框架柱及剪力墙结构设计

框架柱及剪力墙结构设计

编写：黄恩才

2011年02月

目录

第一部分框架柱结构设计 (3)

一、框架柱的受力特点 (3)

二、框架柱的截面选择 (3)

三、框架柱的构造要求 (8)

四、框架柱配筋设计 (11)

五、框架柱施工图的绘制方法 (13)

六、框架柱设计容易出现的问题 (14)

第二部分剪力墙结构设计 (15)

一、剪力墙的特点 (15)

二、剪力墙布置 (18)

三、剪力墙墙厚 (21)

四、剪力墙配筋设计 (25)

五、剪力墙施工图绘制的几点规定 (40)

六、剪力墙设计中容易出现的问题 (41)

第三部分用探索者软件辅助施工图绘制 (43)

一、TSSD的特点 (43)

二、使用TSSD的要求 (43)

三、TSSD的主要设置参数 (43)

四、TSSD的实例 (45)

第一部分框架柱结构设计

一、框架柱的受力特点

楼面荷载通过楼板传递到梁后，需要经过柱传递到基础，荷载向下传递过程中对柱会产生压力，因此受压是框架柱最重要的受力特点。楼面荷载在梁内传递过程中对梁会产生弯矩，为平衡梁端弯矩，柱也会受到弯矩的作用。此外，当结构受到风荷载或地震作用时，框架柱还要传递剪力，以及剪力产生的弯矩。因此，框架柱受到的内力有压力、剪力及弯矩，图一是框架在竖向荷载下的受力简图。

图一框架柱在竖向荷载作用下的内力简图

二、框架柱的截面选择

柱的截面选择与其受力特点有关，为保证柱在受压的前提下，还能发挥其抗剪、抗弯能力，需要将柱受到的压力限制在一定范围内，通常采用轴压比这个指标来定义这个限值。

轴压比是一个比值，其分子项为柱所受到的压力，分母项为柱的砼抗压能力，计算公式为：

轴压比=N/fc*A

式中N为轴压力，A为柱截面面积，fc*A为承载力。

以C25砼为例，一根截面为1000mmx1000mm的砼柱，其受压承载力=fc*A=11.9x1000x1000=11900000 N=11900 kN=1190 t，若此柱受到的压力为11900 kN，此时轴压比为

N/fc*A=11900/11900=1.0

若控制此柱的轴压比为0.8，说明该柱还有20%的安全储备。因此轴压比实际反映了构件抗压承载力的发挥程度，轴压比越小，构件的安全储备越高（抗震概念上称延性越好）。

关于延性：延性是指材料超过弹性极限后破坏前抵抗变形的能力。影响延性的因素很多，以下仅讨论与轴压比的关系：框架柱同时受到压力、剪力及弯矩的作用，破坏形式有两种，小偏心受压破坏和大偏心受压破坏。大偏心受压破坏是受拉钢筋先屈服然后混凝土被压碎，实际是受拉破坏，属于延性破坏。小偏心受压破坏由于混凝土压碎而产生，不发生钢筋受拉破坏，属于脆性破坏。构件轴压比越小，意味着受到的压力越小，构件发生小偏心受压破坏的可能性越小，发生大偏心受压的弯曲破坏可能性越大，符合抗震设计中延性设计的原则。

轴压比与柱截面有关，因此通过轴压比指标可以确定框架柱截面的大小。

现行抗震规范对轴压比的规定如表一，框架柱轴压比不宜超过表中数值，且不应大于1.05。建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，表中数值应适当减小。

表一柱轴压比限值表

抗震等级

结构类型

一二三四框架结构0.65 0.75 0.85 0.9 框剪结构0.75 0.85 0.90 0.95 框支结构0.6 0.7

表中红色数字表示新抗规的要求，与原规范相比，新规范的变化主要体现在两个方面，一是四级框架柱的限值由1.05调整到0.9和0.95，二是框架结构减小了0.05。

注意表中限值适用于剪跨比大于2、砼强度等级不高于C60的框架柱。剪跨比不大于2的框架柱，表中限值应降低0.05。砼强度等级高于C60时，按抗规附录B设计。设置芯柱或箍筋加大加密时，可提高柱的变形能力，此时轴压比限值可适当放宽，详规范6.3.6条的注解3、4条。

从该表可以看出，不同结构体系中的框架柱，轴压比限值不同。抗震等级越高，或者说要求在结构中发挥作用越大的框架柱，其安全储备要求越高。

关于抗震等级：抗震等级反映了对结构的抗震要求。由于构件在结构中发挥的作用不同，同一结构不同构件、同一构件在不同结构体系中的抗震要求可能不同。如框剪结构中的框架，其抗震要求就可低于框架结构中的框架，原因是框剪结构中主要是剪力墙发挥作用。

柱截面大小与轴压比有关，轴压比影响到框架柱的延性，因此如

何正确计算轴压比在框架柱设计中很重要。

计算轴压比时轴力N取考虑地震作用组合的设计值，按抗规5.4.1条确定。按抗规6.3.6注解1条，无需进行地震作用计算的结构，可取无地震作用组合的轴力设计值。按抗规5.1.6－1条，6度区部分建筑可不进行截面抗震验算。根据5.1.6条文说明，当地震作用在结构设计中基本上不起控制作用时，以及被地震经验所证明者，可不做抗震验算。考虑到电算速度较快，无论地震作用是否起控制作用，建议均进行地震作用计算。

例如彰武项目，裙楼为四层商业，框架结构，6度，Ⅱ类场地，乙类建筑，框架抗震等级为三级，查表一，框架柱轴压比限值为0.85。采用SATWE计算，考虑地震作用时框架柱的最大轴压比为0.81，不考虑地震作用时最大轴压比为0.94>0.81。出现这种情况与工程条件有关，该工程为多层建筑，地震烈度低，活荷载较大。

考虑地震作用时，按抗规5.4.1条，荷载效应组合的设计值为

S＝1.2重力荷载代表值＋1.3水平地震作用

＝1.2（恒载＋0.5活载）＋1.3水平地震作用

＝1.2恒载＋0.6活载＋1.3水平地震作用（式一）

不考虑地震作用时，按荷载规范3.2.3条，由可变荷载效应控制时，荷载效应组合的设计值为

S=1.2恒载＋1.4活载＋1.4x0.6风（式二）

比较式一和式二，当地震作用较小，活荷载较大时，式二的计算结果可能大于式一，说明框架柱轴力的最不利组合设计值为非地震作

用组合。

注意按表一验算轴压比时轴力N并不一定是最不利组合，当最不利组合设计值N为非地震组合时，应按抗规6.3.6注解5条控制轴压比，即要求轴压比≤1.05即可。

本项目按考虑地震作用轴压比0.81＜0.85，满足要求。若按不考虑地震作用，0.94<1.05，也满足要求。若用非地震组合值0.94与0.85比较，将导致柱截面加大，不经济。

PKPM完成结构计算后，会提供框架柱的轴压比计算结果，显示在框架柱的左上方，为一带括号的数字，如图二为某框架柱的SATWE 计算结果，该柱的轴压比0.17。该框架柱的抗震等级为一级，轴压比满足表一的要求。

图二框架柱计算结果图三框架柱施工图根据SATWE轴压比计算结果及规范限值可调整框架柱截面大小。初步设计时，也可按20 kN/m2的楼层荷载估算柱截面。例如某4层框架，柱网8X8m，每层柱承担的荷载为20X8X8＝1280 kN，4层

荷载传至柱底的压力N=1280X4=5120 kN。若轴压比控制为0.8，砼等级取C40，那么柱截面面积A＝5120X1000/（19.1X0.8）＝335078mm2，柱截面可取600x600mm。

当某框架柱的轴压比超出规范限值时，SATWE计算结果中“超配筋信息”会提示哪个编号的框架柱轴压比不满足要求，这时可考虑提高砼等级或加大柱截面。

轴压比仅是控制柱最小截面，保证框架柱的基本延性。柱子最终截面还与楼层高度（失稳）、结构侧向刚度（控制位移）、甚至框架梁宽度有关，如当框架梁截面较宽时，为方便梁纵筋锚入柱内，尽管轴压比较小，也可能取较大的柱截面。对于低层建筑，当梁跨度较大时，尽管柱受到的压力不大，通常采用截面宽度大于梁宽的框架柱，此时轴压比不起控制作用。

三、框架柱的构造要求

除了限制轴压比外，抗震设计对框架柱还有其它构造要求，详抗震规范6.3.5~6.3.10条，简单介绍如下：

1、截面尺寸：柱截面的宽度和高度（圆柱的直径），四级或不超过2层时不宜小于300（350），一、二、三级且超过2层不宜小于400（450）。

2、纵筋最小配筋率：同其它砼构件一样，框架柱纵筋也有最小配筋率要求。不同位置、不同抗震等级的框架柱纵筋最小配筋率列于表二。

表二框架柱最小配筋率

抗震等级

类别

一二三四

中柱和边柱0.95（1.05）0.75（0.85）0.65（0.75）0.55（0.65）角柱、框支柱 1.15 0.95 0.85 0.75 注：（1）该表用于钢筋强度标准值为400MPa。钢筋强度标准值＞400MPa时，表中数值可减小0.05。

（2）表中括号内数值用于框架结构的柱。

（3）框架柱每侧纵筋配筋率尚不应小于0.2%。

（4）以下情况，表中数值应增加0.05：①IV类场地且较高的高层建筑；②钢筋强度标准值小于400MPa；③砼等级高于C60。

3、延性要求：除限制轴压比外，为保证强剪弱弯，提高构件变形能力，要求柱端箍筋加密。加密区范围、箍筋直径和间距及肢距、箍筋体积配筋率均有要求。还要求纵筋配筋率不应过大，一般框架柱不应大于5%，框支柱配筋率不宜大于4.0%，剪跨比不大于2的一级框架柱，其每侧纵筋配筋率不宜大于1.2%。

柱箍筋加密区的体积配箍率应符合下式要求：

ρv=λv*fc /fyv，λv查抗规表6.3.9

fc为砼抗压强度设计值，强度等级低于C35时，按C35计算，因此建议框架柱采用砼等级不小于C35。

fyv为箍筋抗拉强度设计值，超过360MPa时按360MPa计算。fyv 越大，ρv越小。为减小箍筋用量，柱箍筋应采用高强度钢筋。

实配箍筋的体积配箍率按砼规范7.8.3条计算：

ρv=Asv*∑L/Acor*s，

其中Asv为箍筋面积，∑L 为截面内所有箍筋长度之和，Acor为外圈箍筋内表面（也就是纵筋外边界）面积，s为箍筋沿竖向间距。注意按新抗规，不用扣除重叠部分的箍筋体积。

例题：试求图二框架柱加密区的体积配箍率ρv，砼等级为C40，砼保护层为30，配筋详图三。

图三框架柱施工图

按砼规范式7.8.3－2：

Acor=（600-2x30）2=291600

ρv＝4x78.5x（600-2x30）x2+4x78.5x200/（291600x100）=1.37% 该柱的轴压比0.17，查抗规表6.3.9，一级框架柱λv=0.10。

查砼规范表4.1.4，C40砼抗压强度设计值fc=19.1MPa，查表4.2.3－1，fyv=360。

故λv*fc /fyv＝0.1x19.1/360=0.53%，按抗规6.3.9－3－1）条，一级框架柱加密区的体积配箍率尚不应小于0.8%。

现实配ρv＝1.49%>0.8%，满足要求。

若按08规范扣除重叠部分箍筋体积，则

ρv＝4x78.5x（600-2x30）x2/（291600x100）=1.16%

仍可满足规范要求。

4、施工要求：为保证砼浇筑质量，柱纵筋净距不小于50mm。

四、框架柱配筋设计

从前面分析可知，框架柱主要传递以下内力：压力、弯矩和剪力。压力由砼、纵筋及箍筋承担，其中砼及纵筋由计算确定，箍筋主要起约束作用，防止纵筋发生压屈破坏，提高砼变形能力从而提高柱延性。弯矩产生的拉力由纵筋承担，纵筋可按压弯构件计算确定。剪力由箍筋承担，同样由压弯构件计算确定。

PKPM可以完成框架柱的内力及配筋计算，我们主要是根据其计算结果进行施工图绘制，SATWE计算前需要确定柱的计算参数，可在SATWE中定义，图四为配筋参数：

图四SATWE参考设置

SATWE计算的框架柱配筋包括6个结果，其单位为cm2，以图二为例，数值 2.6表示该框架柱角筋的面积不小于 2.6 cm2，即260mm2。（注：采用单偏压算法时角筋可不受此值控制。）

图二框架柱计算结果

数值9表示该框架柱X方向每边纵筋的总面积不小于900mm2。

数值18表示框架柱Y方向每边纵筋的总面积不小于1800mm2。

数值1.8表示该框架柱节点域配置的箍筋面积在X、Y两个方向均不小于180mm2，默认箍筋间距为100。

数值G2.3表示框架柱加密区配置的箍筋面积在X、Y两个方向均不小于230mm2，默认箍筋间距为100。

数值0.6表示框架柱非加密区配置的箍筋面积在X、Y两个方向均不小于60mm2，默认箍筋间距为100。若实配箍筋在非加密区采用200间距时，要求箍筋面积为60X2＝120。

根据SATWE计算结果，该柱配筋过程如下：

1.确定箍筋肢距：根据抗规6.3.9条，一级抗震柱箍筋肢距不大于200，该框架柱截面为600X600，肢数取4可满足要求。

2.确定箍筋直径及间距：根据抗规6.

3.7-2条，一级抗震柱箍筋直径不小于10，如取直径为10，则箍筋面积＝4X78.5＝314＞230＞180＞120，若实配10＠100/200（4），可满足加密区、节点域及非加密区的计算要求。（注：SATWE箍筋计算结果已考虑体积配箍率）

3.确定纵筋根数及直径：该柱采用4肢箍，因此纵筋首先按4根考虑，X方向需要的纵筋直径为900/4＝225，采用418即可，图三配筋为225＋222，面积为2X（490＋380）＝1740，偏大。

Y方向需要的纵筋直径为1800/4＝450，可采用425，图三中Y方向配筋为面积也为1740，略偏小。

五、框架柱施工图的绘制方法

目前结构施工图通常采用平法方法绘制，也就是按照国家标准图集〈〈混凝土结构施工平面整体表示方法制图规则和构造详图〉〉（03G101-1）绘制施工图，框架柱采用平法绘制有两种方式，截面注写和列表注写方式。图三的框架柱施工图称为截面注写方式，更常用的是采用列表注写方式，如表三所示。

表三框架柱表

柱号标高bxh 角筋b边一侧

中部筋

h边一侧

中部筋

箍筋

类型号

箍筋

KZ1 14.050~

21.600

600x600 4D25 2D22 2D22 1(4x4)

d10@100/

200

对于某层框架柱，即使柱截面都相同，各柱的计算结果往往不同。截面不同，或截面相同但纵筋不同，或截面纵筋相同但箍筋不同的各

种计算结果，会导致框架柱编号种类繁多。为简化施工图绘制，要对框架柱进行归并，以下归并原则可供参考：

1.截面相同编为同一主编号，如600X600的柱都编号为KZ1，并尽量使用相同肢数的箍筋，如都采用4X4肢箍，纵筋或箍筋不同加副编号，如KZ1a，KZ1b。

2.纵筋都是构造配筋的柱编为同一个号，其它纵筋不同的柱可按20%的归并率编为同一个号。箍筋不同时编号原则类似。

3.角柱最好编为同一个号。

4.个别柱配筋（如楼梯间柱）或标高不同时也可在平面图中单独标注，不一定要列表表示。

六、框架柱设计容易出现的问题

1.未考虑梁柱偏心影响：按抗规6.1.5条，梁柱偏心较大时应计入偏心的影响。建模时应按实际偏心输入梁柱。

2.角柱定义：按抗规6.2.6条，一、二、三、四级抗震的角柱，剪力及弯矩应至少放大10%。应在SAWTE特殊构件定义菜单中的特殊柱一栏指定角柱，如图五。

图五SATWE特殊构件定义

3.角柱加密：按抗规6.3.9-1-4）条，一、二级框架的角柱应全高加密。

4.短柱加密：按抗规6.3.9-1-4）条，短柱应全高加密。短柱的体积配箍率不应小于1.2%，详抗规6.3.9-3-3）条或高规6.4.7条。

什么是短柱：短柱是指剪跨比λ≤2的框架柱，λ＝M/（Vh0），对于框架结构标准层，可取λ＝Hn/（2 h0），也就是说，柱净高度小于柱截面高度的4倍时，即为短柱。特别注意楼梯间框架柱，由于平台标高与楼面不同，很容易形成短柱。

5.短柱轴压比：短柱的轴压比限值要求更严格，具体规定详抗规

6.3.6条的注解2。

6.核心区箍筋计算值大于加密区，要注意表达核芯区箍筋。列表中可增加一列表示核芯区箍筋，相差不多时也可将加密区箍筋增大。

7.纵筋根数与箍筋肢数：列表平法图不表示柱钢筋的具体位置，建议纵筋根数与箍筋肢数相同，保证钢筋肢距不容易出错。

第二部分剪力墙结构设计

一、剪力墙的特点

（一）从框架柱到剪力墙

顾名思义，剪力墙是抵抗剪力的墙体。剪力可能由风力或地震产生，当剪力由地震引起时，称为抗震剪力墙或简称抗震墙。墙体可以采用各种结构材料，如砌体或钢筋混凝土，本文仅讨论钢筋混凝土抗

震墙，下文所出现的剪力墙一词均指钢筋混凝土抗震墙。

从字面上看，剪力墙是为抵抗剪力而设置的，实际上，结构受到的剪力越大，说明水平荷载（风力或地震作用）越大，当建筑物较高时，结构对抵抗变形的要求要高于对抵抗剪力的要求。以一根高度为H的悬臂梁受到均布荷载q为例（图六），其顶点位移和基底剪力分别为：

结构顶点位移：△＝qH4/(48EI)

结构底部剪力：V=qH

图六悬臂梁受到均匀荷载作用

从上式可以看出，结构底部剪力与结构高度H成正比，顶点位移则与结构高度H的4次方成正比。当结构高度增大，结构位移会急剧增大，因此水平荷载对结构的影响更主要的是体现在结构位移上。另一方面，结构通过其刚度来抵抗变形，结构变形与刚度成反比，刚度（EI）则由材料弹性模量和截面惯性矩决定。对于高层建筑，为抵抗水平荷载下的巨大变形，结构构件截面必须具有很大的惯性矩。剪力墙的惯性矩要远远大于框架柱，以400X400的框架柱和400X3000的剪力墙为例（图七）说明二者的差别。

图七框架柱和剪力墙截面

二者的惯性矩分别为：

柱：I＝bh3/12=0.44/12=0.002m4

剪力墙：I=0.4X33/12＝0.9 m4，6.25/0.0108＝422

惯性矩与截面高度的3次方成正比，剪力墙的刚度是框架柱的400倍以上，即使剪力墙厚度减小为200，刚度仍为框架柱的200倍多。因此，高层建筑结构通常需要设置剪力墙。

平面外刚度：上述剪力墙惯性矩I=0.9m4是按b=0.4m，h=3.0m计算出来的，截面高度h取的是剪力墙墙长方向的尺寸，刚度EI称为剪力墙平面内刚度。若取截面高度为剪力墙墙厚方向，相应的刚度称为平面外刚度，此时惯性矩

I=3X0.43/12＝0.016 m4，0.016/0.9=0.0178

也就是说，剪力墙平面外刚度只有平面内刚度的1/56。由于剪力墙平面外刚度远远小于平面内刚度，结构分析中，通常忽略其平面外刚度，认为剪力墙只承担平面内方向的水平荷载。水平荷载（风或地震作用）往往沿结构两个方向（X和Y）发生，因此结构必须在两个方向都设置剪力墙。

（二）剪力墙的特点

从形状上看，剪力墙可看作一面竖向放置的楼板，从抵抗竖向力

的角度来说，它可以看作拉长了的框架柱，从抵抗侧向力的角度来说，它可以看作一根竖向悬臂梁。

与楼板相似，由于表面积较大，剪力墙容易出现温度收缩裂缝，因此剪力墙通常配置有双层双向的分布筋。

与框架柱类似，为保证受压构件在竖向力作用下具有一定的延性，剪力墙也要控制轴压比。与框架柱相比，剪力墙受压时具有以下不同点：第一，剪力墙需要发挥的作用更大，因此轴压比要求比框架柱更严。第二，剪力墙一般较薄，在压力作用下容易失稳。此外，剪力墙受到的竖向力是楼板传递的，这些作用力可能具有一定的偏心，对剪力墙产生平面外弯矩，因此剪力墙的竖向分布筋除了抵抗温度应力之外，还具有抵抗平面外弯矩的作用。

与悬臂梁类似，剪力墙要抵抗侧向力（水平荷载）产生的剪力和弯矩，因此剪力墙的水平分布筋除了抵抗温度应力之外，还需要抵抗剪力。为了抵抗平面内弯矩，剪力墙的端部应集中配置一部分纵筋，除此之外，墙身竖向分布筋也能抵抗一部分平面内弯矩。

根据以上分析，剪力墙身兼数职，具有板、梁、柱的受力特点，设计时要针对这些特点进行分析。

二、剪力墙布置

剪力墙是为抵抗变形而设置的，因此剪力墙布置首先要满足结构位移的要求。高层建筑的位移要求详现行高规4.6.3条，高度不大于150m的建筑，其位移限值如表四所示。

表四楼层层间最大位移与层高之比的限值

结构类型△u/h（层间位移角）

框架1/550

框－剪、框－筒1/800

筒中筒、剪力墙1/1000

框支层1/1000

如前所述，为抵抗结构变形，剪力墙在平面上必须具有足够的长度。抗震设计中由于结构受力的复杂性，除了要满足结构刚度外，剪力墙的数量、平面位置的选择与许多因素有关，比如建筑功能要求、结构扭转控制等。

剪力墙结构：

这种结构的剪力墙较多，结构刚度大，承载力高，结构位移一般都能满足规范要求。以剪力墙住宅为例，剪力墙布置原则主要有两种，一是以结构侧向刚度为指标，刚度足够即可，结构位移角控制在规范限值附近，约1/1200~1/1500，这种设计原则下剪力墙数量一般较少，可以降低钢筋设计用量。二是考虑施工简化原则，尽量将建筑主要墙体都采用剪力墙，结构的整体指标通过调整连梁高度来解决，这种设计原则可以减少后砌填充墙数量，缩短施工工期。

框架－剪力墙结构：

框剪结构是在框架结构中加入剪力墙的结构，由于剪力墙的刚度远大于框架柱，剪力墙的布置会显著的改变整个结构的刚度布置。剪力墙的布置除了满足层间位移角外，应注意控制结构扭转指标。

框架－筒体结构：

这种结构的筒体位置由建筑专业决定，结构布置主要集中在筒体内部，剪力墙的布置原则与框剪结构相似。

在平面布局上，各段剪力墙长度应比较相近，使结构各部分受力均匀。对长墙（墙长大于8m），可通过开洞分成较短的剪力墙，采用跨高比>6的弱连梁连接，各墙段高宽比（剪力墙总高/墙长）宜≥3，使剪力墙在水平荷载下的变形以弯曲为主，避免剪切破坏。

关于高宽比：将剪力墙看作一根悬臂梁，在水平荷载作用下其破坏形式与剪跨比λ有关，当λ≥2时一般发生弯曲破坏。近似将地震作用认为沿高度成倒三角形分布，最大值为q，剪力墙高度为H。底部剪力和弯矩为

V=qH/2，M=V*2H/3

剪跨比λ=M/V*hw=2H/3hw，其中hw为墙长。

若λ≥2，有H/hw≥3。

因此各墙段高宽比≥3时，剪力墙以弯曲变形为主，延性较好，此种墙体通俗地称为高墙，高宽比<3时，则称为矮墙。剪跨比实际反映了是设计高墙还是矮墙的问题。

墙高、墙长等定义见图九。

关于弱连梁：连梁跨高比≥5时，连梁以弯曲变形为主，剪切变形忽略不计。这种连梁由于线刚度较小，对剪力墙约束较弱，在水平荷载作用下对结构侧向刚度影响较小，因此认为这种梁主要承担竖向荷载。按高规7.1.8条，弱连梁按框架梁设计。

建筑结构概念设计及案例

建筑结构概念设计及案例 书名:建筑结构概念设计及案例 出版社:清华大学出版社 作者:罗福午 出版日期:2003-12-01 简介: 本书提出建筑结构概念设计的概念、原则和思路，并介绍相关案例。“概念”部分说明结构概念设计的地位和作用、基本思路、基本做法以及设计中常用到的结构概念。“案例”部分则介绍了国内外的著名案例。 目录: 前言 第1章建筑结构概念设计概述 1.1 建筑结构的作用 1.2 结构概念设计的概念 1.3 概念设计在建设过程中的地位 1.4 建筑结构的基本构件类型 1.4.1 基本构件的类型 1.4.2 各种构件之间的区别与联系 1.5 建筑结构的几个基本概念 1.5.1 荷载和作用 1.5.2 结构失效和材料，结构受力和荷载

1.5.3 结构的可靠度和设计方法 1.5.4 结构的三个基本分体系 1.5.5 关于地基的基本概念 1.5.6 梁、板设计中的几个基本概念 1.5.7 梁、拱和索 1.5.8 梁柱框架 1.5.9 平面桁架（含空腹桁架）和空间架1.5.10 从对比中认识壳体结构 1.5.11 折板结构和幕结构 1.5.12 帐篷、索和充气结构 1.5.13 结构受力、变形的相对性 1.5.14 结构构件的弯曲变形示意图 1.5.15 预应力和预应力结构 1.5.16 结构抗震设计的基本概念 1.5.17 从总体概念上考虑结构设计 1.5.18 对标准、规范、规程应有的知识1.6 结构概念设计的原则 第2章托罗哈结构概念设计作品案例2.1 关于E.托罗哈的评价 2.2 运动场旁有轨电车站 2.3 圆形手术教室 2.4 阿尔捷希拉集贸市场

剪力墙结构设计注意要点

剪力墙结构设计要点 整体规定 ◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为130、120、100、80m，9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度、8度抗震时，将本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用 9度抗震时，应专门研究 （说明：房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度） ◆B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度抗震时，按本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用 8度抗震时，应专门研究 ◆结构的最大高宽比： A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为6、6、6、5、4 B级高度——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为8、7、7、6 ◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响； 其他情况，应计算单向水平地震作用的扭转影响

◆考虑非承重墙的刚度影响，结构自振周期折减系数取值0.9～1.0 ◆平面规则检查，需满足： 扭转：A级高度—— B级高度、混合结构高层、复杂高层—— 楼板：有效楼板宽≥该层楼板典型宽度的50％ 开洞面积≤该层楼面面积的30％ 无较大的楼层错层 凹凸：平面凹进的一侧尺寸≤相应投影方向总尺寸的30％ ◆竖向规则检查，需满足： 侧向刚度： 除顶层外，局部收进的水平向尺寸≤相邻下一层的25％ 楼层承载力：A级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力（宜）≥相邻上一层的80％ 薄弱层抗侧力结构的受剪承载力（应）≥相邻上一层的65％ B级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力（应）≥相邻上一层的75％ （说明：楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和） 竖向连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力不得由水平转换构件（梁等）向下传递 ◆水平位移验算： 多遇地震作用下的最大层间位移角≤ 罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角≤1/120 ◆舒适度要求： 高度超过150m的高层建筑，按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最

浅谈剪力墙结构优化设计

浅谈剪力墙结构优化设计 发表时间：2017-05-25T11:39:07.513Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：王志华 [导读] 摘要：剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用，我们在施工设计中应根据具体的要求，选择最合适的优化，这样才能有效地保证我们工作的开展。 石家庄天大卓然建筑设计规划研究中心 050000 摘要：剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用，我们在施工设计中应根据具体的要求，选择最合适的优化，这样才能有效地保证我们工作的开展。 关键词：高层建筑；剪力墙结构 1、引言 剪力墙结构由于其自身的特点而在高层建筑中获得了非常广泛的应用，但是，随着2010年新的规范颁布，在高层建筑中剪力墙设计遇到了很多的新问题，这些问题困扰了我们工作的开展。那么如何适应新的标准、要求？这就需要我们做好高层建筑中剪力墙结构的优化设计，通过这一优化过程，我们不仅能够解决以往的问题，还能够使其获得更为广泛的应用。 2、剪力墙的概念、种类及设计原则概述 2.1剪力墙的概念 通常为了使框架结构更好的承受因荷载导致的内力以及更好的控制结构水平力，我们会将框架结构之中的梁柱使用钢筋混凝土墙板来代替，在这一过程中所采用的钢筋混凝土墙板结构就是剪力墙结构。在高层建筑中，剪力墙结构受到了广泛的应用。 2.2剪力墙种类 认识剪力墙的种类对于帮助我们优化设计意义重大，剪力墙的种类可以分为：整截面墙、整体小开洞墙、联肢墙。其中整截面墙指的是其墙面上没有洞或者有洞但是洞口相较与墙面积而言较小。一般来说，后者的洞口面积与总面积的比值要小于16%，此外，洞口长边尺寸均小于洞口净距及洞口至墙边的净距。这种整截面墙的受力性能与整体悬臂构件比较相似，它的向应力一般是按照线性分布的，所以在进行设计的过程中我们要注意把竖向的钢筋分置于墙肢的两端部位。整体小开洞墙的洞口相对整截面墙要大些，而且其洞口是上下对齐并按照列来进行布置的，这就产生了较为清晰的墙肢与连梁，而且这种墙肢与连梁的刚度相对是比较均匀的。此外，我们可以将整体悬臂构件作为参考来认识这种剪力墙的受力性能。联肢墙的洞口较大，超过了总面积的16%，且这些洞口按照竖向排列。它的各个墙体之间的连接是有连梁来完成的，其墙肢单独作用比较明显，在连梁的中间部位会有反弯点。 2.3剪力墙在设计过程中应遵循的原则 剪力墙在设计过程中应遵循的原则有：首先其必须要满足位移限值与性能的双重要求，并保证安全与性价比并重；其次，在满足上一点的情况下，我们要尽可能的减少剪力墙的数量，不过要注意的是，数量上依然要满载在基本振型地震作用下，其承受的地震倾覆力矩不小于结构总地震倾覆力矩的50%；最后，其所承担的剪力要大于总剪力的20%。 3、高层建筑剪力墙的特点 高层建筑中，由于高层建筑好比一个放置在嵌固在某个开孔的巨型悬臂梁，这就使得其不仅要保持稳定，还要做好风载的承受工作，这样才能保证建筑内的稳定。所以高层建筑中剪力墙截面墙肢的长度要比其厚度大很多；平面内的刚度以及承载力非常大；平面外的刚度以及承载力相较于平面内却小很多；墙肢是偏心受压构件或者偏心受拉构件；剪力墙结构中，墙作为平面构件不仅要承担者弯矩以及水平剪力，同时好会受到竖向的压力；针对地震以及风载的刚度要求以外，建立架结构还应满足在非弹性的变形反复循环下的延性以及能量耗散等要求。此外，高层建筑中随着高度的增加，位移增加最快，弯矩次之。因此剪力墙还需要很大的康侧刚度，避免高层建筑因水平荷载导致变形过大。 4、在高层建筑中剪力墙结构设计优化的具体措施 剪力墙的设计优化可以从结构设计和结构计算两个方面进行。其中针对高层建筑剪力墙设计方面的优化有剪力墙要沿主轴方向进行双向的设置；截肢面不宜过于复杂；针对比较长的剪力墙要进行合理的开洞口设计；控制好剪力墙平面外的弯矩；剪力墙在从上到下不过程中要避免刚性突变；做好结构分析的工作，对各种因素进行综合的分析。而针对高层建筑剪力墙结构计算方面的优化要基于以下几点：满足露出最小剪力系数的调整原则；满足楼层间最大层间的最大位移和高比值的调整原则；满足以结构扭转为主的第一自振周期Tt和平动为主的自振周期T1之比的调整原则等。以下是在高层建筑设计中关于剪力墙设计优化的一些具体实现。 （1）针对刚度、独立小墙肢的优化 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定要求，我们要严格做好墙肢轴压比以及配筋等的限制工作。在具体的设计中，我们可以通过合并洞口等方式来减少独立小墙肢，或者可以通过对剪力墙的合理布置使其变为墙体的翼缘，这样可以有效地改善其受力状态。 （2）高层建筑中转换层结构的设计的优化 建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备）类型，并通过该楼层进行结构（设备）转换，则该楼层称为结构（设备）转换层。目前的高层建筑多为低层商用，上部住宿的多功能要求，在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要加设转换层进行转换处理。由于高层建筑转换层的特点导致了我们在对其进行上下衔接的时候务必要处理好内力的传递，这就使得其结构较为复杂，需要我们在剪力墙结构优化设计的时候认真对待。 （3）对于剪力墙连梁设计的优化 在高层建筑中，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，针对连梁高跨比的不同，其截面受剪承受力也会有所不同。因此，我们设计中要对连梁做出塑性的调幅，达到减小低剪力设计值的目的。在设计中我们可以使用两种方法来实现：在计算内力之前先折减连梁的刚度；在计算以后把连梁弯矩与剪力的组合值和折减系数进行相乘。不论哪种方法，我们都要保证剪力值不小于使用值，否则在地震时容易出现裂缝。 （4）对底部加强部位设计的优化 在高层建筑的剪力墙结构中，底部加强部位的高度可以选取嵌固部位以上墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者的较大值；底部带转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上2层的高度及墙肢总高度的1/10二者的较大值。

剪力墙结构设计计算要点和实例

剪力墙计算 第5章剪力墙结构设计 本章主要内容： 5.1概述 结构布置 剪力墙的分类 剪力墙的分析方法 5.2整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算 整体剪力墙的计算 整体小开口剪力墙的计算 5.3联肢剪力墙的计算 双肢剪力墙的计算 多肢墙的计算 5.4壁式框架的计算 计算简图 内力计算 位移的计算 5.5剪力墙结构的分类 按整体参数分类 按剪力墙墙肢惯性矩的比值 剪力墙类别的判定 5.6剪力墙截面的设计 墙肢正截面抗弯承载力 墙肢斜截面抗剪承载力 施工缝的抗滑移验算 5.7剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8短肢剪力墙的设计要求 5.9剪力墙设计构造要求 5.10连梁截面设计及配筋构造 连梁的配筋计算 连梁的配筋构造 5.1概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构，称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制，一般为3～8m。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑，此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料，如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法，施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高，墙厚在高度方向可以逐步减少，但要注意

避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25及160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平力作用下侧向变形很小。墙体截面面积大，承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。因此，它适宜于建造高层建筑，在10～50层范围内都适用，目前我国10～30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的，主要是剪力墙间距太小，平面布置不灵活，不适应于建造公共建筑，结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度，剪力墙的间距要尽可能做大些，如做成6m左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口，这时应尽量使洞口上下对齐、布置规则，洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的，因此，在建筑物的从纵横两个方向都应布置剪力墙，且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向，剪力墙应伸至基础，直至地下室底板，避免在竖向出现结构刚度突变。但有时，这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中，一般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店，这就要求在建筑物底部取消部分隔墙以形成大空间，这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架，即成为框支剪力墙结构，也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时，称为框支剪力墙，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形，致使结构破坏。因此，在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。 11、剪力墙的开洞：在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞，当洞口沿竖向成列布置时，根据洞口的分布和大小的不同，在结构上就有实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。

浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用 经济的不断发展，使得我国的建筑行业得到了更好的发展，建筑行业在不断发展的过程中，要面临的问题也在不断的增多，现在建筑不仅仅要满足人们的居住需求，同时也要满足人们对建筑功能的要求。建筑业在不断发展的过程中，结构也在不断发生着改变，为了满足不同建筑在形状上的不同，在进行设计的时候一定要做到更加满足人们的需求。新的结构模式在不断的出现，这使得建筑结构设计要不断进行创新，剪力墙结构设计在建筑结构中得到了应用，但是在应用的时候，也要不断进行改进。 标签：剪力墙结构设计；建筑；应用 在很多的建筑结构设计中都应用了剪力墙结构设计，这是因为剪力墙结构在性能上有更好的抗震性，同时在刚度上也是非常好的。在进行高层结构设计的时候，剪力墙结构得到了更为广泛的应用。但是在建筑结构设计中，对剪力墙的位置和布置以及尺寸大小，是否符合施工在很多方面并没有明确的规定，这样就使得在进行设计的时候，设计人员只能根据自身的经验来进行设计，同时在进行在对建筑结构进行设计的时候，不可避免的会遇到一些问题，对出现的问题进行更好的解决，才能确保设计的合理性。 1 剪力墙结构设计遵循的基本原则 在建筑设计中进行剪力墙的设计要遵循一定的设计原则，而且在进行设计的时候一定要严格满足这些要求。在进行剪力墙设计的时候，墙高和墙宽是要注意的首要问题，在进行设计的时候经常会出现强面非常大，在厚度上却是非常小，这样在受力方面是存在着一些问题的，同时在进行设计的时候，一定要对建筑中的区分好剪力墙和柱的作用，在肢长和厚度之间是存在一定比值的，当比值小于三的时候就要进行柱的设计，当比值大于三的时候才能进行剪力墙的设计。剪力墙在设计的时候，不仅仅要承担水平面的受力，同时要承受竖向的压力。剪力墙作为一个平面的构件，在弯矩和剪力的综合作用下是要承受很大的作用力的，而且在水平力的作用下，使得剪力墙的强度一定要满足要求，同时要具有一定的延性。剪力墙在使用的时候是要承受一个平面内最大的刚度和承载力的，这样就使得平面外的刚度和承载力相对是较小的。同时在剪力墙和平面外的梁相连接的时候，一定会造成墙肢在平面外出现弯矩的情况，这样就一定要采取相应的措施来进行防范，保证剪力墙在平面也可以是非常安全的。剪力墙在进行设计的时候，要进行设计方面的计算，在竖向和水平力的作用下，要对结构进行整体的分析，保证设计出来的墙体在受力的时候也可以保证能够承受荷载。剪力墙在进行计算的时候，还要对宽度和剪力墙之间的距离进行充分的分析，这样才能更好的确保建筑物的使用效果。 2 剪力墙的特点分类 在建筑结构设计中应用剪力墙结构设计，这要是因为剪力墙在使用的时候表

高层框架剪力墙结构设计实例探析

高层框架剪力墙结构设计实例探析 发表时间：2016-03-07T11:54:20.603Z 来源：《工程建设标准化》2015年10供稿作者：金国祥 [导读] 中国中建设计集团有限公司（辽宁分公司）高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。 （中国中建设计集团有限公司（辽宁分公司），辽宁，沈阳） 【摘要】随着住房数量的需求的不断增加，以及受到土地资源紧缺现象的控制，当前城市楼层建设主要表现为高层楼房的建设施工。而高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。笔者结合当前一些比较成功的高层框架剪力墙结构设计案例，对高层框架剪力墙的施工要求和注意事项等进行了深入的分析和研究，希望能够给有关的设计人员必要的参考和借鉴。 【关键词】结构设计；框架剪力墙；结构布置；计算分析 前言 剪力墙结构是目前高层建筑施工中普遍应用的一种建筑形式，该结构设计科学，建筑施工难度小，具有一定的稳固性，安全可靠，目前应用范围越来越广。笔者进行了大量的资料研究和案例分析，总结出剪力墙结构设计的几点主要注意事项，下面进行简单的分析和介绍： 1．框架剪力墙结构布置 （1）双向抗侧力体系和刚性连接。框架—剪力墙结构中，剪力墙是主要的抗侧力构件。结构在两个主轴方向均应市置剪力墙，并应设计为纵、横双向刚接框架体系，尽可能使两个方向抗侧力刚度接近，除个别节点外，不应采用铰接。如果仅在一个主轴方向布置剪力墙，会造成两个主轴方向的抗侧刚度悬殊，无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质，与有剪力墙的另一方向不协调，也容易造成结构整体扭转。主体结构构件间的连接刚性，目的是为了保证整体结构的几何不变和刚度的发挥；同时，较多的赘余约束对始构在大震下的稳定性是有利的。 （2）框架—剪力墙结构是通过刚性楼、屋盖的连接，将地震作用传递到剪力墙，保证结构在地震作用下的整体工作的。所以，从理论上来说，剪力墙与剪力墙之间的距离不应该过大，需要严格控制在安全系数之内，否则，两者中间的重力没有承载的媒介，可能会发生坍塌事故。一些施工单位为了节约经济成本，降低施工量，往往会在设计的基础上擅自扩大剪力墙之间的间隔，这些都是违规操作，必须杜绝。 （3）楼板开洞处理。通常来说，如果设计和施工实际情况允许，尽量不进行楼板开洞，但是在实际的施工过程中，存在一些无法避免的客观因素，此时必须进行楼板开洞处理。一旦遇到这类问题，其核心原则就是，尽量缩小开洞的数量和开洞的面积。即使，在设计之初对于重力和承重能力都进行了科学的计算和预测，但是一旦进行了楼板开洞处理，实际的承重情况可能会发生改变，因此施工人员应该提高警惕。 2．结构计算分析要点 框架剪力墙结构的计算应考虑框架与剪力墙两种不同结构的不同受力特点，按两者变形协调工作特点进行结构分析。即使是很规则的结构，也不应将结构切榀，简单地按二维平面结构（平面框架和壁式框架）进行计算。不应将楼层剪力按某种比例在框架与剪力墙之间分配。框架剪力墙结构是复杂的三维空间受力体系，计算分析时应根据结构实际情况，选取较能反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。对于平面和立面布置简单规则的框架—剪力墙结构，宜采用空间分析模型，可采用平面框架空间协同模型，对布置复杂的框架—剪力墙结构，应采用空间分析模型。另外，对于框架—剪力墙结构由于填充墙数量较框架结构少，而比剪力墙结构多，因此其周期折减系数应选取介于两者之间。结合工程实践经验，对于一般情况下当填充墙较多时，周期折减系数可取0.7-0.8，填充墙较少时，周期折减系数可取0.8-0.9。 此外，当今楼房的建设施工过于追求外表形式的新颖，五花八门的楼房外形，给框架剪力墙的结构设计带来了一定的难度。例如，一些建筑在设计之初，出于某种特殊的需求，可能会减少框架柱的数量，此时单根框架柱的承重压力随之增加，这样显然是不合理的，存在较大的安全隐患。对于这一问题，国家相关的管理部门高度重视，并在法律文件中做出了明确的规定：即当某楼层段柱根数减少时，则以该段为调整单元，取该段最底一层的地震剪力为其该段的底部总剪力；该段内各层框架承担的地震总剪力中的最大值为该段的Vfmax。3．高层框架剪力墙实际施工案例分析 某市为了适应市场需求，在城郊附近施工建设了一栋办公楼。地下设有停车场等共三层。地面高度为18层，总计22层。地面建筑结构由左右两个呈扇形的区域构成。该建筑施工总占地面积约为12万平方米。根据本建筑结构的基本属性，以及对相应地质条件等因素的勘察，设计人员采用剪力墙作为其主体框架。综合分析其建筑形式和材料结构，本建筑办公楼的抗震等级为8级，安全等级为2级。由于办公楼内部要求使用高度不低于2.9米，所以施工建设的难度相对来说比较大，综合考量到楼层的建筑结构以及剪力墙的应用，通过不断的调整和反复的测试，目前高建筑办公楼基本上可以达到以下几个要求：（1）根据建筑物的自振周期、位移及地震效应判断结构方案的合理性；（2）得出各构件的内力以及配筋，以判断构件截面的合理性；（3）根据结构内力分析判定结构受力的德弱部位，并在设计中采取加强措施。 受到办公楼内部使用空间的限制和制约，原本应该设计在楼层中间的剪力墙核心筒，需要按照实际情况进行位置的偏移。同时，由于本栋楼的特殊需求，在其他位置不允许继续设计框架剪力墙，这就给施工建设带来了一定的难度。由于操作起来难度系数大，同时安全系数受到了影响，因此设计施工单位经过与投资方的研究分析，最终决定略微增加剪力墙的数量。在此基础上，稍微增加了剪力墙的厚度，以提高剪力墙的承重能力。可见，在实际的施工过程中，由于不同建筑结构具有各自的独特性，因此剪力墙的实际设计都是存在差异性的，但是这种差异性需要建立在安全性之上。 本工程结构整体计算采用中国建筑科学研究院编制的多层及高层建筑结构三维分析与设计软件SATWE，计算时考虑扭转藕联的影响。考虑模拟施工分层加载，振型数取18个，采用侧刚分析方法。计算结果表明，本结构整体刚度在X方向较好，Y方向稍差。两幢楼剪力墙在X方向承担了总倾覆力矩的80%以上，Y方向承担了60%以上；西楼在地震作用下Y方向顶点位移绝对值偏大，最大层间位移接近规范限

剪力墙结构设计原则

剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 （1）剪力墙的位置： 1）遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2）剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3）剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼（电）梯处，在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4）在平面布置上尽可能均匀、对称，以减小结构扭转。不能对称时，应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5）沿高度均匀变化；在竖向布置上应贯通房屋全高，使结构上下刚度连续、均匀。 6）多均匀长墙（增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量），少短墙（抗震性差）；可布置成单片形（不少于三道，长度不超过8m）、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳，H/L≥2, 少复杂形状转折。 7）洞口布置在截面中部，避免布置在剪力墙端部或柱边。 （2）剪力墙的间距： 为了保证楼（屋）盖的侧向刚度，避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形，应控制剪力墙的最大间距。 （3）剪力墙的厚度： 剪力墙厚度取值由以下因素确定： 1）通过结构分析，在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度； 2）不同抗震等级的轴压比的限制； 3）构造性及稳定性要求（而稳定性一般会满足）； 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区，墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的； 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定（其实是高厚比要求），当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足；此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm （3）剪力墙的墙肢长度： 剪力墙墙肢长度不能太短，否则就短肢(4-8倍)，不能太长（大于8 m），受弯后产生的裂缝宽度会较大，墙体的配筋容易拉断。 故我们控制剪力墙的墙肢长度大于厚度的8倍一点点，比如200墙；取1650墙肢长度，300墙取2450墙肢长度就行，但整个剪力墙的墙肢长度一般不要超过4m，当墙的长度很

框架剪力墙结构毕业设计

河北建筑工程学院 毕业设计（论文）开题报告 系别：土木工程系 专业：土木工程 班级：工 姓名： 学号： 21号 指导教师：职称：讲师 开题时间： 2007年3月7号

毕业设计（论文）完成进度计划表

内容摘要 我毕业设计的题目是张家口市报社报业大厦，由张家口市宣化设计研究院设计，阳原第二建筑有限公司负责施工。本工程为框架剪力墙结构，地下一层，地上十二层，分为主楼和附楼两部分，主楼主要是办公专用，基础形式为人工挖孔灌注桩，附楼作为报业发行大厅，基础形式为独立基础。设防烈度为7度，抗震设防为丙类。在拟建大楼的南侧紧邻张家口日报社原有旧办公楼，旧办公楼主楼六层，侧楼五层，作为该项工程施工的办公区。本设计较为详细的介绍了基础工程，主体工程，屋面工程，以及装饰装修工程等各分部分项工程的施工组织设计方法，对于墙体大模板施工、悬挑和落地脚手架施工、基坑支护等项目做了重点的介绍和计算分析。 本工程本着安全施工，节省时间，缩短工期的原则，作好了一切的准备工作，安排比较合理，所有操作都以国家规范进行严格控制，保证了工程质量。

Contents summary My graduating the topic ofdesign is a house news agency report in City industry mansion, is turned a design institute for research design by piecethe house in City, sun at first the second building limited company is responsible for a construction.This engineering shears dint wall structure for the frame, the underground is 1 layer, the ground is previous 12, ising divided into main building and attaching building two part, main building mainly is transact appropriation, the foundation form behavior work digs bore to infuse to note a stake, attaching the building is to report industry issue hall, foundation form is independent foundation.Establish to defend the earthquake intensity as 7 degrees, the anti- earthquake establishes to defend for C.Be drawing up a south side of setting up the mansion to get close to a house newspaper agency to originally possessed old transact building, old transact building main building is 6 layers, the side building is 5 layers, is the item's engineering to start construction of transact area.This design introduced a foundation in detail more, corpus engineering, house noodles engineering, and the adornment repair the engineering waits each divide parts of item engineering of the construction organize a design method, for wall body big template construction, hang to pick and fall to the ground a scaffold construction, pit to protect etc. the item did a point of introduction and calculation analysis. This engineering is in the light of a safe construction, saving time, shortenning the principle of work period, making like the whole of prepare a work, arrange more reasonable, all operations are carried on with national norm to control strictly, promising engineering quality.

高层住宅剪力墙结构设计原则

5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 高层住宅剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 （1）剪力墙的位置： 1）遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2）剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3）剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼（电）梯处，在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4）在平面布置上尽可能均匀、对称，以减小结构扭转。不能对称时，应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5）沿高度均匀变化；在竖向布置上应贯通房屋全高，使结构上下刚度连续、均匀。 6）多均匀长墙（增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量），少短墙（抗震性差）；可布置成单片形（不少于三道，长度不超过8m）、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳，H/L≥2, 少复杂形状转折。 7）洞口布置在截面中部，避免布置在剪力墙端部或柱边。 （2）剪力墙的间距： 为了保证楼（屋）盖的侧向刚度，避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形，应控制剪力墙的最大间距。 （3）剪力墙的厚度： 剪力墙厚度取值由以下因素确定： 1）通过结构分析，在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度； 2）不同抗震等级的轴压比的限制； 3）构造性及稳定性要求（而稳定性一般会满足）； 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区，墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的； 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定（其实是高厚比要求），当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足；此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm （3）剪力墙的墙肢长度： 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

底部框架—抗震墙结构特点和设计注意问题

底部框架—抗震墙结构特点和设计注意问 题 临街的多层商业住宅类建筑，多在底层设置商业用房，上部为四五层的砌体结构，这些建筑的底层因商业用房使用功能要求有较大的空间，采用框架—抗震墙结构，上部为办公、住宅小开间隔墙较多，采用较经济的砖砌体结构，这就形成了底层框架—抗震墙承重，上部砖墙承重的结构体系，简称为底框砖混结构。这类结构形式能较好地满足使用功能的要求，又具有一定的工程造价较低的优势，因此在城市和乡镇的临街建筑被广泛采用。 该结构形式的主要特点： 一、从材料上来看，此种结构底层为混凝土框架—抗震墙结构，上部为砖砌体结构，属上下两种不同材料不同性质的混合式结构。从质量分布上来看属上重下轻的结构，从刚度来看，属上刚下柔结构。 二、底层由于商业店铺开间尺寸不大，横墙相对较多，普遍存在横墙抗侧刚度大，纵墙抗侧刚度相对较小的现象，同时由于商铺临街面几乎无纵墙，内纵墙也较少，只有背街处纵墙较完整地存在，造成纵向刚度中心与质量中心的较大偏移，结构扭转效应增大。

三、上部砖墙抗侧刚度较大，但其抗剪能力过低，延性差，为脆性破坏。二层作为两种材料和两种结构体系的过渡层，受力复杂，为相对薄弱层。 针对上述特点，设计底框结构时，应注意如下几点： 一、上下层刚度比的控制 为避免薄弱层的出现，应控制底框砖混结构的上下刚度比，调整过大的刚度比，使竖向刚度尽量均匀，上下刚度比、抗剪抗压承载能力比值，决定了震害是发生在底层的钢筋砼部分还是发生在上部的砖墙部分。相对均匀的刚度、强度比值可使震害分散，破坏程度降低。所以《抗震规范》、4款规定：“底部一层框架——抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，60、70时应≤,80时应≤，且均应≥”,“底部两层框架——抗震墙房屋的纵横两个方向，底层与底部二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，60、70时应≤,80时应≤，且均应≥”。建议过渡层与底部转换层的侧移刚度比值均应控制在左右合理。 二、底层剪力墙的合理布置 底部框架——抗震墙结构布置时应力求在两个主轴方向的动力特性接近，刚度中心与质量中心应减少偏心。在商铺临街面宜尽量布置钢筋砼抗震墙。剪力墙布置应避免形成高宽比小于2的低矮墙，应注意抗震横墙间距大于规范要求。设计时常遇到抗震墙承载力验算不满足，增加抗震墙的数量或

浅谈建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

浅谈建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用 随着经济社会的快速发展，我国建筑设计水平也不断提高。当前随着城市化进程的不断加快，城市资源的日益紧张，这都给建筑结构设计带来严峻挑战。剪力墙本身的刚度较大，整体性也较好。剪力墙能够具有良好的抗震性能，同时它的价格成本也比较低廉，因而被广泛地应用于高层混凝土建筑中。在今后发展过程中设计人员只有不断加强剪力墙结构的应用，才能满足实际要求。 标签：建筑结构；剪力墙结构设计；应用 1、剪力墙结构设计原则 在剪力墙结构设计过程中，剪力墙要按墙肢截面高度与其厚度的比值判断其类型，按柱或者按双向受压构件进行设计。剪力墙既要达到一定的刚度，还要具有一定的变形性能和延伸性能。高层建筑剪力墙结构会承受多方面的荷载与压力，一方面要承担水平剪力和弯矩，另一方面要承擔建筑物的竖向压力。剪力墙在承受弯矩、轴力和剪力等多种力的荷载状态下工作，设计师在设计剪力墙时要考虑到剪力墙的弯曲性能和延伸性，这样既可以提升建筑物的抗震性能，同时还能够避免脆性对建筑物造成的影响。剪力墙在设计的时候要切忌与平面外进行搭接，若必须进行搭接时，需要采取相应措施，以确保剪力墙的平面安全。 2、建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用 2.1剪力墙结构的合理布置 剪力墙结构设计中，必须沿主轴方向双向均匀布置，两个方向抗侧刚度不应有较大差别，不宜采用单向方式进行布置。在设计时应当注意刚度的中心应尽量与质量中心相近，以尽可能的减小地震带来的结构性扭转。在对剪力墙进行结构性布设时，墙肢的选择上以T型和L型为宜，而不应该选择“一”字型的墙肢。 为了减轻剪力墙结构的自重，同时达到加大建筑空间的目的，剪力墙的布置应以满足规范的侧移限制为好，而不应一味的顺应刚度需求，而使得剪力墙设计的布置过于密集。在进行剪力墙设计时，竖向刚度必须匀称，由下到上的连续布置，可以根据高度的不同对剪力墙的厚度以及混凝土等级进行相应的调整。同时，剪力墙上必须布置洞口，尽量成排排列，这样就能够形成明确的墙肢和连梁，使得应力分布较为均匀，同时尽可能的符合计算简图，使得设计结果的可靠度较高。 2.2科学确定剪力墙结构的设计厚度以及长度 在开展剪力墙结构设计工作时，应当科学的确定其厚度以及长度。其中在厚度设定方面，根据相关抗震规定要求，在建筑抗震等级大小在一、二级的情况下，剪力墙结构的底部加强墙厚应当设置在两百毫米左右，同时要求其应超过楼层高度大小的十六分之一，同时其它地方的墙厚需要维持在160毫米左右。在开展设

浅谈高层建筑中剪力墙结构设计

浅谈高层建筑中剪力墙结构设计 发表时间：2018-10-30T14:47:39.380Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第15期作者：吴英 [导读] 高层建筑数量的不断增加更加充分利用土地资源，在结构设计中我们需要考虑高层建筑与多层建筑的区别。 摘要：在对高层建筑开展结构设计工作的时候，首先需要对高层建筑的基本框架进行设计，针对建筑的结构设计需求，设计人员会尽量选择框架剪力墙这种常规性的建筑结构，在设计框架剪力墙这种建筑结构的时候，设计人员需要根据建筑其他部分的结构设计要求，来完善这一环节的设计工作，本文概述了剪力墙的定义及特点，介绍了剪力墙结构设计的基本要求，重点对高层建筑中剪力墙结构设计的具体运用进行了探讨，以供参考。 关键词：高层建筑；剪力墙结构设计；运用 高层建筑数量的不断增加更加充分利用土地资源，在结构设计中我们需要考虑高层建筑与多层建筑的区别，且高层建筑由于整体高度，结构内部受力情况也更加复杂。而剪力墙作为高层建筑中主要的受力及抗震构件，其设计合理与否对结构的安全及经济性有着重要影响。 1 剪力墙的定义 剪力墙是实际建筑工程中经常使用的结构墙、抗风墙和结构墙。剪力墙是可有效承受风或地震等导致的相关荷载，保障建筑物安全性和刚度的墙体，剪力墙优点在于良好的抗震性和刚度。剪力墙结构设计中，墙体的长度和高度应相对较大，而宽度则相对较小并采用钢筋混凝体整体浇筑方法。建筑设计方和施工方为满足人们对居住住房和办公楼的安全稳定性要求，已在建筑设计和施工过程中广泛的使用剪力墙，以提高和优化其整体建筑物的建筑施工质量和结构。目前，许多建筑企业已采用剪力墙取代传统建筑施工中使用的梁柱。剪力墙结构的受力情况与梁柱相当，但是剪力墙结构其稳定性更好，同时降低墙体的承受能力，保证建筑物整体的质量和安全性。 2 剪力墙结构的特点 从结构的角度来说，剪力墙的承载力很强，并且对多角度的负荷量都能够很好的承受，可以承受住高层建筑结构中的竖向和水平两方面的负荷量；其次，剪力墙在受力上与建筑物的楼板可以形成共同的受力体系，使得建筑物的实用空间的高度和宽度都有所提升[2]。第三，剪力墙及连梁在承受强烈的外力作用发生破坏时，可以有效抵消掉一部分外力作用产生的能量，为建筑物的安全系数提供有效保障。 3 剪力墙结构设计的基本要求 3.1调整楼层剪力系数 在对剪力墙进行设计时需要尽量将构件布置降到最低，采用最佳办法就是布置大开间剪力结构，从而使侧向结构可以满足高层建筑需求。此外，要保障楼层间的剪力系数是最小的，但不可高于设计标准，高层建筑整体承受的地震力与剪力墙承受的地震力之间的比不宜过大，这样才会确保结构自身的重量，从而将地震带来的破坏地降到最低，节约建筑成本。 3.2调整楼层间位移与层高 在计算楼层间的位移时，若是高层建筑建设在一个地震多发的地区，需要对楼层的标准值进行合理计算，这样可以把结构弯曲变形保留下来，在基于弯曲变形为核心的高层建筑中需要计入扭转变形。在对高层建筑进行建设时最需要考虑的问题就是楼层间的扭转变形与剪力变形。因此，对于高层建筑而言，不可以只通过对楼层间的位移进行计算来确认竖向构件的刚度，它需要将发生扭转变形的几率降到最低。 3.3调整剪力墙结构 若是剪力墙结构的连续跨高的比太小的话，就会造成建筑剪力与弯矩过大的情况出现。依据有关标准需要，施工跨度是不可以低于标准跨度的，若是高出在对建筑的连续墙进行建设时时无法保障其效果的，合理的选取跨度比可以有效的避开弯矩或是剪力过量的情况发生。在对剪力墙结构进行设计时务必要参照建筑的整体情况，对建筑结构进行全面考虑可以有效减少建筑成本。 4 高层建筑中剪力墙结构设计的具体运用 4.1 平面布置 剪力墙设计的平面布置可以灵活，但是有几个要注意的地方：①平衡、对称。建筑强设计结构有长有短。遇到较长的剪力墙时，不要全部当成一个整体，选择开洞口的方式，将墙面分成等长均匀的几段。交错不齐的剪力墙洞口会带来很多隐患，易出现刚度突变，应力集中。所以洞口宜对称布置，使得结构平面上刚度均匀，减小尽量剪力墙出现应力集中的情况。②在进行抗震设计的时候，尽量减少一字型的短肢剪力墙的布置，双向的或者多向的更能保障安全。多向或双向的设计可以形成一定的空间工作结构。剪力墙不仅需要在结构平面主轴方向双向布置，而且还应该尽量使得各主轴方向剪力墙的侧向刚度相近。③剪力墙结构与其他的结构一样，在特殊情况下也会出现刚度突变的情况。为了避免不必要的损失，在竖直方向上要从下往上的布置。④在同一个平面上的剪力墙结构质量中心和刚度中心不宜偏心过大，偏心过大时易发生扭转变形，从而发生扭转变形破坏。应沿着建筑物的全高均匀布置，侧向刚度沿着高度从下至上连续均匀，剪力墙开洞时，洞口上下对齐。⑤平面形状凹凸较大的时候，尽可能在凸出部分的端部附近布置剪力墙。当遇到建筑物周边、电梯间、楼梯间等部位时，均匀的布置剪力墙。⑥剪力墙不宜过长，超过8m 的剪力墙最好设置跨高比较大的连梁将其均匀分为若干段，使得各个墙段的高度与长度之比大于3。 4.2 墙肢截面厚度 剪力墙的厚度变化呈现阶段性的规律。阶段性即均匀平衡，连续不折断。阶段变化应严格控制在一定范围内，才能使结构不发生变形。剪力墙的材料是混凝土，在混凝土的强度等级发生变化楼层时，此楼层要避免进行剪力墙的厚度变化。高层建筑在底部的剪力墙一般厚度大，当剪力墙的厚度超过400mm 时，如果仅采用双排配筋，会形成中部大面积的素混凝土，使得剪力墙的截面应力不均匀，所以厚度超过400mm 的剪力墙，需要配置三排或四排钢筋。 4.3 剪力墙结构连梁 剪力墙结构中连梁是作为连接剪力墙平面内的梁，它不仅能够连接墙肢，还能够有效的约束墙肢。在设计连梁的时候，因连梁的刚度很大，普通配筋的、跨高比小的连梁很难成为延性构件，所以对连梁进行区分，按不同的形式分别设计。①跨高比大于5 的连梁，此类连

框架-剪力墙结构结构设计说明

框架－剪力墙结构结构设计 编制说明 本施工组织设计根据工程设计出图情况，建设单位对本工程要求和我司综合实力进行编制；其它未在图纸范围内内容和 设计修改另做说明。 编制依据 1、 Xx设计院设计的xx工程施工图（建施、结施、水施、 电施） 2、施工合同书 3、图纸会审 4、《混凝土结构施工及验收规范》GB50204－92 5、《砖石工程施工及验收规范》GBJ203－83； 6、《屋面工程技术规范》JGJ73－91 7、《建筑地面工程施工及验收规范》GB50209－95 8、《建筑装饰工程施工及验收规范》JGJ73－91 9、《建筑安全技术规程》 10、《采暖与卫生工程施工及验收规范》GBJ242－82 11、《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GBJ303－88 12、《建筑工程质量检验评定标准》GBJ301－88 13、其它现行国家有关施工及验收规范； 14、我司现有经济、技术综合实力情况。

第一章工程概况 一、有关单位： 建设单位： 设计单位： 施工单位： 监理单位： 二、工程地理位置： 三、设计概况 大酒店是一幢集娱乐、餐饮、住宿为一体的多功能综合楼， 该楼 平面形状呈“┐”字形，是大酒店的主要工程，该建筑总建筑面积7072 m2 ，主体8层，总高为35.8m，防火等级为 二级。 四、结构概况 1）结构体系 本工程为框架－剪力墙结构，框架抗震等级为一级，剪力墙 抗震等级 为一级； 2）抗震设防 设防烈度为9度；

3）结构安全等级 结构安全等级为二级。 五、具体详工程概况一览表 建设单位工程名称 设计单位司使用功能餐饮、娱乐、住宿 建筑及结构特征 建筑面积7072平方米总高 35.8m 层数 8层外装饰外墙面砖、石材 层高底层4.8m、二层3.3m、三层~七层3.0m、8层 3m 内装饰花岗岩地面，防滑地面砖水泥豆石楼地面，大理石或石材饰面，轻钢龙骨金属扣板吊顶等 结构类型框架－剪力墙结构 设防烈度9度 砌体普通砖、粘土空心砖、加气砼砌块水、电讯生给水系统、排水系统、热水系统、消防给水系统、消防控制配电照明、CATV系统、电话通讯、消防及背景音乐系统 第二章施工条件 一、该工程紧靠xx，施工场地较宽。 二、根据xx地区的地理位置，该地区交通不便利 建筑物质不完全，需在内地购买。 三、气候条件较差，冬雨施工较多。