=∞, 则上下柱端只有侧移而无转角, 且同一层柱中各端的侧移相等;在确定各柱反弯点位置时, 认为受力后除底层外的各层柱上下端转角相等。

反弯点法的具体计算方法为:

(1) 将水平荷载化为节点荷载, 作用在框架节点上。

(2) 确定反弯点高度。对上层各柱的反弯点均取柱高的中点;对底层柱, 由于柱底为固定端而上端有转角, 反弯点偏于上端, 通常取2/3底层柱高。

(3) 每层柱共同承担的剪力等于该层以上水平荷载的总和, 每根柱分配到的剪力与该柱侧移刚度成正比。

(4) 由每根柱分配到的剪力计算柱上下端的弯矩, 再根据节点弯矩平衡求得梁端弯矩。

3. 水平荷载作用下的改进反弯点法——D值法

反弯点法的基本假定与实际情况是有出入的, 表现在:反弯点位置不一定在柱高的中点, 因为框架上下层的结点转角不可能相等;实际工程中常有ib/ic<3的情况, 此时结点不仅有侧移, 且转角也不能忽略。

改进反弯点法是在分析多层框架受力和变形特点的基础上, 提出修正柱的抗侧移刚度和调整反弯点高度的方法。修正后的抗侧移刚度用0表示, 故又称D值法。它的两项改进为:

(1) 增加了柱侧移刚度修正系数a, 它反映了由于节点转动降低柱抵抗侧移的能力, 可以根据梁柱线刚度比值计算柱侧移刚度为

(2) 调整反弯点高度, 根据分析, 各层柱的反弯点高度与该柱上下两端转角大小有关。影响柱上下转角的因素包括:结构总层数及计算层所在位置, 梁柱线刚度比, 荷载形式, 上下层梁线刚度比, 上下层柱高比。根据这些因素, 就可以查表计算出各柱的实际反弯点高度。

(四) 框架节点的构造

框架结构梁柱节点的连接直接影响结构安全、经济以及施工是否方便。在地震区进行延性框架设计时, 除了保证梁、柱构件具有足够的承载力和延性外, 保证梁柱节点不在梁柱构件失效之前失效, 也是十分重要的。设计时, 梁柱通常采用不同等级的混凝土 (柱的混凝土强度等级比梁高) , 这时要注意节点部位混凝土强度等级与柱相比不能低很多 (通常不宜超过5MPa) , 否则节点区应做专门处理。

在梁柱节点区应设置水平箍筋, 水平箍筋应符合规范对柱中箍筋的构造规定。非抗震设计时, 箍筋间距不宜大于250mm;抗震设计时, 箍筋设计应符合柱端箍筋加密区的要求。

框架中纵向钢筋在节点区的锚固和搭接都需要仔细设计。非抗震设计时, 应符合下列要求。

1.顶层中节点柱纵向钢筋和边节点内侧纵向钢筋应伸至柱顶;当从梁底边计算的直线锚固长度不小于la时可不必水平弯折, 否则应向柱内或梁、板内水平弯折, 当充分利用柱纵向钢筋抗拉强度时, 其锚固段折前的竖直投影长度不应小于0.5la, 弯折后的水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径。

2.顶层端节点处, 在梁宽范围以内的柱外侧纵向钢筋可与梁上部纵向钢筋搭接, 搭接长度不应小于1.5la在梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋可伸人现浇板内, 其伸人长度与伸人梁内的相同。

3.梁上部纵向钢筋伸入端节点的锚固长度, 直线锚固时不应小于la, 且伸过柱中心线的长度不宜小于5倍的梁纵向钢筋直径;当柱截面尺寸不足时, 梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折, 锚固段弯折前的水平投影长度不应小于0.4la, 弯折后的竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径。

4.梁下部纵向钢筋伸人节点内的锚固长度应取不小于12倍的梁纵向钢筋直径。在la为受拉钢筋的锚固长度。抗震设计时, 节点的构造要求更严格。

参考文献

[1]张立林.建筑工程技术[M].中国建筑工业出版社.

建筑高层框架结构布置 篇2

1落地剪力墙和筒体底部墙体应加厚，

2框支柱周围楼板不应错层布置。

3落地剪力墙和筒体的洞口宜布置在墙体的中部。

4框支梁上一层墙体内不宜设置边门洞，也不宜在框支中柱上方设置门洞。

5落地剪力墙的间距l宜符合下列规定：

1)非抗震设计时，l不宜大于3B和36m;

2)抗震设计时，l不宜大于2B和24m;B为落地墙之间楼盖的平均宽度，

6框支柱与相邻落地剪力墙的距离不宜大于15m。超过时应加强转换层楼盖的整体刚度，必要时将楼盖视为水平深梁，校核其承载力。

7框支框架承担的地震倾覆力矩不宜大于结构总地震倾覆力矩的50%。

建筑高层框架结构布置 篇3

关键词：工程；高层建筑；混凝土；剪力墙结构；框架

随着我国科技水平迅速的发展，城市的工程建设也日益多样化，而高层建筑也渐渐成为了各个城市设计的主要方向。随着不断更新的国内设计思想，高层建筑结构体系也日新月异，逐渐使高层建筑平面设计和竖向提醒复杂化，无疑大幅度提升了建筑结构分析以及相关设计的要求。而框架混凝土剪力墙结构工程是高层建筑的主体，也日益对其设计要求更为严格。本文主要从高层建筑框架混凝土剪力墙的结构和侧向力、影响结构设计的因素、注意事项以及相关内容、创新方法展开分析。

一、高层建筑框架混凝土剪力墙结构设计的特点

（一）高层建筑框架混凝土剪力墙的结构和侧向力

高层建筑框架混凝土剪力墙的结构应该具备相应的适宜刚度。伴随着增加的高度以及迅速增入的建筑侧向位移。所以，在设计高层建筑的时候，不要单纯的要求足够强度的结构，且要求建筑结构也应当有适宜的刚度，保证结构自振频率合理等多种动力特性，并借助水平力作用力控制层位移在一定的范围内。而且侧向力（水平地震或者风作用）也逐渐成间接影响高层建筑结构内力、结构变形、建筑物上建造价的因素之一。高层与低层建筑相同，承受地震、风等多种水平力以及活载、雪载、自重等垂直荷载。在高层建筑当中，地震力与水平荷载逐渐成为控制的主要因素。在多层高层结构当中，会逐渐增加水平荷载的效应（位移和内力）；同时，在低层建筑结构当中，水平荷载所产生的位移和内力十分小，可忽略不计。

（二）影响高层框架混凝土剪力墙结构设计的因素

高层框架混凝土剪力墙结构应该具备很好的延性。对于较低的建筑楼房来看，地震作用下变形更大，而高楼结构过柔。高层建筑结构的耐震性能常取决于结构的变形能力以及承载力。为了能让剪力墙结构在进入塑性变形阶段之后仍然具备很强的变形性能，同时，也为了避免高层建筑在大震下倒塌，必须在满足所需强度前提之下，借助于合理的构造措施以及优良的概念设计，从而大幅度提升整个高层框架混凝土剪力墙结构，尤其是对于薄弱层部位的变形能力，从而有效的确保结构具备足够的延性力。所以，在设计结构当中，应该综合考虑以上多种因素，进行合理的设计，才能让高层框架混凝土剪力墙结构保持很好的强度、延性以及适合的刚度。

二、框架剪力墙构造的设计内容与注意事项

（一）高层建筑框架混凝土剪力墙结构相关内容

针对高层建筑中的框架混凝土剪力墙设计结构而言，常广泛用于实际工程当中。为了很好的满足层间位移限值，同时，保证其位置比较灵活，因此，必须保证抗震墙的数量。值得注意的是，其比较适合于全长贯通及连续布置。在设计高层建筑框架混凝土结构中，应该尽可能避免洞口上下不对齐以及墙肢的长度等现象。与此同时，洞口靠近柱子内侧应该≥300毫米。从而有效地保证柱子约束边缘构件的长度以及构件的作用，让其形成剪力墙。然而，针对1级与2级抗震框架剪力墙而言，高度应该≥四百毫米；连梁跨高比≤5；为了有效降低地震作用对柱的扭转效应，应当注意柱中线和梁、墙中线不应该≤四分之一。如果超出这种情况，则应该采用增强柱内配箍率的措施。

（二）高层建筑结构设计的注意事项

当设计高层建筑框架混凝土剪力墙结构的时候，应该注意以下三点。第一，设计墙的竖向钢筋，应当注意其抗弯的效力。由于其和普通地层工程设计的方法不同，而且就目前来说，许多的低高层剪力墙中配筋的时候，所采取的配筋比经常扣除了约束边缘构件当中的钢筋及构件，然而这种做法不能用于高层建筑剪力墙结构的设计中。第二；在遇到地震的时候，局部框支抗震结构极容易让变形而集中于框支层上。面对这种情况，先固定框支层，使其得以牢固可靠。根据现有的规范来看，设计框支层的时候，其水平地震剪力普遍是由地剪力墙来承担。因此，需要确保楼板有适当的刚度传递水平力，注意最大水平落地墙的间距应该≤23米左右；同时，侧向刚度应该≥上一层非框支层刚度的一半。第三，在设计抗抗震端的时候，其与少部分框支墙结构的墙肢截面长度不能有太大的变化，1级与2级的底部增强区域和较大洞口的时候，尽可能不要使剪力墙有错洞的布置。

（三）创新混凝土剪力墙结构设计的方法

现阶段，分析并计算高层建筑结构，常应用三维空间结构对其程序展开分析，也可以尝试考虑并计算楼板变形时的结构，从而能够更为真实的将复杂结构的受力特征进行反映，进而计算高层建筑钢筋混凝土结构程序。同时，弹性动力时程分析程序已经逐渐成熟，分析动力时程常用层模型进行，能够输入多种类型的地震波，求得混凝土剪力墙结构的内力和位移。近年以来，已经逐步开发出许多的广泛应用于高层建筑工程设计的程序，主要包含层模型动力、杆模型平面结构动力、弹塑性静力等分析程序，过往经历对连体结构、带有刚性层及转换层的结构错层结构等多种复杂的体型高层建筑反复进行试验。为了进一步了解高层建筑钢筋混凝土混合结构抗震的性能，也开始进行钢框架（周边带有刚性层、转换层的钢-混凝土内筒）的模型试验。与此同时，也要进行风洞试验（尤其对复杂体型的高层建筑）。

结束语

在近几年高层建筑工程中，框架剪力墙的作用发挥的越来越强。总而言之，在设計框架剪力墙结构中，需要分析高层建筑框架剪力墙结构的受力性，合理的、科学的布置剪力墙，积极选用合适的连接方式以及提升相应的数量，还能够在一定程度上显著降低工作重复率，还能够有效达到预期的目标。同时，为了更好的满足高层建筑的材料、形式，革新的设计理念，逐渐追求新的结构形式以及使剪力墙结构设计的更为合理化是相关研究人员主要的奋斗目标。

参考文献：

[1]甄挺松.高层建筑框架混凝土剪力墙结构设计[J].城市建设理论研究（电子版），2012，15（16）：12-13 .

建筑高层框架结构布置 篇4

唐山、汶川地震的深痛教训使我国的建筑设计人员深刻意识到建筑抗震的重要性,同时也促进隔震技术在国内的快速发展。较以往的抗震技术,新的隔震技术更经济而且有具有更好的减震效果。目前国内新建的重要建筑和桥梁中很多已采用隔震技术。而在我国的隔振建筑中大多使用了隔振支座。赵大海提出了不同的支座布置方案将对同一建筑产生不同的减震效果,如周云[3]指出支座的布置会影响隔振层的刚度中心从而进一步影响隔振效果。所以,为达到好的减震效果,隔振支座的优化布置很有必要。

本文采用有限元软件对结构相同的多、高层建筑采用不同的隔振支座布置进行动力分析,探讨更优的隔振支座布置思路。

2 结构概况

模拟结构为6层和16层的框架结构。隔振层层高1.6m,首层层高4.2m,标准层层高3.6m。其中钢筋混凝土梁柱使用的材料为C30混凝土和HPB300、HRB335钢筋。除首层柱截面尺寸为800mm×800mm,其余柱截面尺寸为700 mm×700mm。主梁截面尺寸为700 mm×300mm,次梁截面尺寸为600 mm×300mm。各楼层平面布置相同,结构平面图见图1。

设计结构在8.5级地震下的反应,查抗震规范得结构特征周期为Tg=0.45s,周期折减系数取0.8,地震波的输入采用1条人工波、2条天然波和LUS波同时作用于X轴和Y轴的天然波组成。其中LUS-X+Y波作用于X轴的比例为1,作用于Y轴的比例为0.85,相反LUS-X+Y波作用于X轴的比例为0.85,作用于Y轴的比例为1。整个隔振层共设27个隔振支座,由11个叠层橡胶支座和16个铅芯橡胶支座组成。

铅芯橡胶支座采用型号为LRB700,竖向刚度为4148k N/mm,100%水平性能的等效水平刚度为2496k N/m,屈服后刚度为1380k N/m,屈服力为122.7k N。叠层橡胶支座采用型号为LNR700,竖向刚度为3641k N/mm,100%水平性能的等效水平刚度为1350k N/m。

3 不同隔振支座布置下的效果分析

为比较隔振支座的不同布置方式对建筑的隔振效果的影响,共采用4种方案模拟不同的隔振支座布置方式,方案1将铅芯橡胶支座布置在基础外围,方案2和方案3分别将铅芯橡胶支座布置在基础的Y轴、X轴方向,方案4将铅芯橡胶支座布置在基础3个凸出位置。四种方案布置图见图2。

3.1 结构的振动周期

由表1和表2可以看出,在相同模态下不同的隔振支座布置方案对应的结构振动周期不同。其中方案1和方案4的震动周期小于方案2和方案3。相同情况下,结构的振动周期越大,建筑的隔振效果越好。也就是说方案1和方案4的结构会吸收更多的地震能,会使基础的剪力比方案2和方案3的大。说明将铅芯橡胶支座布置在结构的基础外围会使结构吸收更多的地震能。

另外在相同的隔振支座布置下,在6层的建筑中隔振结构的周期比非隔振结构的周期大2.8~3.0倍。而在16层结构中隔振结构的周期比非隔振结构的周期大1.7~2.0倍。分析可知,建筑物越高自振周期越大,也就越远离场地卓越周期,同时利用隔振技术延长建筑的振动周期达到减震的效果就越弱[。说明在多层建筑中采用隔振减震会比高层建筑达到更好的减震效果。

3.2 多遇地震下结构基底剪力

由表3、表5和图3(a)、图3(c)观察可知当地震波作用在结构X方向时,基本上方案3的建筑基底最大剪力要比方案2的小;相反由表4、表6和图3(b)、图3(d)观察可知,当地震波作用在Y方向时,基本上方案2的建筑基底最大剪力要比方案3的小。分析可知,由于方案2的铅芯橡胶支座主要沿Y轴布置,结构在Y轴的铅芯橡胶支座多,相对基底剪力分配到Y方向就要小于分配到X方向。同理,方案3相对基底剪力分配到X方向就要小于分配到Y方向。

由表3、表4和表5、表6或图3(a)~(b)和图3(c)~(d)对比分析,可以观察得方案1和方案4的结构基底剪力比较接近,且方案1和方案4的基底剪力最大值较方案2和方案3的略大。在6层建筑中,他们的差值约0.5%,而在16层建筑中,他们的差值约1.5%。说明类似方案1和方案4将铅芯橡胶支座尽量布置在基础外围要比将铅芯橡胶支座布置在靠近基础中心产生更大的基底剪力,且这种效果在高层建筑中更明显。而在底层建筑中我们可以忽略不同隔振支座布置对基底剪力产生的差异。

3.3 不同方案的最大层间位移

由表7~表10或图4可分析,即使在相同的隔振支座数目下,采用类似方案1将铅芯橡胶支座沿基础外围布置,会使建筑在地震作用下产生较小的层间位移角。

对比图4(a)和图4(b)可以看出,采用方案2和方案3将铅芯橡胶支座在单一方向时,结构受地震作用方向不同的影响相对较大,相反采用方案1将铅芯橡胶支座沿基础边缘均匀的布置时,结构受地震作用方向不同的影响很小。

而对于方案2和方案3受不同地震作用方向产生的层间位移角差异的原因分析可知,由于方案2的铅心橡胶支座沿Y轴布置较多,使得建筑在X轴方向刚度比Y轴方向刚度小,结构在Y方向更“柔”,从而观察表7~表10或图4可知,总体上方案2会使建筑在Y方向产生更小的层间位移角[6]。同理,在地震作用下,方案3使得建筑在X方向产生更小的层间位移角。

而地震作用方向是随机的,所以均匀地布置隔振支座会达到更加稳定的减震效果。

4 结论

本文对结构相同的6层和16层建筑在4种组合隔振支座布置下采用ETABS进行动力分析,得到以下结论:

⑴同一建筑,采用隔振技术能有效地降低地震作用,且多层建筑采用隔振技术的效果比高层建筑更明显。

⑵对于多层建筑,在使用相同数量的组合隔振支座布置时,将水平刚度大的隔振支座(如铅芯橡胶支座)尽可能布置在结构外围,可更好地减小建筑的层间位移角,而对建筑基底剪力影响不大。

⑶完全相同的建筑,在组合隔振支座相同的情况下,将铅芯橡胶支座沿建筑外围布置会使建筑的振动周期减小,建筑基底剪力变大,建筑层间位移减小。

建筑高层框架结构布置 篇5

摘要：随着建筑行业的不断发展，框架剪力墙结构已经广泛的出现于各种建筑工程项目中。本文主要从高层建筑工程中框架剪力墙概念以及结构施工技术进行了详细的阐述与探讨。

关键词：高层建筑；框架剪力墙；剪力墙结构；施工技术

1引言

目前，人们对于高层建筑工程的需求量不断增加，而在高层建筑工程中的框架剪力墙结构施工工作难度比较大，一旦出现各种问题的话，将有可能对于高层建筑项目的稳定性和安全性造成负面影响。因此我们有必要积极针对于高层建筑工程中的框架剪力墙结构进行探析，分析其技术要点，以保证做好框架建立墙结构施工工作。

2 框架剪力墻结构概述

2.1 框架剪力墙结构概念

框剪剪力墙结构通常被行业人员称为框剪结构，这种结构是采用钢筋混凝土墙板，从而取代传统框架结构的梁柱体系。钢筋混凝土墙板重要承受竖向和水平荷载，刚度大、整体性高，房间内部不存在露梁或者露钢筋的问题，这样的结构不仅便于室内各种家具的布置，也能很方便的使用内部空间。框架结构的应用可以说是是目前住宅建筑工程中采用最受欢迎的结构形式，同时也是现代化工程建设中比较重要的的环节。下图1为框架剪力墙结构体系。

图1 框架剪力墙结构体系

2.2框架剪力墙结构的发展

现阶段，在我国建筑行业不断发展的背景下，框架剪力墙结构已经被广泛的使用到建筑施工过程中，并且随着大量性技术的融入，使得框架剪力墙结构的性能得到了很大的升级。

2.3框架剪力墙在水平荷载下的受力特点

框架剪力墙在受力方面，框架承受的水平剪力减少且较为均匀，

对于变形方面，在水平荷载下以弯曲变形为主，但是，单独的框架是以剪切的变形作主，其位移的曲线是呈现为剪切型。当两种框架共同处在一个体系中时，则可以通过楼板的协同工作，来共同的抵抗水平的荷载，剪力墙-框架结构体系的协同作用如图2所示。

图2 剪力墙-框架结构体系的协同作用

3高层建筑工程框架剪力墙结构的施工技术

对于高层建筑工程来讲，框架剪力墙结构施工技术涉及面广泛，牵涉内容众多，需要从多个角度来实现技术施工。具体来讲，其主要技术要点主要涉及到以下几个方面的内容：

3.1 放线测量技术

不论对哪种房屋建筑进行施工准备，首先进行放线测量是最初步最基础的一项工作。而放线测量实施的基础，则必须是根据设计图纸的要求精确测量，同时配之相应的测量仪器设备和科学的测量放线技术应用。在建筑轴线的确定放线上，要基于对放线测量的轴线控制网的明确，最终使放线测量和工程建筑成果都确保在设计图纸和规定要求标准内。另外，再实施完成以后，还要对实施的成果再进行多次的检查，务必确保各项参数准确无误。

3.2钢筋工程的施工过程

首先，结合建筑工程的施工需求，确定需要使用到的钢筋规格，因为选用钢筋直径过大的话，很有可能出现的节点钢筋密集，这样会给施工人员带来很大的操作难题。对此，我们一般会采取以下措施进行解决：第一，设置箍筋矿，防止钢筋设置过程中出现位移的情况；第二，科学计算放样工作，以模型建立的方式确定每一根钢筋之间的位置，在此基础乢去开展钢筋施工工作；第三，将中高层作为重点，对其层高进行计算，保证做好钢筋设置和施工的同时，使得螺纹接头甩头位置是准确无误的。

3.3模板工程

3.3.1内外侧模板的设计

在模板的配板过程中，特别需注意的是，外墙的模板内侧模板比外侧模板要短一些，这样做可保证配板的准确性和科学性，除此之外，在支模时，应以施工过的墙体来作为参照物，并且外侧模板应该紧贴着墙体，同时为了对墙体进行保护，常常在模板和墙体的接触处塞一块海绵，从而保证墙体的整体性。

3.3.2对内侧模板进行固定

模板进行浇筑施工时，通常会出现内侧模板以及内侧的模拟墙根向外或向内移动的问题，这样就会影响模板的准确性，因此，设计者常常在模板的内侧设置一个短的钢筋头，从而控制它的位置，以保证稳定性。

3.3.3应确保墙模和楼板间的紧密

模板浇筑施工时有漏浆现象，这样会使模板的稳定性出现降低现象。为此，只需将砂浆或水泥填到有缝隙的地方便可。

3.4混凝土工程

对于框架剪力墙结构而言，其混凝土施工浇筑的技术高低直接关系到框架结构的刚度和抗震性，因此混凝土施工技术是框架构造和房屋建筑的重要技术。混凝土开始在施工前，首先要进行各原材料合理化的比配调置，避免因调配粘度等方面的不合格导致使用中混凝土的塌落等情况发生，并且在正式浇筑前，还需要在框架构造的底部填筑适量的不含石子的砂浆为其提供保障基础。

对于混凝土施工的操作顺序也应注意，要严格按照标准要求进行流程的浇筑，对大截面的梁进行浇筑，则需采用分层浇筑的法来进行。施工中，为了确保混凝土振捣的密度，应该使振捣与浇筑一起进行，并增加振捣的次数和幅度。浇筑结束后的前7个小时，采取洒水等措施对墙体实施必要的维护保养。

3.5大体积混凝土裂缝的控制技术

优化配合比设计，选择合适的原材料和外加剂，不掺任何微膨胀剂。混凝土的入模温度应该控制在30℃以下，科学合理地组织施工，采用混凝土泵送技术，板和大梁要分开施工，都要采用斜面分层法，墙体和框架柱采用整体分层法，严格控制分层厚度。另外，要加强混凝土的养护工作。

4框架剪力墙结构施工质量提高的策略

4.1制定严格的框架剪力墙施工流程规章制度

作为建筑施工过程中的重要环节，更应该以健全的规章制度来保证其有效实施。从实际情况来说大多数建筑施工企业都忽视了这一方面的内容，没有将框架剪力墙的施工流程纳入制度体系。所以，首先我们应该积极将框架剪力墙施工经验丰富的员工纳入施工小组中去，按照具体工程，制定严格的框架剪力墙施工工序操作规章，其次，积极健全建筑施工监督组织体系，将框架剪力墙施工过程的监督和管理作为其重点关注对象，做好对于此方面工作的监督和管理。

4.2培养专业化的框架剪力墙施工人才队伍

健全的框架剪力墙施工人才队伍，是保证框架剪力墙施工质量的关键所在。对于此方面，应该积极做好以下几方面的工作：其一，严格控制施工人员的准入过程，保证其综合素质符合框架剪力墙施工需求的基础上，再将其纳入到建筑施工过程各种去，并且做好岗前的培训工作；其二，不断开展框架剪力墙施工总结活动，将平时最常出现的缺陷纳入其中，不断实现施工人员技能的提升，职业精神的培养；其三，将框架建立墙施工效果纳入到员工的绩效考核中去，对于表现比较好的给予适当的加薪，升职机会，以最大化的激发施工人员的工作积极性。

5总结

总而言之，框架剪力墙技术在建筑施工中有着举足轻重的地位，对建筑的结构和性能都有很大的影响。为了保证建筑施工质量，就需要加强剪力墙技术的应用，在建筑施工中应用剪力墙技术，能够延长建筑的使用寿命，使建筑有稳定性和整体性。科学合理的框架-剪力墙结构设计，会对建筑物的安全使用产生直接的影响。所以说合理对建筑框架-剪力墙结构进行设计，不但能够减少大量的重复工作，而且也可以与经济的目标相符合。框架剪力墙结构体系是建筑工程中重要的结构体系，它能保证建筑的整体性和稳定性，提高建筑施工质量，推动建筑业的发展。

参考文献：

[1]刘振强.浅谈建筑工程框架剪力墙结构工程施工技术[J].科技与企业，2013，20：252

[2]胡建萍.浅议建筑工程中框架剪力墙结构工程施工技术[J].城市建筑.2013（10）

建筑高层框架结构布置 篇6

关键词：高层建筑,结构布置,布置方法,布置原则

引言

随着科学的不断向前发展,高层建筑已经不是稀奇的,甚至超高层建筑也在不断的刷新着建筑的记录,并无论是从外观结构,还是建筑内部结构都在不断的发展变化,高层建筑的结构布置方法直接影响到建筑物安全性能,关乎生命财产安全,因此,建筑结构设计与布置不科学,布置方法违反设计原则,都会是一个失败的建筑。

一、高层建筑结构体系的特点分析

我国的高层建筑以钢筋混凝土结构居多,其结构体系主要包括:框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构以及巨型结构等。其中常见结构主要是框架结构、剪力墙结构和框架—剪力墙结构。

1.框架结构,框架结构体系主要是由杆件中的梁、柱所组成的结构体;该结构的特点是:结构布置灵活,使用比较方便,可以获得较大的室内空间;但是由于框架结构中柱、梁截面较小,刚度较低,抗震性能较差,因此,框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中;建筑高度受到很大的限制,建筑高度一般控制在70 m以下。

2.剪力墙结构,该结构体系是利用建筑物中的墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构体;该结构体的特点是:现场浇注钢筋混凝土剪力墙结构的整体性较好,墙体刚度较大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足;但是该结构自重一般较大,平面布置不灵活,剪力墙间距布置不能太大,不能够满足公共建筑的使用要求;因此,该结构体系广泛应用于住宅及旅馆建筑中。

3.框架—剪力墙结构,该结构主要是在框架结构中设置部分剪力墙,使框架和剪力墙两者结合起来,取长补短,共同抵抗水平荷载作用力的结构体系。如果把剪力墙布置成筒体,又可称为框架—筒体结构体。该结构的特点是:它综合了框架结构和剪力墙结构的优点,避开两种结构的缺点,框架则承担较大部分竖向荷载,同时也承担少部分水平力,剪力墙将承受大部分水平力,是抗侧力的主体,整个结构的侧向刚度大大提高,这样的结构为它实用性提供了较大的使用空间。因此,框架—剪力墙(筒体)结构比框架结构的刚度和承载能力都大大提高了,在地震作用下层间变形减小,所以,无论在非地震区还是地震区,该结构均可用来建造较高的高层建筑,得到广泛的应用。

4.筒体结构,该结构筒体可分为框筒、实腹筒以及桁筒。由平面剪力墙组成薄壁筒体空间即为实腹筒;由框架通过减小肢距,形成空间密柱框筒,即框筒;筒壁若用空间桁架组成,则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构,而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现,感兴趣的同学可以查阅相关参考书学习。

5.巨型结构,该结构往往由一个下级结构,它超越楼层划分并形成跨若干楼层的巨梁、巨柱或巨型衍架杆构成,用以来承受水平力以及竖向荷载力,上级结构的楼面只承受竖向荷载重力并将荷载所产生的内力传递到下级结构上。该结构往往采用的巨型结构主要是巨型桁架结构和巨型框架结构。

不同的结构体系具有不同的强度和刚度,因此,它们的试用范围也就不同。一般说来,框架结构适用于高度低,层数少,设防烈度低的情况;框架—剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求;在层数很多或设防烈度要求很高时,可用筒体结构。

二、高层建筑结构布置原则分析

1. 高层建筑结构的设计法则

在高层建筑结构设计中,竖向构件结构布置占据着决定性的地位,极大的影响建筑物的抗震性能、安全度、工程造价。不同的竖向构件结构布置,建筑物的结构整体指标各不相同。竖向构件结构布置重要法则就是:金角、银边、草肚、均匀、对称。遵循这个重要原则不仅可以极大增加高层建筑的结构抗震能力,而且又可以节省工程造价,实现建筑工程成本控制。

(1)金角,就是建筑物最外的阳角位置,该位置竖向构件的结构布置应该得到强化,这样高层建筑物的结构整体指标将会表现非常好。在高层结构整体计算中,由于建筑设计体型等因素影响,最难处理的就是地震作用下的扭转和位移,强化角部结构布置则可以优化这两项指标,这样能够发挥建筑物材料的最高效。

(2)银边,就是建筑物最外的边界竖向构件。该部位结构竖向构件对高层建筑结构起着非常重大作用,充分强化该部位的构件的重要意义仅次于阳角角部位置。

(3)草肚,就是建筑物中部的竖向构件,在设计过程中只需要满足相关规范要求即可。在结构设计中,建筑物的中部的竖向构件越多,则浪费就越严重,不利于建筑工程成本控制,大大增加工程造价。

(4)均匀,在高层建筑结构设计布置时,应该把竖向构件均匀分布,这样产生的力也就均匀,同时不应形成建筑物局部过多或过少的结构布置。均匀原则是针对地震作用的扭转,建筑结构竖向构件布置越均匀,产生的扭转就越小。抗震性能、结构稳定性也就好。

(5)对称,在高层建筑结构设计中,应该使结构竖向构件对称布置,以实现建筑结构布置均匀设计目标。

2. 高层建筑结构布置原则要求

高层建筑结构总体布置在遵循结构布置原则的前提下,还应根据相关规范的要求,考虑各类结构缝的布置或处理。结构的平面布置必须有利于抵抗水平荷载和竖向荷载,受力明确,传力途径清楚;平面形状宜简单、规则、对称、尽量避免过大的外伸、内收,以减少地震层害的影响。

(1)高层建筑结构基础与楼板布置要求

高层建筑的高度大、自重大,在巨大建筑物水平力和竖向荷载作用下,有较大的倾覆力矩和剪力,所以对高层建筑地基和基础的要求也非常高;基础应是具有较大承载力、较小沉降变形量、较稳定的结构;稳定的、刚度大而变形量小的基础不仅仅可以防止建筑物倾覆以及滑移,而且还可以避免由不均匀的基础沉降引起的建筑倾斜等破坏。

对大跨度的楼盖结构必须进行竖向自振频率验算,对于大跨度公共建筑不宜超过3 Hz;因此,楼板对于高层建筑没有布置的具体要求,但是对于高层建筑内的大跨度楼板必须进行竖向自振频率设计与验算,另外楼板结构布置的变化,也会导致楼板面内刚度削弱或不均匀,建筑结构分析应考虑楼板面内部变形的影响。

(2)高层建筑结构防连续倒塌布置设计

为提高受意外作用而发生局部破坏的竖向重要构件安全性能,在高层建筑结构设计中必须考虑结构受力安全储备;在建筑结构局部竖向构件失灵的条件下,可根据具体情况分别按悬臂-拉结模型、悬索-拉结模型以及梁-拉结模型进行承载力计算,来维持结构体的整体稳定性。

防连续倒塌结构布置的具体要求有如下几种:采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受意外作用的结构设计措施;在高层建筑结构容易遭受意外作用影响的区域应增加冗余约束,布置备用的传力方式。

增强疏散通道、设置避难空间结构等重要构件和关键传力部位的承载力和变形能力;配置贯通水平、竖向构件的钢筋,并与周边构件可靠地锚固;设置结构缝,控制可能发生连续倒塌的范围;在结构关键要害区域设置缓冲设备或泄能通道;在高层建筑中布置分格缝,可以控制高层建筑连续倒塌的范围;可以增加建筑物关键部位的冗余结构约束及备用传力途径。

(3)结构适用的最大高度和高宽比设计

关于建筑结构适用的最大高度以及高宽比限值,在《高层规范》仅对钢框架-钢筋混凝土筒体以及型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体给出了相应规定,但是对于高层建筑的结构布置没有做详细规定,这也就是说明高层建筑结构设计中的具体要求,要根据设计的结构本身具体要求进行设计,以及进行结构计算和分析。

三、结论及经验

在高层建筑结构设计或结构设计优化中,必须对结构布置判断,检查是否遵循“金角、银边、草肚、均匀、对称”结构布置的法则。高层建筑结构布置设计还应该考虑选择合理的结构体系;合理平面结构布置;结构竖向布置应均匀,外形以及型体布置合理;合理设置变形缝。各种结构体系有其各自的优缺点,设计人员应根据建筑的用途及功能、建筑高度、荷载情况、抗震等级和所具备的物质与施工技术条件等因素来确定结构形式和结构体系类型以及结构布置。

参考文献

[1]于长江.高层建筑结构布置及设计探究[J].城市建设(下旬刊),2010(07).

[2]刘凡,姜军.探讨高层建筑结构设计难点[J].建筑科学与管理,2012(05).

[3]荣星.分析高层建筑结构体系设计[J].科技致富向导,2012(32).

高层建筑框架结构节点的施工 篇7

1.1 通常做法及分析

⑴梁的截面尺寸及标高均不变, 为保证次梁顶钢筋的保护层厚度, 增加主次梁相交处混凝土的板厚, 造成局部标高超高, 板面凹凸不平, 同时, 由于截面高度突变, 易产生应力集中, 且楼面局部凸出给后期装饰施工带来处理困难。特别是混凝土原浆收光的情况下, 局部不能加厚。

⑵缩小主梁钢筋骨架尺寸, 一般是缩小一个次梁上层纵筋尺寸, 用以满足次梁顶部纵筋的保护层要求。这样虽然可以保证次梁上筋的保护层厚度, 又可以使顶面平整, 但会使主梁结构负弯距计算的有效高度减小, 梁的抵抗负弯距的能力下降, 易使梁部产生裂缝。

1.2 正确做法

主梁底模支设计时, 将梁底设计标高降低一个次梁顶部纵筋直径, 这样做增加了主梁h。的高度, ho=hoi+d (次梁顶部纵筋直径) , 又保证了设计计算图形的合力中轴位置不变, 同时满足次梁顶部钢筋的保护层厚度, 经济合理, 便于施工。

多道斜梁相交时, 这时主梁可能要降2～3个次梁钢筋直径, 这时可能出现主梁顶部纵筋保护层大于50mm的现象, 需要采取一定抗裂措施, 虽然现浇板的负弯距筋的分布筋从梁顶穿过有助于抗裂, 但它毕竟垂直于主梁, 因此, 沿梁纵向仍要增加此抗裂筋, 尤其是梁端部负弯距区, 一般增加不少于3φ12mm, 伸入柱或与原钢筋搭接不少于400mm。

2 剪力墙外侧水平筋在约束柱节点处的锚固

2.1 常见做法

常见建筑设计时为强调外立面协调统一, 往往采用剪力墙与柱外平齐方案, 使节点施工时的锚固无依据, 通常有如下3种, 常见做法:

⑴将剪力墙水平筋绑扎在约束柱纵筋外侧。

⑵将剪力墙水平筋在端部按1:6的坡度打弯后穿入约束柱内侧锚固。

⑶剪力墙水平不打弯直接穿入约束柱主筋内侧进行锚固。

2.2 改进做法

⑴将剪力墙水平钢筋从柱主筋内侧贯通支座后, 再将水平钢筋与柱箍筋单面可靠搭接焊, 这样做既解决了可靠锚固问题, 又不会削弱剪力墙端部抗剪能力。

⑵剪力墙水平钢筋打弯后穿入约束柱筋内侧进行锚固, 但在截面收缩处附加水平筋抗裂, 可加中φ8mm钢筋, 间距不大于200mm, 伸入柱筋外侧锚固长度以及与原水平筋的搭接长度均符合规范要求。

3 梁柱节点核心区箍筋问题

3.1 常见做法

⑴由于梁柱节点钢筋分布密集, 箍筋绑扎困难, 便存在节点不放箍筋或少放箍筋的现象, 给工程留下隐患, 这种现象在先立模后绑轧钢筋在整体下沉的施工方法中特别容易出现。出现后有时也采取补救措施, 通常是采用从对面两侧加开口箍筋的做法, 且开口箍筋数量不足也不易绑扎到位, 且不符合必须封闭箍筋的要求。

⑵施工人员意识到先立模后整体沉梁的施工方法不易绑扎节点区的箍筋, 便采用先支梁底模后绑扎梁钢筋在支立梁侧模及平板模的方法, 这样做虽然可以保证节点核心区箍筋的布放, 但存在弊端:一是先立梁底模再绑扎钢筋时, 施工操作人员安全度差, 钢筋摆放不易, 操作不便:一是交叉作业多, 木工立好梁底模就要等梁钢筋绑扎完后再立梁侧模及平板模, 给施工组织安排带来困难, 常出现离工现象, 工效较低;二是先立梁底模, 各个梁模是单独的, 没有联系 (拉结) , 造成模板结构本身的安全性较差, 产生安全隐患。

⑶节点区没有按抗震要求进行加密。

3.2 改进做法

⑴依据《混凝土结构设计规范》GB50010-200210.4.6条规定对于四边均有梁与之相连的中间节点, 由于周围约束较强, 为简化箍筋配置, 节点内可只配置沿柱周边的封闭矩形箍筋, 中间的小箍筋或拉结筋可不配置。但对于非中间节点及顶层端节点, 仍应按规范及设计要求配置箍筋。

⑵仍采用先支梁板模后绑扎梁钢筋, 绑扎好后整体下沉的施工方法, 但箍筋的绑扎方法是采用3根短钢筋做纵筋 (可选用直径为12mm的一级钢筋) , 将节点区箍筋按间距要求与纵筋点焊成钢筋骨架, 套入柱纵筋上并架设在模板上, 然后再穿梁筋进行绑扎, 绑扎好后梁钢筋整体与节点区箍筋骨架体下沉, 这样就可以保证节点区箍筋的间距要求。为避免发生箍筋骨架纵筋与柱主筋重位现象, 应根据现场主筋的位置确定短筋位置, 般离开箍筋角部50mm, 如图1所示。

4 不等强粱柱节点问题

在钢筋混凝土结构设计中, 在强柱弱梁的原则下, 柱混凝土强度一般均高于梁混凝土等级1～2级 (即5～10MPa) , 而且随着建筑高度的增高, 这种强度差别越大, 因为随着高度的增高, 要求柱的承载力越大, 因而柱的混凝土强度有时达到C45～C60, 而一般梁板结构的适宜强度是C25～C35, 带来强度差超过10MPa的情况, 节点给混凝土浇筑带来定的困难。

4.1 常见错误做法

⑴不论级差节点约束情况均浇筑与柱强度等级一样的混凝土。

⑵不论级差多大, 均浇筑与梁板强度一样的混凝土。

⑶浇筑节点区混凝土时, 节点区的范围不明确, 分界不合理。

4.2 正确做法

⑴主梁混凝土强度等级差≤5MPa时, 不管是边节点还是中节点, 由于梁对节点处的约束作用以及梁筋纵横穿过节点区和节点区箍筋的加密等作用, 完全可以实现强节点原则, 为方使施工, 可将节点与梁板起浇筑, 采用梁板混凝土。

⑵对于柱梁混凝土强度等级相差10MPa及其以上, 节点应采用与柱强度等级一样的混凝土浇筑, 具体施工步骤为: (1) 先将快易收口网绑扎在距柱边500mm或h梁高之处, 浇筑节点混凝土, 节点混凝土因用量少可采用塔吊浇筑, 不采用泵送混凝土, 这样可降低混凝土的坍落度, 节点混凝土稍高出楼面, 暂不振捣; (2) 浇筑梁板混凝土先浇筑靠分界部位, 基本达到标高后先振捣节点区混凝土, 然后再振捣梁板混凝土, 这样做既可以防止节点区混凝土浆流失到梁中又可以防止梁板低强度混凝土流入节点区, 振捣应在混凝土初凝前完成, 并且两边的时间差应在2h之内, 防止形成冷缝。

5 框架顶层端节点的钢筋锚固 (搭接) 问题

5.1 常见错误做法

此节点区钢筋锚固仍按中间层节点锚固。

5.2 改进做法

⑴采用梁内1.5La的搭接形式;

⑵采用柱内搭接形式时, 可预先埋放竖直长度为1.7La的L形梁锚固钢筋, 然后浇筑柱混凝土, 施工缝仍留在梁底。

6 框架梁与框架柱平齐时梁筋保护层

6.1 常见现象分析

梁筋从柱筋外围穿过或梁筋弯折后从柱筋内侧穿过, 这样会影响梁的受力性能且增加梁角裂缝的可能性。

6.2 正确做法

为保证柱筋位置, 梁纵筋到柱位置时应沿水平方向稍加弯折从柱筋内侧穿过, 确保锚固, 同时梁纵筋移位后留下的空档处, 在箍筋的上下角附加2φ12mm钢筋, 与原钢筋搭接, 有腰梁时, 在腰梁位置相应增加φ12mm钢筋。

7 结语

以上的改进做法经过多个工程项目实践, 特别是在2007年7月竣工的26层框架结构金峰宾馆取得了较为理想的效果, 工程施工期间及竣工交付使用后均未发现超过规范规定的裂缝及渗漏问题, 同时又较为恰当地解决了施工中的一些工艺矛盾, 该工程被评为优良工程。

摘要：分析了当前高层框架结构节点施工中常见的方法, 并根据现行规范对施工中通常做法提出了改进意见, 以期促进设计和施工方法的日趋完善。

建筑高层框架结构布置 篇8

某工程位于辽宁省大连市, 地块面积约为18 682m2。由2层地下室、3 层裙楼及22 层主楼组成, 地下室、裙楼及主楼连为一体, 建筑物总高度99.5m, 总面积79 020m2。地下2 层局部为抗力核6 级战时人防地下室, 平时作为双层停车库, 面积为14880m2, 层高5.2m;地下1 层布置双层停车库、自行车库 (设在夹层) 及设备机房, 面积为14750m2, 层高7.9m (其中纯地下室部分层高5.2~5.8m) ;地上1~3 层裙楼为门厅、餐厅、会议室、图书阅览室等综合配套, 主楼4~20 层为工作区, 21~22层为健身活动室。地下室平面尺寸约为196.8m×78.9m, 裙楼平面尺寸为109.8m×40.8m, 主楼平面尺寸为58.8 m×33.6 m。1 层层高4.8 m, 2~3 层层高4.5 m, 4~22 层层高均为4.45 m。大楼主体结构主要柱网尺寸均为8.4m×8.4m。工程鸟瞰图及标准层楼面结构平面布置图分别如图1、图2 所示。

2 主要设计依据及主要材料

本工程结构设计使用年限为50a, 建筑结构安全等级为二级, 地基基础设计等级为乙级, 建筑抗震设防类别为丙类建筑, 人防地下室的抗力等级为核6 级甲类, 地下室及屋面防水等级均为一级。抗震设防烈度为7 度, 设计地震基本加速度值为0.15g, 设计地震分组为第一组。50a一遇基本风压0.65k N/m2, 地面粗糙度为B类, 50a一遇基本雪压0.40kN/m2。

主楼的墙、柱混凝土强度等级随高度逐渐由C60 降低至C35, 所有楼层的梁板及地下室外墙均采用C35 级混凝土。钢筋主要采用HRB400 及HRB335 热轧螺纹钢筋。

3 结构设计

本工程主楼为钢筋混凝土框架- 核心筒结构, 框架、剪力墙、核心筒的抗震等级均为二级。裙房为框架结构, 裙房框架的抗震等级为二级。地下1 层相关范围的抗震等级同上部结构, 为二级;地下1 层超出上部相关范围的部分及地下2 层的抗震等级均为三级。主楼结构在裙房顶板上下各1 层的抗震构造措施提高一级。底部加强区为地下室顶板标高~4 层顶 (标高:18.2m) [1,2]。

3. 1 上部结构设计

结构布置上利用主楼内的楼梯电梯井道布置一个独立封闭的带边框剪力墙作为核心筒, 并在主楼4 个拐角部位各布置两道互相垂直的剪力墙用于改善结构的抗扭转性能 (所有剪力墙均落至基础) , 在其他位置布置框架柱, 共同形成钢筋混凝土框架-核心筒结构体系。剪力墙为主要抗侧力构件, 框架梁柱则组成了第二道抗侧力防线。

3. 2 地下室及人防结构设计

1) 由于地下2 层为人防地下室, 增设很多钢筋混凝土人防隔墙, 而地下2 层相关范围内的结构侧向刚度KB大于与其相连的上一层相关范围内的结构楼层侧向刚度KP的2 倍, 故可将地下2 层相关范围内的楼层顶板设计成200mm厚, 以满足上部结构嵌固在地下2 层顶板的刚度要求。

2) 关于结构缝及后浇带的设置

本工程地下室面积较大, 不设永久结构缝。地下室及裙房均超出了钢筋混凝土结构不设缝的最大长度, 为减小建筑超长带来的混凝土收缩和温度应力等对结构的不利影响, 拟采取以下措施。

(1) 设计

(1) 因主楼与裙房的基础连成一体, 通过控制主楼的沉降量, 在主楼与裙房之间设置沉降后浇带, 并控制沉降后浇带的封闭时间等措施, 来调整主楼与裙房之间的差异沉降。

(2) 考虑到地下室面积较大, 平面尺寸约为196.8m×78.9m。因此, 每隔30~40 m设1 m宽的抗收缩后浇带 (具体位置见基础平面图) ;抗收缩后浇带应在其两侧结构施工完2 个月后, 采用比相应构件部位混凝土强度等级高一级的微膨胀细石混凝土进行补浇。

(3) 适当提高地下室、裙房的楼屋面梁板的配筋率, 其中地下室顶板及裙房屋面板均采用双层贯通配筋。

(2) 材料

(1) 应采用低水化热的水泥配置混凝土, 并适量加入粉煤灰或磨细矿渣粉。

(2) 采用含泥量小且级配良好的碎石骨料配置混凝土, 不允许采用碎卵石代替。混凝土不得采用海砂配制。

(3) 施工时应严格控制水灰比。

(4) 由于地下室及裙房均超长, 故裙房屋面以下的所有混凝土结构内均应掺加混凝土减水剂、微膨胀剂, 应控制混凝土外加剂的品种、质量和剂量, 按照设计要求和外加剂厂家提供的配比和施工程序进行现场施工。

(3) 施工

(1) 控制混凝土的浇筑时间和浇筑温度, 以部分抵消混凝土收缩和温度应力对结构的不利影响。

(2) 在混凝土浇筑施工中, 应采取二次振捣措施。

(3) 加强混凝土养护, 特别是前期养护。

3. 3 人防结构设计

本工程人防位于地下室2 层, 平时为地下车库, 战时为核6 (常6) 级人防。结构设计的钢筋混凝土墙、柱、梁和板等构件在满足平时使用要求的同时, 也满足战时防护要求。战时工况只满足强度要求, 结构内力分析方法与一般工业民用建筑工程的静力结构设计方法相同, 但可以根据各构件允许延性比[β]值考虑由非弹性变形所产生的塑性内力重分布。人防地下室顶板采用现浇梁板体系。防护区与非防护区、防护区之间为了平时通车方便开敞的大洞口在临战时采用型钢梁战时封堵。

3. 4 基础设计

根据岩土工程勘察报告, 如表1 所示, 拟建场地土层自上而下分别为: (1) 素填土:厚度薄, 松散; (2) 粉质黏土混碎石:分布连续, 厚度变化大, 承载力低; (3) 1全风化辉绿岩:分布不连续, 厚度不均, 承载力较低。以上各层不宜作为地基持力层。

(3) 2强风化辉绿岩、 (3) 3中风化辉绿岩、 (4) 2强风化石灰岩和 (4) 3中风化石灰岩宜作为地基持力层。场地无液化土层。地质报告未揭示地基土冻胀性、融陷情况及其他特殊地质条件。地下水对混凝土结构有微腐蚀性;地下水对钢筋混凝土结构钢筋在长期浸水条件下, 微腐蚀性;在干湿交替条件下, 微腐蚀性。

注：* 为 fa (岩石地基承载力特征值) 。

本工程采用平板式筏板基础[3], 其中:核心筒体下筏板3.0m厚;主楼其他区域筏板2.0 m厚。在裙楼及纯地下车库部分筏板0.75m厚。

主楼核心筒部分以 (3) 3层中风化辉绿岩或 (4) 3层中风化石灰岩作为基础持力层, 其他部分以 (3) 1层全风化辉绿岩、 (3) 2层强风化辉绿岩、 (3) 3层中风化辉绿岩、 (4) 2层强风化石灰岩或 (4) 3层中风化石灰岩作为基础持力层。

主楼部分利用自重抗浮, 仅在裙房及纯地下室部分的筏板下均匀布置抗拔锚杆 (3 根 φ32mm@2.1m×2.1m) 来满足地下室的抗浮要求[4]。

4 上部结构计算结果及分析

上部结构整体计算分析采用中国建筑科学研究院编制的《高层建筑结构空间有限元分析与设计软件———SATWE》对结构进行整体计算分析, 分析时考虑了扭转耦联效应。结构分析采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系。整体计算嵌固在地下2 顶板。主要控制性计算结果如表2 所示。

5 结论

通过对本工程地震作用的计算分析可以得出以下结论:

1) 主楼内抗侧力构件的合理布置对主楼的自振特性影响较为关键;

2) 裙房对主楼的低阶振型的影响较明显, 可以限制主楼结构的振动;

3) 本工程针对项目的实际情况, 采用了合适的结构体系, 为以后类似高层建筑的设计提供了参考。

摘要：框架-核心筒结构是一种常用的结构体系。论文针对某工程实例, 介绍了其结构选型、分析及设计等, 可为类似工程提供参考。

关键词：框架-核心筒结构,高层建筑,筏形基础

参考文献

[1]JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[2]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].

[3]JGJ6-2011高层建筑筏形与箱形基础技术规范[S].

建筑高层框架结构布置 篇9

确定高层框架结构建筑的层延伸率

(1) 为建筑各层屈服剪力系数的计算:

其中:Qyi—结构楼层屈服剪力, QRi—结构楼层最大弹性地震剪力, qi—各楼层屈服剪力系数。

(2) 为最大延伸率和屈服剪力系数的关系式:

计算出两轴向的层最大延伸率μmax来判别建筑物的损毁程度。考虑建筑物现状、设防烈度、施工质量对抗震能力的影响作用, 用式 (3) 中μ (修正延伸率) 作为判定建筑物的破坏等级。

式中μ—修正延伸率;

Ci—修正值, 按表2取值。

对调查单体建筑的震害预测

所调查的单体建筑地上13层, 系钢筋混凝土框架-剪力墙结构, 按7度设防。表3为调查建筑物的基本参数信息。

根据前述方法对结构进行分析计算, 计算结果显示, 在6度、7度、8度地震作用下, 延伸率均小于1.0, 结构处于弹性状态, 建筑物无破坏, 属于基本完好。表4显示9度烈度时各层x方向参数计算结果, 9度地震作用下, 1、3、6、8~13层延伸率均小于1.0, 结构处于弹性状态, 无破坏;2、4、5、7层延伸率大于1.0, 进入屈服状态, 发生轻微破坏。

对县城高层建筑的抽样调查

所抽样调查的高层建筑单体5栋, 用抽样统计方法确定建筑物延伸率的均值和方差, 计算过程详见式 (4) , 计算结果详见表5。通过抽样调查和分析结果, 在6度、7度、8度地震作用下, 延伸率均小于1, 结构处于弹性状态, 建筑物无破坏, 属于基本完好。9度地震作用下计算结果看出, 只有局部建筑有轻微破坏。9度地震作用下有轻微破坏的建筑占抽样建筑面积的比例为20%。

对县城高层建筑的震害概率预测

对*县城区高层建筑进行震害预测, 根据抽样调查计算分析结果, 在确定地震作用下发生各级破坏的概率由式 (6) 计算。

其中I—地震的作用强度;

f (µ) —层延伸率的概率分布值。

P[Djµ]当楼层最大延伸率为μ时, 发生j级破坏的概率, 由式 (7) 计算。

由积分式 (6) , 求出各破坏等级的发生概率。

通过调查, *县现有和在建的高层建筑38座, 总建筑面积252690m2。详见表6。通过对样本和总体的调查和分析结果, 在6度、7度、8度地震作用下, 延伸率均小于1, 结构处于弹性状态, 建筑物无破坏, 属于基本完好。9度地震作用下计算结果看出, 只有局部建筑有轻微破坏。9度地震作用下有轻微破坏的建面积为50538m2。

结语

根据结构分析模型, 对高层框架结构单体建筑进行弹塑性分析, 采用层延伸率为指标, 根据其延伸率数值大小判断建筑物的损毁程度和破坏概率, 并以此对整个县城的高层建筑进行震害预测。再通过对整个城区高层建筑进行抽样调查、样本分析及所有高层建筑物的统计结果, 用延伸率的大小确定建筑的破坏程度和破坏概率, 最后对整个县城的高层建筑做出震害预测。该方法可用于对钢筋混凝土框架结构、框架-剪力墙结构的高层建筑进行震害预测, 从而得到整个城区高层框架结果建筑物的震害预测结果。

建筑高层框架结构布置 篇10

1.1梁柱节点施工问题梁柱节点施工的复杂性主要表现为:节点构造复杂,钢筋分布密集,操作人员高空作业。施工难度大。特别是中间柱子钢筋纵横交错,箍筋绑扎不便,采用整体沉梁时节点区下部箍筋无法绑扎,致使梁柱市点部位不放或少放柱箍筋,留下严蕈隐患。部分施工人员意识到钢筋骨架整体人横后往常点内箍筋绑扎困难,便采用两个开口箍筋拼合,然而在整个节点区均采用开口箍筋显然不符合规范规定若采用原位绑扎钢筋(即先安装梁底模,再直接在梁底模上绑扎梁筋、安装侧模板),其缺陷是:①也只安装梁底模,不安装侧模板。板的模板无法安装,造成整个模板支撑系统不稳定,易发生模板倒塌事故;②在框架结构施工中,所有的钢筋均须在施工楼层堆放和二次运输,在这种开放的模板体系上堆放和搬运钢筋极其不安全;③支模和绑钢筋多次交叉作业,不利于施工组织管理,窝工现象较严重,工效较低。

1.2混凝土施工问题目前高层建筑中,柱使用C45甚至C60及以上混凝土已非常普遍,实际工程中楼盖合适的混凝土强度等级应为C20-C35。柱混凝土设计强度高于梁板。且随建筑物高度增大,两者的设计强度差距会越大。现浇框架容易出现“夹渣烂根”现象,使根部混凝土漏浆。严重时出现“露筋””和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在楼地板上,预先没有在楼板上做找平层或加标准框浇出底面。更没有留清扫口。当层段>5m中段未留浇筑口,进料从顶部直接下。自由落差>3m,在往内钢筋阻拦下科使粗细料分离,另因底部板不平且未堵缝。导致水泥浆流失掉。也存在底面垃圾未清除净、振动棒长度不到位等因素,造成根部夹渣、烂根问题。

2高层建筑框架结构施工质量管理措施

2.1梁柱节点施工质量控制由于梁柱节点钢筋分布密集,箍筋绑扎困难,便存在节点不放箍筋或少放箍筋的现象,给工程留下隐患,这种现象在先立模后绑轧钢筋在整体下沉的施工方法中特别容易出现。出现后有时也采取补救措施,通常是采用从对面两侧加开口箍筋的做法,且开口箍筋数量不足也不易绑扎到位,且不符合必须封闭箍筋的要求。施工人员意识到先立模后整体沉梁的施工方法不易绑扎节点区的箍筋,便采用先支梁底模后绑扎梁钢筋在支立梁侧模及平板模的方法,这样做虽然可以保证节点核心区箍筋的布放,但存在弊端:一是先立梁底模再绑扎钢筋时,施工操作人员安全度差,钢筋摆放不易,操作不便;二是交叉作业多,木工立好梁底模就要等梁钢筋绑扎完后再立梁侧模及平板模,给施工组织安排带来困难,常出现离工现象,工效较低;三是先立梁底模,各个梁模是单独的,没有联系(拉结),造成模板结构本身的安全性较差,产生安全隐患。

梁靠近支座处剪力最大,而箍筋就是为了抵抗剪力而配置的。从抗震设防考虑,如果箍筋离开支座太远或密箍区长度不足,都会造成支座处受力薄弱,甚至造成剪切破坏。距支座的第一个箍筋根据构造要求离开支座应不大于50mm。众所周知,梁的箍筋返工最麻烦,所以必须在梁骨架落入梁模之前,对照设计图纸,全面复查各处有无错漏,复查结果完全正确之后才可将梁骨架落入模里,对于确实已落入梁模而梁箍筋又需加密的,必须返工加密。

2.2混凝土施工质量控制影响混凝土强度的因素很多,施工前必须严格按设计要求和现场材料进行混凝土配合比计算;施工中要认真执行混凝土配合比申请、签发、监督管理制度,按选定的配合比和指定的原材料进行称量配料。对于烂根等,其控制措施:应在框架柱接头处进行,即上次浇筑后加相同规格的方框,并浇平框面,继续上浇前支模从板面开始,浇筑时柱顶洒一层1:0.4的水泥素浆,并铺1:2水泥砂浆25-30mm厚,在其上浇筑混凝土,保证框架柱自然密实。

在冬季施工时,搅拌用水、骨料、骨料和水的搅拌温度、水泥的温度、(每班不少于4次)。混凝土出罐温度、混凝土入模温度(每班不少于4次,发现出罐温度低于14℃时,或混凝土入模温度低于5摄氏度时,应立即停止浇筑)、搅拌站温度保持在10℃以上(每班不少于4次搅拌机手)室外气温及环境温度.每昼夜测量不少于4次,此外还需测量昼夜最高和最低气温。混凝土浇注前,水的温度、骨料的温度、搅拌机棚的温度不能满足计算取值时,应停止施工。

新浇筑的混凝土倘若遭冻,其物理力学性能必然下降(抗压强度约损失50%,抗渗等级降低为零,混凝土与钢筋的粘结力也有大幅度的降低),因此遭受过冻害的混凝土不仅力学强度直接降低,而且耐久性能严重受损。冬季施工的混凝土,为了缩短养护时间,一般应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥标号不宜低于32.5MPa,每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不应大于0.6,并应加人早强剂。为了减少冻害,应配合比中的用水量降低至最低限度,即加入减水剂控制坍落度,其中应优先选用高效减水剂。为了防止钢筋锈蚀,在钢筋混凝土中,氯盐掺量不得超过水泥重量的1%。掺氯盐的混凝土必须振捣密实,且不宜采用蒸汽养护。

严格控制板面负筋的保护层厚度。现浇板负筋一般放置在梁钢筋上面,与梁筋应绑扎在一起,另外,采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉。从而有效控制保护层,避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝,板的保护层厚度不应大于15mm。加强现浇板浇捣的养护工作,是整个施工过程中不可缺少的一个重要环节,尤其在高温下施工,更应经常浇水养护,这样既可减少温度产生的裂缝,也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制裂缝。

摘要：随着我国基础建设的加快,多层和高层建筑的使用越来越广泛,而框架结构的施工技术也得到了长远发展。文章阐述了当前形势下,高层建筑框架结构施工质量现状,基于存在问题,提出了施工质量优化管理措施。

关键词：高层建筑,框架结构,施工,质量

参考文献

[1]GB 50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2]张元坤.高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理[J].广东土木与建筑,2002(12).