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现浇钢筋混凝土剪力墙结构设计实例探析

2020-03-29

【摘 要】现浇钢筋混凝土布局目前已经普遍应用于高层修建,对其举行优化规划具有现实意义。文章对结合实例,对现浇钢筋混凝土剪力墙构造的布局与抗震计划进行详细分析,并重点对钢骨混凝土节点的设计举办阐明。

【关键词】钢筋混凝土;构造企图;抗震阐发

引言

现浇钢筋混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立布局形式。现浇钢筋混凝土组合布局是钢材和混凝土两种原料的组合,它充裕阐扬两种质料的优点,而克服了相互的错误,得到普遍的应用。文中工程位于上海浦业路东侧,地上由七栋十八层府第及二栋二层配套公建构成,有一地下一层车库把5、6、7号房地下室联为一体。项目设计利用年限为50年,抗震设防烈度为7度,企图地动分组为第一组,地震计划底子地动加快度值为0.1g,场地类型为IV类(上海地区),场地特征周期0.9s。建筑物安详等级二级,地基根本安好等级为一级。修建物抗震设防种别为丙类。18层府第为现浇钢筋混凝土剪力墙结构体例,剪力墙抗震等级为三级,2层配套公建框架抗震品级为三级。

1项目结构阐明

1)地下室楼盖给与现浇钢筋混凝土井字梁结构,楼板厚度:人防顶板200mm,地下一层顶板180mm,其他120mm。地上1层顶板接纳钢筋混凝土主次梁结构体例,楼板厚度140mm,设备层到顶层楼盖给与现浇钢筋混凝土梁板构造体系,室内除分户墙处配置次梁外,底子不设次梁,楼板厚度在电梯井和有次梁的处为120mm;其他地域均为200mm。

2)主要原料

楼板钢筋接纳热轧钢筋基本采用HRB400钢,d≤10时给与HPB 235钢,主构造梁、柱、墙钢钢筋采取HRB400钢。附属布局钢筋采用HRB 335钢。钢筋混凝土柱及剪力墙混凝土等级:C45—C60。钢筋混凝土梁及楼板混凝土品级为C35。

2计算模型

构造争论混凝土品级如表1所示。

3构造的抗震规划

举行模子分析时,采用了刚性板假定。地动信息:地动烈度为8.00度;园地类别为3类;计划地动分组为一组;特征周期为0.40s;框架的抗震品级为1级;剪力墙的抗震等第为1级;活荷质量折减系数取0.50;周期折减系数取0.90;结构的阻尼比为4.50%。较量时思量了恒载、活载、风载、X向地动感化、Y向地动作用和竖向地震作用等工况,水平地动感化思量了祸联振动的影响及双向地震作用的旋转效应。采用钢布局规划软件PKPM对塔1和塔2分辨进行企图(图1)。

4效验阐明

在构造打算中,一样关注布局的前3个周期。下面我们选择塔1和塔2的前3个周期举办阐明,结构的自振周期分别如表2,表3所示。争论结果说明:

1)旋转为主的第1周期与平动为主的第1周期之比均小于0.9,餍足规范要求。

2)结构计算时取了30个振型,X方向振型参预质量到达了96.5%,Y方向振型参加质量到达了96.15%,均大于90%,餍足规范的要求[1-4]。

5层间位移

地震感化下最大位移如表4和表5所示。

从表4、表5能够看出,在单双向地震作用下,层移满足要求。

6弹性时程分析

该结构采用了Taft自然波(特征周期为0.45s)和Elcentro天然波(特性周期为0.40~0.50s)及一条人工波(特征周期为0.40s)举行时程分析,此中:Taft天然波记录时长均为40s,Elcentro天然波记录时长均为11.98s,人工波记录时长均为30s;楼层底部与规范划定的地动反响谱(特性周期为0.40s)计较效验如表6,表7所示。

从表6,表7或许看出,每条时程曲线较量所得的布局底部剪力均大于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65%;三条时程曲线计算所得的布局底部剪力均匀值均大于振型剖析反映谱法求得的底部剪力的80%,满足规范要求。楼层底部弯矩如表8,表9所示。

从表8,表9或许看出:三条时程曲线争论所得的构造底部弯矩均匀值均小于振型解析反应谱法求得的底部弯矩,可以按振型理会回响谱法计算的地振内力举办结构企图。

7与ETABS软件进行的构造计算较量

塔的布局周期、最大层间位移角、结构计算总质量斗劲效验如表10—表13所示。

从以上各表可以看出,ETABS效验与PKPM成效斗劲相符。

8典型节点剖析

在本工程中,有一类相比拟较特别的节点,钢骨柱与混凝土梁的连接。对于混凝土梁与钢骨柱的毗连,凡是有以下3种方法:

1)把混凝土梁中的钢筋举办穿筋处置,这样会削弱钢骨柱的截面。当然经过孔洞的补强,理论上或许减小截面减弱的影响,然则实际效果需经过试验验证。

2)回收钢筋毗连器举行处理,混凝土梁的所受的力通过毗连器通报给柱子,颠末实际的工程验证,该要领的传递效果较好。然而钢筋连接器对付施工的要求精度比较高,施工成本、连接器的成本相对计较大。这样无疑会增加造价。

3)本工程在柱子的翼缘(混凝土梁高局限内)上下各焊接了一个横的钢板,在竖向偏向又焊接了一个竖钢板。然后钢筋混凝土梁的钢筋经由焊接在这上下两个钢板长进行力的传递。这种技术已经在某些工程中进行了应用,效果较好。与第二种方案比拟,此种方案无论从本钱还是施工精度上,都大大的节省了人力和物力。

9结语

在现浇钢筋混凝土组合构造领域内,无论是理论研究或是工程实践中,都已获得普遍应用。非常是在高层建筑和大跨桥梁方面的应用,发展十分敏捷,要留意在实际工程中,概括考虑多方面的因素,对付一些比力重大的节点形式,一定要本着餍足布局受力的要求举行惩罚。

参考文献:

[1]GB 50011—2010 修建抗震计划规范[S].

[2]GB 50007—2003 钢布局计划规范[S].

[3]GB 50009—2001 修建布局荷载规范(2006版)[S].

[4]GB 50010—2010 混凝土布局规划规范[S].

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