框支剪力墙结构的设计

框支剪力墙结构的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 李　丽 (中联西北 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 设计研究院　710082　西安 ) 摘 　要 :为了适应建筑的使用功能要求 ,底部一、二层有较大的空间 ,三层以上为小开间住宅 ,使得结构体系的 上部楼层部分竖向构件 (剪力墙 )不能直接连接贯通落地 ,又由于地下室为车库 ,地面处的剪力墙又有 部分不能直接落在基础上 ,为了实现这种结构布置 ,就不仅要在结构变换的楼层处设置转换层 ,还要在 地面处设置转换大梁 ,本文结合工程实例阐述这种复杂的框支剪力墙结构的结构设计。 关键词 :概念设计 ,转换层 ,部分框支剪力墙结构 ,框支柱 ,框支梁 1. 工程概况 该工程位于西安曲江开发区 ,大唐芙蓉园西侧。 一、二层为商场 ,三 ～七层为住宅 ,地下室为车库 ,一 层层高 3. 6m ,二层层高 5. 1m, 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 层高 3. 0m,总高 21m。 本工程场地地貌单元属西安黄土梁洼地貌的黄 土梁 ,地形南高北低。本场地抗震设防烈度为 8度 , 设计基本地震加速度值为 0. 2g,设计地震分组为第一 组 ,建筑场地类别为 Ⅱ类。 2. 结构方案及布置 该工程一、二层为商业建筑 ,需要有较大的开间 及空间 ,上部住宅的剪力墙无法落地 ,经多种方案分 析比较 ,决定采用部分框支一剪力墙结构体系 ,抗震 等级为一级。工程的转换层结构及标准层结构布置 见图 1和图 2。 　 　　　图 1　转换层结构布置图 　　　　 　　　图 2　标准层结构布置图 　　在结构布置时 ,平面布置应力求简单、均衡 ,使水 平荷载的合力中心与结构刚度中心重合 ,避免扭转的 不利影响。落地剪力墙和框支柱的布置对于防止转换 层下部结构在地震中倒塌起十分重要作用。底部必须 有落地剪力墙 ,落地纵横剪力墙最好成组布置 ,落地的 横向剪力墙数目与横向剪力墙总数目之比 ,前面已经 明确 8度抗震设防 ,不宜少于 50%。本工程在楼电梯 间成组布置落地剪力墙 ,在计算中取得较好结果。另 01 陕西建筑 　　　　　　　　　　　2008年 5月总第 155期 外在柱网布置时 ,落地剪力墙与相邻框支柱的距离 , 1 ～2层框支层时不宜大于 12m ,以满足底部大空间楼层 板的平面内刚度要求 ,使转换层上部剪力能有效地传 递给落地剪力墙 ,而框支柱只承受较小的剪力。本工 程在方案阶段也考虑到这一点 ,使落地剪力墙与相邻 框支柱的距离小于 12m。 竖向布置时 ,主要是要控制转换层上、下刚度的突 变。部分框支剪力墙结构容易形成下柔上刚 ,应尽量 强化转换层下部的结构刚度 ,弱化转换层上部的结构 刚度。本工程大空间层数为 2层 ,商业部分裙房也就 增加了底层的刚度。《高规 》规定底部大空间层数大于 1层时 ,其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比 re 宜接近 ,抗震设计时 re 不应大于 1. 3。本工程等效侧 向刚度比 re = 0. 77满足规定要求。 3. 结构计算与分析 本工程结构整体计算分析采用 SATW E (三维壳元 有限模型 )软件。按考虑扭转藕联振动 (十五个振型 ) 进行计算。结构自振周期计算结果详见表 1,主要抗 震结果详见表 2,计算结果显示计算周期在现行规范 及工程经验合理范围内 ,楼层侧向刚度比满足要求 ,该 转换层结构方案传力途径简单 ,说明结构总体布置比 较合理。 表 1　结构扭转藕联振动周期 表 2　结构扭转藕联抗震计算结果 　　在进行结构计算时 ,要进行内力调整。根据转换 层位置的不同 ,框支柱数目的多少 ,对框支柱及落地剪 力墙的剪力作相应的调整。底层落地剪力墙承担该层 全部剪力。底层框支柱承担 20% ～30%的底层剪力。 本工程框支柱数目大于 10,转换层位置为 2层 ,每层框 支柱承受地震剪力之和应取基底剪力的 20%。若框 支柱与钢筋混凝土剪力墙相连成为剪力墙的端柱 ,则 沿剪力墙平面内方向统计时端柱不计入框支柱的数 目 ,沿剪力墙平面外方向统计时端柱计入框支柱的数 目。 根据抗震规范对侧向不规则的定义 ,应使三层与 二层的侧向刚度比大于 70% ,本工程为 0. 89,满足要 求 ,即使这样也应将第二层定义为薄弱层。 在进行计算时 ,还发现转换层上一层剪力墙超筋 现象严重 ,从超限信息上看分三种情况 ,一种是超筋情 况 ,另一种是抗剪不满足要求 ,第三种是两种情况均存 在。经过分析和试算 ,对于超筋情况 ,可以增加墙的长 (下转第 25页 ) 112008年 5月总第 155期 　　　　　　　　　　　陕西建筑 个层 ;然后层再把功能区分到的面积和层原来自身的 共有共用建筑面积加在一起 ,分摊至各套。套内建筑 面积加上分摊的共有共用建筑面积 ,就是各套的产权 面积。 5. 结束语 以上为实践中总结的经验和处理共有共用建筑 面积分摊一些看法。在生产中 ,会碰到各种各样的共 有共用建筑面积分摊问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,只要按照国家标准 GB / T17986. 1 - 2000年《房产测量规范 》,本着公正公平 的原则去处理共有共用建筑面积分摊。就可以减少 或避免因共有共用建筑面积分摊问题引起的产权纠 纷。 依据标准及参考文献 : [ 1 ]国家标准《房产测量规范 》GB /T 17986. 1 - 2000 [ 2 ]《房产测量规范与房产测量技术 》吕永江主著 2001年 4月中国标准出版社 (上接第 11页 ) 度 ,增加了力臂 ,可消除超筋现象。对于第二种情况 , 可以减小墙的长度 ,也就减少了剪力墙的地震剪力。 对于第三种情况 ,可以增加墙长和增加墙厚 ,使之满足 设计要求。按照这个思路试算 ,最后将所有超限墙肢 都调到合理范围内。在计算中 ,还出现过 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 缝超限 现象 ,对于这种情况 ,笔者认为 ,对于短肢剪力墙可以 不去考虑 ,按规范和计算结果 ,增大全截面配筋即可 , 对于长肢剪力墙 ,还是要进行试算 ,可以减少墙长和增 加墙厚 ,使施工缝截面受剪承载力满足规范要求。 4. 转换层楼板的设计 框支剪力墙结构转换层上下两部分的内力分布 是不相同的。转换层上部结构 ,外荷载产生的水平力 是按各片剪力墙的等效刚度比例分配 ,而转换层下部 结构 ,由于框支柱和落地剪力墙的刚度差异 ,水平剪 力主要集中在落地剪力墙上 ,在转换层处荷载分配产 生突变。转换楼板承担着完成上下部剪力重分配的 任务 ,并且转换层楼板自身平面内受力很大 ,变形也 很大 ,所以转换层楼板必须有足够的刚度 ,本工程转 换层楼板采用 C35混凝土 ,厚度 180mm,双层双向钢 筋 ,配筋率达到 0. 418%。另外 ,为了协助转换层楼板 完成剪力重分配 ,将该层以上一层及下一层楼板适当 加强 ,均取厚度 140mm。 另外 ,本工程是多层建筑 ,《抗规 》对部分框支抗 震墙结构定义为首层或底部两层框支抗震墙结构 ,笔 者在设计时按照《高规 》对框支剪力墙结构的要求进 行设计。本工程虽然地面处剪力墙没有落到基础上 , 根据定义 ,地面处不应为转换层 ,只需设计成一般转 换梁即可。框支剪力墙的框支梁以下部分墙体一般 开设大洞口 ,以上部分为实体剪力墙 ,转换层以上的 墙体有拱的效应 ,两支座处竖向应力大同时有水平向 应力 (推力 ) ,中间则会出现拉应力而一般转换梁以下 部分拔去柱子 ,形成大空间 ,以上则为框架柱或短肢 剪力墙 ,在竖向荷载作用下 ,相当于跨中有一集中力 , 受力和框架梁相同。本工程虽然地面非转换层 ,但有 的梁的受力形式和框支转换梁相似 ,笔者还是按照框 支剪力墙的转换梁的构造设计 ,有的框支转换梁由于 剪力太大 ,设计成加腋梁后 ,计算均满足要求 ,认为这 样做虽属偏于保守 ,但在实践上是可行的。 5. 结束语 本工程是一多层框支剪力墙结构 ,结构布置上是 相当复杂的 ,对于此类复杂的结构体系 ,还是要从整 体概念上把握住 ,对于规范上没有明确的细部作法 时 ,必须依靠设计人员对结构作出认真的分析后 ,做 出正确的判断。本文中有不妥之处 ,还望多多批评指 教。 依据标准及参考文献 : [ 1 ]张维斌《多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑及 工程实例 》 [ 2 ]国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 - 2001 [ 3 ]《高层建筑混凝土结构技术规程 》JGJ3 - 2002、 J186 - 2002 522008年 5月总第 155期 　　　　　　　　　　　陕西建筑