前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇剪力墙结构设计论文范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
剪力墙是指在建筑工程中用于承受地震、风荷载等作用引起的水平荷载墙体,剪力墙也可以称为抗震墙、抗风墙,剪力墙的主要目的是为了避免建筑承受剪切作用造成的破坏。剪力墙结构是指采用钢筋混凝土墙板承受来自水平方向和垂直方向荷载的结构,在剪力墙结构设计中,施工单位经常会使用钢筋混凝土墙板代替建筑物框架结构的梁柱,从而有效地控制建筑结构产生的荷载,剪力墙结构具有良好的刚度、抗震性,在建筑结构设计中有十分广泛的应用。
2剪力墙结构的设计原则
剪力墙的特点是外平面承载力小,内平面承载力大,外平面刚度小,内平面刚度大,因此,当剪力墙和外平面方向的梁连接时,会产生墙肢平面外弯矩,因此,在设计过程中,要尽量避免剪力墙的外平面搭接。在进行剪力墙结构设计时,要尽量沿着主轴的方向进行多向布置,尽可能的将不同方向的剪力墙连接在一起,但要防止出现拉通对直的现象;在进行抗震设计时,要尽量保证两个方向的侧向刚度相同,并且剪力墙结构要尽量简单,防止出现单向有墙的情况,同时要尽量保证各个方向的剪力墙分布均匀,从而充分发挥剪力墙结构的工作性能。剪力墙的数量要科学、合理,如果剪力墙比较多,会增加抗侧力的刚度,从而引起震力和重力的增加;如果剪力墙数量比较少,结构的抗侧力则会减小。
3建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
3.1剪力墙平面布置
在进行剪力墙平面布置时,要尽量防止出现单向有墙的情况,剪力墙要沿着主轴及其他方向进行双向、多向布置;剪力墙的抗侧力刚度不能太大,一般情况下,为了充分发挥剪力墙结构的抗侧力刚度和承载力,可以适当的增加剪力墙的间距,从而保证剪力墙结构的抗侧力刚度合适。设计人员可以根据经验公式T=(0.05-0.06)n(其中n为层数),计算出T值,从而判断剪力墙的数量及侧向刚度。如果计算结果T比搭模计算周期T1大,则可以适当的增加剪力墙的数量;如果计算结果T比搭模计算周期T1小,则说明剪力墙比较多,可以适当的减少剪力墙的数量或者凿开一些合理的孔洞,降低剪力墙的刚度。
3.2约束边缘构件处理
无约束边缘构件剪力墙和有约束边缘构件剪力墙相比较,其极限承载力降低40%,极限层间位移角就会减少一倍,对地震能量的消耗能力就会减少20%,因此,在设计剪力墙结构时,要根据不同级别的剪力墙轴压比,选用相对应的边缘构件。剪力墙边缘构件可以分为约束边缘构件和构造边缘构件两种情况,对于一级剪力墙和二级剪力墙结构,当剪力墙底部加强部位上面的普通部位和三级、四级非抗震设计建筑底部加强部位轴压比小于相关规定时,要设置构造边缘构件;当一级剪力墙和二级剪力墙结构,当剪力墙底部加强部位和高层建筑、重力荷载作用下墙体的轴压比大于相关规定,要设置约束边缘构件。
3.3剪力墙墙身钢筋
在进行剪力墙结构设计时,一般情况下,对于四级抗震设计和非抗震设计,剪力墙水平方向和垂直方向的分布筋配筋率不能小于0.20%;对于一级、二级、三级抗震设计,剪力墙水平方向和垂直方向的分布筋配筋率要小于0.25%。
3.4剪力墙连梁问题
在剪力墙结构中,在水平荷载的作用下,墙肢会发生变形,从而引起连梁产生内力,这时连梁端部的内力会减小连接墙肢产生的变形内力,从而约束墙肢变形,连梁对剪力墙结构十分重要,因此,在进行剪力墙结构设计时,要注意连梁问题的处理。连梁超筋是剪力墙连梁常见的问题,其本质是剪力剪压比无法满足相关要求,当墙段比较长时,连梁容易超筋的部位大多集中在中间段;当墙段中墙肢截面高度相差比较大,并且分布不均匀时,墙肢处连梁容易出现超筋现象。出现连梁超筋现象后,可以采用以下几种方法进行处理:(1)可以通过调整剪力墙中连梁弯矩剪力塑形进行处理;(2)根据实际情况,适当的减少连梁截面高度;(3)当连梁破坏对垂直方向的荷载影响不大时,可以从地震作用的角度进行思考,放弃使用该连梁,计算独立墙肢在多遇地震情况下的结构内力,墙肢配筋则应按照两次计算得出的大内力进行。
4建筑剪力墙结构设计的要求
4.1平面结构布置
平面结构要具有良好的整体性,同时要做到简单、均匀对称、规则,对于长度、宽度比较大,或者不规则的平面结构,要设置合理的温度伸缩缝,从而有效地提高结构的整体性,为增强抗扭效果,要尽量沿着周边布置剪力墙,对于质量中心和结构刚度中心偏差比较大的结构,在地震作用下,受扭转力的影响会产生巨大的破坏,因此,在设计过程中要注意尽量将质量中心和结构刚度中心重合在一起。
4.2垂直结构布置
【关键词】部分框支剪力墙;结构设计;抗震策略
Abstract: paper first part of the frame supported shear wall structure made a brief overview, and then analyzes some of the shear wall structure supported frame design points. In the right part of the frame supported shear wall design, it should reduce the conversion, make overall planning. Meanwhile, in the design of the time to pay attention to maintaining the stability of the overall structure of a large space, as far as possible in the design calculations to be accurate and comprehensive section. Finally, the paper recommends seismic design of high-rise buildings should be performance-based seismic design, and gives the right part of the frame supported shear wall structure seismic design requirements and strategies.
Key words: section frame supported shear wall; structural design; seismic Policy
中图分类号:TU398+.2 文章标识码:A
0 引言
随着我国经济及社会的快速发展,我国城市化率越来越高,城市有限的空间及土地资源已经很难满足人们的需求,因此为了争取更大的建筑空间,高层建筑越来越多。同时,为了更为有效地利用地面的空间,部分框支剪力墙结构设计越来越多地应用在现代建筑的结构设计中。基于此论文对部分框支剪力墙结构设计与抗震策略进行了较为系统的研究。
1、部分框支剪力墙结构概述
部分框支剪力墙结构是现代高层建筑中常用的一种结构,具有底部大的特点,因此也被称为底部大空间剪力墙结构。从这个界定可以看出部分框支剪力墙结构通常在高层或多层剪力墙结构的底部,这种结构的设计一般是根据实际需要,为增加底部空间的使用功能而设置的[1]。所以上层建筑的部分剪力墙不能沿用到底层,不然的话会影响底层空间的使用效率,甚至有些底层的建筑空间在设计之处就已经规划好用途。所以在建筑的设计过程中就要设计一个结构转换层,通过结构转换层来减少建筑底层的压力[2]。而转换层下面的一层,即建筑的底层则称为框支层,框支层中的贯穿上下层的墙则是剪力墙。同时,界定建筑的部分框支剪力墙结构的时候,不仅要看其抗侧刚度,还要整个结构的特点,看是不是形成了薄弱层,抗侧刚度是不是发生了突变等情况。不能仅仅依据建筑的竖向构件有没有贯通落地。
2、部分框支剪力墙结构的设计要点分析
通过上面的分析可以看出,部分框支剪力墙结构的界定是有一定的规范的,并不是所有的贯穿转换层与底层的墙面都属于部分框支剪力墙结构,还要观察整个建筑本身的特点。所以在进行部分框支剪力墙结构的设计的时候要注意以下几个要点。
(1)在对部分框支剪力墙进行设计的时候,应该减少转换,尽可能采用上下主体竖向布置的方式,以保证主体间的连续贯通。特别是在设计框架—核心筒结构时,要尽量保证核心筒可以上下贯通,这样可以保证设计的安全性及可靠性。
(2)在设计时要注重统筹规划,不要将各部分独立开来,各构件间的关系及布置要主次分明,传力直接,这样便于施工,同时减少识图错误的概率。而在转换层上下主体的竖向结构设计时,要尽量减小水平方向传力的影响,避免多级复杂的转换,这样可以有效地保证水平转换结构的传力比较直接。
(3)在设计的时候要加强转换层下部主体结构的刚度,弱化转换层上部主体结构的刚度,这样就可以有效地保证下部的大空间整体结构的稳定性,转换层上下主体结构之间的刚度及变形度也会比较接近。
(4)在部分框支剪力墙结构设计的计算阶段,最为重要的一点就是要全面而且要确保准确,如果计算及计算结果出了问题,将会严重影响整栋建筑的质量。而且要特别注意将转换结构作为整体结构的一个重要的组成,并采用正确的计算模型进行计算。
3、部分框支剪力墙结构的抗震设计
我国地域广阔,横跨环太平洋地震带与欧亚地震带,所以地震活动比较频繁,而且强度比较大,同时地震常发地区分布广,可以说我国是一个震灾严重的国家[3],所以建筑防震性能的设计非常重要。
3.1 部分框支剪力墙结构抗震设计概述
部分框支剪力墙结构的抗震设计主要是为应对地震发生而进行的一种设计,这种设计是在地震发生的假设前提下进行的。我国高层建筑的城市几乎都在抗震设防范围之内,因此部分框支剪力墙结构的抗震设计是部分框支剪力墙结构设计的一项极为重要的内容。一般来说地面运动主要有三种运用描述方式,即强度、频谱和持时。而地震的强度是由振幅来表示,振幅对建筑的破环程度跟很多因素有关,比如说时间、速度、加速度,还有建筑本身的特性。所以在进行抗震设计的时候要综合考虑多方面的因素。
3.2 部分框支剪力墙结构的抗震设计要求分析
我国为了更好地预防地震灾害,对建筑的抗震设计做了一系列的规定。上世纪80年代的抗震设防目标是“小震不坏、中震可修、大震不倒” [4],但随着我国经济及技术的发展,我国在2010年对建筑的抗震设防目标进行了修改,并给定了具体的抗震设计方法,表3-1是常规的设计方法与抗震设计方法的对比表(表3-1)。通过两种抗震设计的防震目标、实施方法及实践运用方面的对比可以发现,我国明显加大了地震灾害的预防力度。基于性能的抗震设计虽然运用还不够广泛,但是对新技术、新材料的适应性比较好,而且也满足社会发展的趋势,未来的运用潜力比较大。同时,基于性能的抗震设计可以增加结构概念设计的内容,比如刚度尽量对称,框支转换梁上墙体尽量居中布置,从初设阶段将一些对结构不利的东西规避掉。综上所述,对于现代高层建筑的抗震设计应采用基于性能的抗震设计方案。
表 3-1 常规设计方法与性能设计方法的对比分析表
3.2 部分框支剪力墙结构的抗震设计策略分析
通过上面的分析,论文对部分框支剪力墙结构的抗震设计应该采用基于性能的抗震设计方案。因为部分框支剪力墙结构基本上都是高层建筑,采用的基本上都是框架—剪力墙结构,这种结构本身就具有良好的抗震性。导致抗震灾害形成的原因大都是由于建筑物的造型与建筑的抗震性能不协调导致的。所以在设计的过程中要特别关注这两部分的设计。
(1)建筑体型的抗震设计策略分析
对于建筑体型的设计主要关系到的是建筑的布局及体量等方面的设计,这也是建筑设计的一个重要的部分。很多设计师在设计的时候由于太过于关注建筑的造型及建筑本身的使用价值,很容易忽视建筑体型与建筑抗震性能之间的关系。所以在设计的过程中,设计者应该科学地设计建筑的空间体量,包括建筑的高度、比例,建筑的对称性,还要关注建筑的转角的设计,同时建筑周边的抗力,建筑整体的均衡性等方面都要进行综合的考虑。
(2)建筑立面的抗震设计策略分析
建筑立面通常来说都是由大量的建筑部件组成的,所以建筑立面的设计要关注的主要是立面材料的选择,部件之间的比例的设计,还有其尺寸大小的控制等方面。而从抗震的角度来说,建筑的设计则要关注以下几个要点。首先,在设计的时候,不能孤立地进行孤立面的设计,而应该将正立面、侧立面及背立面各个立体面之间协调起来,是他们之间得到统一,从而形成一个完整的整体。同时,要注意立面的空间效果和立面各部件之间的均衡性和规则性。
4、结语
通过论文的分析可以看出,随着城市化进程的进一步推进,部分框支剪力墙结构越来越多地应用在现代建筑的结构设计中,建筑防震性能的设计十分重要。而且在设计的过程中要减少建筑部件间的转换,采用合理的布置方式,以保证建筑的安全性。同时,要注重设计的统筹规划,将建筑的各部件之间有机地联系起来,以实现建筑的整体性和统一性。在分框支剪力墙结构的抗震设计要采用抗震设计方法,并对建筑物的造型及立面的进行抗震设计。最后,希望论文的研究为相关工作者及研究人员提供一定的借鉴与参考价值。
【参考文献】
[1] 京浩.建筑抗震鉴定与加固[M].中国水利水电出版社,2010.
[2] 敬书,潘宝玉.现行抗震加固方法及发展趋势[J].工程抗震与加固改造,2011.
关键词:高层建筑;梁式转换层;施工
随着我国经济的持续快速发展,高层建筑一般上部需要较多的墙体来分隔空间以满足住宅户型的需要;而下部则希望有较大的自由灵活空间,大柱网、少墙体,以满足公共使用要求。这样的建筑上部楼层部分竖向构件(剪力墙、框架柱)不能直接连续贯通落地时,为了满足建筑要求就必须在上下不同结构体系转换的楼层设置转换层,在结构转换层布置转换结构构件。
1 梁式转换层结构形式
高层建筑结构下部受力比上部大,按常理来说,在高层建筑结构的设计中就要考虑下部的刚度要大于上部结构;采用的措施就是下部增加墙体、增加柱网,而上部逐渐减少墙柱的密度。显然,这在高层建筑设计中是不现实的,因为高层建筑的使用功能对空间要求却是下部大空间,往上部逐渐减小,因此对高层建筑结构的设计就要考虑反常规设计方法。在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中,规范对转换梁的最小高度和宽度作如下规定:框支梁截面的宽度不宜大于框支柱相应方向的截面宽度,不宜小于其上墙体截面厚度的 2 倍,且不易小于400mm;当梁上托柱时,尚不应小于梁宽方向的柱截面宽度。进行抗震设计时,转换梁高不小于其跨度的1/6;非抗震设计时,转换梁高不小于跨度的1/8。从该设计规程中可知,采取这些限制主要是保证转换梁结构的整体刚度,增强结构的可靠性。
2 梁式转换层的结构设计
2.1 结构竖向布置
高层建筑的侧向刚度宜下大上小,且应避免刚度突变。然而带转换层的高层建筑结构显然有悖于此,因此对转换层结构的侧向刚度作了专门规定。对该工程而言,属于“高位转换”。转换层上下等效侧向刚度比宜接近于 1,不应大于 1.3。在设计过程中,应把握的原则归纳起来,就是要强化下部,弱化上部。可以采用的方法有以下几种:
1)与建筑专业协商,使尽可能多的剪力墙落地,必要时甚至可在底部增设部分剪力墙(不伸上去)。除核心筒部分剪力墙在底部必须设置外,还与建筑专业协商后,让两侧各有一片剪力墙落地。这些无疑都大大增强了底部刚度。
2)加大底部剪力墙厚度。转换层以下剪力墙中,核心筒部分的厚度取为 600mm,其余部分的厚度取为 400mm。
3)底部剪力墙尽量不开洞或开小洞,以免刚度削弱太大。
4)提高底部柱、墙混凝土强度等级,采用 C50 混凝土。
2.2 结构平面布局
工程底部为框架―剪力墙结构,体型简单、规则;上部为纯剪力墙结构。在剪力墙平面布置上,东西向完全对称,南北向质量中心与刚度中心偏差不超过 2m,结构偏心率较小。除核心筒外,其余剪力墙布置分散、均匀;且尽量沿周边布置,以增强抗扭效果。查阅计算结果,扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比为0.85,各层最大水平位移与层间位移比值不大于 1.3,均满足平面布置及控制扭转的要求。可见工程平面布局规则合理,抗扭效果良好。
3 梁式转换层结构的设计与构造
由框支主梁承托转换次梁及次梁上的剪刀墙,其传力途径多次转换,受力复杂。框支主梁除承受其上部剪力墙的作用外,还需要承受梁传给的剪力,扭矩和弯矩,框支主梁易受剪破坏。对于有抗震设防要求的建筑,为了改善结构的受力性能,提高其抗震能力,在进行结构平面布置时,可以将一部分剪力墙落地,并贯通至基础,做成落地剪力墙与框支墙协同工作的受力体系。
3.1 转换梁的设计与构造要求
转换梁的截面尺寸一般宜由剪压比计算确定,以避免脆性破坏和具有合适的含箍率。转换梁不宜开洞,若需要开洞,洞口宜位于梁中和轴附近。洞口上、下弦杆必须采取加强措施,箍筋要加密,以增强其抗剪能力。上、下弦杆箍筋计算时宜将剪力设计值乘放大系数 1.2。当洞口内力较大时,可采用型钢构件来加强。
3.2 框支柱的设计与构造要求
框支柱截面尺寸一般系由其轴压比计算确定。地震作用下框支柱内力需调整。抗震设计时,框支柱的柱顶弯矩应乘以放大系数,并按放大后的弯矩设计值进行配筋;剪力调整――框支柱承受的地震剪力标准值应按下列规定采用:框支柱的数目不多于 10 根时,当框支层为 1~2 层时,每层每根柱承受的剪力应至少取基底剪力的 2%;当框支层。为 3 层及 3 层以上时,各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的 3%;框支柱的数目多于 10 根时,当框支层为 1~2 层时,每层每根柱承受的剪力之和应取基底剪力的 20%;当框支层为 3 层及 3 层以上时,每层框支柱承受剪力之和应取基底剪力的 30%;框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪力、弯矩,框支柱轴力可不调整。
3.3 转换梁的截面设计方法
目前国内结构设计工作普遍采用的转换梁截面设计方法。主要有:应力截面设计方法。对转换梁进行有限元分析得到的结果是应力及其分布规律,为能直接应用转换梁有限元法分析后的应力大小及其分布规律进行截面的配筋计算,假定不考虑混凝土的抗拉作用,所有拉力由钢筋承担钢筋达到其屈服强度设计值。受压区混凝土的强度达到轴心抗压强度设计值。
3.4 转换梁截面设计方法的选择
托柱形式转换梁截面设计。当转换梁承托上部普通框架时,在转换梁常用截面尺寸范围内,转换梁的受力基本和普通梁相同,可按普通梁截面设计方法进行配筋计算。当转换梁承托上部斜杆框架时,转换梁将承受轴向拉力,此时应按偏心受拉构件进行截面设计。
4 结语
通过高层建筑转换层结构设计的工程实践,体会如下:根据建筑平面及功能要求合理选择转换层形式,正确选择建筑抗震类别是转换层设计的关键点,结合结构布置,正确选择各分部的抗震等级,构件设计应注重抗震延性设计的概念,对主要构件进行加强是设计的重点。
参考文献
关键词:高层建筑;结构设计;剪力墙结构; 施工质量预防措施
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
1.前言
随着科学技术的飞速发展,高层建筑剪力墙结构施工技术日渐成熟。但是,随着建筑高层化的发展,对剪力墙性能及施工质量提出了更高要求。这就需要相关人员在生产建设实践中,更好地总结施工技义的特点与质量提升措施,以通过建筑剪力墙施工质量的提高,促进建筑施工更有效地满足社会经济发展需求。
2.高层建筑剪力墙结构设计
2.1 剪力墙结构布置
对于一般剪力墙布置来说,其应当主要沿主轴方向布置,而针对巨型、L 形、T 形等建筑平面,则可采用沿两个轴线方向布置。同时在布置剪力墙时,应尽量避免出现只有单向有墙的情况,同时对内外剪力墙采取拉通对直设置。合理地布置剪力墙数目是关键, 同时还应当满足结构质量中心与刚度中心的重合,避免结构出现过大的扭转。 这就要合理充分掌握剪力墙布置间距来体现。 剪力墙布置间距适中将有助于发挥剪力墙抗侧力构件作用,而且还可以合理地增大结构的利用空间。对于剪力墙上的门窗洞口布置应当上下对齐,明确墙肢和连梁的位置,且刚度相差不大,应避免三个以上的洞口集中于同一个十字交叉墙附近。 另外,由于剪力墙中的连梁刚度较弱,不宜将楼面主梁支承载在连梁上。对于本项目来说,本项目建筑用途为住宅公寓,抗震设防烈度为8 度,设计地震分组为一组,建筑场地类别为二类,设计基本地震加速度为 0.20g,基本风压(50 年一遇)为 0.65kN/㎡,地面粗糙度为 A 类,结构设计合理使用年限为 50 年,建筑结构安全等级为二级,结构抗震等级为二级,主楼地基基础设计等级为甲级。 该建筑体型对住宅平面布置有利,
2.2 剪力墙结构设计要点
剪力墙作为一种具有较大刚度、整体性好、抗侧力好的结构类型。 结合实践经验,笔者提出剪力墙结构设计中重要的几点设计要点如下:(1)对于地震效果较大的情况下,单纯地提高剪力墙结构的抗侧刚度,这将造成基础以及剪力墙结构的成本增加。(2)应合理布置剪力墙数量,过多的剪力墙数量将增加结构主体重量同时造成工程浪费。 (3)严格按照规范要求来进行剪力墙的构造配筋,配筋率的过低将会造成剪力墙结构延性较差。(4)合理设计剪力墙的墙长及其墙厚,避免出现墙肢承载力得不到有效发挥。综上所述,对于剪力墙结构设计一方面要保证结构具有足够的抗侧刚度,同时还需兼顾结构成本的优化。
2.3 剪力墙结构的构造设计
对于剪力墙结构设计来说, 不仅仅应满足结构的计算结果要求,同时还应满足规范的构造要求,构造要求对于保证剪力墙结构的延性等具有重要意义。根据《高规》规定,还应在结构设计时采取如下措施:(1)除注明者外,剪力墙墙体水平钢筋放在外侧 ;墙体钢筋网之间设直径 8@600x600 拉筋; 剪力墙墙体水平钢筋不得代替暗柱箍筋的设置。(2)连梁应沿整个梁高设置侧面纵筋(腰筋);除特殊标注外,连梁腰筋按墙体水平筋拉通。(3)楼板内设备预埋管上方无板上部钢筋时 ,沿预埋管走向设置板面附加钢筋网带,钢筋网带取直径 6@150x200,最外排预埋钢管中心至钢丝网带边缘水平距离 150。(4)当上部墙柱伸入地面与土体接触 、或其中一段墙柱临水时 ,无论其外表面是否设置了建筑防水层,墙柱迎水面、接触土体面的纵筋保护层应按上部结构的保护层厚度增加 30(墙)、20(柱)。
2.4剪力墙结构计算分析
对框架-剪力墙结构中跨高比较大的与柱墙相接梁以及某些连梁, 该梁的重力作用效应比水平风或水平地震作用效应更加明显,此时需考虑梁刚度的折减,以控制正常使用时梁裂纹的发生和发展。 另外,高层建筑楼层的侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的 70%或其上相邻点层侧向刚度平均值的 80%。 经过采取一系列的计算,计算结果表明,本结构各项结果均应在正常范围之内,既满足规范要求,又符合以下三点规律:(1)柱、剪力墙的轴力设计值均为压力;(2)柱、剪力墙基本为构造配筋:(3)梁基本无超筋,剪力墙、连梁均满足界面抗剪扭的要求。
3剪力墙结构施工质量控制和预防措施
3.1 施工前的技术准备工作。 要认真做好各种设计图纸的会审,运用规范和标准图集,并且结合工程建设经验,认真详细地核对结构图与建筑图、水电施工图等,要尽可能地把图纸当中所存在的一些常见问题,比如,轴线尺寸、细部标注尺寸以及标高等是不是有误,各类设计构造的做法能不是能够在实际施工中加以实现;结构配筋是不是足够合理,节点复杂位置的钢筋能不是能够顺利就位,是不是能够满足振捣的要求和必要保护层的厚度,是不是存在漏配钢筋等现象,配筋详图和配筋平面图之间是否存在矛盾,是否存在配筋显著偏小的现象,水电埋管的留洞和建筑结构是不是存在冲突,各位置的建筑详图设计是不是切实可行,各位置的建筑方法是不是合理,水电埋管是不是太过密集等,为其今后施工的顺利开展奠定了良好的基础。
3.2 梁柱节点的钢筋绑扎工作。 对梁柱节点来说,只要有超过四个方向的梁穿过,就有可能造成一部分梁面筋保护层的厚度要大大超过设计的要求,这对于梁的承载能力会造成非常大的影响。这时,应当及时向相关人员进行反映,并且重新计算出梁所具有的承载力,并且依据梁面筋的具置以确定梁箍筋所处的高度。在具体工程实践之中,一般都会将跨中区域梁面筋进行强行地抬高,这一办法对于提升梁的承载力缺乏帮助,反而还会极大地提升施工的费用。在实际工程操作之中,墙柱钢筋电渣的焊接头将会大量地存在,比如,存在焊包不均匀等质量问题,其发生原因主要在于钢筋接头端部的截面和钢筋纵向轴线不够垂直,因而造成临近焊接完成之时并在向下挤压过程中出现用力的不均,进而导致焊包的严重不均匀,从而有可能降低钢筋接头所具有的强度。为此,应当在正式焊接之前先使用气割把钢筋接头端加以削平,从而确保切后和纵向轴线能够保持垂直,并且要把表面加以清理干净。
3.3混凝土裂缝的控制工作。在高温施工环境下,由于温度比较高,为了避免混凝土产生裂缝,应当采取以下五条措施:一是改进配合比的设计,通过优选原材料和加入高效的减水剂,以控制混凝土水泥单方的用量于250kg/m3左右,并且不掺加任何一种微膨胀剂。二是混凝土入模温度严格地控制于 30℃之下,并且降低混凝土内部的实际最高温度升高的速度。三是科学合理地进行施工,运用混凝土泵送技术将板于大梁分开进行浇筑,全部采取斜面分层法,墙体与框架柱则运用整体分层法,并且严格地控制分层的厚度。四是强化混凝土养护。水平构件应当覆盖塑料布,而竖向构件则应外挂麻袋片,并且外包塑料布。浇水的次数以确保塑料布内出现凝结水为主要标准。
4.结语
高层建筑剪力墙结构设计的主旨是发挥这种结构刚度大、美观等特点,且又能解决高建筑成本等问题。 随着建筑不断的复杂化以及建筑高度的不断提升,剪力墙结构成为了现代建筑结构设计中较为常用的结构类型之一,其被广泛应用在住宅和旅馆建筑结构中。随着建筑高层化的发展,对剪力墙性能及施工质量提出了更高要求。这就需要相关人员在生产建设实践中,更好地总结施工技义的特点与质量提升措施,以通过建筑剪力墙施工质量的提高,促进建筑施工更有效地满足社会经济发展需求
参考文献
[1]周浪.高层住宅剪力墙结构优化设计研究[D].武汉理工大学硕士学位论文 ,2011:95-182.
【关键词】大型图书馆 结构设计结构计算结构构造措施
1工程概况
大学图书信息中心,总建筑面积为57047平方米。该工程由A、B、C三部分组成,其中A区为图书馆部分,平面形状呈半圆形,楼高5层,局部有一层地下室,作密集书库用;B区为图文信息中心及会议中心部分,平面形状呈长方形,楼高5层;C区为景观大钟楼,钟楼总高度48.2米。A、B区在二层通过圆柱连廊连接,在天面部分通过钢构架巧妙地连成一个有机整体。
2结构设计
2.1结构型式
①A区图书馆部分,平面形状呈半圆形,基本柱网为7.5m×7.5m,层高为4.5m,为5层钢筋混凝土框架结构,局部采用剪力墙,中庭光棚和天面大型装饰构架采用钢结构。A区内共设有3道防震缝,缝宽为150mm,因为结构超长,超长部分在适当部位设置800mm宽的后浇带,以减少混凝土收缩压力,同时A区在平面上开洞面积较大,但基本上能满足Ao
2.2主要结构构件材料
①钢材:钢筋采用HPB235级,HRB335级和HRB400级;型钢采用国产Q235B及Q345B号钢;预应力钢筋采用1860级钢绞线。
②混凝土强度等级:a)柱,1~2层为C35,3层以上为C30。
b)墙,1~2层为C35,3层以上为C30。c)梁板,1~3层为C30,4层以上为C25。d)预应力混凝土采用C40。
③墙砌体材料:本工程围护墙及填充墙均采用轻质陶粒实心砌块。
2.3主要构件截面
a.主楼A、B区柱截面
3结构计算及内力分析
3.1结构计算软件:根据本工程特点采用中国建筑科学研究院《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件》(墙元模型)SATWE程序进行计算分析,并采用北京迈达斯技术有限公司开发的《建筑结构通用有限元分析与设计软件》MIDAS/GEN Ver6.6.0进行验证校核。
3.2结构计算参数取值
①计算振型个数,取振型数18个
②周期折减系数,A区图书馆部分和B区图文信息会议部分均取0.8;C区钟楼为纯剪力墙结构,周期不折减。
③扭转耦联,分别考虑单、多塔扭转耦联抗震计算。
④地震设防烈度7度(0.10g),地震设计分组取第一组
⑤活荷质量折减系数取0.5。
3.3计算结果
计算结果汇总表
从计算得出的结果来看,由于柱网和剪力墙布置较为合理。结构平动周期比较合适,扭转效应影响不大,各层的层间位移角能满足规范的要求,整体受力合理,结构安全可靠。
4采取的结构构造措施
本工程为高等院校大型图书馆,师生人流较为密集,为了加强建筑物的抗震性能和整体刚度,构造上采取如下措施:
4.1控制轴压比
严格控制框架柱、剪力墙的轴压比,从而提高结构延性和结构的整体抗震性能。在本图书信息中心工程中,框架柱最大轴压比0.84,剪力墙墙肢最大轴压比为0.27。
4.2局部合理采用剪力墙
因建筑造型需要而使平面不规则,在结构选型时,沿建筑物外周边适当布置剪力墙,对剪力墙的水平及竖向分布钢筋配筋率适当提高,加高外框边梁的截面和加强梁筋构造。
4.3后浇带
由于本工程平面尺寸为142.5m×174.8m,共设了3道150mm宽防震缝,其超长部分采取设置800mm宽后浇带的方法处理,以减少混凝土的收缩应力。
4.4大开洞周边楼板加强
对各层大开洞周边楼板作适当加强,楼板加厚至150mm,配Ф10@150双层双向通长钢筋。楼面洞边梁的截面和配筋亦作加强,以增加平面刚度和利于水平力的传递,从而减少楼板开洞对结构刚度的削弱。
5新技术、新材料的应用
为了执行国家建筑设计技术经济政策,积极推广建设部推广的建筑技术十大措施,根据本工程的实际情况,采用如下新技术和新材料:
5.1B区五层一会中心大厅为22.5m净跨的大跨度结构,设计采用钢筋混凝土有粘结预应力结构,有效降低梁高,节省空间高度,并能充分发挥预应力筋作用。
5.2竖向钢筋驳接采用埋弧对焊或机械连接,可保证钢筋接头的质量和减少接头的钢筋用量,节约材料,降低成本。
5.3地下室底板、后浇带均采用微膨胀混凝土,以提高混凝土的抗裂性能,达到避免或减少混凝土收缩裂缝的目的。
5.4砌体材料均采用实心(或空心)陶粒混凝土砌块。具有容量轻,绿色环保节能等优点。
6结语