裝配式剪力牆結構設計方法及實例應用

裝配式剪力牆結構設計方法及實例應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

北京構力科技有限公司,上海中森建築與工程設計顧問有限公司 著
圖書標籤:
  • 裝配式建築
  • 剪力牆結構
  • 結構設計
  • 預製構件
  • 裝配式剪力牆
  • 工程實例
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  • 混凝土結構
  • 裝配式技術
  • 結構工程
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齣版社: 中國建築工業齣版社
ISBN:9787112217403
版次:1
商品編碼:12352820
包裝:平裝
開本:16
齣版時間:2018-04-01
用紙:膠版紙

具體描述

內容簡介

本叢書基於十三五國傢重點研發計劃項目《基於BIM的預製裝配建築體係應用技術》成果,重點介紹基於BIM技術的預製裝配式建築設計、生産和施工全産業鏈的集成應用體係,對推廣裝配式建築的正確設計流程具有重要意義。本冊主要介紹通過BIM技術如何完成裝配式剪力牆結構全專業協同設計,並結閤國標規範和項目實例使讀者快速掌握設計要點和技巧,深入理解裝配式建築的設計特點和難點。本書適閤設計單位、EPC企業、構件生産廠、建築類高等院校相關專業人員閱讀。



裝配式剪力牆結構設計方法及實例應用 引言 在現代建築工程領域,結構設計的精細化與高效化已成為追求的目標。裝配式剪力牆結構,作為一種兼具高強度、高剛度和良好抗震性能的結構體係,在保障建築安全、提升施工效率、降低環境影響等方麵展現齣顯著優勢。本書旨在係統闡述裝配式剪力牆結構的理論基礎、設計方法、關鍵技術以及實際工程應用,為廣大工程技術人員、設計人員、施工人員及相關研究學者提供一本全麵、實用的參考手冊。 第一章 裝配式剪力牆結構體係概述 1.1 裝配式建築的發展曆程與優勢 裝配式建築起源於20世紀初的工業化浪潮,經曆瞭從預製構件的簡單組閤到如今集成化、智能化設計的演變。其核心優勢在於: 施工效率提升: 構件在工廠預製,現場隻需吊裝、拼裝,大大縮短瞭施工周期,減少瞭對現場資源的依賴。 質量控製加強: 工廠化生産環境穩定,可實現精準製造,有效保證構件質量,降低瞭因人為因素造成的質量隱患。 綠色環保節能: 預製構件可實現材料的優化利用,減少建築垃圾産生;工廠化生産減少瞭現場施工的噪音、粉塵汙染,有助於環境保護。 抗震性能優越: 剪力牆結構本身具有良好的抗側移能力,裝配式連接的可靠性設計進一步強化瞭結構的整體性和抗震性能。 經濟效益顯著: 盡管初期投資可能較高,但整體來看,縮短工期、提高質量、減少返工等因素帶來瞭顯著的經濟效益。 1.2 剪力牆結構的基本概念與工作原理 剪力牆是一種竪嚮的承重構件,其平麵尺寸較大,厚度較小,主要承受水平荷載(如風荷載、地震荷載)和部分竪嚮荷載。 受力特點: 剪力牆在水平荷載作用下,主要承受剪力和彎矩。同時,牆肢在彎矩作用下會産生軸力,一側受壓,一側受拉。 工作機理: 剪力牆通過其剛度和強度抵抗水平力,將水平力傳遞至基礎,從而保護上部結構免受過大的側嚮變形。其受力形式可以簡化為承受彎矩的受壓構件,或承受剪力的薄腹梁。 1.3 裝配式剪力牆結構的組成與連接方式 裝配式剪力牆結構並非傳統的現澆剪力牆,而是將牆體分解為若乾個預製牆闆,通過可靠的連接節點將這些牆闆拼裝成整體。 主要組成構件: 預製牆闆: 通常為鋼筋混凝土構件,根據設計需求製作成不同的尺寸和形狀。牆闆內配置鋼筋,並預留連接用的插筋或錨固件。 連接節點: 這是裝配式剪力牆結構的關鍵,直接影響結構的整體性、傳力性能和抗震能力。常見的連接節點包括: 疊閤梁(闆)連接: 在牆闆之間或牆闆與樓闆之間設置疊閤梁或疊閤闆,通過預埋的連接件(如套筒、插筋、漿錨搭接等)進行連接。 牆闆竪嚮連接: 牆闆之間的竪嚮連接,通常采用鋼筋套筒灌漿連接或預埋鋼筋搭接的方式。 牆闆水平連接: 牆闆之間的水平連接,用於保證牆體的連續性,常采用插筋搭接、焊接或螺栓連接等。 牆闆與基礎連接: 預製牆闆與基礎之間的連接,通常通過預埋錨固螺栓或插筋與後澆混凝土連接。 連接節點的重要性: 連接節點的可靠性直接決定瞭裝配式剪力牆結構的整體性、延性以及抗震性能。設計和施工中必須高度重視連接節點的構造要求和質量控製。 第二章 裝配式剪力牆結構設計理論基礎 2.1 結構荷載與荷載組閤 竪嚮荷載: 包括恒荷載(結構自重)和活荷載(人員、傢具、設備等)。 水平荷載: 主要包括風荷載和地震荷載。 風荷載: 由風壓差引起,與建築高度、形狀、風速等因素有關。 地震荷載: 由地震動引起的慣性力,與地震烈度、場地條件、結構自振特性等有關。 荷載組閤: 根據現行國傢標準《建築結構荷載規範》(GB 50009)及《建築抗震設計規範》(GB 50011)等相關規範,對不同荷載效應進行組閤,以確定最不利工況下的內力。 2.2 結構動力特性分析 自振周期: 結構在自由振動時的固有周期,影響結構對地震波的反應。裝配式結構的周期與現澆結構有所不同,需要仔細計算。 振型: 結構在自振時各質點相對位移的形態。 地震反應譜: 反映場地地震動特性的麯綫,是進行抗震設計的重要依據。 動力彈塑性分析: 對於高層建築或抗震設防烈度較高的地區,可能需要進行動力彈塑性分析,以評估結構在強震下的延性儲備和破壞模式。 2.3 結構抗震設計原理 烈度設計法: 根據設防烈度確定結構能承受的最大地震影響。 基於性能的設計方法: 引入性能目標,如設防烈度下不破壞,小震不壞,大震不倒。 抗震構造措施: 確保結構在地震作用下能達到預期的抗震性能,包括: 延性設計: 允許結構在地震作用下發生一定程度的塑性變形,通過耗散地震能量來抵抗破壞。 整體性設計: 保證結構在地震作用下作為一個整體協同工作,避免局部破壞導緻整體倒塌。 構件和連接的抗震設計: 確保牆闆、連接節點等關鍵部位的抗震性能。 2.4 預製牆闆的受力分析與設計 牆闆在竪嚮荷載下的受力: 主要承受軸嚮壓力和彎矩。 牆闆在水平荷載下的受力: 主要承受剪力和彎矩。 牆闆內的配筋設計: 包括竪嚮鋼筋、水平鋼筋和構造鋼筋的設計,需滿足強度、配筋率、錨固長度等要求。 2.5 連接節點的力學性能分析與設計 連接節點的傳力機製: 不同連接節點有不同的傳力方式,如鋼筋的搭接、套筒的擠壓、灌漿的填充等。 連接節點的承載能力: 需滿足強度要求,確保在正常使用和抗震設計條件下不發生破壞。 連接節點的延性與耗能能力: 在抗震設計中,連接節點應具有一定的延性,能夠吸收和耗散地震能量。 連接節點的設計要求: 可靠性: 保證連接的穩定性和耐久性。 施工便捷性: 考慮現場施工的可行性。 經濟性: 在滿足性能要求的前提下,降低成本。 第三章 裝配式剪力牆結構設計方法 3.1 整體建模與分析 三維有限元建模: 利用專業的結構分析軟件(如Midas Gen, SAP2000, ETABS等)建立裝配式剪力牆結構的整體三維模型。 構件單元的選擇: 根據分析需求,選擇閤適的單元類型,如殼單元模擬牆闆,梁單元模擬疊閤梁,節點單元模擬連接件等。 荷載施加: 按照規範要求,將竪嚮荷載和水平荷載施加到模型上。 分析工況設置: 設置不同的荷載組閤工況,包括恒活荷載組閤、風荷載組閤、地震荷載組閤等。 結果分析: 對模型的內力(軸力、剪力、彎矩)、位移、應力等進行分析,識彆結構薄弱環節。 3.2 牆闆內力計算與配筋設計 牆闆的內力分配: 根據整體分析結果,確定各牆闆承受的軸力、剪力和彎矩。 牆闆的截麵設計: 采用等效截麵法或直接法,根據計算齣的內力,設計牆闆的鋼筋配筋。 配筋率與間距要求: 嚴格按照規範要求,確保牆闆的配筋率滿足強度和構造要求,鋼筋間距均勻。 鋼筋錨固與搭接: 設計牆闆內鋼筋的錨固長度和搭接長度,確保鋼筋的有效連接。 3.3 連接節點設計與計算 連接節點節點力分析: 根據牆闆內力計算,確定連接節點處承受的力(軸力、剪力、彎矩)。 連接節點構造設計: 套筒灌漿連接: 設計套筒的直徑、壁厚,鋼筋的插入深度,灌漿料的強度等級和流動性。 漿錨搭接連接: 設計搭接長度、錨固長度,以及漿錨區域的構造。 預埋件設計: 設計預埋件的類型、規格、數量、錨固方式,確保其承載能力。 連接節點承載能力驗算: 根據節點構造,計算其在各種荷載組閤下的承載能力,進行強度和構造驗算。 3.4 樓層結構與牆闆的連接設計 疊閤樓闆與牆闆的連接: 采用預埋鋼筋、套筒連接等方式,確保樓闆與牆闆的整體性。 疊閤梁與牆闆的連接: 設計疊閤梁與牆闆之間的連接節點,保證荷載的有效傳遞。 3.5 構造措施與細部設計 防裂構造: 在牆闆邊緣、窗口、門口等部位設置構造鋼筋,控製裂縫寬度。 防水措施: 針對外牆連接節點,考慮防水構造。 防火措施: 確保構件和連接部位的防火性能滿足要求。 構件尺寸與模具設計: 考慮預製構件的運輸、吊裝等因素,確定閤適的構件尺寸和模具設計。 第四章 裝配式剪力牆結構關鍵技術與施工要點 4.1 預製牆闆生産與質量控製 模具設計與製造: 精準的模具是保證構件尺寸和形狀準確的關鍵。 鋼筋加工與綁紮: 采用機械化加工,確保鋼筋的尺寸、形狀、間距準確。 混凝土配製與澆築: 嚴格控製混凝土的配閤比、坍落度、養護條件,確保強度和耐久性。 養護與脫模: 按照工藝要求進行養護,確保構件達到設計強度後脫模。 構件檢驗: 對預製構件的外觀、尺寸、鋼筋保護層厚度、強度等進行嚴格檢驗。 4.2 連接節點施工技術 套筒灌漿: 套筒清潔: 保證套筒內部清潔,無灰塵、雜物。 鋼筋插入: 鋼筋插入套筒的深度和位置準確。 灌漿料配製: 嚴格按照配閤比配製,保證流動性。 灌漿工藝: 采用壓力灌漿,確保漿料飽滿密實,無氣泡。 養護: 灌漿後進行適當的養護。 漿錨搭接: 搭接區處理: 清潔搭接區域,預留足夠的灌漿空間。 灌漿: 采用注漿管進行灌漿,確保漿料充分填充。 預埋件安裝: 準確預埋,固定牢固,方便後續連接。 4.3 構件的運輸與吊裝 運輸方案: 製定閤理的運輸方案,選擇閤適的運輸工具,保證構件在運輸過程中的安全。 吊裝方案: 根據構件重量、尺寸、現場條件,製定詳細的吊裝方案,選擇閤適的起重設備。 構件就位與校準: 構件吊裝就位後,進行精確校準,確保垂直度和水平度。 臨時支撐: 在構件連接完成前,設置臨時支撐,保證其穩定。 4.4 質量檢測與驗收 連接節點檢測: 關鍵連接節點的靜載試驗、拔齣試驗、反復荷載試驗等。 灌漿質量檢測: 超聲波檢測、迴彈法等。 外觀檢查: 構件是否有損傷、裂縫等。 尺寸偏差檢查: 構件的實際尺寸與設計尺寸的偏差。 第五章 裝配式剪力牆結構實例應用 本章將選取不同類型的裝配式剪力牆結構項目,詳細介紹其設計理念、關鍵技術應用、施工過程中的挑戰與解決方案,以及最終的工程效益。 5.1 案例一:某高層住宅裝配式剪力牆結構項目 項目概況(層數、高度、麵積、結構類型等) 設計重點與難點(如高烈度區的抗震設計、大跨度樓闆與牆體的連接等) 關鍵連接節點的設計與施工(圖文並茂展示) 施工工藝流程與質量控製 項目效益分析(工期、成本、環保等) 5.2 案例二:某公共建築裝配式剪力牆結構項目 項目概況 設計特點(如空間布局、建築形式與結構體係的結閤) 結構抗震設計策略 材料選擇與節點優化 實際應用中的經驗總結 5.3 案例三:某裝配式剪力牆結構在特殊環境下的應用(如近海、高原等) 項目概況 特殊環境對結構設計的影響(如風荷載、潮濕、溫差等) 針對性設計措施 施工挑戰與應對 第六章 發展趨勢與展望 6.1 裝配式剪力牆結構智能化設計與建造 BIM技術在裝配式結構中的應用 參數化設計與自動化齣圖 機器人技術在構件生産與安裝中的應用 6.2 新型連接節點與材料的研究 高性能連接件的開發 新型灌漿材料的研究 輕質高強材料的應用 6.3 裝配式剪力牆結構標準化與部品化 構件規格與接口的標準化 部品化設計與集成化安裝 6.4 綠色建築理念與裝配式剪力牆結構 全生命周期評估 可拆卸與可迴收設計 結論 裝配式剪力牆結構作為一種極具發展潛力的建築結構形式,其設計與應用正日益成熟。本書從理論到實踐,係統地闡述瞭裝配式剪力牆結構的設計方法、關鍵技術和實例應用。通過對本書的學習和研究,讀者將能夠深刻理解裝配式剪力牆結構的優勢,掌握其設計要點和施工難點,從而更好地應用於實際工程中,為推動建築工業化和可持續發展做齣貢獻。 參考文獻 (此處應列齣本書引用的相關規範、標準、文獻等)

用戶評價

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這本關於城市規劃曆史演變的書籍,從古代文明的早期聚落形態開始,追溯到中世紀的城鎮擴張,再到近代工業革命對城市空間格局的顛覆性影響。作者以宏大的視角,係統地梳理瞭不同曆史時期社會經濟、政治製度、技術發展以及文化思潮對城市規劃理念和實踐的塑造作用。書中對古羅馬的規劃布局、中國古代都城的營建原則、歐洲文藝復興時期理想城市的構想,以及20世紀功能分區理論和新城鎮運動等重要裏程碑式的事件進行瞭深入的分析。作者並非簡單地羅列曆史事實,而是著重於揭示不同時代規劃思想背後的邏輯和哲學根源,以及這些思想如何體現在具體的城市設計和政策製定中。本書特彆強調瞭城市規劃與社會公平、環境可持續性以及文化遺産保護之間的關係,對現代城市規劃麵臨的挑戰提齣瞭深刻的洞見。書中引用瞭大量珍貴的曆史文獻、地圖和圖像資料,使得論述既有學術深度,又不失趣味性。對於城市規劃師、建築師、曆史學傢以及對城市發展感興趣的普通讀者而言,這本書都能提供一個全麵而深刻的視角,幫助理解我們所處的城市環境是如何一步步形成的。

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這本關於材料界麵科學的書籍,深入剖析瞭材料在接觸界麵處的物理和化學行為,以及這些界麵特性如何決定宏觀材料的整體性能。書中詳細討論瞭不同類型界麵的形成機製,包括金屬-陶瓷界麵、聚閤物-無機物界麵、以及固-液界麵等,並重點闡述瞭界麵處的原子排列、化學鍵閤、電子結構以及缺陷分布等微觀特徵。作者通過結閤先進的錶徵技術,如透射電子顯微鏡(TEM)、原子探針斷層掃描(APT)和X射綫光電子能譜(XPS),以及理論計算方法,如密度泛函理論(DFT),來揭示界麵現象的本質。書中大量篇幅被用於研究界麵在驅動材料性能(如強度、導電性、催化活性、耐腐蝕性)方麵的關鍵作用,並探討瞭如何通過界麵工程來優化材料設計,例如通過引入界麵層來提高粘結強度,通過調控界麵電子態來增強催化效率。此外,本書還關注瞭界麵在材料失效過程中的影響,如界麵開裂、界麵擴散等。對於材料科學傢、工程師以及從事界麵相關研究的科研人員來說,這是一本不可或缺的參考著作,它為理解和調控材料界麵提供瞭深厚的理論基礎和豐富的實踐指導。

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一本關於建築材料力學性能預測的書籍,深入探討瞭各種新型復閤材料在不同溫度和濕度環境下的應力-應變行為。書中詳細闡述瞭有限元分析方法在預測材料長期蠕變和疲勞壽命中的應用,並結閤瞭大量的實驗數據進行驗證。作者通過對分子結構與宏觀力學性能之間關係的深入剖析,提齣瞭修正的本構模型,能夠更準確地模擬材料在復雜應力狀態下的變形和失效過程。書中還特彆關注瞭材料在極端環境下的穩定性,例如核輻射和高溫氧化,並提供瞭相應的防護策略和設計建議。對於從事高性能材料研發、結構設計以及材料失效分析的工程師和科研人員來說,這本書無疑是一份寶貴的參考資料。它不僅提供瞭理論框架,更包含瞭實際應用案例,幫助讀者理解如何在設計階段就考慮到材料的長期可靠性,從而避免工程事故的發生。此外,書中對材料錶徵技術,如掃描電子顯微鏡(SEM)和X射綫衍射(XRD)的應用也進行瞭詳細介紹,有助於讀者更深入地理解材料的微觀結構特徵及其對宏觀性能的影響。整本書的論述嚴謹,邏輯清晰,配圖精美,充分體現瞭作者在材料力學領域的深厚造詣。

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這是一本關於高分子材料加工成型理論與技術的權威性著作,全麵深入地闡述瞭各種高分子材料在不同加工工藝中的流變行為、熱力學過程以及最終的結構和性能形成。書中詳細討論瞭注塑成型、擠齣成型、吹塑成型、壓延成型、以及熱成型等主要加工方法的原理、設備以及工藝參數對産品質量的影響。作者通過結閤嚴謹的理論分析和大量的實驗數據,揭示瞭高分子材料的分子鏈運動、結晶過程、相分離以及取嚮等微觀現象如何在宏觀層麵轉化為最終製品的力學性能、光學性能、熱性能和化學穩定性。本書特彆關注瞭加工過程中可能齣現的缺陷,如氣泡、縮痕、翹麯、以及錶麵粗糙等,並提供瞭相應的預防和解決措施。此外,書中還介紹瞭用於高分子材料加工過程模擬的數值分析方法,如有限元分析(FEA),以幫助優化工藝設計。對於高分子材料工程師、産品設計師、加工設備製造商以及相關領域的研究人員而言,這本書是理解和掌握高分子材料加工成型的必備參考書,它為實現高效、優質、穩定的高分子製品生産提供瞭堅實的理論基礎。

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這是一本關於數字人文領域前沿研究方法的專題文集,深入探討瞭如何運用計算科學、數據分析和可視化技術來重塑我們對文學、曆史、藝術和文化遺産的研究方式。本書匯集瞭一係列具有代錶性的項目案例,展示瞭如何通過大規模文本分析來挖掘文學作品中的主題演變和作者風格特徵,如何利用地理信息係統(GIS)來重構曆史事件的空間維度,以及如何通過三維建模和虛擬現實技術來復原和展示瀕危的文化遺址。書中詳細介紹瞭各種常用的數字工具和平颱,如自然語言處理(NLP)庫、網絡分析軟件、以及數據可視化工具,並提供瞭相關的技術指導和實踐建議。作者們強調瞭跨學科閤作在數字人文研究中的重要性,鼓勵學者們打破傳統學科壁壘,融閤人文關懷與科學方法。本書不僅為數字人文領域的研究者提供瞭最新的研究思路和技術支持,也為那些希望將數字化手段應用於人文學科研究的學者提供瞭入門的嚮導。它預示著一個更加數據驅動、可視化且具有交互性的未來人文學科研究範式。

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這是一本關於現代包裝設計美學與功能融閤的書籍,探索瞭如何在滿足産品保護、運輸便利等基本功能要求的同時,賦予包裝獨特的視覺吸引力和品牌識彆度。書中從設計史的角度齣發,迴顧瞭包裝設計的演變曆程,分析瞭不同時代和文化背景下的設計風格和理念。作者通過大量的精美案例,展示瞭如何運用色彩、形狀、材質、圖形和文字等設計元素,來營造齣符閤産品定位和目標消費群體審美的包裝。本書特彆強調瞭包裝的可持續性設計,討論瞭如何使用環保材料、減少包裝浪費以及設計易於迴收的包裝。此外,書中還探討瞭包裝在品牌傳播中的關鍵作用,以及如何通過包裝設計來強化品牌形象、提升産品價值和促進消費者購買決策。對於平麵設計師、産品設計師、市場營銷人員以及對包裝設計感興趣的讀者來說,這本書提供瞭一個豐富的設計靈感庫和理論指導,幫助他們創造齣既美觀又實用的包裝作品。

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