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《浅议高层建筑框架剪力墙结构设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、浅议高层建筑框架剪力墙结构设计 摘要:框架剪力墙结构是高层建筑中的常用结构,文章通过工程实例,从结构布置,计算方法,设计参数取值以及剪力墙连梁设计等阐述高层建筑框架剪力墙结构设计中应注意的问题及采取的措施。关键词:高层建筑;框架剪力墙结构;设计Abstract:Theframeshearwallstructureiscommonlyusedinhigh-risebuildingstructure,inthispaper,throughtheprojectexample,fromthestructur
2、earrangement,calculationmethod,designparameterselectionanddesigninthispaper,thecouplingbeamshearwallshouldbepaidattentiontointhedesignofframeshearwallstructuresoftallbuildingproblemsandthemeasurestaken.Keywords:High-risebuildings;Theframeshearwallstruct
3、ure;design中图分类号:TU398+.2文献标识码:A文章编号:1.引言7现代高层建筑正向着多功能、综合用途的方向发展,在高层建筑的结构设计时,需要考虑的受力结构形式也较多,其竖向传力体系是设计的关键。建筑的空间形态是由结构传力体系支撑的,传力体系的剖面形式直接反映结构竖直荷载传递的路径,也关系到建筑物的使用功能。不同建筑结构其传力体系也是不一样的,因此在结构设计时也应考虑诸多细节以及采用正确的计算方法,使建筑物传力体系清晰,并满足抗震设计规范要求。2.工程概况以某酒店楼设计为例,该项目为宾馆
4、饭店两用酒楼,地上18层塔楼,地下一层为停车场,地下停车场和地上1层的层高为4.5m,2-4层的层高为4.0m,其他层高为3.1m,以满足一层和地下停车场的公共活动区大空间要求,1-4层为餐饮区,5-18层为商住两用,地上建筑总高度为59.9m。主结构设计为框架-剪力墙结构,其他部位设置8.4×8.4m柱网,柱截面为地下部分820×820mm,地上部分为560×560mm,采用筏板基础。3.设计参数的选择3.1墙体选择7框架-剪力墙结构也称框剪结构如下图3-1,是为满足不同建筑功能的要求,在框架结构中
5、布置一定数量的剪力墙,既保证了空间灵活又有足够的剪力墙提供足够大的刚度,框剪结构的受力特点,在下部楼层,剪力墙的位移较小,承受大部分水平拉力,使框架按弯曲型曲线变形,上部楼层则相反,剪力墙位移越来越大,框架承担外荷载产生的水平力和把剪力墙拉回来的附加水平力,所以,上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小,框架中也会出现相当大的剪力。剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。为了避免剪力墙剪坏过早,底部的加强部位和其他各层要调整短肢剪力墙的剪力设计值,对于一、二级抗震等级要分别乘以增大系数1.4、
6、1.2;不论抗震还是非抗震的设计,剪力墙的截面最小厚度不能小于200mm。因此,除了配置足够的剪力墙和不同的剪力墙形式(长短肢搭配),底层短肢墙厚250mm,2层以上短肢墙厚为200mm,核心筒和上层的楼层的一般剪力墙厚为200mm。4层以下的墙柱混凝土采用C40,其他为C30。图3-1框架-剪力墙结构3.2抗震等级设计本工程中要求设计框架抗震等级为2级,在剪力墙结构中,剪力墙承受的“倾覆力矩比”是一项重要指标,这就要求设计人员灵活掌握,一般情况下按照剪力墙的的上限和下限来判定,然后依据判定结果进行设
7、计调整,以达到符合设计要求。在抗震设计时,当框架部分承受的地震倾覆力矩(Mc)大于结构总地震倾覆力矩(Mo)的50%但不大于80%时,按框架-剪力墙结构设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,建7议高度不低于45m,不高于60m。框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用。考虑地震组合作用的框架柱的轴压比N/(fcA),不宜大于下表3-1的极限值:表3-1框架柱不同地震等级的轴压比限值剪力墙和连梁的设计应符合以下要求:跨度不大于2时,应配置暗梁。跨度不大于1时要配置交叉暗梁。根据表3-1轴
8、压比取值为0.75,框架部分承受的地震倾覆力矩(Mc)与结构总地震倾覆力矩(Mo)的比值Mc/Mo在0.5-0.8之间,此时框架承担较大的地震作用。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》要求,如高度不大于60m,设防烈度为8度时,剪力墙的抗震等级要比框架的抗震等级高一级,因此,工程设计剪力墙抗震等级为1级,核心筒和一般剪力墙则仍为2级设计。同时,抗震设计中计算结构刚度时还要考虑周期折减系数,因为在墙体中填充了轻质墙,这样可以利用在早期弹性阶段的刚度来吸收地震