《框架－剪力墙结构》课件

框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构是一种常见的建筑结构体系，结合了框架结构和剪力墙结构的优点，具有良好的抗震性能和空间利用率。课程介绍框架-剪力墙结构结合了框架和剪力墙的优点，广泛应用于高层建筑。结构体系深入了解框架-剪力墙结构的优缺点，设计原理和施工技术。工程实践学习框架-剪力墙结构的典型案例，并探讨建筑工程质量控制要点。结构体系概述框架结构框架结构由梁和柱构成，主要抵抗水平荷载和竖向荷载。剪力墙结构剪力墙结构由墙体承担主要剪力，提高建筑物的抗侧能力。框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构是将框架结构和剪力墙结构结合起来，充分发挥各自优势。框架结构的特点11.空间利用率高框架结构由于其柱网布置灵活，可根据需要调整建筑空间的划分和布局。22.施工方便快捷框架结构的构件通常尺寸较小，易于运输和安装，施工周期相对较短。33.适应性强框架结构可以适应多种建筑功能和造型要求，适用于各种地质条件和气候环境。44.结构整体性较强框架结构通过梁柱连接形成整体结构体系，具有较高的抗震性能。剪力墙结构的特点抗侧力强剪力墙结构的抗侧力性能优异。它可以有效地抵抗地震和风荷载，保障建筑物的整体稳定性。空间利用率高剪力墙可以作为承重墙和围护墙使用，减少了结构构件的数量，提高了建筑物的空间利用率。框架-剪力墙结构的优缺点优点缺点抗震性能好施工难度较大空间利用率高造价较高结构整体性强对施工工艺要求高抗风能力强设计和计算难度较大框架-剪力墙结构的力学性能1抗侧移能力强剪力墙在水平荷载作用下，能有效地抵抗侧向位移，提高结构的整体稳定性。2抗震性能优越框架-剪力墙结构能有效地吸收地震能量，降低结构的震害程度，提高抗震安全系数。3空间刚度大结构整体刚度高，能有效地控制结构的变形，提高结构的稳定性和使用舒适性。框架-剪力墙结构的受力分析1水平荷载地震、风荷载2剪力墙抵抗水平荷载3框架传递竖向荷载4基础传递全部荷载框架-剪力墙结构在受力分析时，应重点关注水平荷载的传递路径。水平荷载主要通过剪力墙传递到基础，框架结构则主要承担竖向荷载，并与剪力墙共同抵抗水平荷载。框架-剪力墙结构设计流程方案设计确定建筑物平面布置、结构形式、主要材料等。结构计算进行结构荷载分析、内力计算和构件截面尺寸确定。施工图设计绘制详细的施工图纸，包括平面图、立面图、剖面图等。设计审查由专家或审查机构对设计方案进行审查，确保其符合规范要求。水平荷载分配原则刚度比框架和剪力墙的刚度比决定了水平荷载的分配比例，刚度大的结构承担更多荷载。抗侧移刚度抗侧移刚度是指结构抵抗水平荷载的能力，越高的抗侧移刚度，结构越稳定，水平荷载分配越均匀。结构形式框架-剪力墙结构的具体形式，如框架和剪力墙的布置方式、楼层高度等，也会影响水平荷载的分配。框架-剪力墙结构设计重点合理分配荷载框架和剪力墙之间荷载分配合理，避免一方超负荷，影响整体稳定性。需要充分考虑结构的整体性和各部分之间的相互作用关系。控制构件尺寸框架梁、柱和剪力墙的尺寸应根据荷载和抗震要求进行合理设计，确保结构的强度和刚度。加强节点构造框架与剪力墙节点需要加强设计，保证节点的强度、刚度和抗震性能，避免出现开裂或破坏现象。优化施工工艺施工过程中应严格控制质量，保证构件的尺寸精度和连接质量，确保结构的安全可靠。框架梁的设计11.荷载计算框架梁需要承受来自上部楼层和屋面的荷载，包括恒载和活载。22.截面尺寸根据荷载和跨度确定梁的截面尺寸，确保梁的承载能力和刚度。33.配筋设计根据梁的弯矩和剪力确定钢筋的类型、数量和布置。44.抗震设计框架梁需要满足抗震规范的要求，确保结构在发生地震时具有足够的抗震性能。框架柱的设计框架柱的截面尺寸根据楼层高度、荷载情况和设计要求，选择合适的框架柱截面尺寸，确保结构安全性和经济性。框架柱的钢筋配置根据荷载和受力情况，设计框架柱的纵向钢筋和箍筋，并严格控制钢筋的规格和间距。框架柱的连接节点框架柱与梁、基础的连接节点是结构的重要组成部分，需要仔细设计，确保节点的承载能力和抗震性能。框架柱的施工工艺框架柱的施工需要严格按照设计图纸和施工规范进行，确保混凝土浇筑质量和钢筋的正确配置。剪力墙的设计墙体材料剪力墙通常采用钢筋混凝土，以保证结构的强度和刚度。配筋设计需根据荷载、跨度、开洞尺寸等因素进行合理配筋，保证墙体的抗剪强度和抗弯强度。尺寸和形状剪力墙的厚度、高度、长度和形状应满足设计要求，并考虑与其他结构的配合。抗震设计剪力墙在抗震设计中起着重要作用，需根据抗震等级进行相应的加固和设计。基础的设计11.地基承载力根据建筑物的荷载和地质条件，确定地基承载力。22.基础类型选择合适的基础类型，如独立基础、条形基础、筏板基础等。33.基础尺寸根据荷载和地基承载力计算基础尺寸，确保基础的稳定性和安全性。44.基础深度确定基础埋深，满足抗冻深度要求，避免冻胀影响。抗震设计要求抗震等级根据建筑物的重要性、场地地震烈度和结构类型确定。抗震设防目标确保结构在设计地震作用下，能够满足安全、使用和耐久性要求。抗震措施包括合理布置结构体系、提高结构抗震强度和刚度，以及设置抗震构造措施。抗震性能分析运用有限元分析等方法，评估结构在不同地震作用下的性能，以确保结构安全可靠。构造措施和构造细部混凝土浇筑确保混凝土浇筑质量，避免出现蜂窝、麻面、漏浆等缺陷。钢筋焊接加强钢筋焊接质量控制，防止焊接缺陷，保证连接牢固。模板制作模板制作要符合设计要求，保证尺寸准确，表面光滑。保温隔热根据建筑节能要求，采用合适的保温隔热材料，保证建筑保温性能。典型失效模式和检查要点框架梁弯曲失效框架梁弯曲失效是常见的失效模式，通常发生在梁的跨中部位。框架柱剪切失效框架柱剪切失效多发生在柱的底部或连接部位，检查要点包括混凝土裂缝和钢筋锈蚀。剪力墙剪切失效剪力墙剪切失效通常发生在墙体底部或洞口附近，检查要点包括墙体开裂、钢筋锈蚀和混凝土强度不足。框架结构连接部位失效框架结构连接部位失效是较为复杂的失效模式，需要仔细检查连接节点的混凝土强度、钢筋配置和焊接质量。质量控制要点材料质量控制严格控制原材料质量，确保水泥、钢筋、砂石等符合相关标准，并做好进场验收记录。施工工艺控制严格按照设计图纸和施工规范进行施工，重点关注混凝土浇筑、钢筋绑扎、墙体砌筑等关键工序。尺寸控制严格控制结构构件的尺寸偏差，确保框架柱、剪力墙、梁等结构构件符合设计要求。节点控制重点关注框架梁与柱、剪力墙与柱、墙体与基础等节点的构造细节，确保连接牢固、安全可靠。验收控制严格执行分项工程验收制度，确保每道工序合格后才能进行下一道工序，并做好验收记录。施工准备与施工技术要点施工前，需进行详细的现场勘察、测量放线和模板制作，确保工程顺利进行。施工中，严格控制混凝土浇筑的温度、振捣、养护等环节，确保结构的强度和耐久性。框架梁和柱的施工应注意模板的支撑和固定，保证其几何尺寸和位置精度。剪力墙的施工应采用一次性浇筑，保证其整体性和强度。基础施工应按设计要求进行，并进行沉降观测，防止不均匀沉降导致结构破坏。常见问题分析与解决框架-剪力墙结构在施工过程中会遇到各种问题，例如：混凝土浇筑质量控制、钢筋绑扎质量控制、墙体开洞和预留孔洞的处理、门窗安装等。对于常见的施工问题，需要分析原因并制定相应的解决方案，确保工程质量和施工安全。例如，对于混凝土浇筑质量问题，可以通过加强混凝土配合比控制、严格控制浇筑时间和振捣方式等措施来解决。案例分析案例一某高层住宅项目，采用框架-剪力墙结构，结构高度为100米。该项目在抗震设计方面采用了先进的理念和技术，有效提高了结构的抗震性能。案例二某大型商业综合体项目，采用框架-剪力墙结构，结构高度为150米。该项目在结构设计方面充分考虑了建筑功能和使用要求，确保了建筑物的安全性和耐久性。建筑工程质量常见问题混凝土质量问题混凝土强度不足、坍落度不符合要求、养护不到位，都会导致结构承载力下降。钢筋质量问题钢筋规格、数量、位置错误，钢筋连接质量不合格，都会影响结构的整体稳定性。砌体质量问题砌体材料强度不足、砌筑砂浆配比不当、砌体空鼓、裂缝等问题，会降低墙体抗震性能。防水、保温质量问题防水层漏水，保温层保温效果差，会造成建筑物渗漏、结露，影响使用功能。检查要点和质量验收标准施工阶段重点关注框架梁、框架柱、剪力墙等关键部位的尺寸、位置、钢筋绑扎、混凝土浇筑等方面。验收阶段严格按照国家相关规范和设计要求进行检验，确保工程质量符合标准。质量验收主要包括外观质量、材料质量、结构质量和安全性能等方面的验收。BIM在框架-剪力墙结构中的应用11.模型协同不同专业之间能够实现模型协同，避免冲突，提高设计效率。22.可视化分析BIM模型可以进行可视化分析，例如结构荷载路径、应力分布等。33.施工模拟BIM模型可以模拟施工过程，优化施工方案，减少现场误差。44.碰撞检测BIM模型可以进行碰撞检测，避免设计和施工过程中的错误。国内外设计标准比较中国标准中国建筑工程结构设计规范GB50017-2017中国钢结构设计规范GB50017-2017中国混凝土结构设计规范GB50010-2010国外标准美国混凝土协会规范ACI318美国钢结构规范AISC欧洲规范Eurocode新技术发展趋势BIM技术应用BIM技术在框架-剪力墙结构设计、施工、运维全生命周期中发挥着重要作用，提高效率、降低成本。智能化建造自动化机器人、无人机等技术应用，提高施工效率，提升安全性，降低人力成本。新型材料应用轻质、高强材料，如轻型钢结构、新型复合材料等，提高结构强度，降低建筑自重。抗震性能提升新型抗震结构体系，如消能减震技术、隔震技术等，提