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框支剪力墙结构的设计要点

1.有的为满足高层建筑多功能、综合用途的需要,顶部楼层作为住宅、旅馆;中部楼层作为办公用房;下部楼层作为商店、餐馆、文化娱乐设施。不同用途的楼层,需要大小不同的开间,从而采用不同的结构形式。上部楼层采用剪力墙结构以满足住宅和旅馆的要求;中部办公楼用房侧需要中、小室内空间同时存在,则宜采用框架-剪力墙结构来满足其要求;底部作为商店等用房则需要有尽量大的空间,则宜加大柱网,尽量减少墙体。
 
上述要求与结构的合理布置正好相反,以高层建筑的受力规律,下部楼层受力很大,上部楼层的受力相对要小得多,正常的结构布置应当是下部刚度要大,墙体应多,柱网应密,到上部逐渐减少墙、柱、扩大轴线间距,二者正好矛盾。为了解决上述矛盾,就出现了底层大空间的框支剪力墙结构。
 
2.由于结构底部与上部结构的刚度产生突变,故在所发生的地震中,其破坏都较严重,抗震性能较差,故在设计中要特别加以注意,设计中要考虑两个关键问题:
 
(1)保证大空间有充分的刚度,防止竖向的刚度过于悬殊;
 
(2)加强转换层的刚度与承载力,保证转换层可以将上层剪力可靠地传递到落地墙上去。
 
3.落地剪力墙的布置和数量
 
(1)底部大空间层应有落地剪力墙(或)落地简体,落地纵横剪力墙最好成组布置,    结合为落地筒。
 
(2)平面为长矩形,横向剪力墙的片数较多时,落地的横向剪力墙的数目与横向剪力墙数目之比,非抗震设计时不宜少于30%;抗震设计时不宜少于50%,对于一般平面,在非震区γ应尽量接近于1,不应大于3;
 
在抗震设计时,γ应尽量接近于1,不应大于2。
 
为满足上述要求,可采取以下措施:
 
1)与建筑协调,争取尽可能多的剪力墙落地必要时也可在别的部位设置补偿剪力墙;
 
2)加大落地剪力墙的厚度、尽量增大落地墙的截面面积;
 
3)提高大空间层的混凝土强度等级。
 
3.落地剪力墙,尽量不要开洞,或开小洞,以免刚度削弱太大。洞口宜布置在剪力墙的中部。
 
4.转换层的设置,由剪力墙结构转换成框支剪力墙结构的大空间层时,其交接层即为转换层。
 
(1)转换层的结构形式
 
1)框架结构。不落地剪力墙用柱和梁形成框支梁来支承上面的剪力墙。
 
2)板柱结构。用厚板及柱来支承上部剪力墙。
 
3)空腹桁架结构。用空腹桁架及柱来支承上部剪力墙。
 
4)箱形刚性结构。
 
(2)框支梁、框支柱的基本要求
 
1)框支梁的宽度不小于上部剪力墙厚度的2倍。
 
2)框支梁上部相邻层的墙体非常重要,应力分布复杂,所以这层墙不宜设边门洞,不得在中柱上方开设门洞。
 
3)框支柱要严格要求,轴压比要比普通柱小些,见表2-8:
 
框支柱与框支梁要加强连接。
 
柱宽宜与梁同宽或比梁宽每边大50mm,且不小于450;断面高度hc,不小于柱宽,不小于梁跨的1/12,柱净高与柱截面高度之比大于或等于4。
 
(3)转换层楼板的要求
 
1)板厚不得小于180。
 2)楼板应双层双向配筋,并加强与剪力墙的锚固。

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