框架剪力墙十篇

时间:2023-04-07 02:22:43

框架剪力墙

框架剪力墙篇1

关键词:框架剪力墙 布置

0 引言

建筑技术需要随工业化、城市化的日益发展而发展,高层建筑越来越成为建筑形式的首选,因为高层建筑具有节约用地、节省投资等方面的优势。高层建筑结构体系根据抗侧力体系的不同可分为:剪力墙结构、框架结构、框架―剪力墙结构、筒中筒结构和多筒结构体系。

我所参与设计的东北电网电力调度交易中心大楼,采用的是型钢混凝土框架-剪力墙结构,此设计获得了省优秀设计一等奖。下面结合设计经验,就框剪结构中剪力墙的设计加以探讨。

1 确定剪力墙的厚度

框剪结构体系中,边框柱和边框梁宜作为剪力墙的边缘约束构件。带边框剪力墙的截面厚度在规范中规定分别为:①一、二级剪力墙的底部加强部位抗震设计时的厚度不允许小于200mm,同时不宜小于层高的1/16;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/12;②其他情况不应小于160mm,且不宜小于层高的1/20;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/16。边框梁的高度可取墙厚度的2倍,宜取与墙厚度相同的宽度。结构安全和经济合理等特点是一个合理的剪力墙厚度应具有的。

2 框架―剪力墙计算方法

在水平荷载作用下的框架―剪力墙体系,由框架和剪力墙共同承受外荷载,这种解析方法是基于连续化思想来计算框架―剪力墙。换言之,通过刚性链杆,即刚性楼盖的作用将框架和剪力墙连在一起。相互作用的集中力Pft会在链杆切断后,在楼层标高处剪力墙与框架间产生。计算时将集中力Pft简化为连续的分布力Pf,以便于计算。与这相对应,框架变形与剪力墙相同的变形连续条件,在每一楼层标高处,简化为框架变形与剪力墙相同的变形连续条件,在沿整个建筑高度范围内。位移y与荷载P(x)之间对普通梁关系如下:EI■=P(x)

对剪力墙来说,承受外荷载与框架弹性反力的一个弹性地基梁,可视其为上端自由下端固定。除承受分布荷载p(x),同时承受分布反力Pf,因引,在位移与反力Pf、荷载P(x)之间微分关系如下式所示:EI■=P(x)-Pf

解微分方程求出剪力墙,也就是求出了框架的位移曲线y(x),然后再利用下面所示的微分关系,求出剪力墙的荷载和内力:弯矩:EI■=M

剪力:EI■=V

均布荷载:EI■=p

可由位移曲线y(x),再来求出框架所受的荷载和剪力即:荷载:■=CF■μ-pr 剪力:VF=CF?兹=CF■

可由D值法或反弯点法求得,式中的CF,它为框架的剪切刚度,可用下列规范中的等效公在式考虑柱轴向变形来加以求得。

CFo=■

3 剪力墙的数量和长度的确定

结构在地震作用下的周期、层间位移角等等计算信息,相对较容易满足。剪力墙和框架柱各自承担的倾覆弯矩之间比例的控制,应当引起足够的注意,对此《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010给出了更加详细划分。由公式:L=A/h可以看出,在确定了剪力墙的厚度和面积之后,剪力墙的长度通过计算就可以知道了。为了避免剪力墙的脆性的剪切破坏,要求剪力墙应具有延性,细高的墙体和高宽比设计成大于2的墙体,此较容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙,此时便可以满足此要求。因此,每个墙段高宽比大于2,也就是我们设计时应达到的要求,如果因为墙的长度很长无法满足高跨比的要求时,开设洞口将长墙分成均匀的、长度较小的联墙肢或整体墙。因为开洞而形成的洞口连梁,最好采用约束弯矩较小的连梁进行连接,这样一来,近似认为墙段本身分成了独立的墙段。另外,位于连梁两端的剪力墙一般较长,这样,连梁与其所连接的剪力墙就形成了一个整体刚度较大,吸收水平地震力能力较强。此时,连梁作为剪力墙之间的传力构件就很容易出现剪切超限,洞口在这时应可以考虑开得大一些。从而位于连梁两侧的剪力墙的长度就可以相应的减小,由于受弯而引起的裂缝宽度此时也变得较小,那么位于剪力墙体内的配筋就能够充分的起到作用。

4 剪力墙的布置

4.1 剪力墙布置原则。①平面形状凹凸较大时,剪力墙宜在凸出部位的端部附近布置。②在建筑物的周边、楼梯间、电梯间、平面形状变化和竖向荷载较大等部位宜均匀布置剪力墙。③纵横剪力墙一般以L形、T形和槽形等形式组成。④剪力墙总高度与长度之比宜大于2,而不宜太长。⑤剪力墙不宜在防震缝和伸缩缝两侧同时布置,纵向剪力墙不宜布置在端部,而应布置在中部。

4.2 剪力墙的设置位置。剪力墙对于L形、矩形、T 形、口形等平面布置,应沿纵横两个方向。而径向和环向布置则应用于圆形和弧形平面时。分散、均匀、对称、周边布置的原则应用在每个方向的剪力墙布置上。

①分散。地震力分散作用于刚度大致相等的多片剪力墙上,是剪力墙布置时应加以考虑的。墙体内力很大,截面设计困难是因为地震力集中作用到一两片刚度很大的剪力墙上,那么其余较弱剪力墙和框架在主要受力剪力墙破坏后就很难承受该剪力墙传来的地震力,这时便会导致破坏。②对称。对称应是剪力墙布置时应尽量做到的,如果在平面上不容易做到对称布置时,为使结构的质量中心与抗推刚度中心尽量相接近,可以通过调整剪力墙的厚度和长度并缩小偏心距,结构的扭转振动在地震时可以得到减弱。③均匀。在建筑平面的各个区段应比较均匀地布置同方向的各片剪力墙,在某一区段内无集中现象,从而来防止因为过大的楼盖水平变形的原因而引起的地震力在各个框架间的不均匀分配。④周边。为获得结构抗力的最大水平力臂,剪力墙尽可能沿结构平面的周边布置,使整个结构的抗扭转能力得以充分提高。⑤双肢墙或多肢墙是在一个独立结构单元内,同一方向的各片剪力墙设置的主要形式,而不应是单肢墙,以避免不稳定的侧移机构在同方向所有剪力墙同时在底部屈服而形成。剪力墙在每一独立结构单元的纵向和横向应沿两条以上,并且相距较远的轴线进行设置,尽可能大的抗扭转能力就会在结构内部产生。

5 对于剪力墙设置合理性的检验

合理设计时要求,水平位移应满足限值,这是必要的,而达到这一要求时,并不说明它便是合理的结构。想成为合理的结构,周期、地震力大小等综合条件还应加以周全的考虑。

5.1 通过结构自振周期的计算验证剪力墙的布置。折减的计算自振周期对于比较正常的设计不用考虑,对于框架―剪力墙结构,T1=(0.06-0.12)×n,二、三振型的周期为T2=(1/3-1/5)×T,T=(1/5-1/7)×T。

5.2 通过计算结构的底部剪力来验证剪力墙的布置。各层位移可以根据已有的工程计算结果、截面尺寸、结构布置都比较正常的结构而连成侧移曲线,此时的曲线应具有反S形且接近于直线。位移曲线在刚度较均匀时是连续光滑的,没有突然的凹凸变化和折点。通过以上可以验证剪力墙的数量和设置位置的合理性。

6 结语

我们可以根据上述的原则在框架剪力墙结构中做出比较合理的剪力墙布置,确定出布置方式及数量,并尽量满足建筑平面布置等项的要求。

框架剪力墙篇2

【关键词】建筑;框架剪力墙;结构

建筑工程在框架剪力墙的作用下,拓宽建筑平面的设计范围,为建筑主体结构提供足够的抗侧力,保护建筑工程的安全性。框架剪力墙是建筑工程中比较重要的结构,实现了灵活的布设方式,防护建筑发生荷载失控的情况,保障建筑工程的结构稳定,发挥框架剪力墙结构的优势。

一、建筑框架剪力墙结构施工技术分析

以某建筑工程为例,分析框架剪力墙结构中的施工技术。该建筑为高层建筑楼群,其中A座建筑有24层,占地面积比较大,地下室分为两层,1层为停车场,2层是设备用房。为了保障该高层建筑的结构性能,采取框架剪力墙的施工方式,规范建筑楼层结构。结合框架剪力墙结构在该建筑中的应用,分析主要的施工技术,如下:

1、放线测量技术

放线测量是该建筑框架剪力墙结构施工中的基础和首要内容,该工程安排测量人员,依照图纸上的内容,准确的规划测量放线。该框架剪力墙结构测量放线时,主要使用的是全站仪,布设到相关的测量位置,完成结构的测量放线,测量人员主动构建轴线控制网,将测量放线的结果标注到控制网内,同时核查测量放线的结果,确保各项测量结果的准确性。

2、钢筋施工技术

钢筋施工技术是框架剪力墙结构的重点,其为结构中的主体部分。钢筋提高了框架剪力墙结构的强度,所以钢筋施工技术要符合该建筑的整体需求[1]。该建筑对进场的钢筋实行性能检测,根据钢筋检测的试验报告,确保钢筋材料的优质性。该建筑中的框架剪力墙结构中,对钢筋的搭接、焊接等都有明显的要求,必须按照框架剪力墙的实践需求,规划钢筋的各项技术参数,发挥钢筋在结构中的强度优势,而且钢筋主筋部分,需要和框架剪力墙结构中的预制砂浆块进行绑扎,在很大程度上提高了钢筋施工的可靠性。

该建筑工程在框架剪力墙的钢筋施工中,提出几点注意事项,分析如:(1)选择交错排列的方法,保障柱箍筋接头的科学性,接头交叉点位置,需要处于垂直的状态,满足钢筋连接的需求;(2)钢筋施工的材料要与框架剪力墙的工艺想吻合,严格按照结构工艺的标准安排钢筋施工,注重钢筋绑扎的控制,维护该框架剪力墙结构的稳定性;(3)使用电渣压力焊接技术时,需遵循钢筋搭接的原则,避免出现焊接缺陷。

3、混凝土施工技术

混凝土施工技术也是建筑框架剪力墙结构中的重点,混凝土工序要安排在钢筋之后,确定钢筋、模板验收合格后,才能安排混凝土施工[2]。该高层建筑框架剪力墙中的混凝土施工技术,集中体现在梁板、墙柱和商品砼三个部分,采取混凝土浇筑的方法,提高梁板的稳固性,满足框架剪力墙的结构需求,以该建筑框架剪力墙中的墙柱为例,分析混凝土施工技术的应用。首先在墙柱的底部安排砂浆填筑,采取分层振捣的方法,落实浇筑工作,固定墙柱的基础;然后根据现场墙柱混凝土的施工顺序,进行浇筑工作,墙柱浇筑时,需要配合梁板部分,可以实行同时浇筑的方式,保持墙体与梁板的一致性;最后完善墙体混凝土的养护,促使墙体混凝土能够达到框架剪力墙的质量标准。

二、建筑框架剪力墙结构中的抗震剪力分布

建筑框架剪力墙结构中,比较重要的项目是抗震剪力分布,提高建筑工程的抗震能力,发挥框架剪力墙的抗震作用。

1、静力弹塑性分析

建筑框架剪力墙的地层部分,承受着来自建筑结构的倾覆弯矩,其对框架剪力墙结构造成一定程度的干扰,很容易影响剪力墙的抗震性能[3]。在建筑框架剪力墙结构的抗震剪力分布中,通过静力弹塑性分析的方法,特征值在1.0~2.5范围内的框架剪力墙,倾覆弯矩的百分比控制在10%~50%之间,而特征值在3.0~4.5时,对应的倾覆弯矩百分比应该为50%~80%。大震情况下,剪力墙的刚度会明显衰弱,增加了底部倾覆弯矩的百分比,小震状态下,框架剪力墙的位移角,必须符合1/793~1/954范围,如果框架剪力墙结构位于弹性阶段,结构中的剪力分布,要遵循中间大、两边小的原则,促使框架剪力墙的顶层能够具备足够大的分布状态。

2、动力时程分析

动力时程分析,是建筑框架剪力墙结构中剪力分布的另一类计算方法,辅助计算出框架剪力墙结构中的数据参数[4]。动力时程分析下的剪力分布,可以划分为小震、中震、大震三个方面,分析如:(1)小震中,剪力分布与上文静力弹塑性分析一致,以此来预防小震状态下,剪力分布过度,由此保障小震时建筑的稳定性,确保剪力分布的合理性;(2)中震的位移角为1/312~1/365,此时框架剪力墙中的框架梁处于出铰的状态,剪力墙结构大多具有塑性的特征,分配剪力会增加0.6%~10.3%,剪力分配时,还要考虑塑性条件下的结构稳定度;(3)框架剪力墙结构剪力分布在大震条件下,位移角是1/107~1/168,动力时程分析的位移角要偏大,促使结构底部的剪力分布稍大,容易引起底部结构刚度衰减,此时中间部分的剪力分布必须均匀,维护框架剪力墙结构剪力分布的协调性。

三、建筑框架剪力墙结构施工中的质量控制

建筑框架剪力墙结构施工的过程中,应该严格按照施工方案进行,采取质量控制的方法,优化框架剪力墙结构的设计与实践。

1、准备工作的质量控制

建筑框架剪力墙结构较为复杂,涉及到多项参数、图纸等内容,前期的准备工作中,应该做好图纸会审与技术交底的工作,避免剪力墙结构出现设计误差。准备工作中,需要全面检测方案、图纸,消除潜在的数据误差,确保框架剪力墙符合建筑的需求,严谨布设框架剪力墙的位置。

2、控制钢筋绑扎的质量

钢筋绑扎关系到钢筋施工的强度与刚度,特别是梁柱节点位置,提升梁柱节点钢筋的承载水平,一旦出现钢筋绑扎问题,需重新计算梁柱的承载值,根据承载值的数据,科学设计钢筋绑扎,还要做好钢筋绑扎后的清洁工作,以免影响绑扎的效果。

3、混凝土的裂缝防护

建筑框架剪力墙结构设计中,将混凝土的裂缝防护做为一项要点工作,控制混凝土的原材料、外界施工温度以及工艺,保护混凝土的整体效益,进而预防混凝土裂缝。

结束语

建筑工程中,框架剪力墙结构的应用,提高了建筑的抗震性能,结合框架剪力墙结构中的施工技术,全面落实质量控制的应用,完善框架剪力墙结构的施工,积极推进框架剪力墙在建筑工程中的应用,辅助建筑工程实施,最主要的是提高建筑工程的抗震能力,维护建筑工程的结构稳定。

参考文献:

[1] 林斯嘉.框架-剪力墙结构的框架地震层剪力分配[J].建筑结构,2012,S2:294-299.

[2] 曹爱群.浅谈高层建筑框架剪力墙结构的设计[J].工程与建设,2011,03:348-350.

[3] 傅学怡,邸博. 基于有限基础刚度的框架-剪力墙结构抗震设计[J].土木工程学报,2014,04:29-37.

框架剪力墙篇3

关键字:框剪结构高层建筑抗侧刚度优化设计

Abstract: this paper introduces the widely used in office building, teaching building, hospitals and hotels of the high-rise building with frame-shear wall structure, understand the framework and shear wall mechanical characteristics, in the design of the building use to determine with shear wall arrangement, and how to optimize the design, to save energy and reduce the cost of the goal.

Key word: box shear structure of high-rise building the lateral stiffness optimization design

中图分类号:TU97文献标识码:A 文章编号:

框架-剪力墙结构也称框剪结构,是由框架和剪力墙组成的一种结构体系,框架结构拥有灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,但在水平力作用下一般以剪切变形为主,层间位移较大,剪力墙结构却相反,有较大的抗侧刚度,但平面布局不够灵活,且地震力较大。框剪结构是由两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,它综合了二者的有点,取长补短,在高层建筑的结构设计中能为建筑使用提供较大的平面空间。所以无论是震区还是非震区,框剪结构都得到广泛的应用。

具体来讲,框剪结构的框架不同于纯框架结构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。因为,在下部楼层,剪力墙的位移较小,它拉着框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力,上部楼层则相反,剪力墙位移越来越大,有外侧的趋势,而框架则有内收的趋势,框架拉剪力墙按剪切型曲线变形,当两者通过楼板协同工作时,上下各层层间变形趋于均匀,各层梁柱截面尺寸和配筋也趋于均匀,相比框架结构,结构刚度和承载力都有了很大提高。

1 剪力墙的结构性能

从形状上看,剪力墙可看作一面竖向放置的楼板,从抵抗竖向力的角度来说,它可以看作拉长了的框架柱,从抵抗侧向力的角度来说,它可以看作一根竖向悬臂梁。与楼板相似,由于表面积较大,剪力墙容易出现温度收缩裂缝,因此剪力墙通常配置有双层双向的分布筋。与框架柱类似,为保证受压构件在竖向力作用下具有一定的延性,剪力墙也要控制轴压比。与框架柱相比,剪力墙受压时具有以下不同点:第一,剪力墙需要发挥的作用更大,因此轴压比要求比框架柱更严。第二,剪力墙一般较薄,在压力作用下容易失稳。此外,剪力墙受到的竖向力是楼板传递的,这些作用力可能具有一定的偏心,对剪力墙产生平面外弯矩,因此剪力墙的竖向分布筋除了抵抗温度应力之外,还具有抵抗平面外弯矩的作用。与悬臂梁类似,剪力墙要抵抗侧向力(水平荷载)产生的剪力和弯矩,因此剪力墙的水平分布筋除了抵抗温度应力之外,还需要抵抗剪力。为了抵抗平面内弯矩,剪力墙的端部应集中配置一部分纵筋,除此之外,墙身竖向分布筋也能抵抗一部分平面内弯矩。

2 框剪结构中剪力墙的优化布置及构造要求

剪力墙的数量设置关系到框剪结构体系的经济、合理。按照规范要求,为能充分发挥框架-剪力墙体系的结构特性,剪力墙在结构底部所承担的地震弯矩值应不少于总地震弯矩值的50%,否则应按框架体系对待。在框架-剪力墙结构中,结构的侧向刚度主要由同方向各片剪力墙截面弯曲刚度的总和EcIw控制,结构的水平位移随EcIw 增大而减小。一般以满足结构的水平位移限值作为设置剪力墙数量的依据较为合适。规范规定框架-剪力墙结构弹性层间位移角不大于1/800。同时,剪力墙数量也不宜过多,否则地震作用相应增加,会使绝大部分水平地震力被剪力墙吸收,框架的作用不能充分发挥,而且会增加造价,既不合理也不经济。

剪力墙的位置设置与结构的平面布置有关,一般应双向布置。在框架-剪力墙结构中,剪力墙是结构的主要抗侧力构件,为了使框架-剪力墙结构在两个主轴方向均具有必需的水平承载力和侧向刚度,应在两个主轴方向均匀布置剪力墙,形成双向抗侧力体系。如果仅在一个主轴方向布置剪力墙,将造成两个主轴方向结构的水平承载力和侧向刚度相差悬殊,可能使结构整体扭转,对结构抗震不利。每个方向上的剪力墙应尽量做到“分散、均匀、周边、对称”。

剪力墙的布置应考虑地震力分散作用于刚度大致相等的多片剪力墙上。若集中布置,地震力便集中作用,造成墙体设计困难甚至破坏,其他剪力墙和框架因较弱难以承受这部分地震力,以致结构安全无法保障。

同方向的各片剪力墙应比较均匀地布置在建筑平面各个区段。剪力墙布置不宜过分集中,单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总剪力的40%,以免地震力在各框架间的不均匀分配。

3 框剪结构的优化设计

目前,随着高层建筑的迅猛增加,建筑成本的不断上升,不少房地产开发商要求设计单位为其节省工程投资,甚至对工程的钢筋用量相当严格,并且“高规”对高层建筑的结构选型尤其是合理布置并没做出具体明确的规定,作为一名结构设计工作者,如何在激烈的市场竞争中立足,如何执行好国家各项设计规范,如何在保证结构安全的前提下使得结构设计经济合理,是当前我们最需要思考的问题,这就需要我们清楚地理解规范,灵活地运用规范。

框架一剪力墙结构的优化设计是对剪力墙和框架分别进行优化,它包括初始合理选型、优化布置和计算后的优化设计。初始合理选型、优化布置在上一节中已详细介绍,计算后的优化设计分为框架和剪力墙两个部分,根据其中框架结构构件内力的计算分别对框架梁、柱及楼板结构进行优化设计,可以优化梁、板、柱的几何尺寸,当框剪结构中剪力墙的水平侧移值达到或者接近等于规范规定的最大侧移值时,剪力墙的厚度最优,最后组成新的框剪结构体系进行结构内力分析,按照计算所得结果,重新对框架结构构件、剪力墙的位置进行优化设计。

4 结语

框剪结构以其良好的受力性和适用性在高层建筑中得到广泛的应用,拥有众多的优势,它兼具框架结构和剪力墙结构的优点,随着高层建筑的迅猛增加,传统设计方法过于保守的局限,对框架-剪力墙结构的优化设计就显得尤为重要,对于节约建设成本具有指导性意义。

参考文献

框架剪力墙篇4

关键词:高层建筑 ;剪力墙 ;结构设计;

中图分类号:TU97 文献标识码:A

引言

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。对于从事高层结构设计的工程师来说,只有对框架结构剪力墙结构的优缺点和技术要点全面把握,并能够吸收当代高层建筑结构设计的一些成功经验,并把结构的经济性、合理性与结构抗震的安全性等诸多因素加以统筹考虑,才能很好的与建筑师配合并设计出经济合理的高层建筑结构体系。

一、框架、剪力墙的受力特点

1 框架结构的受力特点

柱子是承重的关键,柱子上方架着横梁,横梁上面铺设楼板。框架结构的建筑物往往有粗大的柱子,这样才能够能够保证柱子有足够的强度支撑建筑物的重量。框架结构的这一受力特点导致采用框架结构的建筑物对横向受力的抵抗力不足,尤其是如果遇到地震,楼层间甚至可能出现移动。

2 剪力墙结构的受力特点

剪力墙结构是利用钢筋混凝土结构的墙体作为主要承重结构,比如建筑外墙,这些墙体有着抗震,抗侧刚度大,结构的整体性好的特点。尤其是现浇的钢筋混凝土,负载高,水平荷载大,抵抗水平力的作用明显。

3 框架一剪力墙结构的受力特点

框架一剪力墙结构是由梁柱搭建框架,再在部分框架间布置剪力墙,框架间填充加气混凝土轻型墙体,让剪力墙和框架一起承重,增加建筑物的承重能力。利用框架结构的灵活多变的特点划分建筑空间,利用水平荷载能力强的剪力墙抵抗水平方向的受力。框架一剪力墙结构把框架和剪力墙的优点结合在一起,相互弥补了对方的弱点。

二、设计计算中的几个问题

1 剪力墙的布置

原则上,布置剪力墙应该尽量保证对称、均匀、分散。剪力墙应该沿着房屋的方向,纵横布置,以外墙、电梯、楼梯、拐角剂周边等处为宜。在分布上尽量满足对称原则,这样的分布可以尽量使建筑物的刚度中心和质量中心接近。增加抵抗扭转的内力臂,最大化的加强建筑物的整体强度,提高抗扭转能力。在纵向方向布置的剪力墙应该从地基一直到房顶,保证墙体刚度。每片剪力墙的尺寸不要太长,最好不超过8m,尽量分散成多片,增加一片剪力墙就等于增加了一个抵抗水平力的结构。尤其是具有一定转折的剪力墙拥有更加优秀的抗侧力效果,比如L形、十字、圆形等形状。

2 剪力墙的厚度

框架一剪力墙结构中,对于带有边框的剪力墙厚度有一定的规范。如果该建筑处于震区,或者要考虑到抗震设计,那么剪力墙的高度大于等于建筑物层高的1/16,底部的剪力墙加强部位厚度应该大于等于200mm,无论是第一级还是第二级剪力墙都应该满足这个规范。如果不考虑抗震设计,那么剪力墙的高度应该大于等于建筑物层高的1/20,且厚度大于等于160mm。而边框的梁最合适的宽度就等于剪力墙的厚度,边框梁的高以剪力墙的2倍为宜。

3 重视屋面小塔楼的不利影响

现在的高层建筑物,在屋顶处常会设计小塔楼、电梯间、等突出屋顶的建筑结构。由于塔楼结构的质量和刚度比建筑物主体小很多,一旦发生地震,在鞭梢效应的影响下,小塔楼会产生水平位移。就算建筑物主体并未受到损坏,塔楼也可能会因为鞭梢效应的作用遭到破会。目前,大部分高层建筑物在设计的时候都将塔楼和建筑物主体分离设计,在抗震设计的时候也是分别进行计算。计算高层建筑物顶部小塔楼的地震作用非常重要,现在主流的计算方法是底部剪力法,计算顶部塔楼受到的地震作用需要考虑增大系数。由于底部剪力法计算比较复杂,为了简化计算方法,我们可以将小塔楼看做一个单独的结构,在地面计算小塔楼受到的地震作用,将得到的结果乘以增大系数就可以得到小塔楼在屋顶受到的地震作用了。由于设计建筑主体的时候一般都忽略塔楼对建筑主体的地震作用,仅仅计算和塔楼连接的部位。这样的算法还是存在缺陷,如果遇上强震,塔楼在鞭梢效应的影响下,必定会对建筑物主体产生不良作用。

4 框架剪力墙结构的抗震设计

在设计框架剪力墙结构的抗震性能时,必须符合相关规程。在水平力作用下,框架剪力墙结构底层的框架部分所承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩有一个比值(以下简称力矩比值),根据这个比值的不同,要采取不同的设计:当力矩比值小于lO%时,按剪力墙结构进行设计,其中的框架部分应按框架一剪力墙结构的框架进行设计。当力矩比值大于10%时,按框架一剪力墙结构设计,力矩比值在5O%至80%之间的,可以适当的增加框架剪力墙的最大高度。框架和剪力墙的部分应该按照各自的标准设计抗震等级及轴压比。当力矩比值大于80%时,框架剪力墙的最大高度必须按照框架结构设计,在抗震等级及轴压比的设计上也和前一种情况有所不同,框架部分按照框架结构设计,剪力墙按照框架剪力墙结构进行设计。

三、高层框剪结构抗震设计的技术要点

1 提高剪力墙的抗震能力

(1)提高剪力墙的抗震能力需要加强对倾斜方向裂缝的控制,我们可以利用边框剪力墙来实现这一目的。将梁柱设计在剪力墙的边上,增加拥有倾斜方向承载力的边框结构,这些边框能够阻拦倾斜的裂缝。如果剪力墙产生裂缝,边框结构可以减低附加剪应力,阻止裂缝衍伸到其他部位。

(2)合理的肢墙面积。

如果剪力墙纵向设计有洞口,那么这片剪力墙就变成了联肢墙,联肢墙的中间受到横梁的约束。联肢墙有双肢墙和多肢墙两种情况,双肢墙上只有一列洞口,多肢墙上有多列洞口。

这样的设计降低了剪力墙的刚度,增强抗震能力。即使出现裂缝也往往是在洞口或横梁部位,降低了对墙体的伤害。

2 改善框架的抗震能力

(1)强化角柱。要增强抗震能力就应该强化框架的角柱,提高抗剪应能力。作为框架结构的关键部分,角柱起到连接梁和柱子的作用只有强化了角柱才能从整体加强框架结构。

(2)增强框架的抗震能力需要提高整体框架对推力的抗性,降低横向的位移,尤其要注意减少楼层之间的移动。可以在框架内分散布置用钢筋混凝土浇筑的剪力墙。由于这样的设计没有良好的延展性,我们可以设计一些有延展性的墙体,降低刚度。比如在剪力墙的墙体上合理的增加开口,形成耗能结构,有效的将震能释放。

(3)在框架剪力墙结构中,设计赘余构件可以有效的抵消地震部分的能量。设计赘余构件时可以使用钢筋做骨架的混凝土作为支撑构件,发生地震时,震能会首先影响这些构件,当这些构件被破坏之后,建筑物的整体结构也会发生一定的改变,同时改变了自振频率,避免和形成共振。

3 改善整体抗震能力

( 1)如果在框架剪力墙结构中的梁端和柱端安装“塑性铰”,可以在框架剪力墙结构中形成耗能结构。由于塑性铰能够承受、传递一定的弯矩,地震发生时,即使纵向钢筋发生屈服也不会瞬间破坏结构,而是在塑性铰的作用下承载。水平的构件会先于纵向构件发生屈服,

避免建筑物发生垮塌。

( 2)依照建筑物的实际情况,在框架剪力墙整体结构的刚度和承载能力之间寻求平衡。由于地震发生时,建筑物会的自振周期容易和地震产生共振,如果使用了过多的剪力墙就会减小自振周期,增加建筑物的刚度。那么,加大自振周期就可以有效减少地震作用。在设计的时候布置数量合理的剪力墙,适当的使用短肢墙来减少剪力墙的面积,既可以减轻建筑物的整体重量,有能够有效的防御地震的影响。

( 3)由于框架和剪力墙的材料,制造工艺不相同,两者的结构也不一样,他们存在着刚度、弹性和延展性等多种差异。有可能导致框架剪力墙结构的构件之前无法有效的合作,构件之前缺乏协调,降低了建筑物的抗震能力。只有在考虑协调性的基础上,经过严密的计算和设计,在结构的刚度、弹性和延展性之间做好平衡才能够最大程度抵抗地震力。

四.结语

尽管在高层建筑中框架剪力墙已经得到广泛的应用,并且也取得了前所未有的高度和成就,但是该结构复杂的受力特性使得在抗震性能上还有很大的改进空间。在进行转换层的设计构造时,严格遵循本文提到的结构设计要求,特别是抗震概念要求,在转换层附近适当提高其构造等级要求,增强整体抗震能力,使得框架剪力墙结构更好地应用到高层建筑中。

【参考文献】

[1] 文伟 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析 [期刊论文] 《城市建设》 -2010年35期

[2] 刘仲臣 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年1期

框架剪力墙篇5

关键词:高层建筑;剪力墙;设计

前言

框架剪力墙结构体系是由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成。框架的梁柱为刚接,框架与剪力墙可为刚接,也可为铰接。框架剪力墙结构具有灵活组成使用空间的优点,比较容易满足建筑物的使用要求,因此在实际工程中得到广泛的应用。

一、框架剪力墙结构体系的受力特点

框架是由梁柱线性杆件组成的,框架的受力特点类似竖向悬臂剪切梁,其变形曲线为剪切形,在纯框架的结构中,所有框架的变形曲线都是类似的,所以,水平力按各框架的抗推刚度D 比例分配,剪力墙是竖向悬臂弯曲结构,其变形曲线为弯曲形,在平面内有很大的抗弯曲刚度,在一般剪力墙结构中,所有抗侧力构件剪力墙的侧移曲线都是类似的,水平力在各片剪力墙之间按其等效刚度EI比例分配。

在同一结构单元中,二者是通过水平面内刚度无限大的楼板连接在一起的,以至于它们不能单独按各自的弯曲变形或剪切变形而自由变形,它们在同一楼层的位移必须相等,在不考虑扭转的情况下,由于框架与剪力墙共同工作,彼此相互作用,这样,在框架 剪力墙结构上部,剪力墙被框架向后拉,在框架 剪力墙结构下部,剪力墙被框架向前推,而框架的受力情况正好与此相反,沿竖向剪力墙与框架之间水平力的分配不是一个定值,它随着楼层的改变而改变,

二、框架剪力墙结构中剪力墙的布置

剪力墙的布置一般原则是均匀、分散、对称、周边,均匀、分散原则是要求剪力墙片数不要太少,而且每片剪力墙刚度不要太大,连续尺寸不要太长,使抗侧力构件数量多一些,分散一些,每片剪力墙的弯曲刚度适中,在使用中不会因为个别墙的局部破坏而影响整体的抗侧力性能,也不会使个别墙的受力太集中,负担过重而引起过早的破坏,刚度过大的墙承担的内力也大,相应的基础处理难度增加,同时也考虑到剪力墙相距太远,楼面刚度要求大,很难满足要求,周边的原则是考虑建筑物抵抗扭转能力,便于保证刚度中心与平面中心相吻合。剪力墙布置在周边对称位置,增加抵抗扭转的内力臂,在不增加剪力墙面积的情况下,提高抗扭转能力,剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处,即:角隅、端角、凹角,这些部位往往是应力集中处,设置剪力墙给予加强是很有必要的;高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井处等的楼面开洞严重地削弱楼板刚度,对保证框架与剪力墙协同工作极为不利。因此,在工程设计中用剪力墙来加强这些薄弱端部,剪力墙的间距:现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2~4 为宜;装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=2.5~3.0为宜,原则是建筑物愈高、抗震设防烈度愈高,间距取值愈小,剪力墙应沿建筑物全高设置,不得沿高度有突变,剪力墙应落地,剪力墙并应在两个主轴方向组合部署成L 形、T 形或形成封闭的筒,这样可以提高剪力墙自身的刚度,且一片剪力墙的长度不宜大于8m,当超过时,应利用洞口分割成两片墙,功能上不需要洞时,洞口可用不同的材料或轻质材料填充,过长的剪力墙中央部分的钢筋尚未到达屈服阶段,墙端部的钢筋早因变形过大而断开破坏。

三、框架剪力墙结构方案的确定

1、框架剪力墙结构方案选型

对于有抗震设防的框架剪力墙结构,正确而合理的设计方案其首要任务必须满足抗震设防的要求,在场地地基、建筑物的高度、建筑体型、结构体系的质量、刚度分布、构件强度、延性等方面要全面综合考虑,例如图1 中的平面,剪力墙偏于上方刚度明显不对称,偏心大抗扭转能力差,剪力墙集中而不分散,周边四角没有剪力墙,这种平面使结构的刚度中心与平面形心相差较远,抗水平力、抗扭转、抗地震能力差,在地震力作用下,使四角柱承受很大的地震力与扭转产生的效应,这样有可能某些构件提前退出工作,很难实现框架剪力墙结构多道防线抗震的最初目标。所以结构方案选型是结构概念设计中最重要的环节。

2、框架剪力墙结构设计

框架剪力墙结构具有较好的延性和耗能能力,是一种较为理想的抗震结构型式,对于框架剪力墙结构,合理设计框架、剪力墙以及连梁,对框架剪力墙结构抗震能力是非常重要的,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3- 2010)考虑了框架剪力墙结构中剪力墙开裂后刚度降低,使框架承受的水平荷载大于弹性分析结果,则规定框架承受水平剪力不小于0.2V0 框架剪力墙结构进入弹塑性阶段后,剪力墙上部弯矩增大,下部弯矩减小,反弯点位置下移,剪力墙担负的剪力上、下部变化较大,中部变化较小,但是剪力墙设计控制内力变化不大,框架剪力墙结构屈服以后,结构的刚度特征值λ将改变,框架的最大剪力层转移,如果屈服顺序依次为剪力墙框架梁框架柱,则λ值增大,框架的最大剪力层下移;如果是框架梁先屈服,则λ值降低,最大剪力层上移,框架 剪力墙结构抗震设计中,应尽可能设置抵抗地震的多道防线,一般情况下,剪力墙作为第一道防线首先屈服,将框架设计作为第二道防线。因此,要充分认识到框架在剪力墙屈服后增加的荷载效应,让框架柱承担竖向荷载的构件有充分的安全储备,并且针对第二道防线,框架结构作抗震验算,总之,适当处理构件的强弱关系,使其形成多道抗震防线,是增强结构抗倒塌能力的重要措施。

四、合理分析计算结果

1、合理分析,正确简化计算程序要求的计算,用TBSA 程序计算时,首先将刚塔转换成为等刚度、等质量的薄壁筒体与下面结构整体计算,然后,再按得到的内力另外进行钢塔的设计,框架剪力墙结构中,剪力墙不落地时,形成框肢剪力墙结构,用TBSA 程序分析,先将计算洞口划分为平面剪力墙或较简单的L 形和I 形剪力墙,转换层设托梁支承,用无柱连接点与上层剪力墙连接,当每片墙的支承柱数为3根或更多时,转换梁的刚度要取得很大的高度,这种简化便于整体分析,但转换层和上下相邻层的内力和配筋运用另外的计算程序进行设计。钢管混凝土、型钢混凝土构件有按刚度相等的条件转换成圆形或矩形截面的混凝土构件进行整体计算,求得内力后再按有关规定对构件进行承载力设计。

2、分析计算机输出结果是否正确,首先从周期、振型和地震力方面判断,非耦连计算地震作用,其第一周期会在常规范围内,框架剪力墙结构T1=(0.08~0.12)NS(NS 为层数);第二周期T2=T1(1/5~1/3);第三周期约为T3=T1(1/7~1/5),如果相差太远应考虑调整结构截面尺寸和剪力墙的数量,使周期处于常规的范围内,正确的计算结果振型曲线多为连续光滑的,且第一振型没有零点,第二振型的零点在(0.7~0.8)H 高度上,第三振型的零点分别在(0.4~0.5)H 和(0.8~0.9)H 高度上,如果计算结果有异样,应继续分析查找原因,正常情况,底部总剪力也应在合理范围内,7 度Ⅱ类场地底部剪力大约在总重量的1.5%~3%之间,8 度Ⅱ类场地大约在总重量的3%~6%之间视为正常。框架剪力墙结构的位移在一般情况下,弯曲型与剪切型之间基本上是反S 型,接近于直接参考点的位移曲线,应上、下渐变,不应出现大的突变,。

五、结束语

随着我国国民经济不断发展,对高层建筑的需求愈来愈大,且高层建筑体型日趋复杂。各种不同功能的用房综合在一起,组成形态各异、比肩继踵的高层建筑,给结构设计增加了一定的难度。而搞好框架剪力墙结构设计,将直接影响到建设物的安全使用与技术经济指标的高低。

参考文献:

[1] 茆玉宝.墙体间距对高层建筑剪力墙结构动力特性影响的分析 [J].建筑施工.2001(05)

[2] 孙树立,陈璞,袁明武.剪力墙的面外刚度对建筑结构计算结果的影响 [J].计算力学学报.1999(04)

框架剪力墙篇6

关键词:框架结构;剪力墙结构;高层建筑

中图分类号:TU208文献标识码: A

剪力墙结构是指用钢筋混凝土墙代替框架结构中的柱,以承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构。其最大特点是能够有效控制结构水平作用。《建筑抗震设计规范》(2010年版,以下未注明处相同)称之为抗震墙,本文按照工程界习惯称作剪力墙。多数情况下,剪力墙截面高度大于其厚度8倍,厚度相对而言较薄,一般仅为200~300mm。因此,从墙体尺寸可以看出,其墙身平面内抗侧刚度很大,相反,平外面刚度却很小。根据这一特点,在进行结构方案布置时,墙体应当沿建筑物主轴方向均匀布置,利用平面内较大刚度承受纵横两个方向的水平和扭转作用。抗震设计中,要求在正常使用及小震作用下,处于弹性工作状态;在中等强度地震作用下,允许进入弹塑性状态,但应具有足够承载力、延性;在强震作用(罕遇烈度)下,不应出现倒塌。此外还应保证结构稳定。现通过对剪力墙结构中抗震设计的相关要素分析,希望和广大结构设计人员进行交流,共同进步。

1 框架-剪力墙抗力特性

1.1 框架和剪力墙的受力特征

建筑框架结构的受力特点较为复杂,首先由荷载传给楼板,然后再依次传给次梁、主梁、柱、基础、地基等。在该结构中,受力体系由梁、柱组成,用以承受竖向荷载是有利的,但是在承受水平荷载方面能力有限,因此仅仅适用于房屋高度不大,层数不多的建筑。剪力墙则为一段钢筋混凝土墙体,因其抗剪能力很强,故称剪力墙。在框剪结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承受大部分水平荷载,框架承受大部分的竖向荷载,这样大大减少了柱子的截面。

1.2 框架-剪力墙的受力特征

在框架-剪力墙建筑结构中,能将两者联系在一起的基本上都是平面楼盖,通过大面积大刚度的楼盖将之联系成为一个网络式的结构,每个结构内的框架,剪力墙等共同承担外力,从而保证框架内所有的结构位移距离均等,减少变形的几率。框剪结构的受力特点是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,所以它的框架不同于纯框架结构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。

1.3 框-剪结构的优点

(1)同样设防烈度地区,框-剪结构因抗震能力较接近剪力墙结构,规范允许建造的高度比框架结构高得多;(2)框-剪结构比起剪力墙结构,其建筑空间布置更灵活,更容易满足使用功能需要有较大空间区域的要求;(3)框-剪结构在水平荷载(或地震水平作用)下的整体侧向变形介于弯曲型与剪切型之间,是中庸平和类型;在用料、舒适度等各方面都比较适中;(4)由于框-剪结构在水平荷载下,大部分剪力由剪力墙承担,底层的框架柱截面尺寸可以做得不必过大而节约使用空间。

2 高层框剪结构抗震设计的技术要点

2.1提高剪力墙的抗震能力

框剪结构的抗震能力一直饱受关注,实际上,只要做好设计,另外再采用合理的肢墙面积完全可以实现。在设计方面,为了更好的稳定剪力墙结构,可以在其周围增加一些梁柱结构用于受力传输,形成边框剪力墙。这种结构可以在地震发生时阻止震波的横向扩散,而是向下方延伸,即便是剪力墙遭到地震损坏,也可以由梁柱结构进行受力承载,这就极大地增强了其抗震性能。另一方面,在肢墙面积的选择上,可以选择较小的肢墙面积,然后采用双肢墙或者多肢墙的结构形式,一旦出现裂缝,也可以由另一方或者其余肢墙承担,而且这样也可以降低剪力墙的刚度,避免出现剪力墙在地震冲击波初期过早损坏和屈服。

2.2 改善框架的抗震能力

框架抗震能力的提升可以通过三个方面加以实现:

2.2.1 强化框架结构的角柱。因为角柱遭遇双向地震作用,属双向偏心受力构件且扭转效应对内力影响较大,受力复杂,需要在结构设计时注意给予加强。角柱是连接横纵框架的关键,要增加框架结构的整体性,就需要增强角柱的抗剪能力。

2.2.2 如果将一定数量的钢筋混凝土剪力墙墙板嵌入到框架当中,就可以有效地克服框架的剪力滞后的情况,提高框架结构的整体性和抵抗推力的刚度,减少整体结构的侧向移动,特别是层间的位移。但是,应注意这样的结果是延性较差,如果在墙板上适当地设计十字开口,人为地使之出现结构薄弱部位,形成延性的耗能墙板,则更加有效。

2.3改善整体抗震能力

2.3.1 设计中采用机构控制达成总体屈服效果

可以通过设定一些小的机械构件来达到对框剪结构抗震的影响,比如可以在特定位置设置一定数量的“塑性铰”,东西虽然较小,但是在地震发生时可以利用其自身的发生位置、次序、形变程度的控制,形成一个完整的耗能网络,消耗震波能量。

2.3.2 平衡结构刚度和承载能力

框架-剪力墙结构是一个两种结构平衡的综合结构,任何一种结构都不可以过多或者过少,如果剪力墙的数量设置过多,体积增大,刚度也会随之增加,这就会使结构的自振周期变小,总体水平地震作用加大;反之,结构的刚度就会减小,地震力作用也就变小。因此,在设计过程中,应当根据建筑的基本情况来综合考量,将建筑的设防烈度、高度、装修等级等内容考量在内,以确定结构允许的位移的最大限值,从而确定剪力墙的数量和体积,保证经济和安全并重。

2.3.3 刚度与延性的和谐统一

框架与剪力墙结构在刚度和弹性限值、延性系数等方面都存在着一定的差异,这就给框剪结构抗震性能的提升制造了难题。在设计中应将各个构件协调起来,使刚度与延性和谐统一,以此保证建筑的抗震需求。

3 结束语

随着国家在土地问题上的压缩,城市土地利用必然会受到一定程度的影响,土地经济所带来的种种影响逐一体现,可以预见,高层建筑必然会越来越多。框架-剪力墙结构由于可以综合框架结构与剪力墙结构的优点,而且将之有机互补,因而优势较为明显,只要设计合理,荷载量计算准确,则可以显著提升高层建筑的抗震性能。在今后的设计过程中,设计人员一定要把握结构的均匀度,对于关键的承载量计算以及节点的把握都要严格认真,从而保证高层框架剪力墙结构的抗震性能。

参考文献:

[1] 郭兆伟.高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点分析[J].建材技术与应用2011,(01).

[2] 王艳军.高层建筑剪力墙结构优化设计浅析[J].山西建筑.2010,(05).

[3] 张瑞文.框架―剪力墙高层建筑结构优化设计研究[J].山西建筑.2010,(01).

[4] 王传甲,胡守营,陈志强,王庆扬.某高层框架剪力墙结构抗震优化设计及验证[J].工程抗震与加固改造.2013,(03).

框架剪力墙篇7

关键词:建筑工程;框架剪力墙结构;设计

中图分类号:TU198文献标识码: A

1.工程概况

本项目为宾馆饭店两用酒楼,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,采用桩基础。

2.设计参数的选择

2.1 墙体选择

图1 框架- 剪力墙结构

框架- 剪力墙结构也称框剪结构如上图1,是为满足不同建筑功能的要求,在框架结构中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、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C40,4-8层为C35,其他为C30。

2.2 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:

1)跨度不大于2 时,应配置暗梁。

2)跨度不大于1 时要配置交叉暗梁。

根据表1 轴压比取值为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力,提高抗震作用。所以,折减系数的确定是根据非承重墙体材料来确定的,同时还要考虑抗震等级的要求,抗震等级高可多折减一些,反之就少折减一些,本次设计折减系数取0.8。

2.3 框架梁刚度放大系数确定

框架梁的刚度是按截面尺寸来计算的,如果是现浇楼板,还要考虑楼板对梁刚度增大的影响,刚度增大系数一般可选1.0-2.0。框架梁的受拉钢筋最大配筋率见表2

表2 框架梁的受拉钢筋最大配筋率

2.4 位移和位移比的控制

根据抗震规范,弹性位移角应控制在1/800 以内。另根据地方抗震规范,首层弹性位移角应控制在1/2000 以内。在考虑偶然偏心影响的的地震作用下楼层的竖向构件最大水平位移和层间位移要满足于:A 级高度的建筑要介于楼层平均值的1.2-1.5 倍之间,B 级高度的建筑和复杂建筑要介于该楼层平均值的1.2-1.4 倍之间,以利于减少扭转效应的影响。表2 为标准层轻微地震时由位移角和剪重比的弹性计算结果:

表2 标准层轻微地震时弹性计算结果

从上表可以看出,在高度一定的情况下,结构的剪重比增加、最大位移比和最大层间位移角减小,结构的刚度就会增加。

3.连梁超筋的解决方法

1)减小连梁截面高度;

2)对连梁弯矩、剪力进行调整、调幅,塑性调幅设计;

3)当连梁破坏对竖向承载力无明显影响时,可考虑大震时

连梁不参与工作,但连梁本身设计应满足非抗震设计的承载能力和正常使用要求;

4)连梁刚度折减。折减系数不应小于0.5;

5)连梁铰接处理;

6)连梁中部设水平缝。

框架剪力墙篇8

关键词:框架剪力墙 高层 结构设计

Abstract: Based on the frame shear wall concept, and its mechanical characteristics and nonlinear responses are analyzed, which further illustrates the matters needing attention in design of frame shear wall, seismic performance improved in order to ensure the stability and security.

Keywords: Design of frame and shear wall high-rise structure

中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。钢筋承受拉力,混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点,在高层建筑中得到了广泛应用。

一、受力特性分析和影响因素:

1.1 框-剪结构体系的工程应用表明,框-剪结构是框架和剪力墙两种结构的有机结合。剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征,位移越往上增大越快,成外弯形开口曲线。而在框-剪结构中,框架和剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼盖连接在一起共同抵抗水平力,结构水平位移特征处于框架和剪力墙之间,为反S型曲线,是弯剪型。因此,在框剪结构中,剪力墙在下部楼层变形小,承担了近80%以上的水平剪力,而在上部楼层,框架变形小,可以协助剪力墙工作,抵挡剪力墙的外拉变形,从而承受很大的水平剪力。所以,框剪结构是框架和剪力墙两种结构水平变形的有机协调,从而达到减少结构变形,增强结构侧向刚度,提高结构抗震能力的目的,在结构设计中具有很强的适用性。框-剪结构中框架、剪力墙的受力特性可以用结构刚度特性值λ,即框架刚度与剪力墙刚度的比值来表达。若忽略连梁约束和轴向变形的影响,有:

式中: H 为建筑总高度;Cf为框架平均总刚度;EwIw 剪力墙折算总抗侧刚度。

1.2 影响因素的探讨:

框-剪结构中,剪力墙的布置和用量是由框架、剪力墙的受力特性并结合建筑物的功能、布置来决定的。因此,影响剪力墙用量的因素应主要从以下几个方面加以考虑。

(1)剪力墙的用量与框一剪结构的平面布置有关。剪力墙是框-剪结构中主要抗侧力构件,一般按照“均匀、对称、分散、周边”的原则布置。

(2)剪力墙的用量与结构自振周期密切相关。结构自振周期随剪力墙刚度增大而变短,对于比较正常的框-剪结构,结构自振周期大致为:

T1=(0.08 ~ 0.12)n ;T2≈(1/ 3 ~ 1/ 5) T1; T3≈(1/ 5 ~ 1/ 7) T1

式中: T1,T2,T3 分别为结构第1、2、3自振周期; n 为建筑物总层数。

(3)剪力墙用量与结构地震力大小直接相关。结构总水平地震作用随剪力墙刚度的增大而加大,对于截面尺寸、结构布置都比较正常的结构。当结构底部剪力小于上述数值时,宜适当增加剪力墙用量,提高结构刚度,适当增大地震力以保证安全;反之,地震力过大,宜适当减少剪力墙用量,以求得合适的经济技术指标。

二、框架一剪力墙结构的非线性反应分析

钢筋混凝土框架一剪力墙结构,在强烈地震作用下能有效地通过反复的非弹性变形耗散地震能量,是一种较好的抗震结构体系。然而目前的抗震设计规范尚有其不足之处,许多按规范设计的钢筋混凝土框架剪力墙结构房屋,仍然遭到不同程度的甚至是达到失效的严重非结构或结构破坏。因此钢筋混凝土框架一剪力墙结构的非线性分析受到了重视,国内外学者开展了大量的相关研究。

2.1 分析模型

多竖向杆单元模型是一种进来国内外研究较多的非线性分析模型,它将墙的轴向变形、弯曲变形用多垂直杆模拟,剪切变形用一个剪切弹簧模拟。

图-多竖线单元分析模型

如图所示的多竖向杆单元分析模型,根据墙横截面的应力分布状态,取五根竖向杆,两侧向竖向杆单元代表两边界柱的轴向刚度,内部竖向杆单元代表中间墙板的轴向刚度。墙单元的弯曲刚度由所有竖向杆整体给出。墙体的剪切刚度由图中的水平弹簧提供。五根竖向杆中的中间竖向杆为剪切拉压杆,左右两边杆为屈服拉压杆,左右中间杆为开裂杆,但它们也可能全是弹性杆,也可能只有左右两边杆为开裂杆,这取决于荷载作用情况。对于与框架一剪力墙平行的框架梁,即纵向梁构件采用带非线性转动弹簧的线弹性弹簧梁单元模拟。对于柱单元则假定其只发生非弹性弯曲变性而不发生非弹性轴向变形。对于框架一剪力墙结构中的横向梁两端承受着不同的竖向位移,并且由于节点的转动和两节点转动量的不同,横向梁还承受扭转。因此可采用竖向和转动弹性弹簧来模拟这种效应。模型中指定相对转动中心位于墙构件中心轴上高度ch 点处, 认为参数c 的合适值可基于沿层间高度预期的曲率分布选取, 计算中一般取c=0.4。

试验分析表明,多竖向单元模型考虑了墙截面中性轴的移动,可预测墙的弯曲反应,是一种适合于多层钢筋混凝土框架剪力墙结构的非线性分析的拟三维模型。

2.2 基于自平衡力的动力分析方法

基于自平衡力的动力分析理论的基本思想是:当某一时刻结构构件的一个或几个临界界面达到塑性弯曲承载力时,便认为达到了弹性极限而形成了塑性铰。塑性铰的形成改变了整个结构的刚度矩阵,将塑性铰的转动作为外荷载加到原结构上,计算塑性铰处抵抗塑性转动(引起的应力重分布)的自平衡应力分布。通过这样的处理,使结构恢复到塑性铰转动前的状态,避免修正结构刚度矩阵和对刚度矩阵求逆,从而简化了计算。

2.3 基于自平衡力的框架剪力墙拟三维非线性地展反应分析通过将基于自平衡力的框架结构和剪力墙结构的非线性地震反应分析程序结合起来,得到框架一剪力墙结构的二维非线性地震反应分析程序,然后在二维分析模型上加上横向梁的空间约束作用,便可以得到基于自平衡力的框架一剪力墙结构的拟三维非线性地震反应分析。这种分析方法有效、可靠,能以简单的方式考虑钢筋混凝土框架一剪力墙结构非线性地震反应的重要空间结构。

三、框架剪力墙构造的设计注意事项:

1、部分框架支的设计。对于抗震墙结构和部分框支抗震墙结构,若内纵墙很长,且连梁的跨高比小、刚度大,则墙的整体性好,在水平地震作用下,墙的剪切变形较大,墙肢的破坏高度可能超过底部加强部位的高度,因此将长墙分成墙段,使墙的高宽比大于2,墙段由墙肢和连梁组成。其目的是设置刚度和承载力较小的连梁(跨高比不小6的连梁),这样防止在地震作用下,先破坏连梁,使墙段成为抗侧力单元,且墙段以弯曲变形为主。

2、抗震端的设计。抗震端和部分框支墙结构的墙肢截面长度沿高度不宜有太大出入和变化,一、二级抗震墙的底部加强区以及墙体洞口较大时,最好不要有错洞布置的剪力墙。

3、框支层的设计。部分框支的抗震墙结构在地震作用时有可能将变形集中在框支层上,这样就应该首先加固框支层,使其牢固。一般地规范规定是,框支层的侧向刚度不应小于上一层非框支层的侧向刚度的50%。框支墙的水平地震剪力主要由落地剪力墙承担,所以要保证楼板有足够大的平面内刚度传递水平力。落地墙最大水平间距不宜大于24m。

4、墙的竖向钢筋的设计。在框架剪力墙中,特别是高层的工程设计里面,竖向钢筋主要起到抗弯作用。高层建筑与底层不同,在目前一些多层低高层剪力墙中电算记过多为构造配筋,但配筋时所取的配筋率有的人往往扣除了约束边缘构件或构造边缘构件中的钢筋,但是高层建筑中的剪力墙设计不能这么做,这一点必须注意。

四、改善框剪结构的抗震性能

4.1 设置多道防线一个抗震结构体系应该由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。在发生地震时,建筑物自身内部、外部赘余杆件吸收和消耗大量的地震能量,减轻地震灾害。对于框剪结构是延性框架和抗震墙两个系统组成,具有两道防线,一道是墙体,一道是框架。

4.2 加强框架的抗震性能

(1)加强框架的角柱。角柱是连接纵横框架的枢纽,要增加框架的空间整体性,就要加强角柱的抗剪性能。

(2)沿周圈框架平面按K 形支撑和X 形支撑布置一定数量的钢筋混凝土抗剪墙板或配筋砌块抗剪墙板,能有效克服框架的剪力滞后现象,显著提高框架的整体性和抗侧刚度,减少结构的整体侧移,特别有利于减少层间侧移。但这种结构的延性较差,因此,可以在墙板上开十字形结构竖缝,使之出现薄弱部位,形成延性耗能墙板。

(3)设置偏交斜撑等赘余杆件,用弯曲耗能代替周边耗能。

4.3 加强整体结构的抗震性能

(1)实行机构控制,实现总体屈服机制。在结构的特定位置设置一定数量的人工塑性铰,对塑性铰发生的区域,顺序及塑性程度进行控制,使得结构在强震下能形成最佳耗能机构。在水平作用下,使水平构件先于竖向构件屈服,最后竖向构件底部屈服。

(2)使结构的刚度和承载力相匹配。

(3)使结构的刚度和延性相匹配。

4.4 考虑填充墙变化的抗震包络设计建筑结构设计经验表明,框剪结构的填充墙数量在一定程度上是一个不确定的量,带填充墙框剪结构在不同层的数量变化而产生一定的变化。所以地震作用产生的层剪力本应首先在框架与填充墙之间分配,但考虑到允许填充墙的位置在一定范围内变化,可以偏于安全地由框架及剪力墙承担承担全部地震剪力,按此方法计算设计的框剪结构可在总体上包络住由于填充墙数量和位置的变化二产生的地震内力的变化。

4.5 裙房偏置的高层结构地震扭转控制主群偏置且相连的高层建筑结构计算符合刚性楼盖假定时可参照下列建议进行扭转计算和抗扭控制。

(1)宜采取小震计算控制和大中震抗震措施并重的原则,尤其不可忽视大中震时的抗扭构造措施。

(2)当扭转位移比≥1.35 时,双向地震作用明显,应进行双向地震作用计算。③宜在结构平面上大致划分出受扭敏感区和质心区,进行经济有效的抗扭计算控制。

(3)受扭敏感区内的竖向构件在大中震下的扭矩不可忽视,且处于有扭矩作用的复杂受力状态。其抗扭构造除满足规范要求外,宜按强扭弱弯采取适当增加抗扭构造的措施。

4.6 剪力墙底部加强部位最小厚度的适当取值①剪力墙墙厚按层高确定,还受到轴压比限制。②对一字形墙体稳定性较差的特点,在没有加厚墙体可能性的前提下,可采用一定的构造措施,以满足稳定性的要求。

4.7 地震作用方向的合理运用

(1)引入水平力与整体坐标夹角的目的,是为了满足结构设计的需要,验算在不同方向下结构的受力和变形情况,使结构趋于安全。

(2)沿着水平力的不同方向,建筑结构会表现出不同的刚度性质,这就意味着相同的地震力沿着不同的方向作用于结构,结构反应的剧烈程度也会不同,所以存在一个最不利地震作用方向(即结构平面的主轴),使得结构沿该方向的地震反应最为剧烈。

(3)对于包含斜交抗侧力构件的结构,不管地震作用沿哪个方向,都无法同时保证所有的构件处于最大的内力状态,所以抗震规范中规定,包含有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15 度时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。

(4)对于包含斜交构件的结构,每个构件的最大风荷载作用也是有所不同的,要保证所有构件计算的风荷载都按最大风荷载作用方向,只能通过修改水平力与整体坐标的夹角,在不同角度下计算,尽量顾及到每个构件能取到最大迎风面积,整个结构的设计可以基于多次计算的结果,每个构件取最大值。

参考文献:

[1] 孙雪兰,浅谈高层剪力墙结构的优化设计[J],山西建筑,2010,36(24):58—59.

框架剪力墙篇9

【关键词】框架剪力墙;结构;施工特点;工艺

一、前言

我国建筑工程虽然取得了飞速发展,但依然存在一些难点需要技术人员去攻破,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强对建筑工程框架剪力墙结构工程施工技术的控制,对确保建筑工程的质量有着重要意义。

二、建筑工程框架剪力墙结构工程的概述

利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构,称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为3~8m。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料,如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法,施工速度很快。

剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪力墙间距太小,平面布置不灵活,不适应于建造公共建筑,结构自重较大。为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度,剪力墙的间距要尽可能做大些,如做成6m左右。剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口,这时应尽量使洞口上下对齐、布置规则,洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。

三、建筑工程框架剪力墙结构工程施工难点

1、体量较大

工程在施工中平面尺寸如果是以异形结构为主的,容易形成总建筑面积比结构实体工程量较大,这完全表明了整个工程施工中工程量的增大大,这也必然形成工程施工的繁杂。

2、设计复杂

工程整体设计复杂,如平面为几何组合体,空间个体互相开放。楼梯口、电梯井数量较多。层高不一,错层较多。立面造型多变,装饰线条较多,多层跃式住宅,屋面为坡屋顶。结构构件截面尺寸多,梁柱节点形式复杂多样。

四、建筑工程框架剪力墙结构工程施工技术分析

1、框架剪力墙结构工程施工布置

下面我们就这三个基本施工过程分别讲讲他们在实际施工中需要注意的施工步骤:首先是从整个建筑框架剪力墙结构过程的基础施工过程说起,基础工程作为整个建筑的基石,对整个框架剪力墙结构建筑后期的荷载和受力起着相当重要的作用,所以整个基础工程对方位和施工质量的要求都是很高的,整个基础工程是从定位放线开始的,首先就是要确定建筑物各个定点的位置和,建筑物的各个基线,为了保证方位的准确性,下一步我们要进行的就是复核轴线和复核坐标,确定完整个建筑物的方位后我们要开始进行打桩,打桩的第一步是进行桩机的选型和将桩机就位,接下来就可以正式在定好的点处开始打桩,在打完全部桩后就可以开始对桩的完整性和承载力进行测试。之后就可以进行基槽开挖和边坡支护工程之后依次进行破桩头,找平和浇筑混凝土垫层,这样基础工程中的地基改造基本完成了,之后便可以定轴线设模板,扎钢筋来制作混凝土基础,经过一定时间的养护就可以对土方进行回填了,这样三个基本施工过程中的基础施工过程就可以告一段落了;其次要进行的就是建筑主体工程施工过程,框架剪力墙结构建筑的主体工程施工过程主要可以分为,放线测量工程,建筑物柱子和墙的钢筋绑扎工程,建筑物梁和板的钢筋绑扎工程,建筑物水电预埋工程,建筑物柱子和墙的模板工程,建筑物梁和板的模板工程,建筑物柱子和墙的混凝土浇筑工程,以及各个工程的养护工程等,在进行框架剪力墙结构建筑的主体工程时应该逐层进行施工,每层在按照各个分项工程逐步施工;最后要进行的是建筑装饰装修施工过程其主要内容就是如同字面意思一般对已经完成的框架剪力墙结构建筑的主体工程进行装饰装修。其主要施工过程也可以划分为:装饰装修测量工程,屋面和底层地面的防水工程,内墙的抹灰工程,室内的地板工程,厨房和卫生间的瓷砖铺设工程,天花板的吊顶工程,建筑外墙的保温材料和外贴瓷砖工程,门窗的安设工程,楼梯和电梯间的装饰工程等。

2、框架剪力墙结构工程的放线测量技术

放线测量作为对建筑施工的基础,在施工过程中起着举足轻重的作用,如果一个工程在放线测量上没有做好,那么整个建筑施工在后期都会产生较大影响,所以在进行框架剪力墙结构工程施工的放线测量时,必须在充分认识建筑施工图的前提下,在符合当地工程施工放线测量实施的相关条例下,按照建筑施工图进行放线测量,为了保证放线测量所得数据的准确性,可以通过反复放线测量,引入新型的放线测量工具,建立完善的建筑放线测量轴线控制网等方法,对建筑放线测量进行实时监控,做到出错早发现、早整改、早应对。

3、框架剪力墙结构建筑钢筋施工技术

钢筋施工是建筑工程施工中的重要施工部分,钢筋也是建筑工程的重要施工使用材料。在进行框架剪力墙结构的建筑工程钢筋施工中,建筑工程钢筋施工使用的钢筋材料必须符合施工要求标准,并有完善的钢筋材料试验报告。在进行框架剪力墙结构建筑工程的钢筋施工中,对于进行搭接施工的钢筋搭接长度以及搭接位置、焊接方式等都应符合框架剪力墙结构建筑工程的钢筋施工要求,以保证框架剪力墙结构建筑工程的钢筋施工质量。在进行框架剪力墙结构的建筑工程钢筋施工中,对于建筑工程钢筋施工中的柱箍筋接头的排列应注意按照交错排列的方法进行排列设置,对于建筑工程的箍筋转角和建筑工程竖筋的交叉点应注意保持垂直。在进行框架剪力墙结构的建筑工程柱节点加密箍筋进行绑扎施工时,应根据框架剪力墙结构建筑工程的钢筋施工情况,选择合适的绑扎工艺进行绑扎施工。

4、框架剪力墙结构建筑混凝土施工技术

建筑工程混凝土施工部分也是建筑工程的重要施工部分,对于框架剪力墙结构建筑工程的混凝土部分施工是在建筑工程的钢筋以及模板施工结束并验收完毕后进行的。根据上述某框架剪力墙结构建筑工程的施工中,该建筑工程的混凝土施工主要是指对于建筑工程的墙柱结构以及梁板、商品砼部分的施工使用混凝土浇筑的方法进行施工实施。在对于框架剪力墙结构建筑工程进行混凝土施工时,由于施工情况的不同,因此对于不同施工内容的混凝土浇筑施工技术与方法也不同。对于框架剪力墙结构建筑工程的墙柱进行混凝土浇筑施工时,首先在进行建筑工程的墙柱混凝土浇筑施工前,应先对于建筑工程的墙柱底部进行一定标准的无石子砂浆填筑,在进行建筑工程的墙柱砼浇筑时应使用分层浇筑振捣施工方法进行浇筑施工。对于建筑工程墙柱砼浇筑的浇筑施工厚度以及顺序,应按照施工要求进行。在进行建筑工程的梁板砼浇筑施工时,使用的是同时浇筑的方式进行施工实施,在浇筑实施过程中,应按照先浇筑建筑工程梁,再将建筑梁与板进行同时浇筑。最后,应注意对于建筑工程混凝土浇筑施工进行养护,以保证工程施工质量。

五、结束语

建筑工程框架剪力墙结构工程施工技术至关重要,因此,在建筑工程的后续发展中,要不断提高管理人员素质,加强对框架剪力墙结构工程的重视,促进框架剪力墙结构工程施工技术水平的提高。

参考文献

[1]沈大农,郝晓松.框架剪力墙结构主体工程施工技术应用[J].建材与装饰,2012

[2]赖传先.刍议某商住楼框架剪力墙结构主体工程施工技术的要点[J].建材发展导向,2011

[3]祁会祥.框架剪力墙结构针对不同基层外保温施工技术[J].山西建筑,2010

框架剪力墙篇10

【关键词】建筑工程;框架剪力墙结构;施工技术;模板工程;钢筋工程

1引言

现代建筑工程施工中,框架剪力墙结构的应用非常广泛。采用该结构进行建筑工程施工,可以让剪力墙支撑整个建筑工程结构,从而有利于最大限度的利用建筑工程的室内结构,满足人们使用建筑工程的需要。并且对提高建筑工程结构的多样性,确保建筑工程质量和效益也具有不可忽视的作用。与此同时,为促进框架剪力墙结构作用的有效发挥,应该把握施工技术要点。本文结合工程实例,就建筑框架剪力墙结构施工技术进行探讨分析,并提出具体的应用策略,希望能为建筑工程施工提供指导。

2建筑框架剪力墙结构的概念和特点

框架剪力墙结构是建筑工程施工的重要内容,为保证工程质量,首先应该把握结构特点,然后有针对性的采取施工技术措施,进而提高工程质量和效益。⑴概念。框架剪力墙结构是指在建筑工程施工中,由剪力墙结构和框架结构组合而成的结构。由于这两种结构的组合和使用,使得框架剪力墙结构具有剪力墙结构和框架结构的双重优势,能有效适应建筑工程施工需要,因而在建筑工程施工中逐渐得到广泛应用,并且发挥着非常重要的作用。⑵特点。框架剪力墙结构具有自身显著特点,满足建筑工程施工需要,其应用也变得愈加广泛。[1]首先,该结构具有剪力墙和框架两种结构的特点,灵活性优越,抗剪性能良好,对建筑工程施工产生重要作用。框架剪力墙结构的主要组成部分为钢筋混凝土,具有较强的承载力能力,能有效承受建筑工程的荷载,确保结构安全可靠,进而满足建筑工程施工需要。该结构还具有良好的水平控制性能,方便建筑工程施工。框架剪力墙结构刚硬,具有较强的抗震能力,有利于确保建筑工程结构的稳固与可靠,进而更好满足施工需要。[2]但不能忽视的是,框架剪力墙结构的抗压性能较差,受力之后,结构形状往往会发生相应变化。但该结构的抗震性能极佳,能有效提高建筑工程的抗震性能,确保结构稳固可靠。因此,建筑工程施工中,首先要对结构进行整体设计,做好测量放样工作,进行水电预处理,做好墙柱钢筋工程施工。然后完成模板工程施工任务,进行墙柱和梁板装修,并对水电进行预埋和处理。最后进行框架剪力墙结构的基础部分施工,进行测量放样,完成实验槽、地下室施工任务,最后进行基础回填。采用上述措施进行施工,不仅能有效保障框架剪力墙结构施工任务顺利完成,还能确保施工效果,促进建筑工程质量提升。

3建筑框架剪力墙结构施工技术的应用对策

某建筑工程为框架剪力墙结构,施工总面积23459m2,工程总施工高度99.35m。工程由两座塔楼和裙楼组成,地下层主要用作车库、人防、水泵、配电工程。该工程施工任务量大,工程项目的高度较高,施工周期长,需要浇筑的混凝土数量多。为确保施工进度,合理安排工期,提高工程质量和效益,该框架剪力墙结构施工中,采取以下有效的施工技术对策。⑴施工机械设备布置。该框架剪力墙结构工程施工场地较小,为确保施工顺利进行,首先要合理布置施工机械设备,推动现场施工各项活动顺利开展下去。施工现场设置JJK3型卷扬机,高层位置搭建料架,从而有效提升施工材料的垂直运输能力。设置塔式起重机一台,方便水平和垂直运输工作,建筑工程在六层以上时还要设置电梯。方便货物运输和施工人员上下楼层。设置两台混凝土搅拌机,一台钢筋切割机,一台砂浆搅拌机。通过合理设置施工机械设备,为现场施工顺利进行创造便利。⑵模板工程施工。分清楚内模与外模的长度差别和使用性能的差别,外模板长度要大于内模板。模板应该与墙体紧贴在一起,墙体与模板之间填入海绵,避免墙体受到损坏。合理选择模板材料,确保刚度合理,并做好校正工作,保证模板的垂直度和水平度合理。混凝土浇筑前必须清理模板,保证模板的干净与整洁。[3]并进行模板修正,保证模板工程施工质量,也为混凝土浇筑施工奠定基础。⑶钢筋工程施工。钢筋工程是框架剪力墙结构施工的基础,发挥着关键性作用,因而施工中必须加强质量控制。要固定箍筋框,根据建筑工程实体的大小和形状进行放样,合理控制钢筋的加工位置,预防钢筋位移现象发生。加强钢筋梁柱节点施工质量控制,做好测量放样工作,严格控制节点钢筋工程施工质量。[4]并推动施工稳定、有序进行,顺利完成施工任务,确保钢筋工程施工效果和节点工程质量。⑷混凝土工程施工。加强水泥、粗细集料、外加剂等材料质量控制,做好试验检测工作。严格按要求进行混合料配合比设计,提高混凝土的和易性。严格按要求进行混凝土浇筑施工,做好振捣工作,确保用力适中,避免影响模板工程质量,促进混凝土浇筑施工效果提升。⑸钢脚手的设计与施工。钢脚手挑架采用三角架模式,如图1所示,相互之间的距离为7cm。三角架采用38kg/m的钢轨对接而成,斜撑为2根Φ80mm钢管支撑。挑架上面设置钢排梁,由钢轨对接而成,并做好焊接工作,让脚手架的位置有效固定下来。采用这些措施,按照上述流程进行施工,能保证脚手架的稳固与可靠,为施工顺利进行做好准备。⑹对拉钢片施工。施工中使用的柱、墙、板、梁都选用定型组合钢模板,柱子模板采用槽钢柱箍。为避免柱子截面发生挠曲现象,施工中要选用拉螺栓固定。柱子底部用木方来调整层高和模板尺寸大小,利用预埋钢筋固定成框的木方,木方与模板之间利用铁丝连接。如图2所示,整个施工过程中,为确保框架剪力墙结构的准确度与可靠性,采用R8钢筋配合紧线来调整垂直度。采用现浇混凝土的施工方式,将对拉螺栓进行固定。确保墙体截面的准确宽度,并用模板和木方确保模板的刚度合理,有效满足施工需要。对拉螺栓施工难度大,效果不大理想,目前选用对拉钢片代替对拉螺栓。首先制作钢片夹板,并置于模板夹缝之中,用U型模板卡具将其固定。[5]采用这种措施进行处理之后,不仅可以保证墙体截面尺寸满足要求,还能提高模板的整体美观性。整个施工的工艺流程简单,模板处也不用打孔,节约施工成本,延长模板使用寿命,对框架剪力墙施工产生积极作用。⑺钢筋焊接施工。焊接施工也是关键的工序之一,对保证结构稳定可靠,提高施工效果具有重要影响,一般用钢筋气压焊完成钢筋的对接施工任务。现浇混凝土的施工任务较大,根据施工技术标准和设计规范要求,框架柱与剪力墙的纵向钢筋都需要进行焊接施工。施工经验表明,目前在焊接过程中,采用DGQ电动钢筋气压焊接机进行焊接,能有效保障施工效果,提高焊接效率,并且节约钢筋的使用量。进行气压焊施工时,将气压焊接设备固定在需要焊接的钢筋上,在对接焊头施工时,要让对焊的钢筋处于相同高度,中间留下大于1mm的缝隙。使用气压焊枪对钢筋进行加热,等钢筋表面出现熔化层之后,可以停止加热施工。整个焊接施工过程中,还要合理控制压力,保证钢筋焊接施工效果。

4建筑框架剪力墙结构施工技术的应用效果

上述工程施工中,通过遵循框架剪力墙结构施工技术应用,把握工艺流程,落实施工要点,不仅顺利完成了施工任务,还取得良好效果。施工完成后,通过质量检测和验收,各项指标合格,满足施工规范要求,得到施工单位的好评,有效保障框架剪力墙结构工程施工质量。

5结束语

综上所述,框架剪力墙结构施工是建筑工程建设的重要内容。作为施工单位和施工人员,应该把握每个技术要点,严格遵循工艺流程,实现对工程质量的严格控制,确保工程质量和效益。此外,还要加强施工人员管理,提高他们的技术水平,把握每个施工技术要点,遵循工艺流程。进而顺利完成框架剪力墙结构施工任务,确保建筑工程施工质量和效益。

【参考文献】

[1]刘声平.框架剪力墙结构的建筑施工技术探究[J].江西建材,2015,(11):70-71.

[2]赵红兵.框架剪力墙结构建筑施工技术的应用争议[J].建筑安全,2016,(2);47-49.

[3]邹渊,邓年春.高落差倾斜劲性型钢混凝土剪力墙高支模施工技术[J].广西科技大学学报,2017,(1):46-52.

[4]张建灶.框架剪力墙结构建筑施工技术探讨[J].江西建材,2016,(10):122-123.