高層房屋框架-剪力墻結(jié)構(gòu)
(一)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)布置
框架-剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向抗側(cè)力體系?拐鹪O(shè)計(jì)時(shí),結(jié)構(gòu)在兩主軸方向均應(yīng)布置剪力墻。
主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間除個(gè)別節(jié)點(diǎn)外不應(yīng)采用鉸接,梁與柱或柱與剪力墻的中線宜重合;框架梁、柱中線之間有偏離時(shí),其偏心距,9度抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于柱截面在該方向?qū)挾鹊?/4;非抗震設(shè)計(jì)和6~8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜大于柱截面在該方向?qū)挾鹊?/4,如偏心距大于該方向柱寬的1/4時(shí),可采取增設(shè)梁的水平加腋等措施。
1.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置
(1)剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位,剪力墻間距不宜過(guò)大。
(2)平面形狀凹凸較大時(shí),宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻。
(3)縱、橫剪力墻宜組成L形、T形和[形等形式。
(4)單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過(guò)結(jié)構(gòu)底部總水平剪力的30%。
(5)剪力墻宜貫通建筑物的全高,宜避免剛度突變;剪力墻開洞時(shí),洞口宜上下對(duì)齊。
(6)樓、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)合布置。
(7)抗震設(shè)計(jì)時(shí),剪力墻的布置宜使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近。
2.長(zhǎng)矩形平面或平面有一部分較長(zhǎng)的建筑中剪力墻的布置
(1)橫向剪力墻沿長(zhǎng)方向的間距宜滿足表17-19的要求,當(dāng)這些剪力墻之間的樓蓋有較大開洞時(shí),剪力墻的間距應(yīng)適當(dāng)減小。
(2)縱向剪力墻不宜集中布置在房屋的兩盡端。
(二)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算
1.計(jì)算的基本原則
框架與剪力墻是通過(guò)剛性樓板連接,將兩者聯(lián)系成相互作用、共同工作的結(jié)構(gòu),在水平荷載作用下,其側(cè)向變形曲線既不同于框架的剪切型曲線,也不同于剪力墻的彎曲型曲線,而是兩者的協(xié)調(diào)變形,其下部主要呈彎曲型,而上部主要呈剪切型
因此,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)按協(xié)同工作條件進(jìn)行內(nèi)力、位移分析,不宜將樓層剪力簡(jiǎn)單的按某一比例在框架-剪力墻之間分配。
框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置了電梯井、樓梯井或其它類型剪力墻的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)后,應(yīng)按框架剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算。
2.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法(要點(diǎn))
一般框架-剪力墻結(jié)構(gòu)均可按下列簡(jiǎn)化方法計(jì)算。
(1) 在整個(gè)高度上,框架和剪力墻的幾何和力學(xué)特性不變,總框架(包括總連梁)作為豎向懸臂剪切構(gòu)件,總剪力墻作為豎向懸臂彎曲構(gòu)件,它在同一樓層上水平位移相等。
(2) 結(jié)構(gòu)單位內(nèi)所有框架合并為總框架,所有連梁合并為總連梁,所有剪力墻合并為總剪力墻。總框架、總連梁和總剪力墻的剛度分別為各個(gè)單位剛度之和。
(3) 風(fēng)荷載及水平地震作用由總框架(包括總連梁)和總剪力墻共同分擔(dān)。
Ø 剪力墻在下部承受
的荷載大于外荷載;
Ø 框架在下部承受負(fù)荷載,
上部承受正荷載;
Ø 結(jié)構(gòu)頂部框架與剪力墻承受
大小相等,方向相反的集中力。
(4)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)按協(xié)同工作條件的內(nèi)力、位移分析
(5)剛度特征值l對(duì)結(jié)構(gòu)的影響
3.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中框架剪力的調(diào)整
在地震作用下結(jié)構(gòu)已進(jìn)入彈塑性狀態(tài),剪力墻與框架之間的內(nèi)力將出現(xiàn)重分布,框架承受的地震力將增加。因此抗震設(shè)計(jì)時(shí),框架-剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算所得的框架各層總剪力應(yīng)按下列方法調(diào)整(以規(guī)則結(jié)構(gòu)體系為例):
1Vf≥0.2V0的樓層不必調(diào)整,Vf按計(jì)算值采用;
②Vf<0.2V0的樓層,取1.5Vmax和0.2V0兩者中的較小值,其中V0為地震作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)底部總剪力,Vmax為各層框架部分所承受的總剪力中的最大值。
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