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摘要:为了保证框支类型剪力墙的建造能促进高层建筑质量的提升,一能认识到框支类型剪力墙的特点,并能从实际的高层建筑建造工作出发,强化框支类型剪力墙的应用效果和建造质量。本文就高层建筑建造中的框支类型剪力墙设计工作进行了分析。
关键词:高层;剪力墙;框支;设计
现代高层建筑在功能性方面有突出的优化,能满足高层居民对于建筑的不同需要,尤其是在高层设计方面出现了较多新的设计规划理念。而为了能将这些方案落实,则需要在高层建造中运用大量的剪力墙结构,其中框支类型的剪力墙结构就是使用量较多的建筑结构。
1框支类型剪力墙特点
在现代高层建造需要综合使用多种类型的框支剪力墙,而不同种类的框支剪力墙在使用的时候也存在一些差别,需要能在结合不同剪力墙特点的基础上进行科学的建设。
1.1整截面类型剪力墙
在进行高层建筑的时候,整截面类型的剪力墙结构是使用频率较高的建筑结构,在使用这种剪力墙的时候会严格的控制墙体开洞直径。为了保证建筑质量以及特殊要求,在使用整截面类型剪力墙进行建设的情况下,一般不会在墙面开洞,即便是开洞也会将开洞的直径控制在整个墙体面积的百分之15以内。
1.2小开口类型剪力墙
在一些特殊要求的高层建筑当中,为了保证项目建设顺利进行、满足业主的各方面要求,有时候会根据建筑结构特点、建筑方案要求,在建筑墙体上开出一定大小的创口,虽让创口的大小一般会超过墙面面积的百分之15,但仍相对较小。和一般类型的剪力墙相比,这种小开口类型的剪力墙在受力特点方面产生了变化,这种剪力墙的受力关键点会在建筑梁体部分发生变化。在实际的使用中,小开口类型的剪力墙的变化特点主要以弯曲变形为代表。
1.3多肢类型剪力墙
在框支类型剪力墙发展中也衍生出了结构独特、实用性强的建筑剪力墙,比如多肢类型剪力墙就是其中的突出代表。当将多肢类型剪力墙结构应用到高层建造的时候,常需要在高层墙体的表面开出巨大的创口,并且这些人工开凿出的创口一般会以成列的形式分布在墙体上。在多肢类型剪力墙的运用中,墙体的受力情况以及变形情况和小开口类型的剪力墙较为相似。
2转换层在建筑工程中的运用分析
高层建筑为了满足多方面的需要,一般具有多种功能,对其综合用途也提出了更高的要求。从建筑的使用功能来看,通常在中上层设计小开间,而在下层部位设置大开间。但从结构的布置角度来看,二者的情况却恰好相反,为了使建筑实现相应的功能,在布置方面就必须采用与常规相反的形式。因此,强度较弱的框架柱往往布置在下层,上层则布置刚度较大的剪力墙。
这样一来,就必须要设置相应的转换机构来对两种不同的结构进行衔接,同时传递两者之间的内力,这就是转换层应发挥的的作用。在上部剪力墙转换为下部建筑框架的过程中,转换层发挥了重要的作用,它可以为建筑物的底部创造出较大的内部自由空间。在高层建筑中,转换层的位置决定着建筑的抗震能力,其位置宜低不宜高。大量的工程实践证明,当转换层位置较高时,容易使框支剪力墙结构上下内力的传递路线发生突变,随之会产生较大的刚度变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且转换层位置越高,落地剪力墙或筒体就越容易出现裂缝,从而进一步增大框支柱的内力,对转换层上部墙体造成破坏,这不符合基本的抗震设计理念。因此,如果必须要采用高位转换,应对转换层以下框支结构的等效刚度进行严格的控制。
3在应用框支类型剪力墙进行高层建造时的要点
在使用框支类型剪力墙进行建造的时候,要能充分的考虑到建筑安全性,要建筑安全性作为剪力墙建造的基础,因此要能从实际出发,着重的考虑到剪力墙建造关键点。在实际的建设当中,首先要能考虑到框支类型剪力墙结构在使用中的受力情况。处于功能需要或者布局需要,一些框支类型剪力墙所承受的重荷比较大,这也会对框直结构安全性构成影响,应加大对框支类型剪力墙的安全防护,可以从加大支撑保护以及科学的设计整体结构两种方法。
其次,框支类型剪力墙的建造会涉及到较多的方面,因此在分析框支剪力墙受力情况的时候,还要能将剪力墙结构中带翼墙部分的宽度也计算在内,并能保证带翼墙宽度既能满足框支类型剪力墙的使用需要,又能保证整体建筑的安全。在计算带翼墙结构具体宽度的时候,可以参考一下几个关键性的方面,一是带翼墙结构中的翼墙边缘部分的宽度;二是剪力墙结构和剪力墙结构之间的间距;三是框支类型剪力墙结构的墙肢部分的具体高度。只有全面的保证了这些方面的设计精度才能保证后续项目建造的良好质量。
在抗震设计比中,剪重比是一个非常重要的参数,在高层建筑框支剪力墙结构的设计中更是如此。剪重比是否合理、规范,对剪力墙来说具有十分重要的意义。如果剪力墙结构的设计周期比较长,它将会受到地面位移及加速度变化的破坏,而传统的振型分解法又难以作出准确的计算。由于地震影响系数往往波动很大而且下降较快,在长期的作用下给选值增加了难度,由此计算出来的结构效应可能不符合实际情况。因此,在建筑框支剪力墙结构设计中,必须要与各楼层水平地震力确定其最小值,满足了该最小值才能符合安全方面的要求。如果满足不了,则应进行及时的调整。
刚重比设计与剪力墙结构的整体稳定性息息相关,刚重比是结构刚度与重力荷载之比,也是重力二阶效的主要参数。在建筑框支剪力墙结构设计中必须要重视刚重比的设计,使其满足建筑结构设计的相关要求。如果出现设计不合格的情况,有可能会引起结构失稳甚至倒塌。
4梁式转换层的结构设计
4.1确定抗震等级的关键点
在高层建筑结构中,框架-剪力墙结构位于转换层以下,纯剪力墙结构则在转换层以上。因此,应按照现行规范确定其抗震等级,同时有针对性地确定结构体系中不同结构构件的抗震等级。按照相关规定,在三层或三层以上设置转换层的时候,剪力底部加强部位、框支柱抗震等级应在规定的基础上提高一级,为剪力墙结构提供横向抗剪的同时,还能提高墙体结构的稳定性、防止砼出现裂缝。
4.2结构竖向布置的关键
应尽可能使侧向刚度保持下大上小,还应采取措施避免刚度发生突变。不过,带转换层的结构除外。由于高层建筑属于高位转换,应使其转换层上下等效侧向刚度比接近于1。在设计过程中,应把握以下几个方面的原则:强化下部,弱化上部,避免出现薄弱层。
4.3结构平面布局关键
在建筑框支剪力墙结构设计工程中,框架-剪力墙结构位于底部,其复杂多变,外形也不规则;除核心筒外,剪力墙应尽量沿周边布置,并且保持均匀、分散,以增强抗扭效果。同时,要将各层最大水平位移与层间位移比值控制在1.4以内,以满足平面布置及控制扭转的要求,进一步提高抗扭效果。
5结束语
现如今随着我国城市化进程的进一步推进,作为建筑工程设计的重要组成部分,建筑结构设计日益引起了人们的重视。在实际工程结构设计中,应根据工程的具体情况进行分析,同时,还要注意框支梁框支柱配筋的特殊性,充分发挥工程设计软件在建模和分析方面的优势,对不同方案进行比较研究,制定科学、完善、合理的框支剪力墙结构设计方案,为切实提高建筑工程的施工质量提供保障。
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论文作者:吴雪梅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/13
标签:剪力墙论文; 结构论文; 类型论文; 建筑论文; 刚度论文; 高层论文; 高层建筑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;