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1、p退出本章 WUTP第第6 6章章 框架框架- -剪力墙结构设计剪力墙结构设计 6 61 1 概述概述 6 62 2 框架框架- -剪力墙结构的内力计算剪力墙结构的内力计算 6 63 3 框架框架- -剪力墙结构协同工作性能剪力墙结构协同工作性能 6. 4 6. 4 框架框架- -剪力墙结构构件截面设计及剪力墙结构构件截面设计及 构造要求构造要求 6.1 6.1 概述概述 6.1.1 6.1.1 框架框架- -剪力墙的特点剪力墙的特点 1 1 . . 概念概念 框架框架- -剪力墙结构，亦称为框架剪力墙结构，亦称为框架- -抗震墙结构，简称框抗震墙结构，简称框 剪结构，它是由框架和剪力墙组成的
2、结构体系。剪结构，它是由框架和剪力墙组成的结构体系。 能为建筑使用提供较能为建筑使用提供较 大的平面空间大的平面空间, ,又具有较又具有较 大的抗侧力刚度。框剪结大的抗侧力刚度。框剪结 构可应用于多种使用功能构可应用于多种使用功能 的高层房屋的高层房屋, ,如办公楼、如办公楼、 饭店、公寓、住宅、教学饭店、公寓、住宅、教学 楼、实验楼、病房楼等。楼、实验楼、病房楼等。 6.1.1 6.1.1 框架框架- -剪力墙的特点剪力墙的特点 2 2 . . 框架剪力墙结构的变形与受力特征对比框架剪力墙结构的变形与受力特征对比 框剪结构由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组框剪结构由框架和剪力墙两种不同的抗
3、侧力结构组 成，这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。成，这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。 剪力墙剪力墙弯曲型弯曲型层剪力按照层剪力按照EIEI值分配值分配 框架框架剪切型剪切型层剪力按照层剪力按照D D值分配值分配 均布荷载时 : 倒三角形荷载时: 框架框架- -剪力墙结构的变形与受力特征对比剪力墙结构的变形与受力特征对比 框剪结构在水平力作用下 的变形曲线呈反S形的弯 剪型位移曲线。 6.1.1 6.1.1 框架框架- -剪力墙的特点剪力墙的特点 3 3 . . 框剪结构受力特点框剪结构受力特点 6.1.1 6.1.1 框架框架- -剪力墙的特点剪力墙的特点 4 4 . . 框剪
4、结构水平位移特点框剪结构水平位移特点 框剪结构在水平力作用下，水平位移是由楼层层间框剪结构在水平力作用下，水平位移是由楼层层间 位移与层高之比位移与层高之比u/hu/h控制，而不是由顶点水平位移进行控制，而不是由顶点水平位移进行 控制。层间位移最大值发生在控制。层间位移最大值发生在(0.4(0.40.8)H0.8)H范围的楼层范围的楼层,H,H 为建筑物总高度。为建筑物总高度。 5 5 . . 框剪结构的优越性框剪结构的优越性 （1 1）框剪结构具有良好的抗震性。）框剪结构具有良好的抗震性。 （2 2）在水平力作用下，该结构体系剪力取用值比较接）在水平力作用下，该结构体系剪力取用值比较接 近，
5、梁、柱的弯矩和剪力值变化小，使得梁、柱构件近，梁、柱的弯矩和剪力值变化小，使得梁、柱构件 规格减少，有利于施工。规格减少，有利于施工。 6.1.2 6.1.2 框架框架- -剪力墙结构中的梁剪力墙结构中的梁 1 1 . . 框架框架- -剪力墙结构中的梁的分类剪力墙结构中的梁的分类 第一种是剪力墙之间的、两端均与墙肢相连的连梁第一种是剪力墙之间的、两端均与墙肢相连的连梁A A； 第二种是一端与剪力墙相连第二种是一端与剪力墙相连, ,另一端与框架柱相连接的连梁另一端与框架柱相连接的连梁B B； 第三种是两端均和框架柱相连的框架梁第三种是两端均和框架柱相连的框架梁C C。 6.1.2 6.1.2
6、框架框架- -剪力墙结构中的梁剪力墙结构中的梁 2 2 . . 各自特点各自特点 （1 1）A A梁按双肢或多肢剪力墙的连梁设计，梁按双肢或多肢剪力墙的连梁设计，C C梁按框架梁梁按框架梁 设计。设计。 （2 2）B B梁一端与墙相连，墙肢刚度很大；另一端与框架梁一端与墙相连，墙肢刚度很大；另一端与框架 柱相连，柱刚度较小。柱相连，柱刚度较小。B B梁应设计为强剪弱弯，保证在剪梁应设计为强剪弱弯，保证在剪 切破坏前已屈服而产生了塑性变形。切破坏前已屈服而产生了塑性变形。 （3 3）在进行内力和位移计算时，由于）在进行内力和位移计算时，由于B B梁可能弯曲屈服梁可能弯曲屈服 进进 入弹塑性工作状
7、态，入弹塑性工作状态，B B梁的刚度应乘以折减系数梁的刚度应乘以折减系数 予以予以 降低。为防止裂缝开展过大，避免破坏，降低。为防止裂缝开展过大，避免破坏， 值不宜值不宜 小于小于 0.50.5。如果配筋困难，还可以在刚度足够、满足。如果配筋困难，还可以在刚度足够、满足 水平位移水平位移 限值的条件下，降低连梁的高度而减小刚限值的条件下，降低连梁的高度而减小刚 度，降低内力度，降低内力 。 6.1.3 6.1.3 适用高度及高宽比适用高度及高宽比 1. 1. 框架框架- -剪力墙结构的最大适用高度、高宽比和层间位剪力墙结构的最大适用高度、高宽比和层间位 移限值应符合第二章的有关规定。移限值应符
8、合第二章的有关规定。 2 2 . . 为了防止产生过大的侧向变形，减少非结构构件如为了防止产生过大的侧向变形，减少非结构构件如 填充墙、内隔墙、门窗和吊顶等的破坏，以及防止在强填充墙、内隔墙、门窗和吊顶等的破坏，以及防止在强 烈地震作用下或强台风袭击下房屋的整体倾覆，尤其是烈地震作用下或强台风袭击下房屋的整体倾覆，尤其是 在软弱地基上的高层建筑，框剪结构房屋不宜超过表在软弱地基上的高层建筑，框剪结构房屋不宜超过表2.12.1 和表和表2.22.2的高度限值。的高度限值。 6.1.4 6.1.4 剪力墙的合理数量剪力墙的合理数量 1. 1. 单从抗震的角度来说，剪力墙数量以多为好；从单从抗震的角
9、度来说，剪力墙数量以多为好；从 经济性来说，剪力墙则不宜过多。经济性来说，剪力墙则不宜过多。 日本在分析十胜冲地震和福井地震的钢筋混凝土建筑物震害日本在分析十胜冲地震和福井地震的钢筋混凝土建筑物震害 结果发现这样一条规律：墙越多，震害越轻。在结果发现这样一条规律：墙越多，震害越轻。在19781978年的罗马尼年的罗马尼 亚地震和亚地震和19881988年前苏联亚美尼亚地震都揭示出框架结构在强震中年前苏联亚美尼亚地震都揭示出框架结构在强震中 大量破坏、倒塌，而剪力墙结构震害轻微。大量破坏、倒塌，而剪力墙结构震害轻微。 2 2 . . 剪力墙的合理数量剪力墙的合理数量 6.1.5 6.1.5 剪力
10、墙的布置剪力墙的布置 1 1 . . 基本原则基本原则 （1 1）框架）框架- -剪力墙结构的结构布置除应符合本章的规定外，剪力墙结构的结构布置除应符合本章的规定外， 其框架和剪力墙的布置尚应分别符合第四章和第五章的有其框架和剪力墙的布置尚应分别符合第四章和第五章的有 关规定。关规定。 （2 2）框架）框架- -剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系，主体结构剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系，主体结构 构件之间不宜采用铰接。抗震设计时，两主轴方向均应布构件之间不宜采用铰接。抗震设计时，两主轴方向均应布 置剪力墙。梁或柱与剪力墙的中线重合，框架的梁与柱中置剪力墙。梁或柱与剪力墙的中线重合，框架的梁与柱
11、中 线之间的偏心距不宜大于柱宽的线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/41/4。 （3 3）剪力墙的布置，应遵循）剪力墙的布置，应遵循“ “均匀、分散、对称、周边均匀、分散、对称、周边” ”的的 原则。原则。 6.1.5 6.1.5 剪力墙的布置剪力墙的布置 2 2 . . 布置方法布置方法 （1 1） 剪力墙宜均匀地布置在建筑物的周边附近、楼剪力墙宜均匀地布置在建筑物的周边附近、楼 电梯间、平面形状变化、恒载较大的部位电梯间、平面形状变化、恒载较大的部位; ;在伸缩缝、在伸缩缝、 沉降缝、防震缝两侧不宜同时设置剪力墙。沉降缝、防震缝两侧不宜同时设置剪力墙。 （2 2） 平面形状凹凸较大时，宜在凸出
12、部分的端部附平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附 近布置剪力墙。近布置剪力墙。 （3 3） 剪力墙布置时剪力墙布置时, ,如因建筑使用需要，纵向或横向如因建筑使用需要，纵向或横向 一个方向无法设置剪力墙时，该方向采用壁式框架支一个方向无法设置剪力墙时，该方向采用壁式框架支 撑等抗侧力构件，但是，两方向在水平力作用下的位移撑等抗侧力构件，但是，两方向在水平力作用下的位移 值应接近。壁式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级值应接近。壁式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级 考虑。考虑。 6.1.5 6.1.5 剪力墙的布置剪力墙的布置 （4 4） 剪力墙的布置宜分布均匀，各道墙的刚度宜接近剪力墙的
13、布置宜分布均匀，各道墙的刚度宜接近, , 长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢 墙，单肢墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于墙，单肢墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8m8m。单片剪力。单片剪力 墙底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的墙底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的 40%40%。 （5 5） 纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。房纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。房 屋纵向长度较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，否屋纵向长度较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，否 则在平面中适当部位应设置施工后浇缝以减少
14、混凝土硬化则在平面中适当部位应设置施工后浇缝以减少混凝土硬化 过程中的收缩应力影响，同时应加强屋面保温以减少温度过程中的收缩应力影响，同时应加强屋面保温以减少温度 变化产生的影响。变化产生的影响。 6.1.5 6.1.5 剪力墙的布置剪力墙的布置 （6 6）楼电梯间、竖井等造成连续楼层开洞时，宜在洞）楼电梯间、竖井等造成连续楼层开洞时，宜在洞 边设置剪力墙，且尽量与靠近的抗侧力结构结合，不宜边设置剪力墙，且尽量与靠近的抗侧力结构结合，不宜 孤立地布置在单片抗侧力结构或柱网以外的中间部分。孤立地布置在单片抗侧力结构或柱网以外的中间部分。 （7 7）剪力墙间距不宜过大，应满足楼盖平面刚度的需）剪力
15、墙间距不宜过大，应满足楼盖平面刚度的需 要，否则应考虑楼面平面变形的影响。要，否则应考虑楼面平面变形的影响。 6.1.5 6.1.5 剪力墙的布置剪力墙的布置 3 3 . . 剪力墙的间距剪力墙的间距 当建筑平面为长矩形或平面有一向较长的建筑中，其当建筑平面为长矩形或平面有一向较长的建筑中，其 剪力墙的布置宜符合下列要求：剪力墙的布置宜符合下列要求： （1 1） 横向剪力墙沿长方向的间距宜满足表横向剪力墙沿长方向的间距宜满足表6-26-2的要求，的要求， 当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时，剪力墙的间距当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时，剪力墙的间距 应予减小；应予减小； （2 2） 纵向剪力
16、墙不宜集中布置在两尽端。纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端。 剪剪 力力 墙墙 间间 距（距（mm） 楼 盖 形 式非抗震设计 （取最小值 ） 抗 震 设 防 烈 度 6度、7度（ 取较小值） 8度（取较小 值） 9度 （取较小值） 现 浇5.0B，604.0B，503.0B，402.0B，30 装 配 整 体3.5B，503.0B，402.5B，30 注： B楼面宽度； 装配整体式楼盖指装配式楼盖上设有配筋现浇层，现浇层应 符合高层建筑结构设计的基本规定； 现浇部分厚度大于60mm的预应力叠合楼板可作为现浇板考虑。 6.2 6.2 框架框架- -剪力墙结构内力计算剪力墙结构内力计算 6.2.1 6.2.1
