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工程实例解说高层建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计

本文摘要:本文主要针对高层建筑中带切换层的框支剪力墙设计进行了探究,通过融合明确的工程实例,对整体结构设计中的几个要点不作了详细讲解,并系统阐述了框支结构设计要点和切换构件设计拒绝,以期能为有关方面的必须获取有益的参照糅合。 0章节 所谓的切换层,是指建筑物某层的上部与下部平面用于功能有所不同,该楼层上部与下部使用有所不同结构类型,并通过该楼层展开结构切换的结构。 而剪力墙,是指房屋或构筑物中主要忍受风荷载或地震起到引发的水平荷载和线脚荷载的墙体。

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本文主要针对高层建筑中带切换层的框支剪力墙设计进行了探究,通过融合明确的工程实例,对整体结构设计中的几个要点不作了详细讲解,并系统阐述了框支结构设计要点和切换构件设计拒绝,以期能为有关方面的必须获取有益的参照糅合。  0章节  所谓的切换层,是指建筑物某层的上部与下部平面用于功能有所不同,该楼层上部与下部使用有所不同结构类型,并通过该楼层展开结构切换的结构。

而剪力墙,是指房屋或构筑物中主要忍受风荷载或地震起到引发的水平荷载和线脚荷载的墙体。为了更佳的掌控切换层剪力墙的施工,就必须作好有关方面的设计。基于此,本文就高层建筑中带切换层的框支剪力墙设计展开了探究,坚信对有关方面的必须能有一定的协助。  1工程概况  该工程1#楼地下两层,地上一层为店面,地上二层为架空层,以上皆为住宅,总层数三十层。

一层层低为5.25m,二层层低为6.15m,三至三十层层低皆为3.1m,建筑物主体总高98.2m。结构搭配框支剪力墙结构体系,框支层坐落于三层住宅楼面,建筑抗震设防类别为丙类建筑,工程的抗震设防思程度为7度,抗震设计基本地震加速度值为0.15g。

建筑场地类别为Ⅱ类,基本风压值:0.95kN/m2(100年一时逢),地面粗糙度类别为C类。结构分析软件使用中国建筑科学研究院PKPM系列软件《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATEW》。所取1#楼轴线1-28~轴线1-41之间的部分,切换层及标准层结构平面如附图1。

  各种形式切换层的优缺点如下  (1)梁式切换层:优点-设计和施工皆较为简单,传力更为具体;缺点-当上下轴线错位布置时,须要加设较多的切换次梁,空间受力更为简单。  (2)箱式切换层:优点-切换梁的约束强劲,刚性大,整体工作效果好,上下部传力更为均匀分布,并且建筑功能上还可将其作为设备层;缺点-切换梁梁中进设备洞较多,施工简单,且耗资较高。  (3)桁架式切换层:优点-板支柱柱顶弯矩和剪力比其他几种切换型式比较较小;缺点-施工较为困难,且对于轴线错位布置时可玩性较小。  融合工程实际建筑布局情况,并考虑到经济指标及施工深浅程度,经过技术经济较为后,要求使用梁式切换层结构型式,也可称作梁式框支剪力墙结构。

  2整体结构设计中的几个要点  本工程结构切换层设计遵循特例原则:  (1)协商上、下部分结构布置,尽量减少切换结构的数量;  (2)切换结构使用梁式结构,尽量必要支撑上部线脚结构,防止或少用主、次切换梁的形式;  (3)上部线脚构件尽量置放切换梁附近支座处,以利线脚力的传送;  3框支结构设计要点  3.1抗震等级的确认  本工程切换层以下为框架-剪力墙结构,切换层以上为剪力墙结构,是多种结构形式并存的简单高层建筑,因而无法像全然的框架结构或剪力墙结构那样笼统地确认抗震等级,而应当严苛按照现行规范的有所不同章节,有针对性地分别确认结构体系各部位有所不同结构构件的抗震等级,这是具体各部分结构结构拒绝的关键。  依据第4.8.2条抗震设计时,A级高度丙类建筑钢筋混凝土结构的抗震等级不应按表格4.8.2确认;第4.8.5条抗震设计的高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级不应按上部结构使用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况使用三级或四级。  3.2结构线脚布置  高层建筑的侧向刚性宜下大上小,且不应防止刚性变异。

然而带上切换层的高层建筑结构似乎有悖于此,因此对切换层结构的侧向刚性不作了专门规定。在设计过程中,不应做到的原则归纳起来,就是要增强下部,弱化上部。

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可以使用的方法有以下几种:  (1)与建筑专业协商,除核心筒部分剪力墙在底部必需设置外,使尽量多的剪力墙落地。这些毫无疑问都大大强化了底部刚性。

  (2)增大底部剪力墙厚度。切换层以下剪力墙中,核心筒外围部分的厚度取为400mm,核心筒以外部分墙厚度取为450mm。切换层以上标准层墙薄300mm。

  (3)底部剪力墙尽可能不开洞或进小洞,以免刚性巩固过于大。  (4)提升底部柱、墙混凝土强度等级,使用C45混凝土。  (5)必要增加切换层上部剪力墙数目,掌控剪力墙厚度,并可在某些较长剪力墙中部进结构洞(结构施工完后再行用填充墙填实),以弱化上部刚性。弱化上部刚性不仅对掌控刚性比不利,还可减轻建筑物重量,增大框支梁忍受的荷载;减小结构自振周期,增大地震作用力。

  4切换构件设计拒绝  4.1框支柱  板支柱横截面尺寸主要由轴压比掌控并不应符合剪压比拒绝。为确保板支柱具备充足延性,对其轴压比应严格控制。工程板支柱抗震等级为一级,轴压比不得小于0.6,对部分因横截面尺寸较小而构成的短柱,不得小于0.55。

柱横截面延性还与配箍率有密切关系,因而板支柱的配箍率也比一般框架柱的小得多。筒筋不得大于10@100,全长加密,且配箍不得大于1.5%。板支柱为十分最重要的构件,为减小安全性,对柱端剪力及柱端弯矩皆要除以适当的减小系数,每层板支柱忍受剪力之和应取基底剪力的30%。因为程序计算出来时,一般假设数板刚性无限大,水平剪力按线脚构件的刚性分配。

底部剪力墙刚性远大于板支柱,使得板支柱剪力十分小。然而考虑到实际工程中楼板的变形以及剪力墙经常出现裂缝后刚性的上升,板支柱吸取的剪力不会减少。

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因而对框支柱的剪力减小不作了分开规定。另外,为了强化切换层上下相连,板支柱上部墙体范围内的纵筋不应伸进上部墙体内一层;其余在墙体范围外的纵筋则水平锚入切换层梁板内,符合锚固拒绝。

  4.2框支梁  框支梁横截面尺寸一般由剪压比掌控,宽度不大于其上墙薄的2倍,且不大于400mm;高度不大于计算出来跨度的1/6。本工程框支梁梁宽大于为800mm。框支梁受力极大且受力情况简单,它不但是上下层荷载的传输枢纽,也是确保框支剪力墙抗震性能的关键部位,是一个简单而最重要的受力构件,因而在设计时应尚存较多的安全性储备,兹一级抗震框支梁纵筋配上筋率不得大于0.6%。框支梁在符合计算出来拒绝下,配上筋率不大于0.8%。

框支梁一般为偏心不受纳构件,其支座上部横向钢筋最少理应50%沿梁全长全线贯通;由于梁中有轴力不存在,因而不应配备充足数量的腰筋,腰筋使用直径不大于16的钢筋(本工程使用直径20的Ⅲ级钢),沿梁高间距大于200mm,并且不应可信锚入支座内。框支梁不受剪成相当大,而且对于这样的抗震最重要部位,更加不应特别强调强劲剪成很弱转弯原则,在纵筋有数一定富余的情况下,筒筋更加不应展开必要的强化配备。  5结语  如今,随着我国建筑技术的发展变革,带上切换层的部分框支剪力墙高层建筑获得了广泛应用。因此,若想作好切换层剪力墙的施工,工作人员就必需要侧重设计工作。

综上所述,本文就高层建筑中带切换层的框支剪力墙设计展开了探究,融合了明确的工程实例对涉及方面不作了系统分析阐释,目的能为类似于的施工获取协助。  参考文献  [1]章斌金.框支剪力墙切换层结构设计探寻[J].工程建设与设计.2003(02).  [2]李路雄.带上切换层的框支剪力墙结构设计实例[J].建筑科学知识.2010(S2)..。


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