西寧某高層框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計總結(jié)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  西寧某高層框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計總結(jié)</p><p>  【摘要】:本文總結(jié)了西寧某高層框支剪力墻結(jié)構(gòu)商住樓在工程設(shè)計過程中所采取的對上部剪力墻、轉(zhuǎn)換層和框支層優(yōu)化調(diào)整的措施。 </p><p>  【關(guān)鍵詞】: 框支剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整措施 </p><p>  中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: </p><p&g

2、t;  本工程為框支剪力墻結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)層面積為625m2,平面布置基本呈矩形較為規(guī)則,地下一層(6m),地上28層(88m),三層頂板為轉(zhuǎn)換層,7度抗震,地上框支框架及底部加強(qiáng)部位的墻抗震等級為特一級抗震,其余為二級抗震。在本工程設(shè)計過程中采取了改善結(jié)構(gòu)抗震性能,減輕結(jié)構(gòu)自重,調(diào)整內(nèi)力解決連梁超筋等一系列措施并取得了較好的效果。以下為本工程設(shè)計過程中所采取的具體措施。 </p><p>  1 轉(zhuǎn)換層上部剪力墻結(jié)構(gòu)

3、的設(shè)計 </p><p>  1.1 減輕上部結(jié)構(gòu)自重 </p><p>  在安全可靠的前提下,建筑結(jié)構(gòu)的自重最好能減到最小,一方面,高層結(jié)構(gòu)中,樓層很多,水平構(gòu)件總數(shù)大量增加,而豎向構(gòu)件也是特別長,這樣,結(jié)構(gòu)自重就非常大了,因此產(chǎn)生的地震作用尤其明顯;另一方面,從開發(fā)商的投資角度來考慮,降低耗材也是理所當(dāng)然。 </p><p><b>  樓板 <

4、;/b></p><p>  核心筒內(nèi)為電梯井和消防樓梯,屬于大開洞,為了傳遞內(nèi)筒與外墻的側(cè)向剛度,對筒周邊的樓板作了適當(dāng)加強(qiáng),取120mm厚。其它樓板覆蓋大部分結(jié)構(gòu)面積,減小樓板厚度可以減小每平方米結(jié)構(gòu)面積的混凝土重量。把樓板厚度控制在計算跨度的要求之內(nèi),并滿 </p><p>  防火和預(yù)埋管線要求的較小值,即100mm,以取得最低的混凝土用量。在PKPM計算分析中,考慮到構(gòu)件的

5、裝修荷載及結(jié)構(gòu)類 </p><p>  型,混凝土重度采用28KN/m2。本建筑為商住樓,上面全部為民宅,其裝修荷載主要為30mm厚的雙層抹面,即只有1.2KN/m2。為此,樓板沒有采用“自動計算自重”,而是手動輸入面載,如100mm厚的板為3.8KN/m2,更精確地體現(xiàn)了樓板的重力。 </p><p><b>  剪力墻 </b></p><p&

6、gt;  按開間擴(kuò)大剪力墻的間距,將部分開間的墻體用輕質(zhì)隔墻取代,能有效地減小結(jié)構(gòu)自重。為了不增加板的跨度(使樓板厚度100mm得以實現(xiàn)),在隔墻處設(shè)置梁。由于居住建筑開間和進(jìn)深一般都不大,選取的梁寬要與隔墻的厚度相等,防止露梁而影響使用時的感觀。剪力墻厚度分別為180mm、200mm及250mm三種,同一片墻 </p><p><b>  沿高度變化三次。 </b></p>

7、<p>  1.2 調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度 </p><p>  《高規(guī)》對轉(zhuǎn)換層上下的側(cè)移剛度有比較嚴(yán)格的要求。本建筑為框支-剪力墻結(jié)構(gòu),其上部剪力墻剛度偏大,應(yīng)減小其剛度,使上下剛度盡量接近, 以改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。 </p><p> ?。?)改善剪力墻,剪力墻是主要的抗側(cè)移構(gòu)件。合理地擴(kuò)大剪力墻間距,不但可以減小剛度(在滿足位移角限值的前提下),還能減少混凝土用量。較長的墻體可以留

8、設(shè)結(jié)構(gòu)洞,洞中用輕質(zhì)墻體填充,可以有效地減小剪力墻結(jié)構(gòu)的重量和剛度;所有墻都采用非“一”字墻體,包括“L”、“T”和“十”形狀三種,各分肢的高厚比都不小于3;在外邊角處,兩個方向的墻肢都采用較大的高厚 </p><p>  比,以增強(qiáng)抗扭性能。 </p><p> ?。?)改變層高,層高能夠有效地改變結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度。增大轉(zhuǎn)換層以上樓層的高度,能直接改善側(cè)移剛度比。本工程底部兩層層高分別為4

9、.8m和4.5m,三層頂板為轉(zhuǎn)換層,下部為層高6m,凈高4.2m的大空間,層高較高;轉(zhuǎn)換層以上是層高3m的住宅,層高較低,側(cè)移剛度相對較大。本工程將第四層層高由3m調(diào)為3.3m,以減小上、下層側(cè)移剛度的差距對高出建筑層高部分采用水泥焦渣填充。 </p><p>  1.3 處理梁,墻超筋問題 </p><p>  1.3.1對剪壓比超限的連梁處理 </p><p>

10、  剪壓比超限問題在剪力墻中是很常見的,尤其是在高烈度區(qū),或轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中,經(jīng)常是計算完后多處洞口上連梁超限。處理方法是一般先減連梁高度,以減少連梁吸收的地震力,如果仍然超筋,說明該連梁兩側(cè)的墻肢過強(qiáng)或者是吸收的地震力太大。此時,想通過調(diào)整使計算結(jié)果不超筋是困難的,也沒有必要。從連梁的作用來說,首先它是在兩個墻肢之間傳遞內(nèi)力,對墻肢起到約束作用;其次,它是在地震來臨時充當(dāng)?shù)谝坏婪谰€,起到耗能作用。因此,對于減少連梁的高度仍然超筋連梁(指抗剪

11、超筋)的設(shè)計,應(yīng)按《高規(guī)》該連梁截面能承受的最大剪力計算連梁抗剪箍筋,再根據(jù)該剪力值計算出連梁端部彎矩(為簡化起見,假設(shè)反彎點在中點),并作適當(dāng)折扣(例如;一級乘以0.8),然后根據(jù)該彎矩值計算連梁縱筋。這樣做的目的是為了保證連梁的強(qiáng)剪弱彎,故意讓連梁先出現(xiàn)塑性鉸。當(dāng)多遇地震來臨時,連梁端部彎矩很快達(dá)到極限抗彎承載力,出現(xiàn)塑性鉸,端部彎矩不再增加。由于彎矩與剪力之間的導(dǎo)數(shù)關(guān)系,連梁中的剪力也不再增加。而在設(shè)計時,已經(jīng)保證了在端部彎矩達(dá)到

12、極限抗彎承載力,抗剪能力是有富余的,此時抗剪不會破壞。在這種情況下,連梁仍能保證對豎向荷載的承載能力,同時對墻肢有一定的約束</p><p>  1.3.2轉(zhuǎn)換層上部剪力墻超筋的處理 </p><p>  框支剪力墻結(jié)構(gòu)由于轉(zhuǎn)換層上下構(gòu)件不連續(xù)、剛度突變以及轉(zhuǎn)換梁豎向變形等因素,設(shè)計者在計算過程中往往會出現(xiàn)轉(zhuǎn)換層上部一層或者兩層剪力墻超筋現(xiàn)象。 </p><p> 

13、 當(dāng)出現(xiàn)剪力墻邊緣構(gòu)件超筋警告時設(shè)計根據(jù)具體情況調(diào)整剪力墻截面、改變結(jié)構(gòu)布置或者手工復(fù)核配筋率是否超出規(guī)范的控制要求。 </p><p>  當(dāng)剪力墻水平筋超筋時,這種情況多數(shù)是結(jié)構(gòu)布置不合理,必須調(diào)整剪力墻結(jié)構(gòu)布置 </p><p><b>  2 轉(zhuǎn)換層的設(shè)計 </b></p><p>  本工程為轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),平面布置較為規(guī)整,全部采用橫平豎

14、直的剪力墻。由于一至三層為商業(yè)需要較大空間因此必須在三層頂板處設(shè)置轉(zhuǎn)換層,用以承受上面25層剪力墻傳下來的荷載。 </p><p>  2.1轉(zhuǎn)換梁截面尺寸取b×h=900×1700和b×h=1200X1700兩種。 </p><p>  2.2 框支梁的抗剪強(qiáng)度計算結(jié)果顯示:有兩根梁的端部剪力太大,承載力不足。如果增大截面,在跨中會造成浪費,轉(zhuǎn)換梁的地震分力

15、也會增大,截面承載力還可能不足;如果減小截面,抗彎承載力可能不足。經(jīng)過試算和對比,最后采取了如下方案:在梁端局部加腋至2.3m高,效果良好。 </p><p>  2.3 加強(qiáng)轉(zhuǎn)換梁與核心筒墻體的連接轉(zhuǎn)換梁與核心筒連接處負(fù)彎矩太大,鋼筋錨固構(gòu)造也存在問題,且轉(zhuǎn)換梁斷面與筒體壁厚350mm顯得不協(xié)調(diào);另外,結(jié)果表明連接處的該片墻的軸壓比無法通過。如果把該墻厚加到500mm厚,浪費會很大。經(jīng)對比各種方案后,在該處增加

16、一根1800 x 1200的壁柱,很好地通過了計算,也沒有影響前廳的使用。 </p><p><b>  3 框支層設(shè)計 </b></p><p>  框支層是框支剪力墻結(jié)構(gòu)的薄弱部位,設(shè)計時應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)框支層的延性,以提高抗震性能。 </p><p>  3.1 設(shè)置長扁柱本工程一層的前半部分為空曠的入口前廳,中間不能設(shè)置柱子和剪力墻,故在不影響

17、功能的情況下,在大堂門口的邊上設(shè)置4根1800×1200的長扁柱,并采用C50高強(qiáng)混凝土。長扁柱頂住了上面的轉(zhuǎn)換梁,分散了上面邊墻的軸壓力,減小了軸壓比,增加了空曠部分的剛度,并有效減弱了前后部分的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。 </p><p>  3.2 加強(qiáng)剪力墻為提高框支層抗震性能,提高其延性,還要加強(qiáng)剪力墻。框支層的剪力墻采用C50高強(qiáng)混凝土,大堂兩側(cè)各做一片厚350mm的連續(xù)剪力墻,核心筒面向大堂的另一側(cè)加厚為

18、350mm,并且不開洞(入口設(shè)在兩側(cè)邊)。計算結(jié)果表明,剛心和質(zhì)心向中心移動,角點扭轉(zhuǎn)變小,位移角明顯改善。 </p><p><b>  4 結(jié)語 </b></p><p>  本工程采用了框支剪力墻結(jié)構(gòu),不但滿足了現(xiàn)代建筑不同功能組合的需要,而且改善了抗震性能,減少了材料消耗,降低了工程造價 </p><p><b>  參考文獻(xiàn)

19、 </b></p><p>  [1] G B 50010-2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范{S} </p><p>  [2] G B 50011-2010 ,建筑抗震設(shè)計規(guī)范{S} </p><p>  [3] JG J3-2010,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S] </p><p>  [4] 黃小坤. 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)

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