板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

2024-04-18

板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？（精选16篇）

篇1：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

1应同时布置筒体或两主轴方向的剪力墙以形成双向抗侧力体系，并宜避免结构刚度偏心，其中剪力墙或筒体应分别符合有关规定，且宜在对应剪力墙或筒体各楼层处设置暗梁，

2抗震设计时，房屋的周边应设置边梁形成外框架，房屋的顶层及地下室顶板宜采用梁板结构。

3楼、电梯间及洞口周围宜设置框架梁或边梁。

4无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽(柱托)板或有柱帽(柱托)板形式。柱托板的长度和厚度应按计算确定，且每方向长度不宜小于板跨度的1/6，其厚度不宜小于板厚度的1/4。7度时宜采用有柱托板，8度时应采用有柱托板，此时托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度和4倍板厚之和，托板总厚度尚不应小于柱纵向钢筋直径的16倍，

当无柱托板且无梁板抗冲切承载力不足时，可采用型钢剪力架(键)，此时板的厚度不应小于200mm。

5双向无梁板厚度与长跨之比，不宜小于下表的规定。

双向无梁板厚度与长跨的最小比值

非预应力楼板

预应力楼板

无柱托板

有柱托板

无柱托板

有柱托板

1/30

1/35

1/40

1/45

篇2：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

3沿两个主轴方向均应布置通过柱截面的板底连续钢筋，且钢筋的总截面面积应符合下式要求：As≥NG/fy

式中：As通过柱截面的板底连续钢筋的总截面面积;

NG在该层楼面重力荷载代表值作用下的柱轴向压力设计值，8度时尚宜计入竖向地震影响;

篇3：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

1 工程概况

工程位于辽宁省盘锦市,五栋高层住宅建筑中两栋18层(主体高度55.3 m)、三栋17层(主体高度53.9 m),基础埋深为3 m,采用钢筋混凝土剪力墙结构体系。建筑抗震等级为三级,抗震措施采用7度设防烈度,结构安全等级为二级,建筑物耐火等级为二级,结构整体计算采用SATWE程序。

2 结构布置

本项目着重分析该类型建筑中剪力墙的布置和梁板的布置问题。按照每个标准层的单位面积计算,经统计发现,在7度设防烈度区域通常剪力墙墙身的用钢量达到45%到65%,而边缘构件此比例为30%到50%,布置好剪力墙可以实现较好的经济效益。布置住宅建筑剪力墙需遵从降低剪力墙数量、降低边缘构件数量、用抗侧力构件占比尽量少的方案达到建筑抗侧和抗扭刚度的要求等原则。设计过程中主要使用强周边、弱中间,均匀长墙优先、短墙减少,L,T、十字等规则墙肢优先、复杂转折形式减少,连续形式增高、半框形式减少,建筑结构在高度上变化均匀,墙肢的轴压比尽量差距降低等方法。

该类型建筑统计数据同样发现梁板布置作用同样重要,通常用钢量达到35%到55%,由于高层住宅通常并不存在非常大的荷载,优化余地较多。本项目按照规范最低限值的挠度、裂缝和管道设备进行分析,遵循传力路径简明、跨度做到3.0~5.0 m的经济跨度、降低高连梁使用等原则。

3 结构分析

结合建筑特点、规范要求和综合指标构建了结构布置,构建两种对比初步结构模型进行了试算,试算从铰接模型调整后进行刚接模型二次试算,调整结构位移比、周期比以及层间位移角。其中进行的位移比优化效果如表1所示。

两个模型均能够满足规范要求,优化后的模型整体稳定性更优,更能抵抗最不利条件。其他参数的优化调整同样遵循深化对比分析的思路,最后进行整体分析,选择统筹效果最佳的结构方案。结构计算过程中发现个别连梁出现了超筋问题,采取增加洞口宽度、降低梁界面、提高连梁跨高比、转移地震力等方法均能起到较好的效果。

图1所示为经过上述优化思路处理后的部分标准层结构布置和初步配筋情况。

4 构造措施

本项目结构设计过程中从墙的配筋和梁的配筋两个方面深入优化了构造措施。

墙带翼缘边缘构件通常配筋量都比较大,本项目中针对该细部构造采取了剪力墙组合配筋形式进行独立计算配筋,降低此类构造措施配筋超过30%,运算初值需要参照经验代入。墙肢之间有较高连梁的小开口整体墙中,开洞所产生一字墙配筋可以针对洞口两侧按照构造边缘构件配筋,不考虑短肢剪力墙,在L形、T形和十字形剪力墙中可以参照类似的措施,减小短肢剪力墙的定义范围。L形与T形剪力墙会出现腹板同翼缘难以匹配的情况,在构造上需要放宽翼缘的边缘构件要求,十字形剪力墙中出现类似情况时可以以暗柱考虑构造情况。对于厚度大于300 mm单片短肢剪力墙,构造上按照普通剪力墙或者框架柱运算效果更好。构造上还需要考虑高强度混凝土或温度应力集中区域的收缩应力与温度应力控制,以减少裂缝产生的可能,通常可提高水平分布筋配置用量。为了锚固住连梁、竖向钢筋与框架梁纵筋,剪力墙顶部的暗梁效果显著,暗梁设计高度可取400~500 mm,纵筋与箍筋按照构造要求设计。

考虑到地震作用影响,本高层住宅剪力墙结构的连梁和框架梁内力与配筋计算过程中归并了部分楼层,减少竖向变化,配筋差别较大的独立配筋,尽量节省用钢。对于锚固足够且支座弯矩过大的梁(超过总弯矩30%)按照框架梁进行构造设计,与之相对应的剪力墙处以暗柱配筋构造处理。

5 成本控制措施

结合同类项目结构设计经验,本项目设计中推荐隔墙采用类似于加气混凝土砌块的轻质墙体,在降低荷载与地震作用的同时,减少了成本。受力集中的暗柱和梁等处建议使用高强钢筋,可以降低配筋量。在运算处理过程中的荷载阶段,细化墙体荷载优化(如扣除门窗洞口等)以减少非必要性荷载参与计算。

结构布置的优劣对于成本控制效果显著,同时还需要做到精细计算。剪力墙布置在充分考虑水平和竖向承重条件下应该尽量扩大间距;沿着建筑竖向的剪力墙要保持均匀变化的厚度设计;剪力墙轴压比和层间位移角等参数设计要靠近规范限制值,降低剪力墙使用量和结构自重。

构建模型进行运算过程需要精细化,导出的计算结果进行复核后要作为配筋执行依据,设计过程中参数选择要严谨,各项放大系数要有依据,确保结构的安全。

6 结语

本项目估价约4.3亿元,于2014年竣工验收,施工效果显示其达到了预期的结构优化设计目标。从剪力墙布置和梁板布置着手,并在电算基础上强化手算和分析,严格控制配筋量,从而实现了用钢量控制;在大的结构布置和小的构造精细计算等多个方面着手,充分发掘剪力墙细部构造措施优化潜力,增加优化措施,确保本项目受力合理、结构安全且严格控制造价。

摘要：本文基于高层剪力墙住宅建筑结构设计工作实例,详细介绍了整体结构布置和结构分析到局部构造措施,目标为从结构设计角度加强该项目的成本(投资)控制、工期控制和质量控制,确保提升本项目的综合效益,建设结果验证了优化效果较为理想。

关键词：剪力墙结构,高层住宅,结构选型,优化设计

参考文献

[1]舒玉龙.高层钢筋混凝土框架—剪力墙结构刚度和延性优化设计的研究[D].沈阳:辽宁工业大学,2015.

[2]吴飞.高层剪力墙结构住宅的优化设计研究[D].太原:太原理工大学,2012.

[3]王开军.高层框架——剪力墙结构竖向构件几何设计分析[J].建筑结构,2010,(S1).

篇4：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

关键词：底框结构剪力墙布置原则方法

0 引言

越来越多的剪力墙结构小高层住宅楼拔地而起，这些剪力墙结构小高层住宅楼在质量上还存在着一些通病，主要表现为剪力墙板混凝土成型质量差、混凝土实体回弹检测强度不高等。剪力墙又称抗风墙或抗震墙、结构墙。房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载为主的墙体，防止结构剪切破坏。对于12～16层的小高层建筑结构，采用既可以保证结构的刚度、位移，又可以使室内空间方正合理。所以剪力墙结构得以普遍应用。底框架结构中的剪力墙既是承担竖向荷载的主要构件，又是承担水平力的主要构件，在地震中起第一道防线的作用。所以在设计时要考虑底部剪力墙承担100%的水平地震作用，而框架只承担小部分的地震力作为安全储备。下面就谈谈底框结构剪力墙的布置原则和方法。

1 剪力墙及其结构的内涵

剪力墙是利用建筑外墙和内墙隔墙位置布置的钢筋混凝土结构墙，属于下端固定在基础顶面上的竖向悬臂板。竖向荷载在墙体内主要产生向下的压力，侧向力在强体中产生水平剪力和弯矩，因为这类墙体具有较大的承受水平力（水平剪力）的能力，固被称为剪力墙。即能抗住水平力（剪力）的墙（混凝土结构）。剪力墙不能随便拆除，剪力墙任意拆除会带来建筑物的安全隐患。剪力墙常见于10层以上的建筑物，特别是电梯间的墙，还有楼房边角处的较为完整的墙体（门窗洞口较少），10 层以下的建筑，一般没有剪力墙。剪力墙结构是用钢筋混凝土墙体构成的承重体系。剪力墙结构指的是竖向的钢筋混凝土墙板，水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上构成的一个体系。能有效控制结构的水平力，剪力墙结构抗侧刚度较大，发生的变形基本为弯曲型变形。此种变形由正应力引起，变形时一侧受拉一侧受压（框架结构抗侧刚度较小，层间变形随层高上升而减小，发生的变形基本为剪切型变形，由剪应力引起）。剪力墙结构的必要条件：抗震设计时，墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。

2 底框结构剪力墙的布置原则

剪力墙结构是利用建筑物墙体作为建筑物的竖向承载体系。由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构就是框架结构。由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构就是剪力墙结构。由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构就是框架剪力墙结构。底框结构是我国现阶段经济条件下特有的一种结构，具有“头重脚轻”、上刚下柔、的特点，为保证实现“小震不坏，中震可修，大震用不倒”的抗震原则，在我国内地及广大中西部地区临街建筑中普遍采用。《建筑设计抗震规范》（GB50011-2001）明确规定了底层框架第二层与底层侧向刚度比，6、7度时不能大于2.5，8度不能大于1.5，且均不能小于1，想要达到这一目标，就必须在底部框架中布置一定数量的的抗震墙。

2.1 “一”字形平面布置

在剪力墙抗震设计中，应尽可能设计简洁、规则的建筑平面，建筑结构的刚心与质心相一致，并用来减少地震作用下结构产生的扭转效应。剪力墙结构中所有竖向荷载和水平力都由钢筋混凝土墙体承受，所以剪力墙应该沿着平面主要轴线方向布置。由于底框结构的剪力墙属于低矮墙，抗剪刚度很大，墙肢的布置较长、平面形式复杂多样，经常出现局部刚度过大，受力过于集中的现象，有时会出现只布置极少的剪力墙就满足上下层抗侧刚度比限值的情况。所以，剪力墙的方案布置、墙量的多少、墙片的大小应该符合要求。剪力墙以处于受弯工作状态时，才能有足够的延性，所以剪力墙应当是高细的。剪力墙如果太长时，会形成低宽剪力墙，就会由受剪破坏，剪力墙呈脆性，不利于抗震。剪力墙要沿两个正交的主轴方向依次布置，坚持“均匀、对称、周边、分散”的原则来布置剪力墙。墙片高宽比1.5左右为宜，墙片平面不要采用提高抗侧刚度的“Ｌ”“Ｔ”等平面形式，而是应该采用“一”字形布置。因为只有弱化每一单片剪力墙的刚度，才有可能实现均匀分散多道设防的抗震目标。

2.2 满足高度和层数的限值

纵向抗震墙应在外纵轴布置开窗洞的抗震墙或剪力墙，这样能够增强横向抗倾覆的能力，避免剪力墙边柱产生过大的压力和拉力。底层框架剪力墙间距要满足最大横墙间距限制，2001版《规范》中有明确规定，6、7度时不应大于2.5，8 度时不应大于2.0，且均不应小于1.0。底层与底部第二层侧向刚度应接近，第三层和底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.0，8度时不应大于1.5，且均不应小于1.0。控制剪力墙的最大间距，符合设计规范的要求。房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度，半地下室从地下室室内地面算起。全地下室和嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起；对带阁楼的坡屋面应算到山尖墙的1/2高度处，室内外高差大于0.6米时，房屋总高度应允许适当地增加，但不要超过1米。底部框架抗震墙房屋的底部和内框架房屋的层高，不应超过4.5m。同一轴线上的连续剪力墙过长时，应用楼板或小连梁分成若干个墙段，每个墙段的高宽比应不小于2。每个墙段可以是单片墙，小开口墙或联肢墙。每个墙肢的宽度不宜大于8.0m，以保证墙肢是由受弯承载力控制，充分发挥竖向分布筋的承重作用。计算内力时，不考虑墙段之间的楼板或弱连梁的作用，每个墙段作为一片独立剪力墙进行计算。

2.3 底层框架柱网的设置方法

框剪结构，它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处。用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能够承担各类荷载引起的内力，并能有效控制框架结构的水平力，底层为框架形式，在底层内柱纵、横轴线的内、外墙中均设柱，纵横两向形成框架。底部框架结构的柱网在7.5ｍ左右，框架梁上悬墙数目不应超过一道。控制框架梁上仅设有一道悬墙，柱网过大会使梁断面及配筋出现异常现象，限制框架梁上的悬墙数目，柱网尺寸。

3 底框结构剪力墙的布置方法

首先考虑建筑物的周边，可以从四角到四边均匀布置，然后考虑楼电梯间，再考虑一些平面转角处，最后看看剪力墙间距较大的位置中间点缀一两片墙。剪力墙宜短不宜长，在开始布置时只要满足一般剪力墙的最小长度即可，后面可以根据计算要求逐渐加长。剪力墙应沿2个主轴方向都有布置，使之形成直角更好地发挥抗震作用。底框结构剪力墙的设置应与上部砌体结构相协调，抗震设计的原则是沿楼层间侧移刚度应均匀变化，而不允许各层间发生突变。底部框架－剪力墙部分为两层的砖混底框结构，可以通过开设洞口的方式形成高宽比大于2的若干墙段。剪力墙结构的楼盖结构一般采用钢筋混凝土平板，可不设梁，这样可节约层高。

总之，随着城市化发展以及建筑用地的紧张，高层建筑将日益增多。有抗震设防的高层建筑结构设计，要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。有足够剪力墙或有核心筒的建筑，对维持整体稳定有利，并很大程度上减弱框架的受力，对一般建筑尽可能做框剪结构，避免做纯框架结构，以节约建筑材料。

参考文献：

[1]张晓辉.浅淡底框结构在抗震设计中的应用[J].科技情报开发与经济， 2010，(25)：200-202.

[2]姜牛.底框结构剪力墙设计中的若干问题[J].民营科技，2010，(11)：326.

篇5：剪力墙有哪些布置要求？

(1) 剪力墙结构中，剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置;抗震设计的剪力墙结构，应避免仅单向有墙的结构布置形式，剪力墙墙肢截面宜简单、规则。剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。

(2)高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。

(3) B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑，不应采用本规程第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。

(4) 剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁。宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。抗震设计时，一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强部位不宜采用错洞墙;一、二、三级抗震等级的剪力墙均不宜采用叠合错洞墙。

(5)较长的剪力墙宜开设洞口，将其分成长度较为均匀的若干墙段，墙段之间宜采用弱连梁连接，每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2。墙肢截面高度不宜大于8m。

(6)剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突变，

(7)应控制剪力墙平面外的弯矩。

当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应至少采取以下措施中的一个措施，减小梁端部弯矩对墙的不利影响：

1 沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙，抵抗该墙肢平面外弯矩;

2 当不能设置与梁轴线方向相连的剪力墙时，宜在墙与梁相交处设置扶壁柱。扶壁柱宜按计算确定截面及配筋;

3 当不能设置扶壁柱时，应在墙与梁相交处设置暗柱，并宜按计算确定配筋;

4 必要时，剪力墙内可设置型钢。

(8) 剪力墙开洞形成的跨高比小于5的连梁，应按本章有关规定进行设计，当跨高比不小于5时，宜按框架梁进行设计。

(9) 抗震设计时，一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值，当剪力墙高度超过150m时，其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10;部分框支剪力墙结构底部加强部位的高度应符合本规程第10.2.4条的规定。

(10) 不宜将楼面主梁支承在剪力墙间的连梁上。

篇6：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

框剪结构剪力墙布置有8字方针，即“周边，均匀，对称，相交”，底框结构中山墙一般要布置剪力墙，因为只在每个住宅单元楼梯间两侧布置混凝土毅力墙的底框结构是不宜采用的。

相关试验表明，加大底层空旷房屋两端平面刚度，对底层框架端部竖向位移进行控制，可有效增加底层杠架的安全储备，但尽管如此布置也并不全周边，中间还需要很多剪力墙。因此底框结构8字方针可概括为“竖直，均匀，对称，相交”，所谓竖直就是在布置底层剪力墙时应尽量对应上部上下竖直、中间不间断的墙体，否则即使底层布置的剪力墙刚度再大，若竖向无对应的上部墙体，不仅传力途径不直接，且上下层刚心相距较远，地震时上部墙体与底层剪力墙间会形成很大扭矩，极易破坏，

篇7：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

1、在异形柱结构的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀，

2、结构平面布置应减小扭转效应的不利影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移分别不宜大于该楼层两端相应平均值的1.2倍，不应大于该楼层两端相应平均值的1.4倍，

结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比不应大于0.85。

3、异形柱框架结构和异形柱框架-剪力墙结构均应设计成双向抗侧力结构体系。

4、异形柱结构的框架纵横柱网轴线宜对齐拉通;异形柱肢截面厚度中线与梁及剪力墙中线宜对齐重合。

篇8：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

近年来我国高层建筑的数量不断增加, 这也使剪力墙结构得以在高层建筑布局中进行广泛的应用, 有效的规避了柱子外凸的问题, 而且对提高建筑工程的美观性具有极其重要的意义。但在应用剪力墙结构时, 容易对其他公共设施带来较大的影响, 因此为了能够有效的对剪力墙结构应用过程中存在的弊端进行规避, 则需要对墙体结构进行合理布置和优化, 更好的对高层建筑剪力墙结构设计中存在的问题进行解决, 确保高层建筑的安全性和稳固性。

1 高层建筑剪力墙结构的设计原则

当前建筑结构形式具有多样化的特点, 但剪力墙结构不仅整体性较好, 而且结构刚度较大, 特别是在水平状态作用下的荷载力不易引发剪力墙结构变形的发生, 在当前高层建筑结构设计中剪力墙结构受到普遍的青睐, 应用也越来越广泛。剪力墙结构作为当前高层建筑应用最广泛的结构, 在对其进行设计时, 需要准确对其进行计算, 同时还需要从整体性的角度来对剪力墙结构的横纵向进行分析, 对多种计算方式进行合理利用和调整, 同时做好建筑工程配筋的设计工作。

剪力墙结构在高层建筑应用过程中, 需要对其连梁跨度比进行有效控制, 最适宜的数值需要保持在2.5以上, 而且还要对剪力墙结构中出现的剪力问题进行有效的避免, 使其弯矩保持在规定的范围之内。通过优化设计剪力墙结构后, 还需要对其使用状况值进行确定, 从而有效的保证剪力设计值和连梁弯矩保持在较好的状态, 确保剪力墙结构安全性和稳定性的提升。另外还需要加强对剪田和墙构建数量设计方案的优化, 有效的规避剪切变形问题的发生, 确保剪力墙竖向构建刚度能够得到有效的控制。

在对剪力墙结构进行设计时, 当建筑层间位移无法满足其设计需要时, 往往会增加剪力墙侧向刚度, 这就会导致剪力墙平面外刚度处于较小的状态。因此设计人员需要合理调整洞口两侧部分, 对墙肢的压轴比界限进行有效控制, 通过对剪力墙相应的部位进行加强, 优化处理边缘构造设计, 确保剪力墙边缘构造设计水平的提升。

2 高层建筑中剪力墙的合理布置

2.1 转换层结构的设计

在社会快速发展过程中, 人们对建筑结构的要求不断提高, 为了能够确保高层建筑更好的满足人们的使用要求, 则需要在对剪力墙结构进行设计时需要对上下层结构采取不同的设置方案, 而且要对建筑使用功能进行不断完善, 确保设计的变化性和动态性, 使其实用性得以增加。在高层建筑剪力墙结构设计中, 转换块垒结构布置作为其中非常重要的一项内容, 需要合理设计和优化结构复杂的高位转换底部空间。而且在对转换层高位转换状态下需要对其升高质量和刚度进行有效的调整, 确保转换层能够与上线的刚度保持良好的一致性。但在转换层设计时, 还需要控制好其刚度和质量。因此需要在对层间位移角均匀性进行检查外, 还需要对转换层的水平状态进行检查, 精确分析和判断转换层内部的空间, 对转换层的均匀状况进行了解。对于所选择的建筑材料, 需要确保其质量, 同时还要使其保持较小的刚度, 对转换层结构设计中存在的薄弱部位要加强调整和优化。对转换层中内力的分配特点进行仔细研究, 调整和完善较为薄弱的部位, 对构件配筋的数量进行调整, 对其性能进行有效的改善, 确保高层建筑剪力墙结构设计上的安全性。

2.2 不断优化连梁设计

高层建筑连梁设计主要以抗震性设计和非抗震性设计两种为主, 当连梁设计方案类型不同时, 其所承受的受剪力也会有所区别, 而且对截面配筋数量的要求也会不同, 因此在具体设计时, 需要严格按照剪力墙设计的相关规范进行, 进一步优化连梁设计方案。

首先, 在对剪力墙内力进行计算时, 需要提前做好连梁自身刚度的拆减处理工作。

其次, 当完成内力计算后, 则需要对连梁中的剪力数值进行计算, 确保计算结果的准确性。对于计算方法, 可以根据实际需求选择适宜的方法, 从而计算剪力和弯矩设计值, 确保计算数据要小于调整后的数据, 努力提高计算的准确性。

最后, 在设计弯矩过程中需要对弯矩的预防烈度进行明确, 确保所设计的弯矩小于一度预防烈度的组合值, 这样不仅可以有效的确保弯矩的正常使用, 而且在一些小型地震作用下, 建筑结构也不易发生损害, 有利于高层建筑结构安全性的提高。

2.3 优化上下部结构的设计

在对高层建筑剪力墙结构进行设计时, 如果要准确传递两种不同结构形式的力, 就需要充分考虑到刚度突变这一因素, 通过优化上下部结构的方式解决刚度突变的问题。第一, 应当适当减少结构上部刚度, 在设计时尽量减少剪力墙结构的数量, 在上部结构符合压轴比之后还应当将墙肢缩短;第二, 下部的刚度结构要适当加大, 设置合理的落地剪力墙, 并使这种剪力墙结构均匀地布置在较大的空间层之内, 而不宜采用集中布置的方法;第三, 应当合理选择上下部刚度。因为如果刚度过大, 就容易使剪力墙受到地震的影响。因此, 要不断增强竖向刚度要求, 但是这种方法会耗费大量的建筑材料, 也就增加了建设成本;第三, 在上下部结构设计时容易出现沉降问题, 这也是剪力墙结构设计中的难点问题, 原因在于转换层中的刚度过小。对于这一问题, 应当从截面尺寸选择方面来加以控制, 更加合理地设计截面尺寸, 并要严格按照设计要求来控制刚度。

2.4 合理控制设计成本

在设计高程建筑剪力墙结构时, 应当仔细、认真地对每一个环节进行检查和审核, 并要将剪力墙结构设计工作做细, 优化剪力墙结构设计方案, 避免出现建筑质量问题, 确保建筑工程的安全性。在具体的结构设计过程中, 应当严格按照规范检查各部件的长度与规格, 使各种部件都能够符合建筑设计规范, 尽量消除设计中存在的误差。同时还需要对抗震墙的延伸能力耗能能力进行合理配置, 确保高层建筑抗震能力的提升。

在剪力墙设计时, 还需要对其边缘设计进行重视, 对每一个环节的消耗都要重点控制, 在确保其质量的基础上有效的实现成本的最小化。对于结构设计中使用的钢筋数量需要准确进行计算, 同时还要确保选择钢筋具有较高的强度, 这样可以实现对钢筋使用量的有效控制, 有利于成本的降低。

3 结束语

剪力墙结构在高层建筑中进行应用, 可以有效的提高建筑结构的美观性和简洁性, 而且对于剪力墙结构的抗侧刚度的提升也具有极其重要的意义, 有利于建设成本的有效控制, 提高工程建设的经济性。而且在当前高层建筑剪力墙结构设计中对于节能环保也较为重视, 不仅有效的降低了施工过程中对资源的消耗, 而且还尽可能的降低了高层建筑对周围环境的影响, 这对于当前我国可持续发展起到了积极的推动作用。

摘要：随着城市化建设进程的不断加快, 当前高层建筑成为城市发展过程中建筑的主要趋势。在当前高层建筑结构体系中, 剪力墙结构应用较为广泛。剪力墙结构在设计时需要进行合理布置, 对可能会对剪力墙结构带来影响的因素进行明确, 对于转换层结构设计中存在的问题要及时发现, 并进一步对转换层结构进行优化, 制定科学合理的连梁和上下部结构的设计方案, 确保高层建筑剪力墙结构体系的完善。

关键词：高层建筑,剪力墙结构,设计原则

参考文献

[1]魏敏.高层建筑剪力墙结构的优化设计[J].江西建材, 2014 (5) .

[2]陈耀.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J].福建建材, 2011 (4) .

篇9：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

【关键词】结构设计；防空地下室；板柱结构；等效静荷载；平时；战时

1.等效静荷载的确定

根据《人民防空地下室设计规范》的规定,甲类防空地下室结构应分别按平时使用状态的结构设计荷载组合、战时常规武器爆炸等效静荷载与静荷载同时作用的荷载组合及战时核武器爆炸等效静荷载与静荷载同时作用的荷载组合进行设计。实际上,由于战时材料强度取值、截面设计规定、结构构造要求等均相同,仅等效静荷载取值不同,采用等效静荷载法进行结构设计时,可将战时的两种组合合并为一种,取用常规武器爆炸等效静荷载与核武器爆炸等效静荷载中的较大值即可,这样大大减小了计算工作量。

值得注意的是,在确定顶板和外墙等效静荷载时,要看是否可考虑上部建筑影响,上部建筑如果满足《人民防空地下室设计规范》第4.3. 4条和第4.4.4条规定,则可考虑上部建筑影响。单建式防空地下室不考虑上部建筑影响。为抵抗水浮力设置的抗拔桩不属于基础受力构件,其底板等效静荷载标准值应按无桩基底板取值。由于《人民防空地下室设计规范》中的表4.8.2顶板覆土最大厚度为1.5m,大于1.5m时原则上需按规范给出的公式计算;分别按1.5m

2.构件尺寸的确定

地下室顶板厚度首先要满足防空地下室战时的防护厚度,对不同的抗力级别,《人民防空地下室设计规范》有明确的规定。顶板由于是无梁樓盖,楼板厚跨比宜大于1/30,同时楼板厚度应满足抗冲切要求,抗冲切验算应按平时和战时分别进行。

平时抗冲切验算可按《混凝土结构设计规范》中的公式7.7.1-1进行,公式中F1为平时使用荷载(恒载和活载,采用基本组合)作用产生的冲切荷载设计值,可取柱所承受的轴向力设计值减去柱顶冲切破坏锥体范围内的荷载设计值;ft为混凝土轴心抗拉强度设计值,按《混凝土结构设计规范》采用。

战时抗冲切验算可按《人民防空地下室设计规范》附录D中的公式D.2.2-1进行,公式中ftd为混凝土在动荷载作用下抗拉强度设计值,按《人民防空地下室设计规范》第4.2.3条规定取值;F1为恒载Gk(包括顶板自重、粉刷重和覆土重)和顶板等效静荷载Qk共同作用所产生的冲切荷载设计值,计算冲切荷载设计值时,作用在顶板上的荷载设计值q设按下式计算:

q设=1.2Gk+1.0Qk

必须注意,当无梁楼盖的跨度大于6m或其相临跨度不等时,冲切荷载设计值应取按上述方法计算所得冲切荷载设计值的1.1倍。

全埋式地下室外墙和底板厚度,《人民防空地下室设计规范》无明确规定,其厚度应满足防水要求、平时和战时的承载力要求以及平时抗裂和变形要求,根据水头和混凝土设计抗渗等级,对5级、6级防空地下室可按《高层建筑混凝土结构技术规程》表12.1.9确定;另外,地下室侧墙做为无梁楼盖的边支座,其厚度应满足无梁楼盖的负筋锚固要求,厚度应大于0. 4la(la为受拉钢筋的锚固长度)。柱截面尺寸由轴压比控制。其余构件如临空墙、防护单元隔墙等按《人民防空地下室设计规范》要求确定。

3.内力和配筋的计算

板柱结构的内力计算可采用近似法如等代框架法、直接设计法(有使用条件),也可采用有限元法进行精确计算。应优先采用有限元法进行计算。

有限元分析软件较多,但大多数不能进行战时计算,不能直接用于人防计算;一些只能进行人防构件计算,不能进行整体分析计算;采用PKPM系列SATWE软件,可进行整体分析,也可对平时和战时两种不同荷载效应组合进行计算,对板柱结构还可考虑柱帽作用。采用SATWE软件计算板柱结构,在工程数据建模时,应在柱与柱之间输入100mm×100mm的虚梁。目前, SATWE软件可计算防空地下室的顶板(无梁楼盖)、外墙、临空墙、梁和柱配筋,不能计算防护单元隔墙和门框墙等的配筋。防护单元隔墙和门框墙等可采用人防构件计算,也可参照全国通用图集《防空地下室结构设计》配筋。

4.地下室底板的计算

对采用桩基础独立承台的防空地下室底板(只起防水作用),按规范要求应分别按平时和战时两种情况单独计算,人工取最大包络配筋。按如下方法则可用PKPM系列软件一次完成平时和战时计算,即采用PMCAD软件按倒楼盖建一层防空地下室模型,顶板的恒载标准值按g1k(计算见后)输入,顶板的活载标准值输0.01kN/m2,采用SATWE进行计算,定义人防等级为5级或6级,但顶板的等效静荷载改用防空地下室底板的等效静荷载,对于5级人防为50kN/m2,对于6级人防为25kN/m2,这样可一次自动完成平时和战时计算,并取包络配筋,大大地提高了效率。能采用以上方法的原因如下:作用在地下室底板上的荷载有等效静荷载、水的浮力和底板自重。由于水的浮力是满布的,可当恒载考虑,对结构不利;地下室底板自重,对结构有利。

5.桩基设计

由于在武器爆炸动荷载作用下,地基承载力有较大提高,同时安全系数也可取得相对较低,在这种瞬间荷载作用下,一般不会产生因地基失效引起结构破坏。因此,防空地下室在人防荷载作用下,可不验算地基承载力和地基变形。对于采用桩基的防空地下室,按单桩承载力特征值确定桩数时,可不考虑人防荷载作用,按平时荷载组合确定桩数即可。

根据静力荷载作用下桩基础的实测资料,由于打桩后土体往往产生较大的固结压缩量,以致在平时荷载作用下,虽然建筑物有一些沉降,但有的建筑物底板仍与土体相脱离。由于桩是基础的主要受力构件,为确保结构安全,在防空地下室结构设计中,桩身承载力应按计入上部墙、柱传来的核武器爆炸动荷载的荷载效应组合来验算。

6.结论

(1)甲类防空地下室结构设计,可将战时的两种组合合并为一种,取常规武器爆炸等效静荷载与核武器爆炸等效静荷载中的较大值与静荷载组合进行设计。

(2)板柱结构顶板厚度除应满足战时的防护厚度外,应分别按平时和战时进行抗冲切验算;地下室底板和侧板应满足防水要求;门框墙、临空墙和防护单元隔墙等构件按人防规范要求确定。

(3)板柱剪力墙结构防空地下室可采用PKPM系列SATWE软件进行整体分析。

(4)地下室底板可按倒楼盖建一层地下室模型,用PKPM系列软件一次自动完成平时和战时计算,并取包络配筋。

(５)采用桩基的防空地下室,按单桩承载力征值确定桩数时,可不考虑人防荷载作用,按平时荷载组合确定桩数;但桩身承载力应按计入上部墙、柱传来的核武器爆炸动荷载的荷载效应组合来验算。

【参考文献】

［１］中华人民共和国建设部.GB 50038—2005.人民防空地下室设计规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

篇10：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

，

2设备机房层、避难层及外伸臂桁架上下弦杆所在楼层的楼板宜采用钢筋混凝土楼板，并进行加强。

3对于建筑物楼面有较大开洞或为转换楼层时，应采用现浇钢筋混凝土楼板;对楼板大开洞部位应采取加强措施。

篇11：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

对体型复杂的建筑物应采取：

(1)不设抗震逢，但应对建筑物进行结构抗震分析，估计其局部应力和变形集中及扭转影响，判明其易损部位，采取加强措施或堤高变形能力的措施。

篇12：板柱-剪力墙结构的布置有哪些设计要求？

，

每端的竖向受力钢筋不宜少于4根直径为12mm或2根直径为16mm的钢筋，并宜沿该竖向钢筋方向配置直径不小于6mm、间距为250mm的箍筋或拉筋。

篇13：落地剪力墙的布置和数量有哪些？

(1)底部大空间层应有落地剪力墙(或)落地简体，落地纵横剪力墙最好成组布置，结合为落地筒体，

(2)平面为长矩形，横向剪力墙的片数较多时，落地的横向剪力墙的数目与横向剪力墙数目之比，非抗震设计时不宜少于30%;抗震设计时不宜少于50%，对于一般平面，在非震区γ应尽量接近于1，不应大于3;

在抗震设计时，γ应尽量接近于1，不应大于2，

为满足上述要求，可采取以下措施：

1)与建筑协调，争取尽可能多的剪力墙落地必要时也可在别的部位设置补偿剪力墙;

2)加大落地剪力墙的厚度、尽量增大落地墙的截面面积;

3)提高大空间层的混凝土强度等级。

篇14：剪力墙洞口有哪些布置要点？

，

形成明确的墙肢和连梁，应力分布比较规则，又与当前普遍应用程序的计算简图较为符合，设计结果安全可靠。同时宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。抗震设计时，一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强部位不易采用错洞墙;如无法避免错洞墙，则易控制错洞口之间的水平距离不小于2m，一、二、三级抗震等级的剪力墙均不宜采用叠合错洞墙。

篇15：砖混结构有哪些设计要求？

（1）在墙下条基宽度较宽（大于2米，部分地区可能更窄）或地基不均匀及地基较软时宜采用柔性基础，应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。

（2）当基础上留洞、首层开大洞的洞口宽度大于洞底至基底高度时，如要考虑洞口范围内地基的承载力，洞口下基础应做暗梁。或将基础局部降低。

（3）素混凝土基础下不必做垫层，但其内有暗梁时应注明底部钢筋保护层厚为70，或做垫层。地下水位较高时或冬季施工时，不得做灰土基础。刚性基础一般300厚。

（4）建筑地段较好，基础埋深大于3米时，应建议甲方做地下室。地下室底板，当地基承载力满足设计要求时，可不再外伸。地下室内墙可采用砖墙，外墙宜用混凝土墙。每隔30～40米设一后浇带，并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。不应设局部地下室，且地下室应有相同的埋深。地下室顶板应考虑施工时材料堆积荷载。

（5）地面以下墙体如被管沟消弱较多，应考虑抗震的不利影响，地下墙体宜加厚。

（6）抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。

（7）新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础，其基础间的净距应不少于基础之间的高差的1.5至2倍。

（8）条形基础偏心不能过大，柔性基础必要时可作成三面支承一面自由板（类似筏基中间开洞）。一般情况下，基础底部不应因荷载的偏心而与地基脱开。

（9）当有独立柱基时，独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求，除非此基础非常重要，但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的结构。

（10）基础圈梁在建筑入口处或底层房间地面下降处应调低标高。当基础圈梁顶标高为-0.060时可取消防潮层。当地基不均匀时基底应增设一道基础圈梁。

（11）基础平面图上应加指北针。

（12）基础底板混凝土不宜大于C30.

（13）在软土地基上的建筑应控制建筑的总沉降量，在地基较不均匀地区应控制建筑的沉降差，砖混结构对差异沉降很敏感。因建筑的实际沉降和计算值是有差异的，很难算准，所以应从构造上入手，采用整体性强的基础形式。

（14）可用JCCAD软件自动生成基础布置和基础详图。应注意，在使用砖混抗震验算菜单产生的砖混荷载生成基础图时，其墙下荷载为整片墙的平均压力，墙体各段的荷载差异较大时，荷载较大处的墙下基础是不安全的，应人工调整。生成的基础平面图名为JCPM.T，生成的基础详图名为JCXT·.

请参照《建筑地基基础设计规范GBJ7-89》和各地方的地基基础规程。

暖沟图及基础留洞图：

（1）沟盖板在遇到楼梯间和电线管时下降（500），室外暖沟上一般有400厚的覆土。

（2）注明暖沟两侧墙体的厚度及材料作法。暖沟较深时应验算强度。

（3）基础留洞大于400的应加过梁，暖沟应加通气孔

（4）基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低，此时基础应局部降低。

（5）首层有门洞处不能用挑砖支承沟盖板

（6）湿陷性黄土地区或膨胀土地区暖沟做法不同于一般地区，

应按湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求设计。

（7）暖沟一般做成1200宽，1000的在维修时偏小。

楼梯详图：

（1）应注意：梯梁至下面的梯板高度是否够，以免碰头，尤其是建筑入口处。

（2）梯段高度高差不宜大于20，以免易摔跤

（3）两倍的梯段高度加梯段长度约等于600.幼儿园楼梯踏步宜120高。

（4）楼梯折板、折梁阴角在下时纵筋应断开，并锚入受压区内La，折梁还应加附加箍筋

（5）楼梯的建筑做法一般与楼面做法不同，注意楼梯板标高与楼面板的衔接。

（6）楼梯梯段板计算方法：当休息平台板厚为80～100，梯段板厚100～130，梯段板跨度小于4米时，应采用1/10的计算系数，并上下配筋；当休息平台板厚为80～100，梯段板厚160～200，梯段板跨度约6米左右时，应采用1/8的计算系数，板上配筋可取跨中的1/3～1/4，并不得过大。此两种计算方法是偏于保守的。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通，并应与梯段板的配筋相应。

（7）注意当板式楼梯跨度大于5米时，挠度不容易满足。应注明加大反拱。

梁、柱详图：

（1）梁上集中力处应附加箍筋和吊筋，宜优先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下，架在板上的梁，不必加附加筋。

（2）折梁阴角在下时纵筋应断开，并锚入受压区内La，还应加附加箍筋

（3）梁上有次梁时，应避免次梁搭接在主梁的支座附近，否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭，或增加构造抗扭纵筋和箍筋。

（4）有圆柱时，地下部分应改为方柱，方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋宜使用井字箍，并按规范加密。角柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。

（5）原则上柱的纵筋宜大直径大间距，但间距不宜大于200.梁纵筋宜小直径小间距，有利于抗裂，但应注意钢筋间距要满足要求，并与梁的断面相应。布筋时应将纵筋等距，箍筋肢距可不等。

（6）梁高大于300，并与构造柱相连接的进深梁，在梁端1.5倍梁高范围内箍筋宜加密。端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁，梁端支座可按简支考虑，但梁端箍筋应加密。

（7）考虑抗扭的梁，纵筋间距不应大于300和梁宽，即要求加腰筋，并且纵筋和腰筋锚入支座内La.箍筋要求同抗震设防时的要求。

（8）反梁的板吊在梁底下，板荷载宜由箍筋承受，或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。

（9）挑梁宜作成等截面（大挑梁外露者除外）。与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时，注意要附加箍筋或吊筋。

（10）梁上开洞时，不但要计算洞口加筋，更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承载力不足。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。