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框支剪力墙论文 高层公寓框支剪力墙结构设计的几项措施

时间:2010-6-15 10:40:28 点击:2074

  核心提示:框支剪力墙论文范文《高层公寓框支剪力墙结构设计的几项措施》:框支剪力墙指的是结构中的局部,部分剪力墙因建筑要求不能落地,直接落在下层框架梁上,再由框架梁将荷载传至框架柱上,这样的梁就叫框支梁,柱就叫框支柱,上面的墙就叫框支剪力墙。...

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                   框支剪力墙  论文写作代发表

      由于框支-剪力墙结构上、下刚度突变,构件不连续,传力复杂,在地震作用下框 支层将产生很大的内力和塑性变形,抗震性能差,易造成震害;转换层应力复杂,材料耗用量大,自重大,施工复杂,造价高,但框支-剪力墙结构可满足建筑物上、下不同功能的组合。

      建筑方案确定后,为改善抗震性能,减轻自重并节省投资,本工程结构设计时考虑以下问题。

      1、上部剪力墙体系

      1.1 减轻结构自重

      减轻结构自重,可直接减少混凝土用量,同时减小垂直荷载和水平地震力,进一步减小结构内力,改善经济指标,特别是基础和转换层的混凝土和钢材耗用量。

      1.1.1 楼板

      楼板覆盖整个建筑面积,减小楼板厚度即为每平方米建筑面积所减小的混凝土量。采用把楼板厚度控制在满足板的厚度与计算跨度要求的比值,并满足防火和预埋管线要求的较小值即100mm,以取得最低的混凝土消耗 .

      1.1.2 剪力墙

      在考虑楼板的同时亦考虑剪力墙混凝土的消耗最少。按开间扩大剪力墙的间距,将部分开间的墙体用轻质隔墙取代,能有效地减少混凝土用量。为不增加板的跨度,使楼板厚度100mm得以实现,在隔墙处设置梁。由于居住建筑开间和进深一般都不大,取梁宽与隔墙等厚,以免露梁。

      为减轻自重,剪力墙厚度分200mm及250mm两种,沿高度分两次变化,即墙厚250mm减到200mm,墙厚200mm减到160mm.

      1.2 减小刚度

      框支-剪力墙结构其上部剪力墙刚度偏大,应减小其刚度,使上下刚度尽量接近,以改善结构的抗震性能。

      1.2.1 扩大剪力墙间距

      按开间扩大剪力墙间距,不但能减少混凝土用量,也有利于减小刚度。

      1.2.2 剪力墙留设结构洞

      较长的墙体留设结构洞,洞用轻质墙体填充,可有效地减小剪力墙结构的刚度。

      1.2.3 增高转换层上一层的楼层的高度

      框支-剪力墙结构应控制转换层上、下层的剪切刚度比。增高转换层以上楼层高度 ,能直接改善剪切刚度比。往往转换层下部为大空间,层高较高;转换层以上是住宅,层高较低,造成剪切刚度比加大。本工程利用住 宅底部的设备层,将设备层和底层住宅设计成一个结构层,[ABC论文坊:http://www.lwabc.net]层高4.55m,采用设备层顶板即住宅底层底板与剪力墙之间留缝脱开实现为 一个结构层,可减小上、下层剪切刚度比的差距。

      2、转换层设计

      本工程除水平、垂直方向设置剪力墙外,尚有斜方向的墙体,其上下轴线无法对齐 .剪力墙结构的内力只能通过转换层传给框支结构。

      2.1 减轻转换层自重

      香港地区此类建筑物较多,但它们不考虑抗震设防,而注重综合的效益,对结构经济指标控制不很严格,因此一般均采用厚板为转换层。厚板材料耗用量大,结构经济指标差,因其自身重量大,又带来地震作用大,使框支内力增大。本工程设计时从减轻自重出发,尽管上部剪力墙方向复杂,仍优先考虑梁系转换。梁高2m,梁宽一般为1.2m、1.5m及 1.8m.

      2.2 加强梁的抗扭刚度

      计算结果显示梁的扭矩大,配置纵向抗扭钢筋及横向抗扭箍筋均难满足要求,因此 采用部分封底,形成箱形,转换层上、下板厚均为200mm.

      2.3 加强转换梁与中筒的连接

      转换梁与中筒连接处负弯矩大,钢筋锚固构造也存在问题,且转换梁断面与筒体壁厚500mm显得不很协调,故采用在转换层的高度范围筒体设置钢筋混凝土箍,以加强此处连接。

      与厚板相比,本工程的部分箱形转换层挖空率约为27%,对节省混凝土用量和减小 地震力均有较大意义。

      3、框支层设计

      框支-剪力墙结构的薄弱部位在框支层,故加强其延性,提高抗震性能是十分重要的。

      3.1 增加墙量及刚度

      本工程建筑功能要求大空间,不能设置更多的落地剪力墙,故在不影响功能的情况下,争取中筒四角加设T形落地墙体,以增加框支层墙量及刚度。

      3.2 采用钢纤维混凝土,提高抗震性能

      为提高框支层抗震性能,提高其延性,国内已有工程采用型钢混凝土结构及配有构 造纵向钢筋及螺旋箍筋的钢筋混凝土柱。本工程框支层竖向构件包括墙和柱,采用钢纤维混凝土,1m3混凝土内钢纤维掺量为80kg,可提高抗拉强度设计值约35%,提高抗剪强度设计值约50%。除强度提高外,钢纤维混凝土与普通混凝土同时使用,不需要采取特殊的 构造措施,因此可用于设计需要加强的部位,而不需要的部位可以不用,具有较大的灵活性。本工程地下3层,由于地下室墙多,抗震性能较好,不必采用钢纤维混凝土,但为了有一过渡,钢纤维混凝土用于地下1层至转换层顶面的竖向构件。施工时注意钢纤维应搅拌均匀,避免结团;采用商品混凝土时,也可以委托搅拌站提供钢纤维混凝土。

      钢纤维混凝土用于建筑结构,目前国内尚不多见,本工程设计尚处于摸索阶段,由于应用的灵活性以及可提高强度改善抗震性能,其应用前景是非常广阔的。

      框支-剪力墙结构抗震性能差,造价高,应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要,有时结构设计又不可避免此种结构型式,对此应采取措施积极改善其抗震性能,尽可能减少材料消耗,以降低工程造价本文由ABC论文坊最后整理,转载请注明出处:http://www.lwabc.net

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