2011年一級(jí)建筑師建筑結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)資料:框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
    1.有的為滿足高層建筑多功能、綜合用途的需要,頂部樓層作為住宅、旅館;中部樓層作為辦公用房;下部樓層作為商店、餐館、文化娛樂(lè)設(shè)施。不同用途的樓層,需要大小不同的開(kāi)間,從而采用不同的結(jié)構(gòu)形式。上部樓層采用剪力墻結(jié)構(gòu)以滿足住宅和旅館的要求;中部辦公樓用房側(cè)需要中、小室內(nèi)空間同時(shí)存在,則宜采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)滿足其要求;底部作為商店等用房則需要有盡量大的空間,則宜加大柱網(wǎng),盡量減少墻體。
    上述要求與結(jié)構(gòu)的合理布置正好相反,以高層建筑的受力規(guī)律,下部樓層受力很大,上部樓層的受力相對(duì)要小得多,正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)當(dāng)是下部剛度要大,墻體應(yīng)多,柱網(wǎng)應(yīng)密,到上部逐漸減少墻、柱、擴(kuò)大軸線間距,二者正好矛盾。為了解決上述矛盾,就出現(xiàn)了底層大空間的框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
    2.由于結(jié)構(gòu)底部與上部結(jié)構(gòu)的剛度產(chǎn)生突變,故在所發(fā)生的地震中,其破壞都較嚴(yán)重,抗震性能較差,故在設(shè)計(jì)中要特別加以注意,設(shè)計(jì)中要考慮兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:
    (1)保證大空間有充分的剛度,防止豎向的剛度過(guò)于懸殊;
    (2)加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層的剛度與承載力,保證轉(zhuǎn)換層可以將上層剪力可靠地傳遞到落地墻上去。
    3.落地剪力墻的布置和數(shù)量
    (1)底部大空間層應(yīng)有落地剪力墻(或)落地簡(jiǎn)體,落地縱橫剪力墻成組布置, 結(jié)合為落地筒。
    (2)平面為長(zhǎng)矩形,橫向剪力墻的片數(shù)較多時(shí),落地的橫向剪力墻的數(shù)目與橫向剪力墻數(shù)目之比,非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于30%;抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于50%,對(duì)于一般平面,在非震區(qū)γ應(yīng)盡量接近于1,不應(yīng)大于3;
    在抗震設(shè)計(jì)時(shí),γ應(yīng)盡量接近于1,不應(yīng)大于2。
    為滿足上述要求,可采取以下措施:
    1)與建筑協(xié)調(diào),爭(zhēng)取盡可能多的剪力墻落地必要時(shí)也可在別的部位設(shè)置補(bǔ)償剪力墻;
    2)加大落地剪力墻的厚度、盡量增大落地墻的截面面積;
    3)提高大空間層的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。
    3.落地剪力墻,盡量不要開(kāi)洞,或開(kāi)小洞,以免剛度削弱太大。洞口宜布置在剪力墻的中部。
    4.轉(zhuǎn)換層的設(shè)置,由剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成框支剪力墻結(jié)構(gòu)的大空間層時(shí),其交接層即為轉(zhuǎn)換層。
    (1)轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式
    1)框架結(jié)構(gòu)。不落地剪力墻用柱和梁形成框支梁來(lái)支承上面的剪力墻。
    2)板柱結(jié)構(gòu)。用厚板及柱來(lái)支承上部剪力墻。
    3)空腹桁架結(jié)構(gòu)。用空腹桁架及柱來(lái)支承上部剪力墻。
    4)箱形剛性結(jié)構(gòu)。
    (2)框支梁、框支柱的基本要求
    1)框支梁的寬度不小于上部剪力墻厚度的2倍。
    2)框支梁上部相鄰層的墻體非常重要,應(yīng)力分布復(fù)雜,所以這層墻不宜設(shè)邊門洞,不得在中柱上方開(kāi)設(shè)門洞。
    3)框支柱要嚴(yán)格要求,軸壓比要比普通柱小些,見(jiàn)表2-8:
    框支柱與框支梁要加強(qiáng)連接。
    柱寬宜與梁同寬或比梁寬每邊大50mm,且不小于450;斷面高度hc,不小于柱寬,不小于梁跨的1/12,柱凈高與柱截面高度之比大于或等于4。
    (3)轉(zhuǎn)換層樓板的要求
    1)板厚不得小于180。
    2)樓板應(yīng)雙層雙向配筋,并加強(qiáng)與剪力墻的錨固。