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摘 要:高层建筑框架剪力墙结构的有效论述,既能够凭借高层建筑功能环境需求,提供稳定的荷载协调空间,从而确保整体建筑满足稳定性的条件;同时更能够根据框架剪力墙结构的特性,巩固整体动荷载传导环境,并能够在此基础上优化建筑功能,从而确保高层建筑结构体系的构建,满足经济性的市场优势。本文基于高层建筑框架剪力墙结构设计中的问题展开分析,在明确结构特点和设计重点过程中,期望能够为后续高层建筑体系构建提供良好参照。
关键词:高层建筑;框架剪力墙;结构设计;问题分析
1 高层建筑框架剪力墙受力特点
1.1 变形协调特点
基于高层建筑体系的特点,通常在开展结构设计工程中,会考虑框架剪力墙结构体系承载多范围力的作用。期间,根据高层建筑水平迎风面的影响,往往会因为额外的风荷载,为结构环境添加较大的应力环境,只有针对性提供变形协调材料,才能够确保整体动荷载能够被适应,并随着楼层的升高,将形变参数有效降低,从而确保整体结构功能环境稳定。其次,基于变形协调特性,在结构体系构建过程中,能够基于整体性等条件,有效保障结构材料完整,避免因为形变量差异导致整体结构受影响。在此期间,剪力墙体系的构建便是框架结构形变约束的核心,在出现应力影响过程中,大多水平力条件都会落实在剪力墙体系内部,从而在逐步升高的楼层环境内,达成剪切曲线变形协调条件,巩固整体高层建筑使用的稳定性。
1.2 受力状态特点
基于高层建筑框架剪力墙之间的拉力特点,能够有效约束建筑受力环境所造成的形变量,从而确保整体应力分配环境能够稳定。同时,也能够凭借框架水平剪力状况,巩固框架结构顶端外荷载压力,从而利用剪力墙的结构特性,分担一部分水平荷载力。但在此环境中,两者结构体系之间的连接部件会承受较大的剪力,只有针对框架结构特性和刚性进行细致计算,才能够确保整体高层建筑受力环境稳定,并避免出现重大工程事故。
2 高层框架剪力墙设计重点
2.1 竖向结构布置
高层建筑竖向结构的布置,应当考虑到建筑体系在地震等环境中,出现的竖向刚度突变情况,确保能够具备荷载传导和材料刚度的条件,才能够避免造成使用事故的发生。期间,针对高层建筑功能分区特性,在转换层构建使用过程中,应当针对其中竖向荷载条件精确,并提供反应简单的平台,以避免整体结构环境受到多方面因素干扰;同时,在剪力墙转换梁的上一层,由于支柱承受垂直荷载较大,不宜设置门洞条件,以免造成不稳定的状况。
2.2 平面结构布置
平面结构布置应当考虑建筑功能空间使用需求展开工作。期间,应当明确变形缝等空间协调工作能够有效落实,这样才能够确保整体结构环境满足互不影响基础条件。其次,在高层建筑结构体系构建中,应当尽量确保整体结构环境对称,并无特殊外力影响,以便整体建筑中心偏差值有效降低,否则身处于地震等环境中,势必会因为质量中心不稳定的状况,导致整体结构环境失稳。
2.3 转换层构建布置
转换层是基于高层建筑功能空间差异性提供的空间转换条件。在论述过程中,应当明确建筑上下层结构环境具备材料与荷载统筹的条件,并能够保障上部荷载环境稳定,基于高层建筑荷载环境的复杂性,应当针对提供参数分析平台,并按照应力计算结构进行具备刚性加强,这样才能够确保整体结构环境稳定。
3 高层建筑框架剪力墙结构设计问题分析
3.1 框架梁支座计算鉴定
在构建框架剪力墙结构体系过程中,梁柱条件必须与外柱嵌固,并与墙体进行铰接,这样才能够确保整体结构环境,且具备形变量协调的优势。但在实际图纸设计中,往往针对框架梁支座的设定存在疏漏,如此便导致了支座配筋工作难以落实,甚至为后续结构体系构建埋下了难以弥补的隐患。
3.2 短肢墙体系的计算
短肢墙结构应采用三维电算程序进行结构整体分析,竖向构件用开口薄壁杆模型或墙元模型。计算中当反映出的刚度不合适不均匀或者扭转偏大时,应调整结构布置后重算,以取得最好效果后再绘制施工囤。构件设计中,应注意竖杆一般属双向压弯杆,短肢墙一般都是在压弯、剪复合状况下受力,当肢长≤4倍墙厚时,则应按异形柱进行设计计算。应用TBSA分析剪力墙结构时,尚应注意当肢长小于4倍墙厚时,则应按异形柱进行设计计算。应用TBSA分析剪力墙结构时,尚应注意当肢长小于4倍墙厚时,电算输出的墙配筋只是柱子单边的配筋量,而当墙肢>4倍墙厚时,虽然是墙体的两面配筋量,但只考虑了墙肢平面内力作用而忽略了平面外的受力影响,绘施工图中均应适当考虑这些因素之影响。
3.3 建筑顶层配筋问题
剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率,非抗震设计时均不应小于0.2%,抗震设计时均不应小于0.25%,并应至少双排布置。其截面厚度与框架梁宽相等时,框架梁的截面高度可取墙厚的2倍,框架梁的配筋可按构造配置。墙的水平分布筋是横向抗剪,可以起到抵杭温度庙力的作用,可以防止墙体斜裂缝发生脆性剪切破环,防止砖出现裂缝。当建筑物较高时配筋宜适当增加,在建筑物温度、刚度变化等敏感部位也要适当增加配筋。
3.4 柱体设计分析
地上为圆柱时,地下部分应改为方柱,以方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍,并按规范加密。角柱、楼梯问柱应增大纵筋、并全柱高、加密箍筋。原则上柱的纵筋宜大直径、大间距,但间距不宜大于200。柱内埋管,管截面面积占柱截面4%以下时,可不必验算。柱断面不宜小于450~450,混凝土不宜小于C25,否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求,不满足时应加横筋;否则在梁柱节点处钢筋太密,会导致混凝土浇筑困难。异型柱结构,梁纵筋一排根数不宜过多,柱端部纵筋不宜过密,否则节点混凝土浇筑困難。柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,以减小断面尺寸。此外考虑到竖向地震作用,柱子的轴压比及配筋宜留有余地。
3.5 风荷载因素分析
高层中,风力大变化大,往往在受各种因素使风力随时间变动出现阵风时,会使建筑物受到静力和动力的两重作用,因此,要考虑风振以及在风阵作用下结构的不利影响,保证结构有足够钢度和强度,保证防止局部破坏,防止风反复作用下构件疲劳破坏。对围护结构局部不利部位应考虑风力增大系数,如沿海地区的女儿墙、广告牌、阳台、遮阳、各种挑台等特别是水平有较大的悬挑构件,还应考虑上浮风力的影响。
4 结束语
针对于高层建筑框架剪力墙结构的有效分析,既需要针对结构材料和体量参数进行统筹,确保整体材料刚性和韧性条件满足结构体系构建需求;同时还应当针对内部功能空间的需求,提供有效的荷载传导平台,这样才能够确保整体构件环境稳定,并能够在后续功能环境拓展中,提供更灵活的空间条件。故而,在论述高层建筑框架剪力墙结构存在的问题过程中,应当针对高层建筑结构特性和材料参数深入分析,这样才能够确保在不同地域内,有效巩固建筑质量的有效性。
参考文献
[1]王胥沅.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].民营科技,2017(3):163-163.
[2]张德智.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].中国科技投资,2017(30).
[3]赵峰.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].中国科技投资,2016(7).
[4]陈泽志.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].中国房地产业,2016(5).
关键词:高层建筑;框架剪力墙;结构设计;问题分析
1 高层建筑框架剪力墙受力特点
1.1 变形协调特点
基于高层建筑体系的特点,通常在开展结构设计工程中,会考虑框架剪力墙结构体系承载多范围力的作用。期间,根据高层建筑水平迎风面的影响,往往会因为额外的风荷载,为结构环境添加较大的应力环境,只有针对性提供变形协调材料,才能够确保整体动荷载能够被适应,并随着楼层的升高,将形变参数有效降低,从而确保整体结构功能环境稳定。其次,基于变形协调特性,在结构体系构建过程中,能够基于整体性等条件,有效保障结构材料完整,避免因为形变量差异导致整体结构受影响。在此期间,剪力墙体系的构建便是框架结构形变约束的核心,在出现应力影响过程中,大多水平力条件都会落实在剪力墙体系内部,从而在逐步升高的楼层环境内,达成剪切曲线变形协调条件,巩固整体高层建筑使用的稳定性。
1.2 受力状态特点
基于高层建筑框架剪力墙之间的拉力特点,能够有效约束建筑受力环境所造成的形变量,从而确保整体应力分配环境能够稳定。同时,也能够凭借框架水平剪力状况,巩固框架结构顶端外荷载压力,从而利用剪力墙的结构特性,分担一部分水平荷载力。但在此环境中,两者结构体系之间的连接部件会承受较大的剪力,只有针对框架结构特性和刚性进行细致计算,才能够确保整体高层建筑受力环境稳定,并避免出现重大工程事故。
2 高层框架剪力墙设计重点
2.1 竖向结构布置
高层建筑竖向结构的布置,应当考虑到建筑体系在地震等环境中,出现的竖向刚度突变情况,确保能够具备荷载传导和材料刚度的条件,才能够避免造成使用事故的发生。期间,针对高层建筑功能分区特性,在转换层构建使用过程中,应当针对其中竖向荷载条件精确,并提供反应简单的平台,以避免整体结构环境受到多方面因素干扰;同时,在剪力墙转换梁的上一层,由于支柱承受垂直荷载较大,不宜设置门洞条件,以免造成不稳定的状况。
2.2 平面结构布置
平面结构布置应当考虑建筑功能空间使用需求展开工作。期间,应当明确变形缝等空间协调工作能够有效落实,这样才能够确保整体结构环境满足互不影响基础条件。其次,在高层建筑结构体系构建中,应当尽量确保整体结构环境对称,并无特殊外力影响,以便整体建筑中心偏差值有效降低,否则身处于地震等环境中,势必会因为质量中心不稳定的状况,导致整体结构环境失稳。
2.3 转换层构建布置
转换层是基于高层建筑功能空间差异性提供的空间转换条件。在论述过程中,应当明确建筑上下层结构环境具备材料与荷载统筹的条件,并能够保障上部荷载环境稳定,基于高层建筑荷载环境的复杂性,应当针对提供参数分析平台,并按照应力计算结构进行具备刚性加强,这样才能够确保整体结构环境稳定。
3 高层建筑框架剪力墙结构设计问题分析
3.1 框架梁支座计算鉴定
在构建框架剪力墙结构体系过程中,梁柱条件必须与外柱嵌固,并与墙体进行铰接,这样才能够确保整体结构环境,且具备形变量协调的优势。但在实际图纸设计中,往往针对框架梁支座的设定存在疏漏,如此便导致了支座配筋工作难以落实,甚至为后续结构体系构建埋下了难以弥补的隐患。
3.2 短肢墙体系的计算
短肢墙结构应采用三维电算程序进行结构整体分析,竖向构件用开口薄壁杆模型或墙元模型。计算中当反映出的刚度不合适不均匀或者扭转偏大时,应调整结构布置后重算,以取得最好效果后再绘制施工囤。构件设计中,应注意竖杆一般属双向压弯杆,短肢墙一般都是在压弯、剪复合状况下受力,当肢长≤4倍墙厚时,则应按异形柱进行设计计算。应用TBSA分析剪力墙结构时,尚应注意当肢长小于4倍墙厚时,则应按异形柱进行设计计算。应用TBSA分析剪力墙结构时,尚应注意当肢长小于4倍墙厚时,电算输出的墙配筋只是柱子单边的配筋量,而当墙肢>4倍墙厚时,虽然是墙体的两面配筋量,但只考虑了墙肢平面内力作用而忽略了平面外的受力影响,绘施工图中均应适当考虑这些因素之影响。
3.3 建筑顶层配筋问题
剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率,非抗震设计时均不应小于0.2%,抗震设计时均不应小于0.25%,并应至少双排布置。其截面厚度与框架梁宽相等时,框架梁的截面高度可取墙厚的2倍,框架梁的配筋可按构造配置。墙的水平分布筋是横向抗剪,可以起到抵杭温度庙力的作用,可以防止墙体斜裂缝发生脆性剪切破环,防止砖出现裂缝。当建筑物较高时配筋宜适当增加,在建筑物温度、刚度变化等敏感部位也要适当增加配筋。
3.4 柱体设计分析
地上为圆柱时,地下部分应改为方柱,以方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍,并按规范加密。角柱、楼梯问柱应增大纵筋、并全柱高、加密箍筋。原则上柱的纵筋宜大直径、大间距,但间距不宜大于200。柱内埋管,管截面面积占柱截面4%以下时,可不必验算。柱断面不宜小于450~450,混凝土不宜小于C25,否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求,不满足时应加横筋;否则在梁柱节点处钢筋太密,会导致混凝土浇筑困难。异型柱结构,梁纵筋一排根数不宜过多,柱端部纵筋不宜过密,否则节点混凝土浇筑困難。柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,以减小断面尺寸。此外考虑到竖向地震作用,柱子的轴压比及配筋宜留有余地。
3.5 风荷载因素分析
高层中,风力大变化大,往往在受各种因素使风力随时间变动出现阵风时,会使建筑物受到静力和动力的两重作用,因此,要考虑风振以及在风阵作用下结构的不利影响,保证结构有足够钢度和强度,保证防止局部破坏,防止风反复作用下构件疲劳破坏。对围护结构局部不利部位应考虑风力增大系数,如沿海地区的女儿墙、广告牌、阳台、遮阳、各种挑台等特别是水平有较大的悬挑构件,还应考虑上浮风力的影响。
4 结束语
针对于高层建筑框架剪力墙结构的有效分析,既需要针对结构材料和体量参数进行统筹,确保整体材料刚性和韧性条件满足结构体系构建需求;同时还应当针对内部功能空间的需求,提供有效的荷载传导平台,这样才能够确保整体构件环境稳定,并能够在后续功能环境拓展中,提供更灵活的空间条件。故而,在论述高层建筑框架剪力墙结构存在的问题过程中,应当针对高层建筑结构特性和材料参数深入分析,这样才能够确保在不同地域内,有效巩固建筑质量的有效性。
参考文献
[1]王胥沅.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].民营科技,2017(3):163-163.
[2]张德智.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].中国科技投资,2017(30).
[3]赵峰.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].中国科技投资,2016(7).
[4]陈泽志.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].中国房地产业,2016(5).