框架剪力墙范文

时间:2023-03-18 03:51:44

框架剪力墙

框架剪力墙范文第1篇

关键词:框架-剪力墙;结构设计;要点

城市高层建筑的结构设计大多采用框架-剪力墙结构体系,这种体系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。高层建筑体型日趋复杂,各种不同功能的用房综合在一起,组成形态各异比肩接踵的高层建筑,给结构设计增加了一定的难度,而框架-剪力墙结构体系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。

1、框架-剪力墙结构体系的受力特点

在同一结构单元中,二者通过水平面内刚度无限大的楼板连接在一起,以致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。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,水平力在框架与剪力墙之间既不按等效刚度El分配,也不能按抗推刚度D分配,框架-剪力墙结构中,顶部剪力不为零,这是因为顶部剪力墙共同工作,相互之间必然产生荷载;框架-剪力墙结构中,框架的剪力值最大在结构中部,框架底部剪力为零,全部剪力均由剪力墙承担。

2、确定剪力墙的厚度

框架-剪力墙结构体系中,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: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,且不宜小于层高的1/16;无端柱或翼墙时,不宜小于层高或无支长度的1/12;其他情况厚度不允许小于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。一个合理的剪力墙厚度应具有结构安全和经济合理等特点。

3、确定剪力墙的数量

剪力墙的数量由许可位移决定。按高层建筑规范中一般装修材料,框架-剪力墙结构顶点位移与高之比u/H≤1/700,装修要求较高时u/H≤1/850,在满足这个要求的前提下,增减剪力墙的数量。用结构自振周期校核剪力墙的数量是否合理,因为从地震作用本身分析,剪力墙结构刚度小,地震作用小,位移限制能宽松的满足,但这种结构在工程上有可能不合理,结构的自振周期有可能不在合理范围内,结构自振周期的合理范围大致在:Tl=(0.09-0.12)Ns(Ns-楼层数)。依据实际工程中的剪力墙数量作为布置剪力墙数量的参考,用底层结构截面积(包括剪力墙Aw和框架柱截面积Ac)与楼面面积Af之比用式(Aw+Ac)/Ac来估算剪力墙数量,或用剪力墙面积Aw与楼面面积Af之比来估算。

4、确定剪力墙的长度

结构在地震作用下的周期、层间位移角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知了。为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,也就是设计时应达到的要求;如果因为墙的长度很长无法满足高宽比的要求时,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的墙段。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。

5、剪力墙的布置

剪力墙的布置一般原则是分散、对称、均匀、周边。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,从而防止因过大的楼盖水平变形而引起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,剪力墙应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。

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。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。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。纵横剪力墙一般以L形、T形和槽形等形式组成。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。剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处:角隅、端角、凹角部位往往是应力集中处,设置剪力墙给予加强很有必要,在高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井处,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。

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,为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的。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。剪力墙的间距,对现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2~4为宜,对装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1~2.5为宜,原则是建筑物愈高,抗震设防裂度愈高取值愈小。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,剪力墙应在两个主轴方向组合布置成L形、T形或形成封闭的筒,这样可以提高剪力墙自身刚度,且一片剪力墙的长度应≤8m,当超过时应利用洞口分割成两片墙,功能上不需要洞口时,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被拉断而被破坏。

6、结语

综上所述,根据上述原则在框架-剪力墙结构中做出比较合理的剪力墙布置,确定布置方式及数量,并尽量满足建筑平面布置等项的要求。

参考文献:

[1]安兴宽:《高层住宅框架剪力墙结构设计分析》[J]山西建筑,2012(01)

框架剪力墙范文第2篇

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。

参考文献:

框架剪力墙范文第3篇

[关键词]框架-剪力墙;结构;抗震设计;实例分析

中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0194-01

1.框架-剪力墙结构剪力墙的布置和数量

1.1 剪力墙的布置

(1)框架-剪力墙结构中剪力墙的布置一般按照“均匀、对称、分散、周边”的原则布置。

(2)框架-剪力墙结构中的剪力墙,宜设计成周边有梁柱(或暗梁柱)的带边框剪力墙。纵横向相邻剪力墙宜连接在一起形成L形、T形及口形等,这样的剪力墙会增大建筑整体的刚度和抗扭能力。

(3)在长矩形平面或平面有一项较长的建筑中,其剪力墙的布置为:横向剪力墙沿长方向的间距宜满足规范要求,当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时,剪力墙的间距应予减小;纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端。

(4)剪力墙宜贯通建筑物全高,沿高度墙的厚度宜逐渐减薄,避免刚度突变对抗震造成不利。当剪力墙不能全部贯通时,其上下层刚度的减弱不宜大于30%,在刚度突变的楼层板应按转换层楼板的要求加强构造措施。

1.2 剪力墙合理数量的确定

剪力墙的合理数量按许可位移决定,按高层建筑规范中一般装修材料,框架-剪力墙结构顶点位移与高之比u/H不宜大于1/700装修要求较高时u/H不宜超过1/850,在满足这个要求的前提下增减剪力墙的数量。

用结构自振周期也可校核剪力墙布置数量,结构自振周期的合理范围大致为

但此种方法在一定范围内不适用,因为从地震作用本身来分析剪力墙结构刚度小,地震作用小,位移限制较易满足,但这种结构在工程上有可能不很合理,结构的自振周期有可能不在合理范围内。可依据实际工程中的剪力墙数量作为剪力墙布置的参考,用底层结构截面积(包括剪力墙Aw和框架柱截面积Ac)与楼面面积Af之比(Aw+Ac)/Af来估算剪力墙数量或用剪力墙面积Aw与楼面面积Af之比来估算框架柱Ac(见表1)。

一般,多设剪力墙对抗震是有利的。但是,剪力墙超过了必要的限度,是不经济的。剪力墙太多,虽然有较强的抗震能力,但由于刚度太大,周期太短,地震作用要加大,不仅使上部结构材料增加,而且带来基础设计的困难。目前我国尚无这方面的成熟经验,设计中可根据工程具体情况、建筑物高度、地区设防烈度及参考上面方法取值。

2.工程实例

本工程主楼地下一层,地上十层,局部七层,总建筑面积为40671.77m2。在剪力墙布置方面,纵向5-6,9-10轴线间,横向C-D,和K-L轴线间设置了剪力墙,并且剪力墙在布置时横向以G轴为中心线基本保持对称。本工程主体建筑为筒体结构,在进行剪力墙的布置时充分考虑了筒体结构的周边抗侧力处于薄弱环节,故特意在结构周边设置了剪力墙,有效的提高了结构整体的抗侧刚度。剪力墙布置,如图1所示。

(1)从框架柱地震剪力百分比可以看出,在结构底部和中上部,水平地震作用主要靠剪力墙承担,结构上部的水平地震作用主要由框架承担,.根据结构的底部剪力我们将各层位移连成了侧移曲线,该曲线呈反S形,且接近直线,各层刚度均匀,位移曲线连续光滑,无突然凹凸变化和折点。说明剪力墙的数量和设置位置是合理的,同时体现了剪力墙在整个结构的抗震中起着非常重要的作用。

(2)结构在地震作用下的变形。结构在地震作用下的变形曲线呈弯剪型,但上部略微呈剪弯型,说明在上部是由框架抵消了很大一部分剪力墙的变形;而结构其余部分水平力主要由剪力墙承担。充分体现了框剪结构中剪力墙抗震的优势。

通过地震作用下层间位移计算结果以及地震作用下X、Y方向最大层间位移角曲线分析:结构Y向在水平地震作用下的最大层间位移角在1/885・P・[θ]・P・1/800,符合规范要求,说明本工程剪力墙的布置是合理的。

3.几点改善结构抗震性能的建议

(1)设计中高层结构通常在楼梯、电梯及竖向管道等竖向交通区设置较多的剪力墙片,组成一个或数个较完整或基本完整的筒体,变平面剪力墙构件为空间剪力墙筒体,从而提高整个结构性能。

(2)对于框架分隔的结构,由于分隔的不整齐性,难以形成规则柱网,其柱截面往往大于隔墙厚度而造成柱子外凸的不良建筑效果,而且其抗侧能力较差,为满足抗侧力的需要又不加重剪力墙筒体的负担;剪力墙分隔可以通过一些与填充墙基本同宽、肢长-肢宽比接近5的短肢剪力墙片,实现灵活多变的分割形式,但它们又难于满足建筑功能对底部开敞大空间的要求,结构上通常处理成底部大空间框支,即在结构底部剪力墙筒体落地,由转换大梁完成底层框支柱到上层剪力墙分隔之间的结构转换。这样,既扩大了使用面积,又保证了建筑的布局灵活。本工程在进行设计施工时,充分考虑了此种结构的优点,并和剪力墙巧妙结合起来,有效的提高了结构整体刚度,增强了结构的抗震能力。为了更好的达到抗震效果剪力墙应设置在:

①在竖向荷载较大处。②平面形状变化处或楼盖水平刚度剧变处。③楼梯间、电梯间以及楼板较大洞口的两侧。④为了用较少的墙体获取较大的纵、横向抗推刚度和受弯承载力,纵、横向抗震墙最好能连接成T形、L形和口字形;同一横向轴线上的两片抗震墙可利用各层的框架梁来组成双肢墙。⑤纵向抗震墙不宜设置在独立结构单元的两端,以免纵向框架梁和楼板因受到变形约束的区段过长而产生较大的收缩和温度应力。如果同一横面轴线上两片纵向抗震墙之间的距离过大,各层楼盖均应在间距中点附近的某开间内,设置横贯房屋全宽的施工“后浇带”,以消除混凝土的收缩影响。总之,剪力墙的设置要均匀分散,尽量对称最好,形成蜂窝状是最理想的。

4.结论

(1)框架-剪力墙结构中,框架与剪力墙起到了很好的互补的作用,对于抗震要求较高的地区是一种非常合适的结构形式。在框架-剪力墙结构中,适当的剪力墙能使结构具有相当大的刚度和较高的承载力,并且有很强的抵抗地震作用的能力。

(2)合理的搞好框架-剪力墙结构的设计,将直接影响到建筑物的安全使用与技术经济指标的高低。在结构设计初步阶段,剪力墙数目的合理确定,不但可以减少大量重复工作的问题,还可以达到经济的目标。从结构的底部剪力和自振周期可以得出剪力墙的合理布置对结构抗震能力的提高起着非常大的作用。

参考文献

[1] GB50011-2001,建筑抗震设计规范[S].

[2] 包世华,方鄂华.高层建筑结构设计[M].北京:清华大学出版社,1990.

框架剪力墙范文第4篇

关键词:高层建筑;框架—剪力墙;结构设计;连梁;抗震措施

Abstract: This paper starting from the frame - shear wall structural characteristics, the force characteristics of the frame structure, the shear wall lateral stiffness and the number of improvements, and frame structure of the coupling beam design problem.Key words: high-rise building; frame - shear wall; structural design; coupling beam; earthquake measures

中图分类号:TB482.2 文献标识码:A

框架一剪力墙结构由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成,由于剪力墙的抗侧刚度比框架的抗侧刚度大得多。故它们的协同作用既可以提供整体结构较大的抗侧力,也利用了框架结构可以提供较大空间的优越性。因此这种结构体系整体性好、刚度大、侧向变形小、抗震性能好,易于满足高层结构中现行国家规范限定值要求,而得到广泛应用。

1 框剪结构的特点

框架一剪力墙结构也称作框架一抗震墙结构,简称框剪结构;这种结构型式是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,使得房间布置比较灵活自由,可以满足多种建筑功能的要求,构成灵活自由的使用空间,尤其是在公共建筑中,深受广大设计人员的喜爱。

框剪结构是由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成,这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。在水平力作用下,框架变形曲线为剪切型,楼层越高,水平位移增长越慢,在纯框架结构中,各榀框架的变形曲线类似,楼层剪力按框架柱的抗侧刚度D值比例进行分配;而剪力墙在水平力的作用下,其变形曲线呈弯曲型,剪力墙是竖向悬臂弯曲结构,楼层越高水平位移增长越快,顶点水平位移与高度是四次方关系:

均布荷载时:u=qH4/8EI;

倒三角形荷载时:u=11qmaxH4/120EI。

(2)框剪结构,要使框架与剪力墙协同工作,框架与剪力墙的合理布置就显得尤为重要;剪力墙的布置宜分布均匀,单片墙的刚度宜接近,长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙,框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构设计,其中的框架部分应按框架一剪力墙结构的框架进行设计;当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时,应按框架一剪力墙结构进行设计;当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时,按框架一剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,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;当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时,按框架一剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构采用,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。其中对于这种少墙框剪结构,由于抗震性能较差,不主张采用,以避免剪力墙受力过大、过早破坏。

2 受力特性分析

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,框一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。

工程实践表明:

(1)λ过小,结构变形曲线呈弯剪型,即剪力墙用量过多,此时,结构刚度增大,自振周期缩短,地震力相应增加,结构延性降低,尤其对框架顶部几层极为不利。一般说来,剪力墙数量增多对抗震有利,但超过必要限度也是不合理和不经济的,为了使框架充分发挥作用,剪力墙刚度不宜过大。

(2)λ过大,结构变形曲线呈剪弯型,即剪力墙用量过少,结构刚度较差,常不满足变形要求,同时,框架受力过大,梁柱截面尺寸加大,导致不经济,因此,剪力墙刚度不能过小。

3 框架一剪力墙中剪力墙的合理配置

国内外对众多框架一剪力墙结构遭受到地震后展开凋查,对其震害进行统计分析后得到一系列的经验数据。日本采用平均压应力一墙面积表示法来分析,其中平均压应力σ=G/(Ac+Aw),G为楼层重量,Ac,Aw分别为框架柱及剪力墙的面积。国内根据已建的大量框架一剪力墙结构,提出底层结构截面面积Ac+Aw与楼面面积Af之比及Aw与楼面面积Af之比(见表1),供设计参考。

表1 墙、柱面积与楼层面积百分比

4 剪力墙抗侧移刚度以及数量的改进

框架剪力墙结构中,剪力墙的抗侧移刚度往往比框架要大的多,因此剪力墙抗侧移能力的大小往往决定了整个结构的稳定。在设计中,除了要考虑结构强度外,还要考虑结构的整体刚度。因此在开始设计时,合理的选择剪力墙的数量,无论对于后期设计还是结构的合理性,都是必不可少的。

地震作用是房屋破坏的主要原因之一,对于一些高层建筑来说就不得不考虑用剪力墙结构。因此需要设计人员设计出剪力墙的合理数量。剪力墙数量过多固然结构抗侧移刚度越大,抗地震作用也就相对的较强一些。但是,当结构刚度过大时,由于周期过短,地震作用反而有可能会更加强烈,而且浪费了一定的材料。因此只从抗震方面来看,剪力墙并不是越多越好,选取合理的剪力墙数量才能达到结构稳定的优化。在地震作用中一直存在着刚性与柔性的说法,如表2。

5 剪力墙连梁的设计

框架一剪力墙结构中框架与剪力墙、剪力墙与剪力墙的连接方式有铰结与刚结两种。铰结为通过楼板连接来保证剪力墙与框架协同工作,刚结为通过连梁连接来保证剪力墙与框架协同工作。在铰结体系中,由于没有考虑连梁的约束作用,使得楼板作用显著,要保证剪力墙与框架协同变形和工作,楼板必须绝对刚性。在刚结体系中,连梁对墙和柱都会产生约束,连梁将承担着较大的剪力和弯矩,约束作用明显,并可以与楼板一同作为连接构件,传递弯矩、剪力、轴力。

当结构遭受小于其设防烈度的多遇地震时,整个结构处于弹性工作阶段。当遭受高于其设防烈度的罕遇地震时,连梁形成塑性铰消耗地震能量,结构刚度降低,自振周期加大,地震力降低,减轻结构破坏。但由于连梁跨高比小,两端连接的墙或柱刚度差异较大,连梁变形产生较大的内力而破坏。连梁破坏有脆性的剪切破坏和延性的弯曲破坏,设计时应尽量避免连梁发生剪切破坏,让连梁先屈服。形成塑性铰。连梁设计时可以考虑以下措施:

(1) 对连梁的刚度进行折减,既保证了塑性铰出现在连梁上,又减少其内力,满足结构设计要求。高层建筑混凝土结构技术规程5.2.1规定,在内力与位移计算中,抗震设计的框架一剪力墙或剪力墙结构中的连梁可予以折减,折减系数不宜小于0.5。结构设计中,设防烈度6、7时连梁折减系数一般取0.7,8、9度时连梁折减系数一般取0.5。

(2) 若连梁刚度折减后内力还是过大,截面设计困难,可在连梁截面高度的中间开设水平通缝。

(3) 为保证连梁的延性,设计时应做到“强墙(柱)弱梁”,“强剪弱弯”,截面尺寸应符合规范设计要求。

(4) 不宜将楼面主梁支承在连梁上。

6 结语

在框架-剪力墙结构的设计过程中,应避免采用平面、竖向或者空间不规则的结构形式,遵照“建筑设计应符合抗震概念设计,不应采用严重不规则的设计方案”的原则;通过对结构的合理布置和精确计算,能够使我们的建筑更加经济合理,有效地抵抗外部力量的破坏,以达到我们所要求的设计功能。

参考文献:

[1]黄本才.高层建筑结构力学分析[M].北京:中围建筑工业出版社,1990.

[2]包世华,方鄂华.高层建筑结构设计(第2版)[M].北京:清华大学出版社。1990.

[3]梁启智.高层建筑结构分析与计算[M].广州:华南理工大学出版社,1992.

[4]GB 50011- 2001 建筑结构抗震设计规范[S].

框架剪力墙范文第5篇

【关键词】:框架-剪力墙;抗震原理;结构设计;合理布置

中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A 文章编号:

一.引言:

随着现代经济的快速发展,现代高层建筑正在朝着多功能、综合应用的方向发展,在设计高层建筑的过程中时,必须要考虑各种各样的受力结构形式,而在这些形式中,竖向传力体系是设计中要考虑的重中之重。结构传力体系支撑着建筑结构的空间形态,除此之外,传力体系的剖面形式也非常简明的体现了结构竖直荷载传递的路径,同样也影响到建筑物设计的使用功能。值得一提的是,在不同的建筑结构中,它的传力体系也是各不一样,由此看来考虑诸多细节以及采用正确的计算方法是设计好的框架结构的必要前提。

二、框架-剪力墙结构的抗震原理

框架-剪力墙结构是一种双重抗侧力结构。众所周知,在框架结构中,剪力墙的刚度比框架大,起着大部分的剪力责任,而框架在承担侧向力方面起着相对较小的作用;如果在遇到强力地震的情况是,剪力墙的连梁往往先承担受力,这样也就使剪力墙的刚度有所降低,相应的由剪力墙承受的部分剪力,被逐渐转移到了框架上去。假如所使用的框架具有足够的抗压力和抗震性能,那么这两者所抗压结构就可以充分发挥它的抗震作用,这样即使在遭遇到强烈地震的状况下仍然能够起到理想的抗震效果。

三、框架-剪力墙结构的受力特点及分析

分析框架-剪力墙结构的受力特点,我们必须首先知道是框架和剪力墙结构各自不同的抗侧力结构。并且这里的框架不同于其他纯框架结构中的框架,而剪力墙也不同于其他剪力墙结构中的剪力墙。框架-剪力墙结构的刚度影响着它的变形曲线形状和内力分配,可以用刚度特征值的大小来表示。当刚度特征值很小时,则剪力墙刚度很大,框架刚度较小,内力分配主要以剪力墙为主,整体变形表现为弯曲型,这样由框架所分配的剪力就很小,剪力墙出现负剪力不会很大,二者协同工作的性能较差,这种结构更像是看做单独的剪力墙结构,而不能算作双重抗侧力体系结构。针对上述这种情况,在我国高规中的0.2Q 的调整,就保证框架成为第二道防线;另外一面来说,当刚度特征值很大时,则框架的刚度较大,这种情况属于剪力墙较少的现象,而当剪力墙承担的倾覆力低于50%的时侯,为了保证框架的安全,这时框架结构部分就主要按照纯框架结构来进行设计。最理想的情况是尽量避免上述情况的出现,即剪力墙的数量既不过多,也不过少最好。

四、框架-剪力墙结构设计要点

1、框架结构配置合理

框架-剪力墙结构的布置原则是遵循均匀、分散、对称、周边。分散原则是剪力墙的片数不可太少,并且每片剪力墙的刚度也不要太大,而剪力墙的连续尺寸则不应太长,这样使抗侧力构件数量尽量分散,每片剪力墙的弯曲刚度恰好适中,这样在使用中,既不会使个别墙的受力太集中,也不会因为个别剪力墙的局部破坏而影响整体的抗侧力性能,或者因负担过重而引起过早损坏。刚度过大的剪力墙相应的压力也承担的要大,也会增加它的基础处理难度,同时我们也必须考虑到如果两片剪力墙之间相距太远的话,楼面刚度的要求大太,就很难满足要求。周边原则的要求是为保证刚度中心与平面中心相吻合,必须要考虑建筑物的抵抗扭转能力;剪力墙通常都是布置在周边对称的位置,这样就能增加剪力墙抵抗扭转的内力臂,从而在不增加剪力墙面积的情况下,提高自身的抗扭转能力。剪力墙布置的位置通常应该设置在平面形状变化处,或者是角隅、端角、凹角部位,能够有效的加强抗扭转能力,。在城市高层建筑的楼梯间,电梯间,管道井处,楼面开洞现象会严重地削弱楼板的刚度,这样对保证框架-剪力墙结构的的协同工作产生了不利影响。针对这种现象,为了强固这些薄弱环节,就要在工程设计中使用钢筋混凝土剪力墙,如楼梯间,电梯井道处,竖向管道井等会起到非常好的效果。剪力墙之间的间距,对现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2—4 为宜,对装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1—2.5 为宜, 原则上是建筑物高度越高,取值愈小。

2、控制轴压比

某工程在进行初步设计时,业主提出当地混凝土搅拌站无法保证C40 以上混凝土施工质量,混凝土最高强度等级为C40。根据规范,一级框架剪力墙结构框架柱轴压比为0.75,若按框架柱轴压比为0.75 设计,框架柱的截面面积很大,影响建筑平面布局。故框架柱采取规范提出的构造措施提高柱轴压比限值至0.90设计。底部加强区剪力墙厚度为350mm,混凝土强度等级为C40,能够满足设计要求。由于混凝土强度等级低,在一些高层建筑结构的底部几层,为了使剪力墙轴压比不超过国家相关规定的限值,会产生剪力墙厚度很大的不合理情况。科学研究成果表明,即使是高宽比为1.0 的低剪力墙,也同样可以具有良好的延。研究剪力墙约束边缘构件配箍率、位移延性比、剪力墙高宽比等因素对剪力墙轴压比限值的影响,并能够给出满足具体延性需求、对应不同约束边缘构件配箍特征值的剪力墙轴压比限值,供工程设计参考使用。

4、剪力墙的合理布置

(1)为了增强整体结构的抗扭能力,弥补结构平面形状凹凸引起的薄弱部位,减小剪力墙设置在房屋而受室内外温度变化的不利影响,剪力墙宜均匀布置

在建筑物的周边附近(第一内跨)、楼梯间、电梯间、平面形状变化或恒载较大

的部位,剪力墙的间距不宜过大(高规表8.1.8);平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。

(2)纵、横向剪力墙宜组成L 形、T 形和匚形等形式,以使纵墙(横墙)可以作为横墙(纵墙)的翼缘,从而提高其刚度、承载力和抗扭能力;楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置,以增强其空间刚度和整体性。

(3)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%,以免结构的刚度中心与房屋的质量中心偏离过大、墙截面配筋过多以及不合理的基础设计。当剪力墙墙肢截面高度过大时,可通过开门窗洞口或施工洞形成联肢墙。

5、结构的连梁设计

即使在强烈地震情况下,钢筋混凝土框架-剪力墙结构仍然能够有效地通过非弹性变形逐渐消散地震释放的巨大能量,这也是一种理想的抗震结构体系。对于与框架-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。

五.结束语

本文通过对框架-剪力墙结构的分析和探讨,了解到结构工程师进行方案设计时,必须协调好框架-剪力墙之间的结构体系。结构不合理、整体性差,将很难确保框架结构的抗震、抗压性能,自然而然也就无法发挥框架-剪力墙这一结构的作用。框架-剪力墙结构设计的目标是通过实现整体结构功能,尽可能的发挥降低地震破坏力的作用,作为一个建筑结构设计师,应该全力避免结构不合理现象的存在而导致建筑物抗震力、抗压力的低下,努力实现抗震减灾。

【参考文献】:

[1]刘林荣,何雅明.浅议高层建筑短肢剪力墙的设计[J].今日科苑,2008.

[2]孙雪兰. 浅谈高层剪力墙结构的优化设计[J]. 山西建筑, 2010,(24) .

框架剪力墙范文第6篇

关键词:框架剪力墙;结构设计

1 框架-剪力墙的结构分析

在框架结构平面的适当部位设置剪力墙,二者通过楼盖协同工作,就形成了框架-剪力墙结构体系。在同一结构单元中同时采用框架和剪力墙结构,共同承受竖向和水平荷载,起到了取长补短的作用,既能为建筑使用提供较大的平面空间,又具有较大的抗侧力刚度。因而框剪结构可应用于多种使用功能的高层建筑中。

1.1框架-剪力墙结构的变形特点

框架剪力墙结构是由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构所组成。这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。在水平力作用下,剪力墙是竖向悬臂弯曲结构。其变形曲线呈弯曲型,楼层越高水平位移增长速度越快,顶点水平位移值与高度是四次方的关系。框架在水平力作用下,其变形曲线为剪切型,楼层越高水平位移增长越慢。

框剪结构,既有框架,又有剪力墙,它们之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起,在水平力作用下,楼板使它们水平位移协调一致,不能各自自由变形,在不考虑扭转影响的情况下,在同一楼层的水平位移必定相同。因此,框剪结构在水平力作用下的变形曲线呈反S形的弯剪型位移曲线。

1.2框架-剪力墙结构的受力特点

框剪结构在水平力作用下,由于框架和剪力墙协同工作,在下部楼层,因为剪力墙位移小,它拉着框架变形,使剪力墙承担了大部分剪力;上部楼层则相反,剪力墙的位移越来越大,而框架的变形反而小,所以,框架除负担水平力作用下的那部分剪力以外,还要负担拉回剪力墙变形的附加剪力,因此,在上部楼层即使水平力产生的楼层剪力很小,但框架中仍有相当数值的剪力。框架与剪力墙之间的楼层剪力分配比例和框架各楼层剪力分布情况,随着楼层所处高度不同而变化,与结构刚度特征值直接相关。

2 框架-剪力墙结构抗震分析

2.1框架-剪力墙的抗震性能

框架-剪力墙结构比框架结构在减轻框架及非结构部件的震害方面有明显的优越性,剪力墙可以控制层间位移,减低了对框架的延性要求,简化了抗震措施。由于框架、剪力墙的共同作用,顶层高振型的鞭梢效应可以大为减轻。同纯框架结构相比,加上剪力墙后结构的耗能能力为同高度框架结构的20倍左右,剪力墙还有在强震作用下裂而不倒和事后易于修复的优点。

2.2框架-剪力墙的抗震设计

框架-剪力墙结构是具有多重防线的抗震结构体系。在大震作用下,随着剪力墙刚度的退化,框架起着保持结构稳定及防止全部倒塌的作用(二道防线),此时框架并不需考虑过大的地震作用(但亦需有一定的承载力储备),因为已开裂的剪力墙仍有一定的耗能能力,同时结构刚度的退化,也在一定程度上降低了地震作用。

大震作用下剪力墙开裂,刚度退化同时也引起了框架与剪力墙之间的塑性内力重分布,这需要对原有的内力分析结果作一些调整,赋予框架一定的安全储备,以实现多道设防的原则。

框架-剪力墙结构会推迟框架塑性机制的形成,因此框架部分不需要严格按强柱弱梁的原则进行设计。对梁柱节点的设计要求也可适当放宽。

框架-剪力墙结构抗震设计的基本思想是“强剪弱弯,强肢弱梁,可靠的楼盖”。在抗震设计时应做到以下几点:

(1)墙体受弯破坏要先于受剪或其他形式的破坏,并且要把这种破坏限定在墙体中某个指定的部位。

(2)联肢剪力墙的连梁在墙肢最终破坏前应具有足够的变形能力。

(3)与剪力墙相连的楼盖(及屋盖)应具有必要的承载力和刚度。

3 框架-剪力墙的结构布置原则

框架-剪力墙结构体系结构布置除应符合其各自的相关规定外,其框架和剪力墙的布置还应满足下列要求。

3.1 框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系,主体结构构件之问不宜采用铰接。抗震设计时,两主轴方向均应布置剪力墙。梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合,框架的梁与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。

3.2 框架-剪力墙结构中剪力墙的布置一般按照“均匀、对称、分散,周边”的原则布置。剪力墙宜均匀对称地布置在建筑物的周边附近、楼电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位;在伸缩缝.沉降缝、防震缝两侧不宜同时设置剪力墙。

平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。剪力墙布置时,如因建筑使用需要,纵向或横向一个方向无法设置剪力墙时,该方向可采用壁式框架或支撑等抗侧力构件,但是,两方向在水平力作用下的位移值应接近。壁式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级考虑。

剪力墙的布置宜分布均匀,单片墙的刚度宜接近,长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙,单肢墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8m。每段剪力墙底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的30%。

纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。房屋纵向长度较长时,不宜集中在两端布置纵向剪力墙,否则在平面中适当部位应设置施工后浇带以减少混凝上硬化过程中的收缩应力影响,同时应加强屋面保温以减少温度变化产生的影响。

楼电梯间、竖井等造成连续楼层开洞时,宜在洞边设置剪力墙,且尽量与靠近的抗侧力结构结合,不宜孤立地布置在单片抗侧力结构或柱网以外的中间部分。剪力墙间距不宜过大,应满足楼盖平面刚度的需要,否则应考虑楼盖平面变形的影响。

框剪结构中的剪力墙,宜设计成周边有梁柱(或暗梁拄)的带边框剪力墙。纵横向相邻剪力墙宜连接在一起形成L形、T形及口形等,以增大剪力墙的刚度和抗扭能力。

剪力墙宜贯通建筑物全高,沿高度墙的厚度宜逐渐减薄,避免刚度突变。当剪力墙不能全部贯通时,相邻楼层刚度的减弱不宜大于30%,在刚度突变的楼层板应按转换层楼板的要求加强构造措施。

4 框架-剪力墙结构的“地震倾覆力矩比值”

“地震倾覆力矩比值”是指:抗震设计的框架-剪力墙结构,在规定的水平力作用下,结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值。

不同结构布置的框架-剪力墙结构在规定的水平力作用下,“地震倾覆力矩比值”不尽相同,结构性能也有较大的差别。在进行结构设计时,应根据规定水平力下的“地震倾覆力矩比值”确定相应的设计方法,并符合下列要求:

4.1 框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构设计,框架部分应符合框架-剪力墙结构的框架进行设计。

4.2 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时,按框架-剪力墙结构的规定进行设计。

4.3 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的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,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。

4.4 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时,按框架-剪力墙结构设计,其最大适用高度宜按框架结构采用,框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。

5 结束语

框架-剪力墙结构中,框架与剪力墙起到了很好的互补作用,对于一些抗震要求较高的地区是比较适合选用的结构形式。

参考文献:

[1] 沈光荣.关于框架结构设计中问题探析[J].山西建筑,2011,(16).

[2] 李 .高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].中国高新技术企业;2008,(16).

[3] 苏国芳,王天.框架剪力墙结构设计问题的探讨[J].中国房地产业2012,(05).

框架剪力墙范文第7篇

关键词:框支剪力墙;结构设计;平面布置

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

引言

无论地震区还是非地震区,框架剪力墙结构都有优势,在我国得到广泛的应用。框架剪力墙结构结构本身的复杂性,概念设计与计算设计具有同等的重要地位。以下我们以框架剪力墙结构的概念出发,分别从如何确定剪力墙的数量和如何布置剪力墙位置进行探讨,详细论述框架剪力墙结构体系的设计。

一、框架剪力墙结构设计的基本概念

剪力墙是现代高层建筑中一项重要建筑内容,框架剪力墙的尺寸大小必须符合建筑规定,原则是尺寸较大但厚度必须较小,几何特征应该呈板状,受力接近于柱形。在剪力墙结构中,墙是平面构件,其承受力沿着平面作用的水平剪力和弯矩外,还必须考虑到竖向压力。在弯矩和轴力及剪力的共同作用下进行作业,其受力水平作用下可以看成了底部嵌固于基础上的悬臂深梁。

设计剪力墙时,应该根据各种墙体本身的特点,以及不同的受力特征和要求,墙体内力分布状态和破坏形态,全面具体地考虑设计配筋和构造措施。框架剪力墙结构设计是考虑了水平和竖直两个方向作用所进行的结构整体分析,所以求得内力后需按照偏压或偏拉进行正截面受力计算。

二、框架剪力墙的构造设计内容

框架墙结构就高层建筑而言,在实际工程中运用最多,抗震墙要有足够的数量以满足层间位移限值,位置相对灵活。抗震墙适合连续布置、全长贯通。在设计时应避免墙肢长度的突变以及洞口上下的不对齐。同时,洞边距柱的内侧应不小于300mm,以保证柱作为边缘构件的作用和约束边缘构件的长度。双向抗侧力的结构形式是使纵横墙相连,使彼此成为有缘的剪力墙。对于一、二级抗震框架剪力墙,连梁跨高比不宜大于5,且高度不小于400mm。柱中线与梁、墙中线不宜大于柱宽的1/4,以减少地震作用对柱的扭转效应,否则可以采取加强柱内配箍率的方法来弥补。

如果剪力墙的剪跨比大于2,连梁的跨高比大于2.5,那么设计的剪压比不宜大于0.2,但如果剪力墙的剪跨比小于2,连梁的跨度比小于2.5,那么剪压比不大于0.15。另一方面,框架剪力墙结构的底部加强区的设计范围应该不小于200mm且不小于层高的1/16,其他部位应不小于160mm且不小于层高的1/20,框架剪力墙结构的墙周围应设置梁或暗梁与端柱组成边框。剪力墙的水平分布能够起抗剪作用,这种设计中,当建筑物较高较长或为框剪结构时,配筋应该适当增加,特别是在梁部位或温度、刚度变化等敏感部位最好适当增加;这时还应该考虑到墙的竖向钢筋,因为它主要起抗弯作用,并且在一些多层剪力墙构造配筋时所取的配筋率一般不扣除约束边缘构件或构件边缘构件的钢筋。

剪力墙数量的设计

框架剪力墙结构中一个非常重要的问题就是剪力墙的设置问题,包括设置位置和数量,剪力墙设置数量的多少,是关系到框架剪力墙结构体系能经济,合理,并体现体系优越性的关键环节。剪力墙少了,结构不安全,剪力墙多了,又不经济。所以需要合理确定剪力墙的最佳数量。

首先,按照规范要求,在一个独立的结构单元内,剪力墙的设置数量应符合下列要求和原则:(1)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;(2)沿结构单元的两个主轴方向,按《抗震规范》地震力计算出结构弹性阶段层间位移角,对于一般高楼和具有高级装修标准的高层建筑,应分别不大于1/650 和1/800。同时还应满足《高层规程》中规定的按弹性方法计算的结构顶点位移与总高度之比,对于一般高楼和具有高级装修标准的高层建筑,应分别不大于1/700和1/850;(3)结构的重力荷载效应和地震效应组合后,剪力墙边框柱的配筋不至于由拉力控制,也就是说,剪力墙受拉区的边柱,按拉力计算出的竖向钢筋量,应该小于按受压状态计算出的钢筋量;(4)剪力墙布置不宜过分集中,每道剪力墙承受的水平力不宜超过总水平力的40%。其次,剪力墙数量的设置还应考虑抗震设防烈度、近场远场的影响、场地土、结构侧移限值等方面的因素。

四、剪力墙位置的设计

除去剪力墙的设置数量,还需要正确确定剪力墙的设置位置。一般情况下,对于矩形、L形、T 形、口形平面,剪力墙应沿纵横两个方向布置。对于圆形和弧形平面,应沿径向和环向布置。每个方向剪力墙的布置原则上应尽量做到分散、均匀、周边、对称。

1、分散。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。因为如果地震力集中作用到一两片刚度很大的剪力墙上,会造成墙体内力很大,截面设计困难,且主要受力剪力墙一旦破坏后,其余较弱剪力墙和框架很难额外负担起该剪力墙传来的很大地震力,以致出现破坏。

2、均匀。同方向的各片剪力墙应比较均匀地布置在建筑平面的各个区段,而不是集中于某一区段内,以防止因楼盖过大的水平变形导致地震力在各福框架间的不均匀分配。

3、周边。剪力墙尽可能沿结构平面的周边布置,以获得结构抗力的最大水平力臂,充分提高整个结构的抗扭转能力。

4、对称。剪力墙应尽量做到对称布置,如果在平面上难于做到对称布置时,可通过调整剪力堵的长度和厚度,使结构的抗推刚度中心尽量与质量中心相接近,缩小偏心距,以减弱地震时结构的扭转振动。

5、在一个独立结构单元内,同一方向的各片剪力墙不宜是单肢墙,应多设置一些双肢墙或多肢墙,以避免同方向所有剪力墙同时在底部屈服而形成不稳定的侧移机构。

在每一独立结构单元的纵向和横向,均应沿两条以上的且相距较远的轴线设置剪力堵,使结构具有尽可能大的抗扭转能力。一般情况下,剪力墙宜布置在竖向荷载较大处、平面形状变化处或楼盖水平刚度剧变处、楼梯间。但是,纵向剪力墙不宜设置在独立结构单元的两端,以免纵向框架梁和楼板因受到变形约束的区段过长而产生较大的收缩和温度应力。

五、剪力墙设置合理的检验

当然,水平位移满足《建筑高层规程》的要求,是合理设计的必要条件之一,但不是充分条件。即是说:合理的设计,水平位移应满足限值,但水平位移限值满足,不一定是合理的结构,还要考虑周期,地震力大小等综合条件。这是因为,抗震设计时,地震力大小与刚度直接相关。抗侧刚度小,结构设计并不见得合理,由于地震力也小,所以位移也有可能在限值范围内,此时并不能认为结构设计合理.所以,在满足侧移条件外,还应综合其他因素。

首先,通过结构自振周期的计算验证剪力墙的布置。其次,可通过计算结构的底部剪力来验证剪力墙的布置。根据目前许多工程的计算结果截面尺寸,结构布置都比较正常的结构,将各层位移连成侧移曲线,应具有反S形曲线,且接近直线。在刚度较均匀的情况下,位移曲线应连续光滑,无突然凹凸变化和折点。

结束语

作为框架剪力墙结构的抗震设计的第一道防线,剪力墙的设计的好坏是非常重要的,直接关系到国家和人民财产的安全,因此,必须予以高度的重视。这样才能使设计出来的房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。

参考文献:

[1]谷倩,朱飞强.双连梁与深连梁剪力墙结构抗震性能对比分析[J].土木工程学报,2010 [s1].

[2]张建勋.框架剪力墙结构的概念设计要点分析[J].建筑设计管理,2011(10).

[3]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(05).

框架剪力墙范文第8篇

关键词:高层建筑;钢筋混凝土;框架;剪力墙

引语

随着我国社会的发展和人民生活水平的不断提高,越来越多的高层建筑拔地而起,而高层建筑在结构设计上,大多都采用的是框架――剪力墙的结构体系,这种建筑结构体系主要由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成,这种结构的优点在于框架的梁柱为刚接,框架与剪力墙可为刚接,也可为铰接。

随着建筑领域理论与技术的不断发展,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,而框架―剪力墙结构体系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。然而,如何搞好框架―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,本文对框架―剪力墙结构设计中的几个主要问题进行探论。

一、框架结构、剪力墙结构以及框架-剪力墙结构各自的特点

1. 框架结构是指由梁和柱以钢接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材等材料砌筑或装配而成。框架结构的主要特点是能获得大空间的房屋,房间布置灵活。而其主要弱点是侧刚度较小,侧移较大。

2. 剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。为什么叫剪力墙结构,其实楼越高,风和载对它的推动越大,那么风的推动叫水平方向的推动,如房子,下面的是有约束的,上面的风一吹应该产生一定的摇摆的浮动,摇摆的浮动限制的非常小,靠竖向墙板去抵抗,风吹过来,板对它有一个对顶的力,使得楼不产生摇摆或者是产生摇摆的浮度特别小,在结构允许的范围之内,比如:风从一面来,那么板有一个相当的力与它顶着,沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力,正好相当于一种剪切,相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往上剪力越大,因此,把这样的墙板叫剪力墙板。具体来说,剪力墙结构的特点有以下几点:

1)剪力墙的主要作用是承担竖向荷载(重力)、抵抗水平荷载(风、地震等);

2)剪力墙结构中墙与楼板组成受力体系,好处是室内空间比梁柱结构简洁、宽敞,缺点是剪力墙不能拆除或破坏,住户无法对室内布局自行改造;

3)剪力在楼体下部最大;

3. 框架-剪力墙结构,出称为框剪结构,它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。

剪力墙其实就是现浇钢筋混凝土墙,主要承受水平地震荷载,这样的水平荷载对墙、柱产生一种水平剪切力,剪力墙结构由纵横方向的墙体组成抗侧向力体系,它的刚度很大,空间整体性好,房间内不外露梁、柱楞角,便于室内布置,方便使用。剪力墙结构有较好的抗震性能,其不足之处是结构自重大,预应力剪力墙结构常可以做到大空间住宅布局,剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。此时,房间的分隔墙和预应力厨房卫生间分隔墙可采用预制的轻质隔墙来分隔空间,此种方式为装修改造,带来了较大的方便之处,也深受广大住户欢迎。

框剪结构的变形是剪弯型。众所周知,框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。

二、剪力墙结构设计中需要注意的问题

1. 剪力墙结构设计的一般要求

剪力墙身厚度根据抗震等级和位置有不同要求:a.按一,二级抗震等级设计的剪力墙截面厚度,底部加强部位墙厚不应小于层高的1/16,且不应小于200mm;其它部位不应小于层高的1/20,且不应小于160mm。b.按三,四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙层高的1/20,且不应小于160mm;其它部位不应小于层高或剪力墙层高的1/25,且不应小于160mm。c.非抗震设计的剪力墙,其截面厚度不应小于层高或剪力墙的1/25,且不应小于140mm;非抗震设计的框架―剪力墙结构的剪力墙截面厚度不宜小于楼层厚度的1/20。

2. 合理确定剪力墙的截面高度与厚度

1)标准层:一般住宅标准层剪力墙的厚度取为200mm则基本可满足稳定性和轴压比的要求,这时,除提高刚度需要或建筑构造需要或减少梁跨需要等情况外,剪力墙截面高度可取1650mm,即可满足成为一般剪力墙,我们可称之为200厚剪力墙的经济长度。

2)底部层高较大的楼层:由于建筑使用功能的需要,建筑物在底部的地下室、架空层、裙楼等楼层往往具有较大的层高,这时剪力墙因稳定性的要求(构造或稳定验算)需有较大的厚度,对上部标准层长度为1650的一般剪力墙,则会因剪力墙厚度增大而使其在底部楼层变为短肢剪力墙,为使底部层高较大楼层的剪力墙仍能满足不属“短肢剪力墙”的要求。

三、结语

高层剪力墙结构设计时应进行反复的优化设计,在重视概念设计的前提下,认真调整各项技术参数,使结构达到相对较优的结果。只有这样,才能保证结构安全合理又经济,这就要求我们在今后的设计中要不断提高设计水平及改进设计理念。

参考文献:

[1]钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范(JGJ3-91).

[2]王治平,等.钢筋混凝土框架―剪力墙抗震性能究[J].西安冶金建筑学院学报,1992(3):55-58.

框架剪力墙范文第9篇

关键词:框架-剪力墙;高位收进

一、概述

本工程位于尼勒克县,地下一层、地上十七层,裙房五层,地下为设备用房,地上一层为酒店大堂,地上二~五层为餐饮和商业,地上六层以上均为客房。房屋裙房总长度为107.20m,主楼总长度58.80m,总宽度为19.00m,裙房高度23.90m,主楼总高度为67.20m。主体结构形式采用框架-剪力墙,基础类型为筏板基础。

裙房平面如图一:

主楼平面如图二:

其中具体几何尺寸如下表:(表中房屋宽度、高度尺寸含义详《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010图3.5.5))

图一

图二

二、设计依据于建筑分类等级

1.主体结构设计使用年限50年。

2.本工程设计遵循的主要标准、规范、规程:国家及新疆地区现行标准、规范、规程

3.依据《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153-2008)第3.2.1条,建筑结构的安全等级为二级。

4.依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第3.0.1条,地基基础设计等级为乙级。

5.依据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)第6.0.12条,建筑抗震设防类别为标准设防类(简称丙类)。

6.依据的岩土工程勘察报告为新疆岩土工程勘察设计研究院提供的《尼勒克县天一广场岩土工程勘察报告》持力层为圆砾层,承载力为300kPa,场地土类型为中硬场地土,建筑场地类别Ⅱ类

项目名称 所在层 剪力墙抗震等级 框架抗震等级 底部加强区范围

天一酒店 地下一层及以上各层 一级 一级 -1~6层

注:4~7层主楼与裙房相邻墙、柱和4~5层裙房柱抗震等级提高至特一级。

1.主要荷载取值楼面均布荷载标准值(kN/m?)

2.钢筋混凝土自重(包括水泥砂浆面层):27 kN/m?

3.基本风压 Wo=0.6kN/m?,地面粗糙度类别为 B 类,体形系数 1.3。

4.基本雪压 So=1.4kN/m?,积雪分布系数 2.0。

5.地震作用:设计基本地震加速度值为 0.2g,设计地震分组为第三组,场地类别Ⅱ类,场地特征周期 0.45,多遇水平地震影响系数最大值 0.16,结构的阻尼比 0.05。

三、结构体系及方案选择

本工程根据建筑布置,抗侧力体系采用钢筋混凝土框架剪力墙结构。方案初设在中间电梯间(电梯井道和电梯前室)和两侧楼梯间布置剪力墙(如下图),建筑要求底层剪力墙厚度不大于400mm,经试算:

主要计算结果如下:

结构自振周期:

主要控制参数:

其中Y方向裙房位移比大于1.4(主楼1/800,X方向底层柱倾覆弯矩比49.28%接近50%,底层墙超筋较多,证明该方案总体可行,但墙数量偏少,需再增加墙。

与建筑协商,将靠近楼梯间房间也加上墙,布置如下图:

框架剪力墙范文第10篇

关键词:剪力墙、填充墙、裂缝、斜裂缝,钢丝网、网格布

中图分类号: TU398+.2 文献标识码: A 文章编号:

现在高层小高层结构通常采用小型混凝土空心砌块、加气混凝土砌块、伊通砖来作为墙体围护、分隔材料,这些材料作为替代粘土砖的新型墙体材料,无论是自重轻、经济、节能、防火等方面都有很大的优势,但是填充墙结构比较容易出现裂缝,一定程度上影响美观和使用功能,这是我们需要克服的。

一、裂缝的外观形式

作为填充墙结构,其裂缝不外乎几种外观类型:(1)与框架梁墙交界处的周界裂缝。(2)墙体45度的斜裂缝。(3)阶梯型的锯齿裂缝。(4)不规则裂缝。(5)沿管线的直线型裂缝。

二、原因分析和对策:

(1)与框架梁墙的交界裂缝。

此种裂缝原因主要是砌体收缩和温度变化导致的变形不一致引起的。分为和混凝土墙体和填充墙体之间的竖向裂缝和砌体顶面与梁的水平裂缝。

砌块和混凝土结构作为两种不同性质的材料,其收缩性必定不同,以加气混凝土砌块和混凝土相比,混凝土线膨胀系数r=10~14х10-6mm/m••℃,而加气混凝土砌块的线膨胀系数为r=8х10-6mm/m••℃,故两者在温度变化时变形不一致,导致接缝处开裂。另外,轻骨料混凝土砌块是采用炉渣,火山渣等轻骨料和胶凝材料组成的,轻骨料本身具有强度小,容重轻的特点,在混料中难以形成骨架抵抗胶凝材料的收缩,为此,轻集料混凝土砌块的收缩变形要比烧结砖大得多。现场使用的砌块必须达到龄期,因为混凝土砌块收缩在早期(出厂28天后)可完成50~60%以上,余下的要有一段时间才能完成。砌块的含水量也是比较重要的因素,加气混凝土砌块要求隔夜浇水湿润即可,伊通砖严禁浇水,只要在室内打开包装膜,让其干燥即可使用,这样才能有效控制其干缩变形。

砌筑砂浆也是一个关键性因素,首先砂浆强度要符合要求,对于砌体的端头缝一定要嵌填密实,这样才能有效防止砂浆收缩开裂,端头缝的大小也要符合规范要求,过大则变形大,过小则不易填实。

墙顶面与框架梁交界处的裂缝往往是由于砌筑工艺和顶部塞缝不密实所致,按照现行规范要求,严禁砌墙一次到顶,顶部留缝可以镶砌斜砖或用水泥砂浆嵌填密实,当然这适用于小型混凝土空心砌块和加气混凝土砌块,伊通砖是采用墙顶、墙侧填泡沫棒,打发泡剂填塞的。规范规定顶部填砖、塞缝必须等墙体施工完两周后才能进行,填塞过早,或嵌填不密实,致使砌体收缩还没有稳定,填塞不实导致的砂浆开裂是墙顶缝发生的根本原因。

其实,规范早就对于墙体开裂成因制定了一些很有效的对策,按墙高500间距在在砌块水平缝里设置2ф6的钢筋或钢筋网片,沿框架或剪力墙与填充墙交界面黏贴钢丝网或耐碱网格布,都是一些有效抵抗墙体开裂的有效措施,当然,好的方法还得有良好的施工质量才能得以保证,拉结筋的长度、规格、间距必须达到设计要求,砌筑砂浆强度必须达到设计要求,且不得在强度达到以前进行敲打、剔槽等有振动的施工项目,黏贴钢丝网、网格布的宽度应该达到结构墙、填充墙上各有25cm的宽度,且黏贴必须牢固。而且,由于是两种材料的结合部,对温度变化敏感,表面批嵌宜采用弹性腻子批嵌,才足以杜绝开裂。

(2)墙体45度斜向裂缝影响因素:

材料温度变形系数差异:如前所述,钢筋混凝土温度变形系数较小,砌块大多变形系数相对较大,故而温度变化时,导致两种材料变形不同步,从而产生拉应力和压应力,特别是温度下降导致的拉应力的产生,当大于砌块的抗拉强度时,裂缝就出现了。如同基础底板开裂的原理相同,相对约束较小的墙体顶部比较容易先出现裂缝。

温度变化引起主拉应力的产生,由于现在墙体砌筑工艺中的拉结筋,剪力墙、填充墙连接处的钢筋网片的设置,形成了共同受力系统,在一定程度上限制了墙体的收缩变形。当外界气温升高时,砌体和结构墙体之间产生压应力,这种压应力不至于对强度合适的砌体产生破坏作用,但一旦气温下降,则在顶部钢筋网片和侧向拉结筋,钢筋网片的两个方向拉力作用下,就会产生近似45度方向的主拉应力,超过墙体承受极限后墙体开裂。

填充墙的形状和尺寸:材料温度变形的幅度显而易见是和长度成正比的,若填充墙尺寸增大,相应的变形也就越大,在受到约束前题下产生的应力也是越大的,增大了开裂产生的几率。

砌体的砌筑质量;毫无疑问,砌体的抗拉强度,材质的均匀性、砌筑砂浆的质量和工艺的合理性,都会影响砌体的整体抗拉强度,进而直接影响到整个墙体的抗裂性能。

结构变形:结构变形当然是很重要的一个因素,建筑物的不均匀沉降直接在框架、剪力墙产生杆件变形,造成对填充墙的挤压、剪切,达到墙体极限承受能力墙体即告破坏。结构超载或强度刚度不足造成梁板弯曲变形,也会造成裂缝,但比较罕见。

下面着重分析下温度变化导致的斜裂缝的治理措施

对于填充墙结构而言,存在一个气温变化的临界温度,当低于这个温度时,整个填充墙相对于钢筋混凝土墙产生收缩,如上所述,在墙体上端钢丝网片拉力和拉结筋、侧向钢丝网拉力共同作用下产生合力,达到砌体的抗拉应力承受值时,在垂直于合力方向,在砌体相对薄弱部位产生斜裂缝,这种斜裂缝成近似直线状,当砌体的砂浆或粘结剂强度不足时也会出现阶梯状,裂缝往往由墙顶部延伸下来,但由于底部导墙的约束,很难延伸到底部。

对于此种裂缝,防治措施主要如下:

控制填充墙的砌筑质量:首先确保砌筑原材料的质量,一定要选择品质良好、材料均匀,各项复验指标均达到要求的砌块和粘合剂。其次砂浆必须按照设计配合比进行调配,并且充分搅拌均匀,伊通砖的粘结剂必须合乎质量要求。砌体砌筑时,砌块的含水量必须严格控制,砌块干燥导致的的过度吸水,回事砂浆强度不足,而含水量太大,则干缩后必然引起开裂。

控制抹灰温度,根据温度对裂缝影响的因素,墙体粉刷应在较低气温下进行,夏季高温施工其实不是很好的选择,就工程实例而言,很多高温天气粉刷的墙面开裂、空鼓现象比较普遍。

以技术措施减短填充墙的长度和高度:通过减短剪力墙长度和高度来减少温度变化时应力的大小,从而降低裂缝发生的概率。通常情况下,砌体按照规范要求,高度达到4米应设圈梁,墙体长度大于5米应设构造柱,所以一般就住宅而言,填充墙的长度高度绝对不会突破这些尺度,但是按照工程实践情况来看,裂缝的确是长墙居多,所以3米以上就存在开裂的可能性,宜设置构造柱抵抗开裂。

设置斜向钢板网:该技术预防措施的效果最为明显,主要方法是在墙体粉刷施工前,沿两顶角平分线45度布设钢板网,一般情况下,钢板网下部超过填充墙对角线10~15厘米即可,宽度一般按照设计骑缝钢板网宽度。

(3)阶梯形裂缝

已见前述,不再赘述。当然,施工荷载诸如敲打、振动也是引起此类裂缝的原因。根本原因是砌筑砂浆、粘结剂强度不足。

(4)不规则裂缝

此种裂缝多是粉刷开裂引起的,这个原因也可以是多种的,可能是一次性抹灰太厚,也可能基底处理不当,粉刷起壳导致开裂,或者是外表面撒了干水泥,水泥收缩形成龟裂。还有就是气温骤降,引起粉刷面收缩开裂。

(5)沿管道的墙面裂缝

这类裂缝往往与管道埋入墙体深度不足有关。或者是补槽深度过大,一次填塞引起砂浆收缩导致开裂,或者是补槽前未能清理,导致结合不良,导致开裂,日久将导致脱落。

三、裂缝的修整

无论是何种外观的裂缝,凡是经鉴定,墙体材料,粘结材料质量不合格的必须拆除,粉刷砂浆强度低,粉刷空鼓起壳的必须铲除,这是治理墙面开裂的基础。

整修墙面开裂必须诊断出墙面开裂的真实原因。首先,要判断是否是结构性质的裂缝,对于沉降不均匀引起的裂缝,判定依据主要是沉降观测报告,而且,不均匀沉降引起的裂缝往往不仅仅涉及填充墙,结构梁、墙、柱也会出现裂缝,斜裂缝一般发生在建筑物纵墙的两端,或建筑物的中部以及建筑物的阳角。多数裂缝通过窗口的两个对角,裂缝向沉降较大的方向倾斜,倾斜角度在45°左右,裂缝多呈平行分部;并由下向上发展,裂缝多出现在底层墙体,向上逐渐减少,裂缝宽度自下而上逐渐变小。沉降引起的墙面裂缝,首先要在勘察设计这一关进行把控预防,这里就不再展开了。当然在施工方面要强调地基验槽工作和基础底板施工质量,避免在建筑物旁非对称性开挖等。对于这种类型的裂缝,一经确诊,没有后续发展的,可以直接粉刷进行弥补;形成危害的,必然要从结构方面先行修整,首先要进行地基加固处理,如对沉降较多的一侧进行补桩、增加托梁,地基进行压密注浆等强化地基承载力等手段进行处理,对于墙体有严重损害的,还需要对墙面敷设双面钢筋网片,然后灌细石混凝土或抹水泥砂浆进行补强。室内修整工作,必须待沉降稳定后方可进行,在过程中还可以在裂缝两侧黏贴应变片以观察裂缝是否有变化,这也是确定室内修整时间的的依据之一。一般的此类裂缝可待沉降稳定后,都需要进行填缝或结构压密注浆以填塞裂隙,然后再进行粉刷修整。填缝可采用一般水泥砂浆或配筋水泥砂浆,先剔槽,清理槽孔,填入1:3水泥砂浆或比砌筑砂浆高一个标号的水泥砂浆,或掺入107胶水的聚合物砂浆,配筋砂浆则每隔4~5皮砖,嵌入钢筋,再如上述方法嵌填砂浆。灌缝修补是用压力设备将水灰比0.7~1.0的水泥浆液压入墙体,使墙体粘合。随后可以进行墙面粉刷修整。

温度变化引起的裂缝不影响结构安全,但在外墙可能会引起渗漏,曾经在一个项目上,墙体采用砂加气砌块砌筑,外墙贴面砖,发生渗漏只需要进行表面修饰即可,墙面并无开裂,仅仅是粘结剂不密实引起的,可见如果开裂那渗漏的概率将大大增加,所以有必要的话,在外墙满钉钢板网,可以有效抵抗墙面开裂。恰恰又是该工程,内纵墙倒是在顶层部位出现裂缝,对此我们后来采用抗裂砂浆进行粉刷,取得良好效果。对于墙面腻子配比一定要讲究,胶水量过少,往往是首先抵抗不住开裂的。修补已开裂的墙面,一定要用增强型网格布,选用弹性腻子进行批嵌,一般能取得不错的效果。

对于管线开槽引起的裂缝,必须对埋置深度不正确的管道进行整改,对于墙体松动的部分必须剔除重做,在重新补槽时,切不可忘记在填槽后管槽外侧钉钢丝网再进行粉刷,能彻底防止裂缝的发生。

结束语:

墙体一般不影响使用功能,但是至少影响美观,所以,应力求避免出现。关键是,需要了解裂缝的成因,从设计上、施工工艺上多方面进行避免,事实证明,墙体裂缝是可防、可治,可修的。

参考文献:

《砌体结构设计规范》GB50003-2001 中国建筑工业出版社 2000年

《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002中国计划出版社2011年

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