框剪結構資料

1、框架-剪力墻結構，俗稱為框剪結構。主要結構是框架，由梁柱構成，小部分是剪力墻。墻體全部采 用填充墻體，由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成，在水平荷載作用下起整體空間作用的抗側 力構件。適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大的高層建筑。框架與剪力墻結構體系的結合框剪結構是框架結構和剪力墻結構兩種體系的結合，吸取了各自的長處，既能為建筑平面布置 提供較大的使用空間，又具有良好的抗側力性能。框剪結構中的剪力墻可以單獨設置，也可以利用 電梯井、樓梯間、管道井等墻體。因此，這種結構已被廣泛地應用于各類房屋建筑。 框剪結構的變形為剪彎型眾所周知，框架結構的變形是剪切型，上部層間相對變形小，下部層間相對變形

2、大。剪力墻結 構的變形為彎曲型，上部層間相對變形大，下部層間相對變形小。對于框剪結構，由于兩種結構協(xié) 同工作變形協(xié)調，形成了彎剪變形，從而減小了結砍的層間相對位移比和頂點位移比，使結構的側 向剛度得到了提高。水平荷載主要由剪力墻承受從受力特點看，由于框剪結構中的剪力墻側向剛度比框架的側向剛度大得多，在水平荷載作用 下，一般情況下，約80%以上用剪力墻來承擔。因此，使框架結構在水平荷載作用下所分配的樓層框 架剪力墻結構兼具了框架布置靈活、延性好和剪力墻剛度大的優(yōu)點，二者通過水平剛度較大的樓蓋 協(xié)同工作，在水平作用下呈彎剪型位移曲線，層間變形趨于均勻，比純框架結構側移小，非結構性 破壞輕，其中剪力

3、墻為主要抗側力構件，框架起到二級防線作用，比剪力墻體系延性好，布置靈活。 因此，框剪結構是一種抗剪性能較好的結構體系。但由于剪力墻和框架的層間位移角彈性極限值相 差很遠，當結構遭遇強烈地震時，剪力墻在其底部首先越過彈性變形階段出現(xiàn)裂縫進而屈服，在出 鉸部位剛度大幅降低，剛度沿豎向發(fā)生突變，在塑性鉸區(qū)發(fā)生塑性轉動，從而帶動上部的墻體發(fā)生 剛體位移，再加上彎曲變形，頂部側移激增，給與之相連的框架施加了很大的附加剪力。而此刻結 構的層間側移角還遠小于框架的彈性變形值，框架尚未充分發(fā)揮其自身的水平抗力。剪力墻和框架 之間剛度比值的變化也會引起地震作用的重新分配，增加了框架的負擔，使得框架的延性降低，無

4、 法有效地擔當起二道防線的作用。另外，框剪結構多用于1025層左右的商住樓，根據工程設計實 踐，這一類層數的房屋自振周期大都在0.71.7s，與某些地區(qū)的地震卓越周期較接近。如1985年墨 西哥太平洋岸的8. 1級地震，共有164幢620層的房屋倒塌，其中倒塌率最高是1015層的建筑，而 5層以下和25層以上的破壞較輕。在1975年我國海城地震、1977年羅馬尼亞的弗蘭恰地震（卓越周期 1.4s?）中，倒塌最多的也是十幾層的建筑物。當樓層多于14層時，地震力的大小和破壞率都有一個 明顯的陡然增大的趨勢。因此，采取一些經濟實用的方法來改善框剪結構的抗震性能，提高結構的 可靠度就顯得尤為必要。結構

5、控制理論為多種建（構）筑物的抗震設計提供了一條有效可行的新途 徑。？編輯本段改善框剪結構抗震性能的有關措施 綜述結構控制理論將結構的彈塑性分析與抗震相結合、抗震與消震相結合、能動控制與設計相結 合， 通過主動或被動的控制措施，調整結構的剛度、強度和質量分布，控制結構實現(xiàn)最佳耗能機構，以 增大結構的延性和耗能能力，增強結構對地震作用下強迫變形的適應能力，使其滿足抗震設防三水 準要求?？拐鸾Y構按兩階段設計，即在彈性階段按強度控制，在彈塑性階段按變形控制。這樣設計 的結構，既有一定的強度，又具有較大的延性和耗能能力，能一定程度地適應強烈地震使結構產生 的強迫變形。？ 提高剪力墻抗震性能?1、將剪力墻

6、做成四周有梁柱的帶邊框墻。邊框（明框和暗框）可阻止斜裂縫向相鄰發(fā)展，還可在 墻板破壞后作承重構件代替墻板承重且有一定延性。邊框應具有足夠的斜截面受剪承載力，以承擔 因墻身通裂對邊框梁柱引起的附加剪力。？2、控制每肢墻的高寬比。必要時可設結構洞口或結構豎縫使變成雙肢墻或多肢墻,可控制裂縫和屈服部位出現(xiàn)在結構豎縫和洞口連梁處，形成耗能機 構，同時使原剪力墻一分為二，剛度降低，避免發(fā)生剪切破壞和底部墻體過早屈服。？3、剪力墻的剛性連梁，其跨高比往往僅為1左右。而試驗表明：當連梁的跨高比為5時，延性和耗能很好， 連梁兩端相對豎向位移的延性系數都在8以上，滯回曲線也相當飽滿；當跨高比降至1時，延性系 數

7、則降至3左右，滯回曲線嚴重捏擾，耗能很小，最后彎剪破壞。因此，需要對它的組成和構造采取一定措施。？措施之一是在1/2梁高的中性面上留一水平通縫，在縫的上、下兩側各埋置鋼板，鋼板上開有橢圓形螺栓孔，用高強螺栓把兩鋼板連結。在豎載、風載和小震下，高強螺栓把水平通 縫分開的兩部分連梁連結成整體工作，使連梁具有一定的剛性。在大震作用時，兩鋼板發(fā)生相對滑 動，原來跨高比為1的剛性連梁將被分成兩根跨高比為2的小梁協(xié)同工作，試驗表明，這樣可使延 性系數由原來的3提高為10左右。？ 提高框架的抗震性能1、加強框架的角柱。角柱是連結縱橫框架的樞紐，要增加框架的空間整體性，就要加強角柱的 抗剪性能。2、沿周圈框架

8、平面按K形支撐和X形支撐布置一定數量的鋼筋砼抗剪墻板或配筋砌塊抗剪 墻板，能有效克服框架的剪力滯后現(xiàn)象，顯著提高框架的整體性和抗推剛度，減少結構的整體側移， 特別有利于減小層間側移。但這種結構的延性較差，因此，可以在墻板上開十字形結構豎縫使之出 現(xiàn)薄弱部位，形成延性耗能墻板。？3、設置偏交斜撐等贅余桿件，用彎曲耗能代替軸變耗能，其中折曲撐由鋼纖維砼桿制造，偏心連結支撐可用鋼桿或勁性鋼筋砼桿組成（如圖2和圖3）。在強烈 地震作用下，一方面可利用這些贅余桿件的先期屈服和變形來耗散能量，另一方面當贅余桿件破壞 或退出工作后，使得結構由一種穩(wěn)定體系過渡到另一種穩(wěn)定體系，引起結構自振周期的改變，以避 開

9、地震卓越周期的長時間持續(xù)作用所引起的共振效應。？ 采用新型復合材料節(jié)點？提高節(jié)點的強度和延性僅靠增加箍筋效果并不顯著，而采用鋼纖維砼和勁性砼梁柱節(jié)點效果較 好。由于勁性鋼材或鋼纖維與砼的共同工作，使得節(jié)點區(qū)砼的受力性能特別是剪切變形大大改善， 延性和耗能能力顯著提高，同時提高整體結構的抗震性能：1、實行機構控制，實現(xiàn)總體屈服機制。在結構的特定位置設置一定數量的人工塑性鉸，對塑性鉸發(fā)生的區(qū)域、順序及塑性程度進行控制，使得結構在強震時能形成最佳耗能機構。在水平作用下，使水平構件先于豎向構件屈服， 最后豎向構件底部屈服。？2、使結構的剛度和承載力相匹配。在框剪結構中，如剪力墻數量多、厚度大，剛度自然

10、也大，但會導致結構自振周期減小，總水平地震作用增大；反之剛度小，地震力 也變小。所以，要根據建筑的重要性、裝修等級和設防烈度來綜合這一對矛盾，以確定出結構的側 移限值，從而定出抗震墻的數量、厚度，做到既安全又經濟。？3、）使結構的剛度和延性相匹配。剪力墻和框架在剛度、彈性極限變形值和延性系數方面的差異使得框剪結構的抗震性能大打折 扣，造成各構件不能同步協(xié)調地發(fā)揮材料抗力而出現(xiàn)先后破壞被各個擊破的情況，大大降低了結構 中各構件的利用效率和整體的抗震可靠度。所以，協(xié)調各抗側力構件的剛度和延性相匹配是工程設 計中的一條重要抗震設計原則。？ 剪力墻和框架同步工作的途徑為了能夠使剪力墻和框架同步工作，可

11、采用：帶豎縫剪力墻。豎縫剪力墻在水平力作用下所產生的側移，不再是以墻體的剪切變形為主而是以并列柱的彎曲變形為主，原來墻面上的斜向裂 縫被并列小柱上、下端的水平裂縫代替。由于剪力墻的力學性能由剪切轉變?yōu)閺澢瑥椥詷O限側移 值加大，延性改善，彈塑性耗能增加，避免了普通抗震墻斜裂縫出現(xiàn)后的剛度嚴重退化。采用較好的延性偏交支撐，主要構造是交叉直撐的交叉點處用拼接板、高強螺栓與阻尼材料組成，在小 震時，叉點處提供足夠的強度和剛度，像普通直撐那樣工作。在強震時，上撐與下?lián)危ɑ蜃髶闻c右 撐）之間可相對滑動，導致剛度大大下降，可提高剪力墻和框架之間的協(xié)同工作能力。？ 編輯本段框剪結構的抗震設計與計算 概述在現(xiàn)

12、行規(guī)范的抗震分析中采用協(xié)同工作計算法，即采用框架彈性剛度和剪力墻彈性剛度組成并 聯(lián)體結構模型，計算出結構彈性自振周期，按眾值烈度計算彈性地震作用？F，并將F？按彈性剛度比 值分配給框架和剪力墻。該計算方法不能反映出因剪力墻開裂、剛度在局部發(fā)生突變而引起墻體轉 動給結構帶來內力重分布，這樣顯然與實際情況有誤差。因此，有必要作調整。？ 框剪結構抗震計算的調整1.在整體按彈性方法計算的基礎上，允許個別構件、個別部位按彈塑性性質對剛度進行調整， 也允許局部考慮塑性內力重分布進行計算。2.據空間有限元程序分析結果：受拉墻肢剛度退化后，實際受壓墻肢承受了90%的總剪力而受拉墻肢僅承受了 10%，墻肢受剪嚴

13、重不均勻。為此對于一、 二級抗震墻，受壓墻肢的設計彎矩和剪力應乘以1.25，而受拉墻肢可降低1020%。？3.加強連梁是改善墻肢應力分配不均的有效途徑。通過合理的結構布置，使連梁能夠向各片墻肢傳遞更多軸 向力，讓各墻肢盡可能地平均分擔重力而避免出現(xiàn)某墻肢全截面受拉的情況，從而也改善了墻肢承 受剪力不均的狀況。1.結構設計說明主要是設計依據，抗震等級，人防等級，地基情況及承載力，防潮抗?jié)B做法，活荷載值，材料 等級，施工中的注意事項，選用詳圖，通用詳圖或節(jié)點，以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達 的信息。如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3等等。各層的結構布置圖，包括：（1）預制板的布置（板的選用

14、、板縫尺寸及配筋）。標注預制板的塊數和類型時，不要采用 對角線的形式。因為此種方法易造成線的交叉，宜采用水平線或垂直線的方法，相同類型的房間 直接標房間類型號。應全樓統(tǒng)一編號，可減少設計工作量，也方便施工人員看圖。板縫盡量為40，此 種板縫可不配筋或加一根筋。布板時從房間里面往外布板，盡量采用寬板，現(xiàn)澆板帶留在靠窗處， 現(xiàn)澆板帶寬最好N200 （考慮水暖的立管穿板）。如果構造上要求有整澆層時，板縫應大于60.整澆 層厚50，配雙向6250，混凝土 C20 .純框架結構一般不需要加整澆層。構造柱處不得布預制板。 地下車庫由于防火要求不可用預制板。框架結構不宜使用長向板，否則長向板與框架梁平行相接

15、處 易出現(xiàn)裂縫。建議使用PMCAD的人工布板功能布預制板，自動布板可能不能滿足用戶的施工圖要求， 僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。對樓層凈高很敏感、跨度超過6.9米或不符合模數時可采用SP 板，SP板120厚可做到7.2米跨。（2）現(xiàn)澆板的配筋（板上、下鋼筋，板厚尺寸）。板厚一般取120、140、160、180四種尺寸或 120、150、180三種尺寸。盡量用二級鋼包括直徑10 （目前供貨較少）的二級鋼，直徑N12的受力 鋼筋，除吊鉤外，不得采用一級鋼。鋼筋宜大直徑大間距，但間距不大于200，間距盡量用200. （一 般跨度小于6.6米的板的裂縫均可滿足要求）。跨度小于2米的板上部鋼筋不必斷開

16、，鋼筋也可不畫， 僅說明鋼筋為雙向雙排Q8200.板上下鋼筋間距宜相等，直徑可不同，但鋼筋直徑類型也不宜過多。 頂層及考慮抗裂時板上筋可不斷，或50%連通，較大處附加鋼筋，拉通筋均應按受拉搭接鋼筋。板 配筋相同時，僅標出板號即可。一般可將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個板號，將 不相同的上部筋畫在圖上。當板的形狀不同但配筋相同時也可編為一個板號。應全樓統(tǒng)一編號。當 考慮穿電線管時，板厚N120，不采用薄板加墊層的做法。電的管井電線引出處的板，因電線管過多 有可能要加大板厚至180 （考慮四層32的鋼管疊加）。宜盡量用大跨度板，不在房間內（尤其是住宅） 加次梁。說明分布筋為6250，溫

17、度影響較大處可為Q8200.板頂標高不同時，板的上筋應分開 或傾斜通過。現(xiàn)澆挑板陽角加輻射狀附加筋（包括內墻上的陽角）?，F(xiàn)澆挑板陰角的板下宜加斜筋。 頂層應建議甲方采用現(xiàn)澆樓板，以利防水，并加強結構的整體性及方便裝飾性挑沿的穩(wěn)定。外露的 挑沿、雨罩、挑廊應每隔1015米設一 10mm的縫，鋼筋不斷。盡量采用現(xiàn)澆板，不采用予制板加整 澆層方案。衛(wèi)生間做法可為70厚+10高差（取消墊層）。8米以下的板均可以采用非預應力板。L、T 或十字形建筑平面的陰角處附近的板應現(xiàn)澆并加厚，雙向雙排配筋，并附加45度的4根16的抗拉筋。 現(xiàn)澆板的配筋建議采用PMCAD軟件自動生成，一可加快速度，二來盡量減小筆誤。

18、自動生成樓板配筋 時建議不對鋼筋編號，因工程較大時可能編出上百個鋼筋號，查找困難，如果要編號，編號不應出 房間。配筋計算時，可考慮塑性內力重分布，將板上筋乘以0.80.9的折減系數，將板下筋乘以1.11.2 的放大系數。值得注意的是，按彈性計算的雙向板鋼筋是板某幾處的最大值，按此配筋是偏于保守 的，不必再人為放大。支承在外圈框架梁上的板負筋不宜過大，否則將對梁產生過大的附加扭距。 一般：板厚150時采用何0200；否則用q8200.PMCAD生成的板配筋圖應注意以下幾點：1.單 向板是按塑性計算的，而雙向板按彈性計算，宜改成一種計算方法。2.當厚板與薄板相接時，薄板 支座按固定端考慮是適當的，

19、但厚板就不合適，宜減小厚板支座配筋，增大跨中配筋。3.非矩形板 宜減小支座配筋，增大跨中配筋。4.房間邊數過多或凹形板應采用有限元程序驗算其配筋。PMCAD 生成的板配筋圖為PM?。T.板一般可按塑性計算，尤其是基礎底板和人防結構。但結構自防水、不 允許出現(xiàn)裂縫和對防水要求嚴格的建筑，如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應采用彈性計算。室內輕 隔墻下一般不應加粗鋼筋，一是輕隔墻有可能移位，二是板整體受力，應整體提高板的配筋。只有垂直單向板長邊的不可能移位的隔墻，如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。坡屋頂板為偏 拉構件，應雙向雙排配筋。（3）關于過梁布置及輕隔墻?，F(xiàn)在框架填充墻一般為輕墻，過梁一般不

20、采用預制混凝土過梁， 而是現(xiàn)澆梁帶。應注明采用的輕墻的做法及圖集，如北京地區(qū)的京94SJ19，并注明過梁的補充筋。 當過梁與柱或構造柱相接時，柱應甩筋，過梁現(xiàn)澆。不建議采用加氣混凝土做圍護墻，裝修難做并 不能用在廁所處。（4）雨蓬、陽臺、挑檐布置和其剖面詳圖。注意：雨棚和陽臺的豎板現(xiàn)澆時，最小厚度應為0， 否則難以施工。豎筋應放在板中部。當做雙排筋時，高度900，最小板厚100 ；高度900時，最小板 厚120.陽臺的豎板應盡量現(xiàn)澆，預制擋板的相交處極易裂縫。雨棚和陽臺上有斜的裝飾板時，板的 鋼筋放斜板的上面，并通過水平挑板的下部錨入墻體圈梁（即挑板雙層布筋）。兩側的封板可采用 泰柏板封堵，鋼

21、筋與泰柏板的鋼絲焊接，不必采用混凝土結構。挑板挑出長度大于2米時宜配置板下 構造筋，較長外露挑板（包括豎板）宜配溫度筋。挑板內跨板上筋長度應大于等于挑板出挑長度， 尤其是挑板端部有集中荷載時。內挑板端部宜加小豎沿，防止清掃時灰塵落下。當頂層陽臺的雨搭 為無組織排水時，雨搭出挑長度應大于其下陽臺出挑長度100，頂層陽臺必須設雨搭。挑板配筋應有 余地，并應采用大直徑大間距鋼筋，給工人以下腳的地方，防止踩彎。挑板內跨板跨度較小，跨中 可能出現(xiàn)負彎距，應將挑板支座的負筋伸過全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上，但當鋼筋直徑 大于等于12時是難以施工的，應另加筋。（5）樓梯布置。采用X型斜線表示樓梯間，并

22、注明樓梯間另詳。盡量用板式樓梯，方便設計及 施工，也較美觀。（6）板頂標高?？稍趫D名下說明大多數的板厚及板頂標高，廚廁及其它特殊處在其房間上另外 標明。（7）梁布置及其編號，應按層編號，如L-1-XX，1指1層，XX為梁的編號。柱布置及編號。（8）板上開洞（廚、廁、電氣及設備）洞口尺寸及其附加筋，附加筋不必一定錨入板支座，從 洞邊錨入13即可。板上開洞的附加筋，如果洞口處板僅有正彎距，可只在板下加筋；否則應在板上 下均加附加筋。留筋后澆的板宜用虛線表示其范圍，并注明用提高一級的膨脹混凝土澆筑。未澆筑 前應采取有效支承措施。住宅躍層樓梯在樓板上所開大洞，周邊不宜加梁，應采用有限元程序計算 板的內

23、力和配筋。板適當加厚，洞邊加暗梁。（9）屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。（10）在平面圖上不能表達清楚的細節(jié)要加剖面，可在建筑墻體剖面做法的基礎上，對應畫結 構詳圖?；A平面圖及詳圖：（1）在柱下擴展基礎寬度較寬（大于4米）或地基不均勻及地基較軟時宜采用柱下條基。并應 考慮節(jié)點處基礎底面積雙向重復使用的不利因素，適當加寬基礎。（2）當基礎下有防空洞或枯井等時，可做一大厚板將其跨過。（3）混凝土基礎下應做墊層。當有防水層時，應考慮防水層厚度。（4）建筑地段較好，基礎埋深大于3米時，應建議甲方做地下室。地下室底板，當地基承載力 滿足設計要求時，可不再外伸以利于防水。每隔3040米設一后澆帶，并注明兩個月后用微膨脹混凝 土澆注。設置地下室可降低地基的附加應力，提高地基的承載力（尤其是在周圍有建筑時有用）， 減少地震作用對上部結構的影響。不應設