框支剪力墻與框架剪力墻結(jié)構(gòu).

1、框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)框支剪力墻結(jié)構(gòu)是指：當(dāng)有的高層建筑為了滿足多功能、綜合用途的需要，在豎 向，頂部樓層作為住宅、旅館；中部樓層作為辦公用房；下部樓層作為商店；餐 館、文化娛樂設(shè)施。不同用途的樓層，需要大小不同的開間，從而采用不同的結(jié)構(gòu) 形式。上部樓層采用剪力墻結(jié)構(gòu)以滿足住宅和旅館的要求；中部辦公樓用房則需要中、小室內(nèi)空間同時(shí)存在，則宜采用框架一剪力墻結(jié)構(gòu)來滿足其要求；底部作為商店等用房則需要有盡量大的空間，則宜加大柱網(wǎng)，盡量減少墻體。上述要求與結(jié)構(gòu)的合理布置正好相反，以高層建筑的受力規(guī)律，下部樓層受力很 大，上部樓層的受力相對(duì)要小得多，正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)當(dāng)是下部剛度要大，墻體應(yīng) 多，柱網(wǎng)應(yīng)

2、密，到上部逐漸減少墻、柱、擴(kuò)大軸線間距二者正好矛盾。為了解決上述矛盾，就出現(xiàn)了底層大空間的框支剪力墻結(jié)構(gòu)?？蛑Ъ袅Y(jié)構(gòu)由于底部與上部結(jié)構(gòu)的剛度產(chǎn)生突變。故在所發(fā)生的地震中，其破 壞都較嚴(yán)重，抗震性能較差，故在設(shè)計(jì)中要特別加以注意，設(shè)計(jì)中要考慮兩個(gè)關(guān)鍵 問題：(1) 保證大空間有充分的剛度，防止豎向的剛度過于懸殊：(2) 加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層的剛度與承載力，保證轉(zhuǎn)換層可以將上層剪力可靠地傳遞到落地 墻上去。一、主要構(gòu)件1樓蓋構(gòu)件：板和梁。2轉(zhuǎn)換層以上的抗震墻及落地抗震墻。3作為不落地抗震墻的轉(zhuǎn)換構(gòu)件一般為框架梁、柱形成框支抗震墻4轉(zhuǎn)換層樓板，即轉(zhuǎn)換層樓蓋。二、結(jié)構(gòu)布置的基本要求1在高層建筑結(jié)構(gòu)的底部，當(dāng)

3、上部樓層有部分豎向構(gòu)件(抗震墻、框架柱)不能直接連續(xù) 貫通落地時(shí)，應(yīng)設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層布置轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)件。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的構(gòu)件可采用 梁、桁架、空腹桁架、箱形結(jié)構(gòu)、斜撐等；非抗震設(shè)計(jì)和6度抗震設(shè)計(jì)時(shí)可采用厚板， 7、8度抗震設(shè)計(jì)的地下室的轉(zhuǎn)換構(gòu)件可采用厚板。2底部部分框支剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu)在地面以上的框支層的層數(shù)，8度時(shí)不宜超過3層，7度時(shí)不宜超過5層，6度時(shí)其層數(shù)可適當(dāng)增加；底部帶轉(zhuǎn)換層的框架一核心筒結(jié)構(gòu)和外筒為 密柱框架的筒中筒結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)換層位置可適當(dāng)提高。3. 框支梁中線宜與框支柱中線重合。4. 底部帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的布置應(yīng)符合下列要求：(1) 落地剪力墻和筒體底部墻體應(yīng)加厚。(2) 轉(zhuǎn)

4、換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比 丫應(yīng)滿足：1) 底部大空間為I層時(shí)：非抗震設(shè)計(jì)時(shí)， 汽；抗震設(shè)計(jì)時(shí)， 汽。2) 底部大空間大于I層時(shí)：非抗震設(shè)計(jì)時(shí)， 淳；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，淳1.3。(3) 框支層周圍樓板不應(yīng)錯(cuò)層布置。(4) 落地抗震墻和簡(jiǎn)體的洞口宜布置在墻體中部。(5) 框支抗震墻轉(zhuǎn)換梁上一層墻體內(nèi)不宜設(shè)邊門洞，不宜在中柱上方設(shè)門洞。(6) 長(zhǎng)矩形平面建筑中落地剪力墻的間距I宜符合以下規(guī)定：非抗震設(shè)計(jì)：I < 3B且I < 36m抗震設(shè)計(jì)：底部為12層框支層時(shí)：I < 2B且I < 24m底部為3層及3層以上框支層時(shí)：I< 1.5B且I <20m其中B樓蓋寬

5、度。(7) 落地抗震墻與相鄰框支柱的距離，12層框支層時(shí)不宜大子12m，3層及3 層以上框支層時(shí)不宜大于10m。(8) 轉(zhuǎn)換層上部的豎向抗側(cè)力構(gòu)件(墻、柱)宜直接落在轉(zhuǎn)換層的主結(jié)構(gòu)上。三、抗震措施1. 抗震墻底部加強(qiáng)部位為框支層加框支層以上兩層的高度及墻肢總高的I / 8二者的 較大值。2. 轉(zhuǎn)換層位置在3層及以上時(shí)底部框支柱、抗震墻底部加強(qiáng)部位的抗震等級(jí)應(yīng)在一 般結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)上提高一級(jí)采用。3. 框支梁截面寬度不宜大于框支柱相應(yīng)方向的截面寬度，不宜小于其上墻體厚度的 2倍，且不宜小于400mm；當(dāng)梁上托柱時(shí)，尚應(yīng)不小于梁寬方向的柱截面寬。梁截面高度抗震時(shí)不應(yīng)小于計(jì)算跨度的1/6,非抗震時(shí)不

6、小于I/8;框支梁可采用 加腋梁。4. 框支梁不宜開洞。若需開洞時(shí)，洞口位置宜遠(yuǎn)離框支柱邊，上、下弦桿應(yīng)加強(qiáng)抗 剪配筋，開洞部位應(yīng)配置加強(qiáng)鋼筋，或用型鋼加強(qiáng)，被洞口削弱的截面應(yīng)進(jìn)行承載 力計(jì)算。5. 框支柱：(1) 柱截面寬度：非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不宜小于 400mm；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)小于 450mm。(2) 柱截面高度：非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不宜小于框支梁跨度的1/15;抗震設(shè)計(jì) 時(shí)不宜小于框支梁跨度I /12。6. 框支梁上部的墻體開有邊門洞時(shí)，洞邊墻體宜設(shè)置翼緣墻、端柱或加厚(見圖3- 80)并應(yīng)按約束邊緣構(gòu)件的要求進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。7. 轉(zhuǎn)換層樓板厚度不宜小于180mm，應(yīng)雙向雙層配筋。三、落地剪力墻的

7、布置和數(shù)量(1) 底部大空間層應(yīng)有落地剪力墻(或)落地簡(jiǎn)體，落地縱橫剪力墻最好成組布 置，結(jié)合為落地筒。(2) 平面為長(zhǎng)矩形，橫向剪力墻的片數(shù)較多時(shí)，落地的橫向剪力墻的數(shù)目與橫向剪力墻數(shù)目之比，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于 30% ;抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于50%，對(duì)于 一般平面，令上下層剛度比為 y在非震區(qū)丫應(yīng)盡量接近于1,不應(yīng)大于3;在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，Y應(yīng)盡量接近于I，不應(yīng)大于2。為滿足上述要求，可采取以下措施：1) 與建筑協(xié)調(diào)，爭(zhēng)取盡可能多的剪力墻落地必要時(shí)也可在別的部位設(shè)置補(bǔ)償剪力 墻；2）加大落地剪力墻的厚度、盡量增大落地墻的截面面積；3）提高大空間層的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。（3）落地剪力墻。盡量不要開洞，

8、或開小洞，以免剛度削弱太大。洞口宜布置在 剪力墻的中部。二、轉(zhuǎn)換層的沒置。由剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成框支剪力墻結(jié)構(gòu)的大空間層時(shí)，其交接層 即為轉(zhuǎn)換層。（1）轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式1）框架結(jié)構(gòu)。不落地剪力墻用柱和梁形成框支梁來支承上面的剪力墻。2）板柱結(jié)構(gòu)。用厚板及柱來支承上部剪力墻。3）空腹桁架結(jié)構(gòu)。用空腹桁架及柱來支承上部剪力墻。4）箱形剛性結(jié)構(gòu)。（2）框支梁、框支柱的基本要求1）框支梁的寬度不小于上部剪力墻厚度的二倍。2）框支梁上部相鄰層的墻體非常重要，應(yīng)力分布復(fù)雜，所以這層墻不宜設(shè)邊門 洞，不得在中柱上方開設(shè)門洞。3）框支柱要嚴(yán)格要求，軸壓比要比普通柱小些：抗震等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)軸壓比 m 0.6

9、0.7 0.8 0.8框支柱與框支梁要加強(qiáng)連接。柱寬宜與梁同寬或比梁寬每邊大 50mm，且不小于450;斷面高度he，不小于柱 寬，不小于梁跨的1/12,柱凈高與柱截面高度之比大于或等于 4。（3）轉(zhuǎn)換層樓板的要求1）板厚不得小于180;2）樓板應(yīng)雙層雙向配筋，并加強(qiáng)與剪力墻的錨固?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及適用范圍 1框架剪力墻（或稱框剪結(jié)構(gòu)），廣泛應(yīng)用于高層辦公和公共建筑，也大量應(yīng)用于 高層旅館建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架構(gòu)成自由靈活的使用空間，來滿足不同建筑功能的要求； 同時(shí)又有足夠的剪力墻，具有相當(dāng)大的剛度，從而使結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震能力，大 大減少了建筑物的水平位移，避免

10、填充墻在地震時(shí)嚴(yán)重破壞和倒塌。所以在有抗震 設(shè)計(jì)要求時(shí)，宜優(yōu)先采用框剪結(jié)構(gòu)代替框架結(jié)構(gòu)。2.框剪結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)（1）水平力通過樓板傳遞分配到剪力墻及框架。（2）水平力產(chǎn)生的剪力在底部主要由剪力墻承擔(dān)，因剪力墻在水平力作用時(shí)，底部變形小。但到頂部時(shí)，剪力主要由框架承擔(dān)。即框架在頂部時(shí)變形較?。▓D3-24）。Bl IK IM«.f價(jià)鼻吊、框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量1剪力墻的多少直接影響抗震能力，震害調(diào)查發(fā)現(xiàn)墻數(shù)量增加震害減少，日本福井 和十勝?zèng)_地震中，鋼筋混凝土墻每平方米樓面平均剪力墻長(zhǎng)度少于50mm時(shí)，震害嚴(yán)重，每平方米樓面平均剪力墻長(zhǎng)度多于 150mm時(shí)，破壞輕微，甚至無害。但是剪力墻過

11、多也會(huì)造成不經(jīng)濟(jì)，因剪力墻增多，結(jié)構(gòu)的剛度增大，周期縮短，地 震作用加大，內(nèi)力增大材料用量增加，基礎(chǔ)造價(jià)也相應(yīng)提高。2.剪力墻的布置（1） 剪力墻應(yīng)沿各主要軸線方向布置，矩形，L形和槽形平面中，沿兩個(gè)正交軸 方向布置。（2）應(yīng)縱橫方向同時(shí)布置。并使兩個(gè)方向的自振周期比較接近。（3）剪力墻的布置原則是：均勻、分散、對(duì)稱、周邊。（4）宜布置在：豎向荷載較大處、平面形狀變化處、樓電梯間處。（5）不宜在伸縮縫和防震縫兩側(cè)同時(shí)布置，縱向剪力墻不宜市置在端部，宜布置 在中部。（6） 剪力墻的長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，總高度與長(zhǎng)度之比宜大于2。單肢墻長(zhǎng)度不宜大于 8m以免剪切破壞。（7）剪力墻的最大間距（見表3-16）。力丸>111 1 « * flOff 石*>4.1 U1剪力墻之間的樓面有較大開洞時(shí)剪力墻的間距還應(yīng)小一些 在實(shí)際工程中，剪力墻的間距一般在 2.5B及30m以內(nèi)。這樣的尺寸一般也已可滿 足建筑功能的要求了。（8）框剪結(jié)構(gòu)體系中，在設(shè)剪力墻后，框架柱應(yīng)保留，柱作為剪力墻的端部翼 緣，可加強(qiáng)剪力墻的承載能力和穩(wěn)定性，且剪力墻的端部配筋可配置在柱截面內(nèi)， 使剪力墻可一直堅(jiān)持工作到最后。對(duì)比試驗(yàn)表明，取消框