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1、框架剪力墙结构设计（广西科技大学 土木建筑工程学院）Frame shear wall structure design（Department of Civil Engineering，The Guangxi University of Science and Technology，Liu Jia,200900501025)中文摘要 摘要： 本工程为柳州市黄村呈中村改造工程6#楼，框架剪力墙结构。总建筑面积分别为9552.07 m2 ，总楼层为地上18+1层，地下车库2层 建筑总高度57.3m。 本工程结构设计采用框架-剪力墙结构，基本步骤为：结构计算简图的确定；荷载计算；内力分析；内力组合；梁
2、、柱截面配筋、板的设计以及结构施工图的绘制等。其中，内力计算考虑以下四种荷载作用，即恒荷载、活荷载、风荷载以及地震作用；柱、板的设计采用弹性理论；梁的设计采用塑性理论；在进行截面抗震设计时，遵循了强剪弱弯，强柱弱梁，强节点弱构件的设计原则，且满足构造要求。 关键词： 钢筋混凝土，框架-剪力墙结构，结构设计，荷载 全套图纸加扣3012250582 Chinese Abstract Abstract： This project for the liuzhou huangcun chengzhongcun reconstruction project 6 # building is Frame sh
3、ear wall structure. According to the function, the construct consists of 18 + 1 layer on the ground and underground garage 2 layer . Thebuilding is 57.30 meters in height and the total floor area is 9552.07 m2 . Reinforced concrete frame structure is adopted in this engineering. The design includesd
4、etermination of structure calculating diagram; calculation of load; analysis of internal force;combination of internal force; reinforcement for beams and columns; the design of slab,. Dead load, live load, windload and earthquake action are considered. The design of beams is based on plastic analysi
5、s.Slab stair and strip foundation are selected in this design. In the seismic design, the designprinciple of “strong column and weak beam, strong shear and weak bending, strong jointweek member” is obeyed. And the cross-section can meet the demand of construction. key phrase： The reinforced concrete
6、 Frame shear wall structureconstruction designs load前言 框架-剪力墙结构在建筑学中被称为框-剪结构，主要结构是框架，由梁柱构成，小部分是剪力墙。框-剪结构在现代建筑中技术已经比较成熟，综合比较下广泛运用于高层建筑。他结合了框架结构与剪力墙结构的特点，既能提供建筑平面布置的较大空间，又能良好的抗侧力。为了使设计能够满足框架-剪力墙结构设计规范的要求，我们需要熟悉框架-剪力墙结构设计的全过程，需要充分理解框架-剪力墙结构的基本理论、基本方法。本次毕业设计系统、全面地帮助我们对四年来所学专业知识进行了一次复习与巩固，使我们对结构设计的宏观理解上了
7、一个层次，对专业知识的应用更加熟练，独立钻研与动手能力得到强化。 本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。 这次设计是在谢洪老师的悉心指导下完成的，在此向您表示衷心的感谢！鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误和不妥之处，敬请老师和同学们的批评和指正。2第一章 绪论第一节 工程概况一、工程设计总概况及设计基本资料1.规模：黄村呈中村改造工程1#、6#楼，框架剪力墙结构，建筑设计工
8、作已完成。总建筑面积分别为9249.26 m2和9552.07 m2 ，总楼层为地上18+1层，地下车库2层 建筑总高度57.3m。2.设计标准：工程性质为居住建筑，结构安全等级二级，建筑工程等级二级，建筑耐火等地上部分级二级、 地下部分一级，合理使用年限50年，防水等级II级。3.结构形式：框架剪力墙结构，框架填充墙材料孔隙率大于25%的页岩多孔砖，基础主楼部分筏板基础、裙楼部分柱下独立基础。4.气象、水文、地质资料：（1）主导风向：夏季东南风、冬秋季西北风。基本风压值W0取0.30kn/m2，地面粗糙度B类。（2）建筑物地处某市中心，不考虑雪荷载和灰荷载作用。（3）自然地面-10m以下可见
9、地下水。（4）地质资料：地质持力层为粘土，孔隙比为e=0.8，液性指数I1=0.90，场地覆盖层为12.2M，场地土壤属类场地土。（5）抗震设防：此建筑物为一般建筑物，其抗震设防为6度设防区，设计基本地震加速度为0.05g，地震分组第一组，场地类别II累，特征周期值0.35s。（6）建筑设计图纸附后。要求在已完成的建筑设计基础上进行结构设计、施工设计，以上任选条件每个同学不重复。第二章 结构选型和结构布置第一节 结构设计一、结构体系选型 (一)结构体系和结构形式的分析比较建筑结构的分类方法很多，按结构所用材料分类时可分为砌体结构（包括石和砌块砌体）、混凝土结构（包括混凝土、钢筋混凝土和预应力混
10、凝土结构）、钢结构及木结构等。各类结构都有其一定的适用范围，应根据其材料性能、结构形式、受力特点和建筑使用要求及施条件等因素合理选择。一般来说，无筋砌体结构主要用于建造多层住宅、办公楼、教学楼以及小型单层工业厂房等；钢结构多用于建造超高层建筑以及有重型吊车、跨度大于36米或有特殊要求的工业厂房；其它情况均可采用钢筋混凝土结构。该设计是高层建筑结构设计，因此宜采用钢筋混凝土结构。 （二）高层建筑的结构体系及选择1框架结构体系框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间，也可以构成丰富多变的立面造型。但框架结构体系的抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸，一般梁柱截面的惯性矩较小，在水平荷
11、载作用下的侧向变形较大，抗侧能力较弱，属柔性结构，因此其建筑高度受到限制。框架结构有横向、纵向、双向承重方案选择：（1）横向框架承重方案纵向连系梁将横向框架连成整体。对于水平风荷载作用，由于横向每榀框架的柱子少，而纵向每榀框架的柱子多，所以横向框架的受力远比纵向的大，故一般只需要对每榀横向框架进行内力分析，而对纵向框架可按构造设计。但对水平地震荷载作用，由于框架结构所受的地震作用与房屋框架结构体系是由竖向的柱子与水平构件的梁通过节点连接而组成，既承担竖向荷载，又承担水平荷载（风、地震）（2）纵向框架承重方案此时，纵向框架为主要承力构件，沿房屋的纵向设置框架主梁，有利于充分利用室内空间，但其横向
12、刚度较弱，对抗震不利，故不应在地震区框架结构中采用。（3）纵横框架双向承重方案 这种方案比较适用于建筑平面呈正方形或平面边长L/B1.5的情形（L房屋长度，B房屋宽度），对于地震区的框架结构，由于其纵向、横向都承受地震作用，需将纵横两个方向的梁、柱按刚接处理，设计成双向承重的框架结构方案。 2剪力墙结构体系现浇混凝土剪力墙结构抗侧移刚度大、变形小，整体性好，采用先进工艺施工时可缩短工期，节省人力；但墙体较密，使建筑平面布置和空间利用受到限制，很难满足大空间建筑功能要求；结构自重较大加上抗侧刚度较大，结构自振周期较短，导致较大的地震作用。3框架-剪力墙结构体系框剪结构是当代高层建筑设计普遍采用的
13、结构形式，该结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，足够数量的剪力墙使建筑本身拥有相当大的刚度。框剪结构的受力特点是框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力结构形式，所以它的框架不同于纯框架中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于纯剪力墙结构中的剪力墙，因为在下部楼层剪力墙的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力，上部楼层则相反，剪力墙位移越来越大，有外侧的趋势，而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线变形，框架除了负担荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力墙拉回来的附加水平力，剪力墙不但不承受荷载产生的水平力，
14、还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力，所以上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小，框架中也出现相当大的剪力，框架剪力墙结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。它可提供较大的建筑空间，布置灵活，能为建筑设计提供丰富的建筑造型，且侧移小，减轻节点负担，增加超静定次数，保证塑性铰均匀发展；但水平方向刚度不均匀，抗震性能较剪力墙相对薄弱。4筒体结构体系筒体结构属于整体刚度很大的结构体系。由于它能提供很大的建筑空间和建筑高度，建筑物内部空间的划分可以灵活多变，因此它广泛应用于多功能、多用途的超高层建筑中。（三）承重体系的选择根据设计原始资料可知，该工程为框架剪力墙结构，总楼层
15、为18+1层。建筑功能的要求，需要较大空间，能适应灵活布置。各开间及进深均较大；抗震设防烈度为6度，地震作用要考虑。综合以上几种常见的结构体系在抗震、抗侧以及造型要求等方面的比较，并着重考虑由于不同方案所带来的对建筑物造价的影响，结合实际情况，现选取纵横框架双向承重体系作为承重体系。（四）建筑材料的选择建筑结构材料是形成结构的物质基础。鉴于框架结构，其填充墙应优先选用轻质砌体。考虑资源的可持续发展，以及环境保护等各方面因素，为满足建筑造型要求，现采用混凝土空心砌块作为填充墙材料。（五）其他结构选型1屋面结构：充分考虑屋面防漏，采用钢筋混凝土整体现浇板。2楼面结构：该建筑处于6度抗震设防区，为了使建筑整体性好，故采用现浇钢筋混凝土板。3楼梯结构：楼梯的斜板的水平投影长度绝大多数超出3m的一般要求不多，仍然可以采用板式楼梯，故楼梯均采用钢筋混凝土板式楼梯。4过梁：窗过梁均采用钢筋混凝土梁5基础：从抗震整体性、经济和施工方便的角度出发采用筏板基础（六）材料选择混凝土等级：柱：C50，C40，C30 梁： C30 楼板：C25 钢筋等级：HPB300 、HRB335 、HRB400 （七）荷载的选择活载楼面均布活 载屋面均布活荷载 （不上人） 走廊楼
