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框剪结构设计

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目录

01

结构体系概述

02

核心设计原理

03

荷载分析与计算

04

构造设计要求

05

施工技术要点

06

工程应用实践

01

结构体系概述

框剪结构基本概念

具有较大的灵活性和空间自由度，能满足不同建筑功能要求。

特点

框剪结构即框架-剪力墙结构，在框架结构中布置一定数量的剪力墙。

定义

剪力墙是框剪结构中的主要承重构件，具有较大的刚度和抗剪能力。

剪力墙

框架与剪力墙协同作用

框架结构承受竖向荷载和水平风载，并将荷载传递至基础。

框架作用

剪力墙主要承受水平地震作用，限制结构侧向位移。

剪力墙作用

框架和剪力墙通过连接节点共同工作，形成稳定的结构体系。

协同工作

01

02

03

典型应用场景分析

高层建筑

框剪结构能满足高层建筑对空间灵活性和结构稳定性的要求。

在住宅建筑中，框剪结构可提供灵活的室内布局，满足居民多样化需求。

民用住宅

如商场、办公楼等，框剪结构能满足大空间、大流量的使用需求。

公共场所

02

核心设计原理

结构分析与简化

将复杂的结构体系简化为易于分析和计算的力学模型，以便进行结构性能评估和优化设计。

力学模型构建方法

力学平衡原理

根据力学平衡原理，合理确定各构件的受力状态和传力路径，确保结构在受力时能够保持稳定。

变形协调原则

考虑结构在受力后的变形情况，确保各构件之间的变形协调，避免出现过大的应力集中或变形。

刚度分配控制原则

刚度匹配原则

根据构件的受力状态和传力路径，合理分配各构件的刚度，使结构整体刚度协调，提高承载能力。

01

弱化原则

在结构中设置弱化部位，以便在受力时吸收能量、消耗能量，保护主要构件不受破坏。

02

局部强化原则

在受力较大或应力集中的部位进行局部强化，以提高结构的承载能力和耐久性。

03

阻尼耗能机制

利用结构的阻尼耗能机制，通过耗能构件或耗能节点的设计，吸收和耗散地震能量，减轻结构的地震反应。

地震力传递路径明确

确保结构在地震作用下的传力路径清晰明确，避免传力路径中断或混乱导致结构破坏。

抗震构造措施

在建筑结构设计中，应采取一系列抗震构造措施，如设置抗震缝、隔震支座等，以提高结构的抗震性能。

抗震性能设计要求

03

荷载分析与计算

柱传递路径

竖向荷载通过柱子传递至基础，再由基础传递至地基。

竖向荷载传递路径

01

墙传递路径

竖向荷载也可以通过墙体传递至基础，特别是在剪力墙结构中。

02

梁传递路径

在楼层处，竖向荷载通过梁传递至柱子或墙体，再由柱子或墙体传递至基础。

03

板传递路径

楼板将荷载传递给周边支撑梁，再由梁传递给柱子或墙体。

04

风压作用

风荷载主要通过风压对建筑物表面产生压力，引起结构变形和振动。

风向考虑

在风荷载计算中，需要考虑建筑物所在地区的主导风向及其影响。

风振作用

风荷载还可能引起结构的风振效应，特别是高耸结构和细长构件。

风力系数

根据建筑物的形状、表面粗糙度等因素，确定风力系数以计算风荷载。

风荷载作用模式

地震作用参数取值

表示地震对某一地区的破坏程度，是地震作用的重要参数。

地震烈度

地震时地面运动的加速度，是地震作用的主要动力参数。

地震加速度

包括地震波的形状、频谱特性和持续时间等，对结构的地震响应有重要影响。

地震动参数

结构在地震作用下的振动周期，与地震动周期相近时容易发生共振，加剧结构破坏。

结构自振周期

04

构造设计要求

节点连接细部构造

节点采用现浇或预制方式连接，确保结构整体性和稳定性。

连接方式

钢筋锚固应符合结构设计要求，保证节点连接牢固可靠。

钢筋锚固

对于关键节点，应采取额外加固措施，如增加钢板、加腋等。

节点加固

01

02

03

布置位置

布置间距

墙肢长度

洞口处理

剪力墙应布置在结构受力较大、变形较小的位置，如墙角、柱边等。

剪力墙之间的间距应根据结构受力和变形情况合理确定，避免过密或过疏。

剪力墙墙肢长度应满足抗震设计要求，避免过长或过短。

剪力墙上的洞口应合理布置，避免影响结构整体性能，并应采取加固措施。

剪力墙布置规则

混凝土强度

混凝土强度等级应符合结构设计要求，保证结构承载能力。

砌体强度

当采用砌体填充墙时，其强度等级应与主体结构相匹配，以保证结构整体性能。

钢筋强度

钢筋强度等级应与混凝土强度相匹配，确保结构受力合理。

材料强度等级匹配

05

施工技术要点

结构施工工艺流程

柱、墙施工工艺

定位放线→柱、墙钢筋绑扎→柱、墙模板支设→柱、墙混凝土浇筑→拆模。

梁、板模板支设→梁、板钢筋绑扎→梁、板混凝土浇筑→拆模。

梁、板施工工艺

预制构件进场验收→现场安装→节点连接→校正固定。

预制构件安装

根据结构施工图进行模板设计，确保模板的强度和刚度，满足施工要求。

模板设计

模板安装完成后，需进行验收，确保模板安装质量符合要求。