剪力墻結(jié)構(gòu)布置

第九章框架—剪力墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算.廣東工業(yè)大學(xué)建設(shè)學(xué)院韋愛(ài)鳳16.1框架－剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)6.1.1結(jié)構(gòu)變形、受力特點(diǎn)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)＝純框架體系+純剪力墻體系（剪切變形）（彎曲變形）相互作用力

26.1.2框架—剪力墻結(jié)構(gòu)方案的選定1.

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)豎向布置樓蓋結(jié)構(gòu)布置31.

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布置（1）樓蓋結(jié)構(gòu)Ｈ≥50米，應(yīng)采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)Ｈ≤50米8、9度宜采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)6、7度可采用裝配整體式樓蓋結(jié)構(gòu)，樓蓋每層宜設(shè)置鋼筋混凝土現(xiàn)澆層?，F(xiàn)澆層厚度混凝土強(qiáng)度等級(jí)雙向鋼筋網(wǎng)預(yù)制板板縫寬度≥50ｍｍＣ20～Ｃ40Φ6～8@150～200宜≥40ｍｍ41.

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布置（２）框架和剪力墻的布置方式靈活對(duì)稱(chēng)①

框架與剪力墻（單片墻、聯(lián)肢墻或較小井筒）分開(kāi)布置；②

在框架結(jié)構(gòu)的若干跨內(nèi)嵌入剪力墻（帶邊框剪力墻）；③

在單片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)內(nèi)連續(xù)分別布置框架和剪力墻；④

上述兩種或三種形式的混合51.

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布置（３）設(shè)計(jì)成雙向抗側(cè)力體系，并使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近（４）除個(gè)別節(jié)點(diǎn)外不應(yīng)采用鉸接，梁與柱、柱與剪力墻的中線宜重合6（５）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻布置須滿(mǎn)足:7

剪力墻周邊均勻布置，樓梯間、電梯間、平面形狀變化及荷載較大的部位，剪力墻的間距不宜過(guò)大。平面形狀凹凸較大時(shí)，宜在凸出部位的端部附近布置剪力墻?？v、橫剪力墻宜組成Ｌ形、Ｔ形和[形等等形式。剪力墻宜貫通建筑物的全高，宜避免剛度突變；剪力墻開(kāi)洞時(shí)，洞口宜上下對(duì)齊。樓、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)合布置。單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過(guò)結(jié)構(gòu)底部總水平剪力的40％；

81.

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布置（６）長(zhǎng)矩形平面或平面有一部分較長(zhǎng)的建筑中

①橫向剪力墻沿長(zhǎng)方向的間距宜滿(mǎn)足表6.1的要求，當(dāng)這些剪力墻之間的樓蓋有較大開(kāi)洞時(shí)，剪力墻的間距應(yīng)適當(dāng)減小9注：1表中B為樓面寬度，單位為m；2裝配整體式樓蓋的現(xiàn)澆層應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定；3現(xiàn)澆層厚度大于60mm的疊合樓板可作為現(xiàn)澆板考慮。

表6.1剪力墻最大間距（m）樓蓋形式非抗震設(shè)計(jì)（取較小值）抗震設(shè)防烈度6度、7度（取較小值）8度（取較小值）9度（取較小值）現(xiàn)澆5.0B，604.0B，503.0B，402.0B，30裝配整體3.5B，503.0B，402.5B，30—101.

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布置②縱向剪力墻不宜集中布置在房屋的兩盡端。（混凝土收縮和溫度變化易使樓蓋中部出現(xiàn)裂縫）111.

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布置７.板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)的布置應(yīng)符合

（1）應(yīng)布置成雙向抗側(cè)力體系，兩主軸方向均應(yīng)設(shè)置剪力墻（2）抗震設(shè)計(jì)時(shí)，房屋的周邊應(yīng)設(shè)置框架梁，房屋的頂層及地下一層頂板宜采用梁板結(jié)構(gòu)（3）有樓梯間、電梯間等較大開(kāi)洞時(shí)，洞口周?chē)嗽O(shè)置框架梁或邊梁12

2.剪力墻合理數(shù)量

剪力墻數(shù)量少結(jié)構(gòu)剛度小側(cè)移不滿(mǎn)足

剪力墻數(shù)量多不經(jīng)濟(jì)剛度大地震作用大使結(jié)構(gòu)周期接近場(chǎng)地卓越周期引起共振132.剪力墻合理數(shù)量（１）

方案階段①

間距符合表6.1，能保證樓面剛度無(wú)限大一般２～３Ｂ及30ｍ左右②

設(shè)計(jì)細(xì)高剪力墻，保證延性，Ｈ／Ｂ大于２若不滿(mǎn)足，設(shè)洞口，洞口連梁用弱連梁③

墻肢長(zhǎng)度不宜大于８ｍ14

2.剪力墻合理數(shù)量（2）初估尺寸階段

１.ＡＷ—剪力墻截面面積、ＡＣ—柱截面面積、Ａｆ—樓面面積；2.表中數(shù)值是縱橫兩方面的總量，應(yīng)使兩個(gè)方向的剪力墻數(shù)量接近；

3.高度較大的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，宜取表中的上限值。

表6.1底層構(gòu)件截面積與樓面面積之比設(shè)計(jì)條件構(gòu)件截面面積與樓面面積之比（ＡＷ+ＡＣ）／Ａｆ剪力墻截面面積與樓面面積之比ＡＷ／Ａｆ７０，Ⅱ類(lèi)土0.03～0.050.02～0.03８０，Ⅲ類(lèi)土0.04～0.060.03～0.04152.剪力墻合理數(shù)量（3）計(jì)算復(fù)核階段①

自振周期162.剪力墻合理數(shù)量②

軸壓比表6.3柱軸壓比限值

對(duì)于Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地上較高的高層建筑，其軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小

結(jié)構(gòu)類(lèi)型抗震等級(jí)一二三框架0.70.800.90板柱-剪力墻、框架-剪力墻、框架-核心筒、筒中筒0.750.850.95部分框支剪力墻0.600.70—17柱軸壓比限值（附注）1.柱軸壓比指考慮地震作用組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積的比值

2.適用于C60以下的柱C65～C70時(shí)，降低0.05C75～C80時(shí)，降低0.10

18柱軸壓比限值（附注）3.適用于剪跨比λ＞2的柱1.5≤λ≤2.0減小0.05λ＜1.5時(shí)軸壓比限值應(yīng)專(zhuān)門(mén)研究并采取特殊構(gòu)造措施

19柱軸壓比限值（附注）4.當(dāng)沿柱全高采用井字復(fù)合箍，箍筋間距不大于100mm、肢距不大于200mm、直徑不小于12mm時(shí)，柱軸壓比限值可增加0.10；當(dāng)沿柱全高采用復(fù)合螺旋箍，箍筋螺距不大于100mm。肢距不大于200mm、直徑不小于12mm時(shí)，柱軸壓比限值可增加0.10；當(dāng)沿柱全高采用連續(xù)復(fù)合螺旋箍，且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直徑不小于10mm時(shí)，軸壓比限值可增加0.10。以上三種配箍類(lèi)別的含箍特征值應(yīng)按增大的軸壓比確定；

20柱軸壓比限值（附注）5.當(dāng)柱截面中部設(shè)置由附加縱向鋼筋形成的芯柱，且附加縱向鋼筋的截面面積不小于柱截面面積的0.8％時(shí)，柱軸壓比限值可增加0.05。當(dāng)本項(xiàng)措施與注4的措施共同采用時(shí)，柱軸壓比限值可比表中數(shù)值增加0.15，但箍筋的配箍特征值仍可按軸壓比增加0.10的要求確定；

21柱軸壓比限值（附注）6.附注第4、5兩款之措施，也適用于框支柱

7.柱軸壓比限值不應(yīng)大于1.0522

2.剪力墻合理數(shù)量

表6.4剪力墻軸壓比限值（一、二級(jí)剪力墻的底部加強(qiáng)部位）對(duì)剪力墻Ｎ指重力荷載代表值作用下剪力墻墻肢的軸向壓力設(shè)計(jì)值（名義軸壓比）軸壓比一級(jí)（9度）一級(jí)（7、8度）二級(jí)N/fcA0.40.50.6232.

剪力墻合理數(shù)量③

結(jié)構(gòu)側(cè)移限制層間最大位移與層高之比相對(duì)指標(biāo)剛度小地震作用小能滿(mǎn)足剛度大地震作用大能滿(mǎn)足243.

剪力墻最小厚度

保證出平面的剛度和穩(wěn)定性剪力墻的最小厚度

一、二級(jí)抗震等級(jí)三、四級(jí)抗震等級(jí)非抗震

無(wú)端柱或翼墻的一字形剪力墻其他截面剪力墻底部加強(qiáng)部位≥1/12（層高）≥200≥1/16（層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度）≥200≥1/20（層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度）≥160≥1/25（層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度）≥160其他部位≥1/15（層高）≥180≥1/20（層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度）≥160≥1/25（層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度）≥160253.

剪力墻最小厚度剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度沿剪力墻長(zhǎng)度方向沒(méi)有平面外橫向支承墻的長(zhǎng)度當(dāng)墻厚不能滿(mǎn)足上述要求時(shí)，應(yīng)按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》附錄D計(jì)算墻體的穩(wěn)定剪力墻井筒中，分隔電梯井或管道井的墻肢截面厚度可適當(dāng)減小，但不宜小于160mm266.1.3構(gòu)件截面尺寸估算、

材料強(qiáng)度等級(jí)選定

1.

構(gòu)件截面尺寸估算（１）梁剛度

避免短梁ｂ≥200截面高寬比一般?。病潮饬?，除驗(yàn)算正截面和斜截面承載力外，還須滿(mǎn)足剛度和裂縫的相應(yīng)要求。27（２）柱柱子截面由軸壓比限值估算柱子的最小尺寸：——非抗震250㎜——抗震300㎜，圓柱直徑350㎜柱截面高寬比≤３，剪跨比λ≥２

28（3）

節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)不應(yīng)采用鉸接梁、柱中心線宜重合，如偏心距大于該方向柱寬的1/4時(shí)，可采取增設(shè)梁的水平加腋等措施29節(jié)點(diǎn)水平加腋的構(gòu)造要求厚度可取梁截面高度，其水平尺寸宜滿(mǎn)足下列要求：

30式中bx—梁水平加腋寬度lx—梁水平加腋長(zhǎng)度bb—梁截面寬度bc—沿偏心方向柱截面寬度x—非加腋?jìng)?cè)梁邊到柱邊的距離312.

材料強(qiáng)度等級(jí)選定★

最低要求：現(xiàn)澆框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)按一級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)C30按二～四級(jí)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí)C20★

最高限制：現(xiàn)澆框架梁C40框架柱9度C608度C70★

剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；帶有筒體和短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25326.1.4框架－剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)平面布置雙向布置剪力墻剪力墻數(shù)量位置厚度間距初估截面尺寸（梁柱剪力墻）選定材料強(qiáng)度等級(jí)結(jié)構(gòu)計(jì)算模型結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算復(fù)核側(cè)移內(nèi)力組合構(gòu)件截面設(shè)計(jì)滿(mǎn)足構(gòu)造要求鋼筋錨固搭接箍筋加密剪力墻加強(qiáng)部位鋼筋構(gòu)造336.2框架—剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的簡(jiǎn)化近似計(jì)算

單元矩陣位移法（有限元法）計(jì)算機(jī)近似法手算345.2.1計(jì)算簡(jiǎn)圖★總剪力墻總框架★鉸接體系總剪力墻與總框架之間通過(guò)剛性樓板聯(lián)系，剛性樓板對(duì)各平面結(jié)構(gòu)無(wú)約束彎矩；★

剛接體系總剪力墻與總框架之間通過(guò)連梁聯(lián)系，連梁對(duì)各平面結(jié)構(gòu)有約束彎矩；（當(dāng)連梁的尺寸較小時(shí)，對(duì)墻肢的約束很弱，也可視為鉸接體）★

剛節(jié)點(diǎn)數(shù)目356.2.2水平荷載作用下框架—剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計(jì)算基本假定：（１）

樓板在平面內(nèi)剛度無(wú)限大，平面外剛度為零；（２）

不計(jì)扭轉(zhuǎn)；（３）

框架和剪力墻沿高度方向無(wú)變化，（取加權(quán)平均值計(jì)算）361.

鉸接體系的內(nèi)力和位移計(jì)算★將連桿連續(xù)化，切開(kāi)連桿，其分布力為3738394041懸臂剪力墻內(nèi)力和變形的關(guān)系

（6.4）

（6.5）

（6.6）總剪力墻的抗彎剛度：42總框架的抗側(cè)（推）剛度CF抗側(cè)（推）剛度--產(chǎn)生單位層間變形角所需的推力。43抗側(cè)（推）剛度CF的修正當(dāng)框架高度大于50ｍ或Ｈ／Ｂ＞４時(shí)，考慮到柱軸向變形對(duì)框架側(cè)移的影響，用修正后的抗側(cè)（推）剛度△M只考慮梁柱彎矩變形框架的頂點(diǎn)側(cè)移△N只考慮框架柱軸向變形框架的頂點(diǎn)側(cè)移44總框架剪力與抗側(cè)剛度的關(guān)系（6.10）（6.11）45將式（6.11）代入式（6.6）：46令：（6.12）（6.13）

47為方程的特解，由荷載形式確定～由邊界條件確定

48邊界條件：（１）在結(jié)構(gòu)頂部,ξ＝1.0，ＭＷ＝0，故有：（２）

在結(jié)構(gòu)頂部，ξ＝1.0，有：（３）

在結(jié)構(gòu)底部，ξ＝0（４）

在結(jié)構(gòu)底部，ξ＝049均布荷載下的特定系數(shù)：

50位移計(jì)算公式：倒三角形水平荷載

均布水平荷載

頂部集中荷載Ｆ

51已知：y(ξ)可以求出：MW(ξ)VW(ξ)VF(ξ)

如公式(6.20)~(6.22)52用彎矩系數(shù)、剪力系數(shù)、位移系數(shù)來(lái)表示：532.剛接體系的內(nèi)力和位移計(jì)算

與鉸接體系的區(qū)別5455565758剛域的取值5960連桿對(duì)剪力墻墻肢的

約束彎矩m(x)的計(jì)算：61對(duì)一端有剛域的連桿，桿端約束彎矩系數(shù)為：62發(fā)生轉(zhuǎn)角為θ時(shí)所需要的桿端約束彎矩

連續(xù)化，得在ｘ高度處第ｉ個(gè)梁端單位高度上約束彎矩

mab代表m12或m2163當(dāng)一層有ｎ個(gè)剛性結(jié)點(diǎn)時(shí)，連梁總約束彎矩為

當(dāng)各層mab不同時(shí)，取加權(quán)平均值計(jì)算64懸臂剪力墻內(nèi)力和變形的關(guān)系

（6.27）

（6.6）65總框架剪力與抗側(cè)剛度的關(guān)系

（6.28）66將式（6.28）代入式（6.27）：67令：（6.30）（6.31）

68比較剛接體系與鉸接體系，微分方程形式完全相同，四個(gè)邊界條件相同，故兩者的解相同不同點(diǎn)有二：1.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度特征值λ計(jì)算公式不同2.水平剪力的計(jì)算公式不同

69

鉸接體系中圖表查得的剪力墻剪力

鉸接體系中圖表查得的框架剪力

框架廣義剪力70剛接體系內(nèi)力計(jì)算步驟：

（１）由體系的λ及ξ查表求得ｙ、ＭＷ、V’W

(2)計(jì)算框架廣義剪力（3）計(jì)算總框架的總剪力和連梁的總約束彎矩71（4）總剪力墻的剪力723.

構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算（1）剪力墻的內(nèi)力（將總剪力墻的總彎矩、總剪力按剛度ＥＩ分配到各片剪力墻上）

ｋ＿第ｉ層的墻肢總數(shù)

73（2）框架梁、柱的內(nèi)力（將總框架的總剪力按剛度Ｄ分配到各柱上）ｍ＿第ｉ層柱的總數(shù)

74（3）剛接體系連梁的彎矩和剪力

hj、hj+1分別代表第ｊ層、第ｊ+1層的層高;Mjiab表示第ｊ層第ｉ個(gè)剛接點(diǎn)連梁對(duì)剪力墻中心處的彎矩;75連梁彎矩設(shè)計(jì)值為：7677連梁剪力設(shè)計(jì)值為：

78地震作用下框架剪力的調(diào)整(保證框架具有一定的抗側(cè)力能力，能起到第二道防線的作用）當(dāng)框架總剪力不必調(diào)整當(dāng)框架總剪力取：79地震作用下框架剪力的調(diào)整

對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值且未經(jīng)調(diào)整的各層（或某一段內(nèi)各層）框架承擔(dān)的地震總剪力；

對(duì)框架柱數(shù)量從下至上基本不變的規(guī)則建筑，應(yīng)取對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的結(jié)構(gòu)底部總剪力；對(duì)框架柱數(shù)量從下至上分段有規(guī)律變化的結(jié)構(gòu)，應(yīng)取每段最下一層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的總剪力；80

對(duì)框架柱數(shù)量從下至上基本不變的規(guī)則建筑，應(yīng)取對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值且未經(jīng)調(diào)整的各層框架承擔(dān)的地震總剪力中的最大值；對(duì)框架柱數(shù)量從下至上分段有規(guī)律變化的結(jié)構(gòu)，應(yīng)取每段中對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值且未經(jīng)調(diào)整的各層框架承擔(dān)的地震總剪力中的最大值。

8182按調(diào)整前、后總剪力的比值調(diào)整每根框架柱和與之相連的框架梁的剪力及端部彎距標(biāo)準(zhǔn)值框架柱的軸力標(biāo)準(zhǔn)值可不予調(diào)整835.剛度特征值對(duì)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移特征的影響

8485868788899091926.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造1.

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻豎向和水平分布鋼筋的配筋率ρW抗震設(shè)計(jì)時(shí)ρW≥0.25％非抗震設(shè)計(jì)時(shí)ρW≥0.20％并應(yīng)至少雙排布置拉筋至少φ6@600（一般剪力墻結(jié)構(gòu)：一、二、三級(jí)ρW≥0.25％四級(jí)、非抗震設(shè)計(jì)ρW≥0.20％）932.

帶邊框剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造1）帶邊框剪力墻的截面厚度：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一、二級(jí)剪力墻的底部加強(qiáng)部位≥200mm，且≥層高的1/16其他情況≥160mm，且≥層高的1/20當(dāng)剪力墻截面厚度不滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)計(jì)算墻體穩(wěn)定。

942.

帶邊框剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造2）剪力墻的水平鋼筋應(yīng)全部錨入邊框柱內(nèi)，錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于ιa（非抗震設(shè)計(jì)）或ιaE（抗震設(shè)計(jì)）；3）帶邊框剪力墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜與邊框柱相同4）與剪力墻重合的框架梁可保留，亦可做成寬度與墻厚相同的暗梁暗梁截面高度可取墻厚的2倍或與該片框架梁截面等高，暗梁的配筋可按構(gòu)造配置且應(yīng)符合一