当前课程知识点:混凝土建筑结构 > 4. 高层建筑结构 > 4.5剪力墙结构 > 4-17底部大空间剪力墙结构的布置
同学你好
这一讲的内容是底部大空间剪力墙结构的布置
除了正常的剪力墙结构之外
有的时候由于建筑功能上的需要
我们
希望在底部形成大空间
举例来说
比如宾馆建筑
标准层宾馆的建筑平面
墙体的位置比较固定
适合采用剪力墙结构
但是在底层或者底部数层
建筑功能有变化的时候
比如需要布置门厅 餐厅 会议室
或者其他娱乐设施等等建筑功能
这个时候又要求有较大的空间
满足灵活布置的要求
这个是宾馆建筑
另外对于住宅建筑来说
现在很多临街的建筑设计成商住楼
就是在底部数层商用
上部住宅
也就是说在标准层房间
它的布置比较固定
适合采用剪力墙结构
但是临街的建筑在底部几层
又有商用的要求
那么这个商用它就需要有大空间
或者是灵活分隔的这种要求
也就是说在下部我们就需要把它布置成
大空间的这种建筑形式
那什么是底部大空间剪力墙呢
它是把上部标准层的剪力墙一部分落地
另外一部分不能直接落地
而改成框支剪力墙
以满足建筑空间灵活布置的要求
比如这是一个底部大空间剪力墙的例子
上面从二三层以上
剪力墙的位置是比较固定的
下部
因为是临街的建筑
它有大空间的需要
可以很清楚的看出来
在这个面上
剪力墙是没有落地的
然后用比较粗大的柱子
给它
给它托起来了
内部的剪力墙
比如说在楼电梯间的位置
那一部分的剪力墙
它的落地对建筑上来说是没有影响的
底部大空间剪力墙
或者大底盘多塔楼结构的布置
需要有一些注意事项
比如说要注意竖向荷载的有效传递
结构的刚度沿着高度方向尽量均匀变化
避免突变
那像刚才举的例子里面它就有突变
这个时候怎么办
我们需要验算它的刚度
突变的刚度它在一定范围之内也是允许的
底部侧向刚度
和标准层相比较
它有比较大的削弱
这个原因在哪呢
因为底部取消了一部分的剪力墙
而把它改成框架
本身框架的抗侧刚度
肯定要比实体的剪力墙的抗侧刚度
要小得多
而且底部由于建筑功能上的要求
一般它的层高也比标准层要高
所以这就导致了底部的抗侧刚度
比标准层相比较有比较大的削弱
底部侧向刚度较小了之后
它有什么影响呢
水平力作用下
我们知道水平力作用下层间位移怎么来求呢
就是这一层的层剪力
除以这一层的抗侧刚度
那么层剪力对于底层来说
水平力
肯定是最大的
因为这一层以上所有层的水平力
在底层计算层剪力的时候都有贡献
所以层剪力最大
而它的抗侧刚度又相对比较小
所以导致侧向的位移就比较大
延性也比较差
底部大空间剪力墙布置的时候
为了使刚度相差不是太多
我们要注意第一控制建筑物
沿高度方向的刚度变化幅度
也就是说你可以变
但是幅度不能太大
比如我们可以采取一些加强措施
增加落地剪力墙的厚度
在电梯间 楼梯间
也就是说交通核的那些部位
可以落地的那一部分剪力墙
我们把它的厚度增加
这样它的刚度就可以增加
提高底部剪力墙的强度等级
比如说上部的混凝土
我采用的是C40
然后这一层底层我把它改成C45或者C50
这个也是提高了它的强度等级
增加了它的刚度
把落地剪力墙布置成筒状
或者是Ⅱ型双层的这种组合截面形式
上面的剪力墙是单片的
下面我们可以给它设计成双片的
这个是规范上关于
转换层设置的一些计算的要求
转换层设置的时候可以在一二层
也可以在二层以上
比如说三四层四五层
那么它的要求是不同的
这个页面上显示的是转换层
转换层设置在一二层的时候
要求转换层与其上
就是它上面的层的
结构的等效刚度比需要满足这个要求
这个里面就是当转换层设置层
在二层以上的时候
有哪些要求
这在计算的时候
比如说
转换层设置在二层以上的时候
转换层和它相邻
上层结构的侧向刚度比需要满足这边的式子
而且转换层下部
与转换层上部结构的侧向刚度比
还要另外满足这个式子
这个计算简图就是在页面的右边上面
这两个图可以参考
底部大空间剪力墙布置的时候还要注意一下
落地剪力墙的间距有要求
比如说非抗震设计的时候
抗震设计的时候
这都有不同的要求
还有框支柱
与相邻的落地剪力墙之间的距离也有要求
再一个就是采用有效的转换结构构件
提高转换层附近楼盖的承载力及刚度
对这个地方为什么要有这个要求呢
因为在结构的底部框支剪力墙要卸载
就说上面的是设计的是有剪力墙
不落地的这部分剪力墙它承担的荷载
不能凭空消失
它要卸载卸到其他的构件上
落地的剪力墙所承受的侧向力肯定要增加
所以这个时候侧向力转移
是靠谁呢
是靠楼盖结构平面内的剪力来实现的
这样就必须保证转换层附近的楼盖
它有这种能力
那对转换层附近的楼盖就有要求
这个时候是应采用
注意一下这是应采用现浇混凝土结构
板厚不应小于180mm
转换构件不单是可以采用厚板来转换
还可以采用转换梁 转换桁架
箱型结构 斜撑等等都是可以的
转换的厚板什么时候用
因为它刚度稍微要弱一些
所以在非抗震设计的时候
和6度抗震设计的时候
可以采用转换厚板
来看一些例子
这个是转换层的一些形式
左边上下对应的
这是一个梁式转换层
我们在下边
左边下面这个平面图上取一个剖面
画在左边上面这个图上
这个就是梁式转换层
它的平面图和它的剖面图
右边这个是板式转换层
从这也可以看出来它是一块厚板
它上面的荷载通过厚板
传给下面的框支柱子
所以这个是板式转换层
然后如果要求它的刚度比较大的时候
可以设计成这种箱型
就是右下方的箱型转换层
还有哪些形式呢
比如说上面这个画的是桁架转换层
桁架转换层
下面是斜柱或者是合柱的形式
这个图上画的
左边转换梁
右边的转换墙
从这个转换墙
可以看一下
转换墙墙体的面积还是比较大的
转换墙上面开的窗比较密
然后下面是开的洞口比较大
它有什么用
比如说是
公共建筑的一些入口
在入口的位置
你不能开的跟上面一样
它开的这么小的洞口
这个入口建筑上没法处理了
所以我们可以采用转换墙的形式
然后做成形成比较大的
便于布置的这种入口的形式
另外还可以采用转换桁架
合柱就是上面柱子比较密
然后下面给它做成比较稀的柱子
这个也是一种处理方式
另外还可以采用转换拱的形式
好 这一讲的内容就到这里
再见
-教材与课程内容
--教材
-1.1概述
-1.2现浇单向板肋梁楼盖
-1.3双向板肋梁楼盖
-1.4无梁楼盖+1.5装配式楼盖
--1-19无梁楼盖
-1.6楼梯与雨蓬
--1-20楼梯
--1-21雨蓬
-1. 楼盖--课后习题
-2.1单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置
--2-3变形缝
-2.2排架计算
--2-8内力组合
-2.3单层厂房柱
--2-9单层厂房柱
--2-11牛腿设计
-2.4柱下独立基础
-2.5吊车梁
--2-13吊车梁
-2. 单层厂房--课后习题
-3.1多层框架结构的组成与布置
-3.2框架结构内力与水平位移的近似计算方法
-3.3多层框架内力组合
-3.4无抗震设防要求时框架结构构件设计
-3.5多层框架结构基础
-3. 多层框架结构--课后习题
-4.1概述
-4.2高层建筑结构体系与布置原则+4.3高层建筑结构上的作用
-4.4剪力墙构件
-4.5剪力墙结构
-4.6框架—剪力墙结构
-4.7筒体结构
--4-28筒体结构
-4. 高层建筑结构--课后习题
-单层厂房主要构件及计算方法演示视频——西安交通大学本科生王宇、龙杰烨、张松、刘昊洋作品