建築結構的設計有多種形式,框架剪力牆結構便是這其中的一種。框架剪力牆結構這種牆體在建築行業中是經常被運用到,它是集框架結構和剪力牆結構優點于一身的結構體系,既保持了框架結構空間靈活,使用方便和剪力牆結構抗側剛度大、承載能力強的優點,又克服了框架結構和剪力牆結構各自的缺點,因此在高層公共建築中被廣泛采用。
什麼是框架剪力牆結構?
框架剪力牆結構也稱框剪結構,這種結構是在框架結構中布置一定數量的剪力牆,這種剪力牆稱為框架剪力牆,由它們構成靈活自由的使用空間,滿足不同建築功能的要求,同時又有足夠的剪力牆,有相當大的剛度。主要作用是在房屋建築中承受風荷載或地震作用引起的水平荷載,防止結構剪切破壞,分為平面剪力牆和立體剪力牆,一般用鋼筋混凝土和現澆鋼筋混凝土築成。框架剪力牆的受力特點主要是框架結構中布置一定數量的剪力牆,構成靈活自由的使用空間,受力特點是由框架和剪力牆結構兩種不同的抗側力結構組成的受力形式,框架與剪力牆的相互作用力使整個框架剪力牆結構更加的穩固。
框架剪力牆結構優缺點
1、優點
(1)框架結構建築布置比較靈活,可以形成較大的空間;
(2)框架一剪力牆結構使兩者結合起來,取長補短,在框架的某些柱間布置剪力牆,從而形成承載能力較大、建築布置又較靈活的結構體系;
(3)在框架的某些柱間布置剪力牆,從而形成承載能力較大、建築布置又較靈活的結構體系。在這種結構中,框架和剪力牆是協同工作的,框架主要承受垂直荷載,剪力牆主要承受水平荷載。
2、缺點
抵抗水平荷載的能力較差,而剪力牆結構則相反。
框架剪力牆結構布置原則
原則1
框架―剪力牆結構應設計成雙向抗側力體系,主體結構構件之間不宜采用鉸接。抗震設計時,兩主軸方向均應布置剪力牆。梁與柱或柱與剪力牆的中線宜重合,框架的梁與柱中線之間的偏心距不宜大于柱寬的1/4。
原則2
框架―剪力牆結構中剪力牆的布置一般按照“均勻、對稱、分散、周邊”的原則布置:
(1) 剪力牆宜均勻對稱地布置在建築物的周邊附近、樓電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位;在伸縮縫、沉降縫、防震縫兩側不宜同時設置剪力牆。
(2)平面形狀凹凸較大時,宜在凸出部分的端部附近布置剪力牆。
(3)剪力牆布置時,如因建築使用需要,縱向或橫向一個方向無法設置剪力牆時,該方向可采用壁式框架或支撐等抗側力構件,但是,兩方向在水平力作用下的位移值應接近。壁式框架的抗震等級應按剪力牆的抗震等級考慮。
(4)剪力牆的布置宜分布均勻,單片牆的剛度宜接近,長度較長的剪力牆宜設置洞口和連梁形成雙肢牆或多肢牆,單肢牆或多肢牆的牆肢長度不宜大于8 m。每段剪力牆底部承擔水平力産生的剪力不宜超過結構底部總剪力的40%。
(5)縱向剪力牆宜布置在結構單元的中間區段内。房屋縱向長度較長時,不宜集中在兩端布置縱向剪力牆,否則在平面中适當部位應設置施工後澆帶以減少混凝土硬化過程中的收縮應力影響,同時應加強屋面保溫以減少溫度變化産生的影響。
(6) 樓梯間、豎井等造成連續樓層開洞時,宜在洞邊設置剪力牆,且盡量與靠近的抗側力結構結合,不宜孤立地布置在單片抗側力結構或柱網以外的中間部分。
(7) 剪力牆間距不宜過大,應滿足樓蓋平面剛度的要求,否則應考慮樓蓋平面變形的影響。
原則3
框架―剪力牆結構中的剪力牆,宜設計成周邊有梁柱(或暗梁柱)的帶邊框剪力牆。縱橫向相鄰剪力牆宜連接在一起形成L形、T形及口形等,以增大剪力牆的剛度和抗扭能力。
原則4
在長矩形平面或平面有一項較長的建築中,其剪力牆的布置宜符合下列要求:
(1)當剪力牆之間的樓蓋有較大開洞時,剪力牆的間距應予減小。
(2)縱向剪力牆不宜集中布置在兩盡端。
原則5
剪力牆宜貫通建築物全高,沿高度牆的厚度宜逐漸減薄,避免剛度突變。當剪力牆不能全部貫通時,相鄰樓層剛度的減弱不宜大于30%,在剛度突變的樓層闆應按轉換層樓闆的要求加強構造措施。
框架剪力牆結構主要是利用鋼筋混凝土闆牆來取得傳統的建築梁柱結構體系,使得整個建築結構在使用的過程中,有着良好的承載能力,緻使建築結構的整體性得到有效的提高,目前,在我國大多數建築工程施工中,框架剪力牆結構以及成為了建築結構承載和傳遞負荷的主要結構之一,它不僅有着剛度大、空間整體性強等方面的特點,還有效的避免建築空間露筋露梁的現象發生,使得建築空間結構的利用得到了有效的增強。
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