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高层公寓框支-剪力墙结构设计的几项措施(2)

  2.1 减轻转换层自重
  香港地区此类建筑物较多,但它们不考虑抗震设防,而注重综合的效益,对结构经济指标控制不很严格,因此一般均采用厚板为转换层。厚板材料耗用量大,结构经济指标差,因其自身重量大,又带来地震作用大,使框支内力增大。本工程设计时从减轻自重出发,尽管上部剪力墙方向复杂,仍优先考虑梁系转换。梁高2m,梁宽一般为1.2m、1.5m及 1.8m.
  2.2 加强梁的抗扭刚度
  计算结果显示梁的扭矩大,配置纵向抗扭钢筋及横向抗扭箍筋均难满足要求,因此 采用部分封底,形成箱形,转换层上、下板厚均为200mm.
  2.3 加强转换梁与中筒的连接
  转换梁与中筒连接处负弯矩大,钢筋锚固构造也存在问题,且转换梁断面与筒体壁厚500mm显得不很协调,故采用在转换层的高度范围筒体设置钢筋混凝土箍,以加强此处连接。
  与厚板相比,本工程的部分箱形转换层挖空率约为27%,对节省混凝土用量和减小 地震力均有较大意义。
  3、框支层设计
  框支-剪力墙结构的薄弱部位在框支层,故加强其延性,提高抗震性能是十分重要的。
  3.1 增加墙量及刚度
  本工程建筑功能要求大空间,不能设置更多的落地剪力墙,故在不影响功能的情况下,争取中筒四角加设T形落地墙体,以增加框支层墙量及刚度。
  3.2 采用钢纤维混凝土,提高抗震性能
  为提高框支层抗震性能,提高其延性,国内已有工程采用型钢混凝土结构及配有构 造纵向钢筋及螺旋箍筋的钢筋混凝土柱。本工程框支层竖向构件包括墙和柱,采用钢纤维混凝土,1m3混凝土内钢纤维掺量为80kg,可提高抗拉强度设计值约35%,提高抗剪强度设计值约50%。除强度提高外,钢纤维混凝土与普通混凝土同时使用,不需要采取特殊的 构造措施,因此可用于设计需要加强的部位,而不需要的部位可以不用,具有较大的灵活性。本工程地下3层,由于地下室墙多,抗震性能较好,不必采用钢纤维混凝土,但为了有一过渡,钢纤维混凝土用于地下1层至转换层顶面的竖向构件。施工时注意钢纤维应搅拌均匀,避免结团;采用商品混凝土时,也可以委托搅拌站提供钢纤维混凝土。
  钢纤维混凝土用于建筑结构,目前国内尚不多见,本工程设计尚处于摸索阶段,由于应用的灵活性以及可提高强度改善抗震性能,其应用前景是非常广阔的。
  框支-剪力墙结构抗震性能差,造价高,应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要,有时结构设计又不可避免此种结构型式,对此应采取措施积极改善其抗震性能,尽可能减少材料消耗,以降低工程造价。
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