剪力墙布置问题的15个经典答疑 关于剪力墙布置问题的15个经典答疑！ 工程平台昨天来源：筑龙论坛版权归原作者所有 剪力墙布置原则有哪些？ (1) 缝凸角必布墙，楼梯、电梯必布墙，墙墙宜对直联合。 (2) 剪力墙间距：6度、7度宜6~8米，8度宜3~5米。 (3) 剪力墙形状宜双向且简单，优先L形、T形，其次用一字形、C形，偶尔用工形、Z形； (4) 凡是约束边缘构件不能做成高规图7.2.15样式的墙肢都应该尽量少用。 (5) 多用普通剪力墙，少用甚至不用短肢剪力墙。 剪力墙混凝土等级的经验取值是多少？ (1) 对于6、7度设防地区，一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C60，30层C50，20层C40。 (2) 对于8度设防地区或基本风压大于0.8的地区，，一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C50，30层C40，2 0层C35。 剪力墙厚度和长度的经验取值是多少？ (1) 剪力墙厚度h与楼层数n关系：6度为h=8n，7度为h=10n，8度为h=12~15n，且h≥200mm。 (2) 剪力墙长度L：不超过30层的建筑，6、7度剪力墙长度较短，一般为8.5~12h；8度区剪力墙长度较长，一般为1 2~20h。 是否所有的剪力墙墙段长度都不能大于8米？ (1) 一般来说，在一个结构平面中，剪力墙的长度不宜相差过大，通常要求最长剪力墙与多数剪力墙长度相比不应大于 2.5。单片剪力墙长度一般不宜大于8米，否则其将吸收过大的地震力，在地震时将首先破坏，对抗震是十分不利的。 (2) 当剪力墙围合成筒体时，各片之间互相作用形成一个空间整体，其抗侧刚度和抗侧能力均大幅度提高，因此筒体墙
浅谈剪力墙结构优化设计 发表时间：2017-05-25T11:39:07.513Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：王志华 [导读] 摘要：剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用，我们在施工设计中应根据具体的要求，选择最合适的优化，这样才能有效地保证我们工作的开展。 石家庄天大卓然建筑设计规划研究中心 050000 摘要：剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用，我们在施工设计中应根据具体的要求，选择最合适的优化，这样才能有效地保证我们工作的开展。 关键词：高层建筑；剪力墙结构 1、引言 剪力墙结构由于其自身的特点而在高层建筑中获得了非常广泛的应用，但是，随着2010年新的规范颁布，在高层建筑中剪力墙设计遇到了很多的新问题，这些问题困扰了我们工作的开展。那么如何适应新的标准、要求？这就需要我们做好高层建筑中剪力墙结构的优化设计，通过这一优化过程，我们不仅能够解决以往的问题，还能够使其获得更为广泛的应用。 2、剪力墙的概念、种类及设计原则概述 2.1剪力墙的概念 通常为了使框架结构更好的承受因荷载导致的内力以及更好的控制结构水平力，我们会将框架结构之中的梁柱使用钢筋混凝土墙板来代替，在这一过程中所采用的钢筋混凝土墙板结构就是剪力墙结构。在高层建筑中，剪力墙结构受到了广泛的应用。 2.2剪力墙种类 认识剪力墙的种类对于帮助我们优化设计意义重大，剪力墙的种类可以分为：整截面墙、整体小开洞墙、联肢墙。其中整截面墙指的是其墙面上没有洞或者有洞但是洞口相较与墙面积而言较小。一般来说，后者的洞口面积与总面积的比值要小于16%，此外，洞口长边尺寸均小于洞口净距及洞口至墙边的净距。这种整截面墙的受力性能与整体悬臂构件比较相似，它的向应力一般是按照线性分布的，所以在进行设计的过程中我们要注意把竖向的钢筋分置于墙肢的两端部位。整体小开洞墙的洞口相对整截面墙要大些，而且其洞口是上下对齐并按照列来进行布置的，这就产生了较为清晰的墙肢与连梁，而且这种墙肢与连梁的刚度相对是比较均匀的。此外，我们可以将整体悬臂构件作为参考来认识这种剪力墙的受力性能。联肢墙的洞口较大，超过了总面积的16%，且这些洞口按照竖向排列。它的各个墙体之间的连接是有连梁来完成的，其墙肢单独作用比较明显，在连梁的中间部位会有反弯点。 2.3剪力墙在设计过程中应遵循的原则 剪力墙在设计过程中应遵循的原则有：首先其必须要满足位移限值与性能的双重要求，并保证安全与性价比并重；其次，在满足上一点的情况下，我们要尽可能的减少剪力墙的数量，不过要注意的是，数量上依然要满载在基本振型地震作用下，其承受的地震倾覆力矩不小于结构总地震倾覆力矩的50%；最后，其所承担的剪力要大于总剪力的20%。 3、高层建筑剪力墙的特点 高层建筑中，由于高层建筑好比一个放置在嵌固在某个开孔的巨型悬臂梁，这就使得其不仅要保持稳定，还要做好风载的承受工作，这样才能保证建筑内的稳定。所以高层建筑中剪力墙截面墙肢的长度要比其厚度大很多；平面内的刚度以及承载力非常大；平面外的刚度以及承载力相较于平面内却小很多；墙肢是偏心受压构件或者偏心受拉构件；剪力墙结构中，墙作为平面构件不仅要承担者弯矩以及水平剪力，同时好会受到竖向的压力；针对地震以及风载的刚度要求以外，建立架结构还应满足在非弹性的变形反复循环下的延性以及能量耗散等要求。此外，高层建筑中随着高度的增加，位移增加最快，弯矩次之。因此剪力墙还需要很大的康侧刚度，避免高层建筑因水平荷载导致变形过大。 4、在高层建筑中剪力墙结构设计优化的具体措施 剪力墙的设计优化可以从结构设计和结构计算两个方面进行。其中针对高层建筑剪力墙设计方面的优化有剪力墙要沿主轴方向进行双向的设置；截肢面不宜过于复杂；针对比较长的剪力墙要进行合理的开洞口设计；控制好剪力墙平面外的弯矩；剪力墙在从上到下不过程中要避免刚性突变；做好结构分析的工作，对各种因素进行综合的分析。而针对高层建筑剪力墙结构计算方面的优化要基于以下几点：满足露出最小剪力系数的调整原则；满足楼层间最大层间的最大位移和高比值的调整原则；满足以结构扭转为主的第一自振周期Tt和平动为主的自振周期T1之比的调整原则等。以下是在高层建筑设计中关于剪力墙设计优化的一些具体实现。 （1）针对刚度、独立小墙肢的优化 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定要求，我们要严格做好墙肢轴压比以及配筋等的限制工作。在具体的设计中，我们可以通过合并洞口等方式来减少独立小墙肢，或者可以通过对剪力墙的合理布置使其变为墙体的翼缘，这样可以有效地改善其受力状态。 （2）高层建筑中转换层结构的设计的优化 建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备）类型，并通过该楼层进行结构（设备）转换，则该楼层称为结构（设备）转换层。目前的高层建筑多为低层商用，上部住宿的多功能要求，在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要加设转换层进行转换处理。由于高层建筑转换层的特点导致了我们在对其进行上下衔接的时候务必要处理好内力的传递，这就使得其结构较为复杂，需要我们在剪力墙结构优化设计的时候认真对待。 （3）对于剪力墙连梁设计的优化 在高层建筑中，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，针对连梁高跨比的不同，其截面受剪承受力也会有所不同。因此，我们设计中要对连梁做出塑性的调幅，达到减小低剪力设计值的目的。在设计中我们可以使用两种方法来实现：在计算内力之前先折减连梁的刚度；在计算以后把连梁弯矩与剪力的组合值和折减系数进行相乘。不论哪种方法，我们都要保证剪力值不小于使用值，否则在地震时容易出现裂缝。 （4）对底部加强部位设计的优化 在高层建筑的剪力墙结构中，底部加强部位的高度可以选取嵌固部位以上墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者的较大值；底部带转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上2层的高度及墙肢总高度的1/10二者的较大值。
剪力墙布置及尺寸确定的基本原则 1、结构布置时宜尽量避免短肢剪力墙结构 “短肢剪力墙结构” 是指含截面高度与厚度之比小于8 的短肢剪力墙较多的剪力墙结构体系，《广东省实施＜高层建筑混凝土结构技术规程＞补充规定》（以下简称《补充规定》）第 3.2.4 条则定量化地界定 为“具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构指短肢墙的截面面积占剪力墙总面积50％以上”。当结构体系属短肢剪力墙结构时，按《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2 条规定，结构的最大适用高度有所降低，同时需对短肢剪力墙采取加强措施，对实际设计影响较大的有“… 轴压比，抗震等级为一、二、三级时分别不宜大于0.5、0.6、0.7；对无翼缘或端柱的一字短肢剪力墙，其轴压比限值相应降低0.T、“… 其他各层（非底部加强部位）短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震等级应分别乘以增大系数 1.4 和 1.2、等，故实际设计时，宜尽量避免采用短肢剪力墙结构体系，以获得较优的经济指标，同时也可相对简化设计，且结构也具有更高的可靠度。但应注意，即使结构不属 “具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构、，《补充规定》的 6.0.3条仍对短肢剪力墙有提高抗震等级、降低轴压比限值和加强构造配筋的要求。 避免剪力墙结构成为短肢剪力墙结构体系的做法为：保证一般剪力墙（截面高度与厚度之比不小于8 的非短肢剪力墙）的面积数超过剪力墙总面积的50%，具体操作如下：（1）分别使X向和Y向的一般剪力墙面积均超过相应方向剪力墙总面积的50％；（2）某方向的剪力墙，当截面高度与厚度之比大于8 时，按一般剪力墙计算；当长度与厚度之比在5
?8之间，或为小于5的独立墙肢，或为小于5的非独立墙肢且与之相连的垂直方向剪力墙截面高宽比也小于 5 时，按短肢剪力墙计算；当非独 立墙肢截面高度与厚度之比小于 5 且与之相连的垂直方向剪力墙截面高度与厚度之比不小于 5 时，可将该墙肢看作是属于与之相连的垂直方向剪力墙的翼缘，不按剪力墙计算面积。但应注意，当剪力墙满足《补充规定》第 3.2.3 条规定，即“厚度不小于层高的1/15,且不小于300mm,高度与厚度之比大于4时”仍属一般剪力墙。 2、控制合理的剪力墙折算厚度某楼层的剪力墙折算厚度我们这里定义为：该楼层的剪力墙混凝土体积与楼层的结构面积之比, 这是反映剪力墙结构体系经济性的一个重要指标。当剪力墙折算厚度在一个合适的范围时, 只要我们将剪力墙的配筋率在满足规范及受力要求的前提下控制在一个合理的数值,那么我们就可以基本保证该剪力墙结构造价是经济的。根据我司以往设计的若干剪力墙结构工程的统计经验,当建筑为12 层左右的小高层时，标准层剪力墙折算厚度控制在90?100mm左右；当为18 层左右时，控制在120?130mm左右；当为25层左右时，控制在140?150mm 左右,则该工程会达到一个较好的经济指标。若剪力墙折算厚度偏大较多，则说明该工程布置的剪力墙数量或面积过多了，计算结果的具体表现为：轴压比普遍较小，层间位移角比规范限制有较大富余（即侧 向刚度较大），这时应考虑对剪力墙的布置或截面进行优 化，以控制结构成本 3、合理确定剪力墙的截面高度与厚度 （1）标准层：一般住宅标准层剪力墙的厚度取为200mm 则基本可满
布置一个7度（0.10g）60多米的住宅，特把剪力墙布置方法总结如下： 剪力墙布置，宏观上： 尽量均匀，外围。一般经验长度（若200厚）在1.7~2m之间，抗震设防烈度越大，墙长也越长。剪力墙一般布置成L型，半回子型或带端柱。布置时，应遵循房间的四个角一样“壮”墙之间最大间距，6读区6-8m，7度区5-6m。原则上：少布置奇形怪状的墙，否则边缘构件多，不经济，多布置L型、T 型、半回字型的墙。 原因剖析：周期比，位移比，剪重比、刚度比等都与变形有关，当变形控制了，这些指标都容易满足。结构布置在外围，刚度大（包括抗扭刚度），如果布置在外围又均匀，则变形小。 细节上： 1.有时候，层数20层左右，6，7度区在中间位置墙最大间距可以定位6-8m，可是，此处若梁的支座（墙）刚度不是很大，还是要在梁跨之间加片墙好，中间那么大范围荷载都会传到那个端部应力水平很高，梁的刚度也很大，如图（1）所示（画圆圈部分）： 2.实际中墙肢往往有些不会是L型，T型、半回子型，会加些翼缘，看起来奇形怪状，此时，经济上的矛盾退为次要矛盾。一般外围拐角处（变形大）要加翼缘，有时候就有了2个翼缘，有时候，在梁受力较大的部位，也要加个翼缘或端柱，方便钢筋锚固。如图（2）~（3）所示： 拐角处变形大，需要有墙（翼缘），本质是需要刚度，减小变形，若原先布置的L型、T型能提供该方向上的刚度，则在拐角处则可以不加翼缘，如图（4）所示：
若拐角长度不大，比如200-300mm，可以加翼缘或者假设一个端柱来方便提供拐角方向刚度，也方便钢筋锚固，如图（5）所示： 一般来说，首先应满足"桌子的四个角一样壮"，即先尽量均匀布置L型、T 型墙肢，再考虑外围拐角处加翼缘、锚固需要加翼缘，如图（6）所示 3.加了翼缘后（200厚，翼缘一般700长），若建筑允许700长翼缘还可以加长，该值在300mm左右，一般在结构外围，可以加长，方便防水，外围刚度也大，内部则没需要，如图（7）所示： 有些部位，受力教小，比如阳台处（图8）、楼梯处（图10）不需要加翼缘当2个拐角处长度不大时，若在拐角处分别布置剪力墙造成墙重叠或梁长过短，可拉成一片长墙，如图（11）所示： 墙长，要根据梁的搭接位置调整，也要根据SATWE计算结果调整。 4.楼梯间、电梯间此部位的墙肢一般比较多，多为半回字型或长墙，可以最后布置，根据其他房间的墙位置最后布置。电梯井出口左右两边一般为不开洞的墙，因为楼板中断，应力集中，需要形成一个筒体，如图（12）所示：总结： 尽量让“桌子的四个角”一样壮，再满足锚固和减小拐角变形的前提下，减小翼缘的个数。外围、均匀，稀疏一些、外墙长一些，控制墙肢的形状
高层剪力墙结构优化设计分析 摘要：只有科学合理的剪力墙结构体系才可以有效保证高层建筑的经济性能与结构安全性能，因此结构设计人员应当根据相关规范的要求和建设单位的需要，来对其高层结构体系进行合理的选择与优化。从结构上来说，高层剪力墙结构钢筋用量较少，整体性较强，结构刚度也较大，经济性也较好。而在高层剪力墙结构优化设计过程中，其整个剪力墙结构体系布置以及调整的过程归根到底就是一个逐渐优化的过程，因为只有当遵循周边均匀对称的设计原则将高层剪力墙结构体系的刚度及位移控制在最为合理的范围内，才能使其整个结构体系发挥出最大的功效。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。 关键词: 高层建筑；剪力墙结构；优化设计 一、引言: 随着近年来我国国民经济的显著进步以及城市化建设的飞速发展，特别是高层建筑结构设计的技术发展及其对抗震要求的日趋关注，高层剪力墙结构在高层建筑中的应用已经越来越广泛、越来越普及。与传统的框架结构相比较而言，高层剪力墙结构显得更为通透、宽敞，其不但能够有效提高使用面积，而且使得建筑的使用功能得到优化，同时也可以给业主的装修与自行改造提供一定的灵活性。而从结构上来说，高层剪力墙结构钢筋用量较少，整体性较强，结构刚度也较大，另外还可以在宾馆与住宅等居住型的高层建筑中，通过设计分隔墙来将客房与居室分为小间，从而使得部分承重墙与分隔墙能够在优化配置过程中合二为一，所以相对而言经济性也比较高。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。 二、高层剪力墙结构优化设计分析 1、高层剪力墙结构的抗震优化设计 根据相关机构对我国历史上的地震记录进行分析研究后表明，之所以高层剪力墙结构会在地震中出现严重的破坏，究其根本原因就在于高层剪力墙结构的底层刚度与上部刚度之间的差距往往太过于悬殊，一旦当地震作用集中在其底层时，就会导致底层出现极其突出而明显的弹塑性集中变形。因此对于高层剪力墙结构而言，底层刚度与上部刚度之比必须要进行严格的控制，这是最为关键的一点。另外，由于不同地区的抗震设防烈度也不尽相同，因此在高层剪力墙结构设
剪力墙结构的布置原则 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，并用它抵抗水平力的一种结构体系。其侧向刚度大，整体性好，用钢量较省，缺点是自重大。剪力墙间距一般为3m～5m。平面布置的灵活性受到限制。由于其良好的抗侧性、整体性和抗震性能，可以建造较高的建筑物。 剪力墙的布置原则为： 1、剪力墙结构中全部竖向力和水平力都由剪力墙承受。所以一般应沿建筑物的主要轴线双向布置。特别是在抗震结构中，应避免仅单向有墙的结构布置形式，并宜使两个方向抗侧刚度接近，即两个方向的自振周期宜相近。 2、剪力墙应尽量拉通对直，以增加抗震能力。门窗洞口上下各层对齐，形成明确的墙肢和连梁，使受力明确，计算简单。在抗震结构中，应尽量避免出现错洞 3、剪力墙和叠合错洞墙。叠合错洞墙的特点是洞口错开距离很小，甚至叠合，不仅墙肢不规则，而且还在洞口之间形成薄弱部位，对抗震尤为不利。 4、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高。剪力墙沿竖向改变时，允许沿高度改变墙厚和混凝土等级，或减少部分墙肢，使抗侧刚度逐渐减小，避免各层刚度突变，造成应力集中。剪力墙要避免洞口与墙边，洞口与洞口之间形成小墙肢。小墙肢宽度不宜小于三倍墙厚，并用暗柱加强。 5、较长的剪力墙宜开设洞口，将其分为均匀的若干墙段，墙段之间宜采用弱梁连接，每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2，墙长较小时，受弯产生的裂缝宽度较小，墙体配筋能够充分的发挥作用，因此墙肢截面高度不宜大于8m。 6、高层建筑不应采用全部为短肢剪力墙的结构形式，短肢墙应尽可能设置翼缘。在短肢剪力墙较多时，应布置筒体，以形成共同抵抗水平力的剪力墙结构。 控制剪力墙平面外弯矩，应采取增加与沿梁轴线方向的垂直墙肢，或增加壁柱、柱等方式，来减少梁端部弯矩对墙的不利影响。对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接，减小墙肢平面外弯矩。 7、不宜将楼面主梁直接支承在剪力墙之间的连梁上。因为一方面主梁端部约束达不到要求，连梁没有抗扭刚度去抵抗平面外弯矩；另一方面对连梁本身不利，连梁本身剪切应变较大，容易出现裂缝，因此应尽量避免。
河北建筑工程学院 毕业设计（论文）开题报告 系别：土木工程系 专业：土木工程 班级：工 姓名： 学号： 21号 指导教师：职称：讲师 开题时间： 2007年3月7号
毕业设计（论文）完成进度计划表
内容摘要 我毕业设计的题目是张家口市报社报业大厦，由张家口市宣化设计研究院设计，阳原第二建筑有限公司负责施工。本工程为框架剪力墙结构，地下一层，地上十二层，分为主楼和附楼两部分，主楼主要是办公专用，基础形式为人工挖孔灌注桩，附楼作为报业发行大厅，基础形式为独立基础。设防烈度为7度，抗震设防为丙类。在拟建大楼的南侧紧邻张家口日报社原有旧办公楼，旧办公楼主楼六层，侧楼五层，作为该项工程施工的办公区。本设计较为详细的介绍了基础工程，主体工程，屋面工程，以及装饰装修工程等各分部分项工程的施工组织设计方法，对于墙体大模板施工、悬挑和落地脚手架施工、基坑支护等项目做了重点的介绍和计算分析。 本工程本着安全施工，节省时间，缩短工期的原则，作好了一切的准备工作，安排比较合理，所有操作都以国家规范进行严格控制，保证了工程质量。
Contents summary My graduating the topic ofdesign is a house news agency report in City industry mansion, is turned a design institute for research design by piecethe house in City, sun at first the second building limited company is responsible for a construction.This engineering shears dint wall structure for the frame, the underground is 1 layer, the ground is previous 12, ising divided into main building and attaching building two part, main building mainly is transact appropriation, the foundation form behavior work digs bore to infuse to note a stake, attaching the building is to report industry issue hall, foundation form is independent foundation.Establish to defend the earthquake intensity as 7 degrees, the anti- earthquake establishes to defend for C.Be drawing up a south side of setting up the mansion to get close to a house newspaper agency to originally possessed old transact building, old transact building main building is 6 layers, the side building is 5 layers, is the item's engineering to start construction of transact area.This design introduced a foundation in detail more, corpus engineering, house noodles engineering, and the adornment repair the engineering waits each divide parts of item engineering of the construction organize a design method, for wall body big template construction, hang to pick and fall to the ground a scaffold construction, pit to protect etc. the item did a point of introduction and calculation analysis. This engineering is in the light of a safe construction, saving time, shortenning the principle of work period, making like the whole of prepare a work, arrange more reasonable, all operations are carried on with national norm to control strictly, promising engineering quality.
底部框架—抗震墙结构特点和设计注意问 题 临街的多层商业住宅类建筑，多在底层设置商业用房，上部为四五层的砌体结构，这些建筑的底层因商业用房使用功能要求有较大的空间，采用框架—抗震墙结构，上部为办公、住宅小开间隔墙较多，采用较经济的砖砌体结构，这就形成了底层框架—抗震墙承重，上部砖墙承重的结构体系，简称为底框砖混结构。这类结构形式能较好地满足使用功能的要求，又具有一定的工程造价较低的优势，因此在城市和乡镇的临街建筑被广泛采用。 该结构形式的主要特点： 一、从材料上来看，此种结构底层为混凝土框架—抗震墙结构，上部为砖砌体结构，属上下两种不同材料不同性质的混合式结构。从质量分布上来看属上重下轻的结构，从刚度来看，属上刚下柔结构。 二、底层由于商业店铺开间尺寸不大，横墙相对较多，普遍存在横墙抗侧刚度大，纵墙抗侧刚度相对较小的现象，同时由于商铺临街面几乎无纵墙，内纵墙也较少，只有背街处纵墙较完整地存在，造成纵向刚度中心与质量中心的较大偏移，结构扭转效应增大。
三、上部砖墙抗侧刚度较大，但其抗剪能力过低，延性差，为脆性破坏。二层作为两种材料和两种结构体系的过渡层，受力复杂，为相对薄弱层。 针对上述特点，设计底框结构时，应注意如下几点： 一、上下层刚度比的控制 为避免薄弱层的出现，应控制底框砖混结构的上下刚度比，调整过大的刚度比，使竖向刚度尽量均匀，上下刚度比、抗剪抗压承载能力比值，决定了震害是发生在底层的钢筋砼部分还是发生在上部的砖墙部分。相对均匀的刚度、强度比值可使震害分散，破坏程度降低。所以《抗震规范》、4款规定：“底部一层框架——抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，60、70时应≤,80时应≤，且均应≥”,“底部两层框架——抗震墙房屋的纵横两个方向，底层与底部二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，60、70时应≤,80时应≤，且均应≥”。建议过渡层与底部转换层的侧移刚度比值均应控制在左右合理。 二、底层剪力墙的合理布置 底部框架——抗震墙结构布置时应力求在两个主轴方向的动力特性接近，刚度中心与质量中心应减少偏心。在商铺临街面宜尽量布置钢筋砼抗震墙。剪力墙布置应避免形成高宽比小于2的低矮墙，应注意抗震横墙间距大于规范要求。设计时常遇到抗震墙承载力验算不满足，增加抗震墙的数量或
高层建筑剪力墙结构优化设计分析 发表时间：2016-09-06T15:21:11.103Z 来源：《建筑建材装饰》2015年9月下作者：毛黎明[导读] 高层建筑是建筑行业发展的主流，而剪力墙结构在住宅中的应用也将变得更加广泛。 （南京长江都市建筑设计股份有限公司，江苏南京210002） 摘要：高层建筑是建筑行业发展的主流，而剪力墙结构在住宅中的应用也将变得更加广泛。尽管尚且存在着一些缺点，但是剪力墙因为具有良好的整体稳定性、承压性以及抗震性，依然是一种很好的选择。关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计前言 由于剪力墙结构在高层住宅建筑中广泛使用，需要广大设计人员不断地对剪力墙结构的设计进行优化，通过合理的计算和构造措施提高结构的延性，从而改善剪力墙结构的受力性能。 1高层建筑剪力墙结构优势分析首先，剪力墙结构与框架结构相比，由于剪力墙基本布置在建筑隔墙内，剪力墙厚度基本上同建筑的隔墙厚度，这会使得建筑室内墙面非常平整，不会出现露梁或者是露柱的情况，因此其外形十分美观，整体空间简洁；再次，剪力墙结构一般侧向刚度大，抵抗水平荷载的能力比较强，在水平荷载作用下的侧移容易满足，同时在剪力墙结构中布置一定数量的连梁，通过调整剪力墙的连梁并由连梁的变形来耗能，改善了剪力墙结构的延性，结构的安全性和经济性都能得到保证；另外，当剪力墙内出现洞口，但并不是很大时，其完全不会影响到结构的整体性能。因此，剪力墙结构体系值得在高层住宅建筑中得到更加广泛的应用。 2高层建筑剪力墙结构设计原则结合剪力墙结构的优势与劣势，设计人员在进行设计时，需要遵循相应的原则，以此将剪力墙结构的性价比达到最佳，其各个性能指标都能够达到规范的要求，而其劣势设计人员则需要尽可能的规避。高层建筑剪力墙结构设计所要遵循的最基本的原则就是安全、经济，在兼顾设计质量的同时，还需要考虑到经济成本，只有两者做到统一，剪力墙结构才能够真正的发挥出价值。 剪力墙布置也需要符合一定的原则，简单概括起来就是：在满足规范规定的层间位移角、周期及轴压比等限值的前提下，剪力墙数量宜尽量减少，只有这样，才能体现出其在经济方面的价值，但是如果一味的贪图实惠，那么整个结构的稳定性与抗震性都会受到影响。 3高层建筑剪力墙结构优化设计 3.1结构布置 高层建筑剪力墙在进行结构布置的时候，可以考虑在建筑山墙位置的剪力墙宜尽量做成长墙，或者连为一体，这样可以最大限度地增大结构整体的抗侧刚度和抗扭刚度，同时也基本上不会影响建筑的使用功能。 高层建筑的电梯井由于自身能够形成封闭筒体，可以提供较大的抗侧刚度，在结构布置时宜尽量采用，但是在设计时需要采取加大电梯井周围楼板厚度及楼板配筋的强化措施，这样可认为电梯井四周的剪力墙是有效的，能有效传递水平力，在设计时可不弱化其对主体结构的影响。 当楼梯间布置在建筑平面的角部时，应注意以下问题：（1）楼梯间外部剪力墙承受少量的竖向荷载，地震时容易出现拉应力； （2）应采取措施加强墙与楼层及休息平台的连接，必要时应加大楼梯板厚，梯板短向钢筋应加大并按受拉锚固要求锚入墙内，梯板沿长向板边设置暗梁或钢筋带，加大楼板的平面内刚度并给墙以较大的平面外约束。 剪力墙数量过多不仅会影响到建筑空间的大小且导致建筑的重量增加，以致于整个结构承受的地震力也将变大，高层建筑不得不面临破坏的可能。剪力墙的数量过少，就会使得结构整体刚度不足，以致于出现墙体裂缝。因此，剪力墙数量的控制，对于高层建筑结构有着极为重要的影响，在设计过程中需要仔细推敲和通过大量的试算，从而确定合理的剪力墙布置方案。 3.2洞口设计与墙体厚度 由于具有良好的抗震性，剪力墙也被称之为是抗震墙。剪力墙在进行洞口设计的时候，因为洞口的存在会使得墙体的整体分布出现非直线的情况，同时还会有小偏差，即使偏差很小，可如果洞口设计不恰当，依然会导致剪力墙的抗震性能减弱。因此，剪力墙的洞口设计也是很重要的。在进行剪力墙的洞口设计之前，必须要考虑周全，尽可能做到剪力墙的门窗洞口上下对齐、成列布置，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。 剪力墙的厚度同样需要特别注意，如果剪力墙的墙体过薄，对于剪力墙的抗震性和负载能力都会造成不小的影响，甚至会导致结构整体参数不合格的情况发生，埋下安全隐患。如果剪力墙的墙体过厚，对于住户来说可用的空间便缩小了，这无疑是空间的浪费，也给投资商带来了损失。因此，高层建筑剪力墙的厚度也应该通过严格的计算来确定。 3.3构造措施 对于剪力墙整体而言，其平面外的刚度比较低，承载能力相对比较差，但是平面内的刚度却比较高，承载能力也比较好。具有这种特点的剪力墙，需要控制好外平面的弯矩，从而使得剪力墙的平面内与平面外都能够保持在稳定的状态。根据剪力墙的受力特点，在配筋的时候要求把水平钢筋配置在剪力墙的外侧，而竖向钢筋则配置在内侧，而顶部则可以设计暗梁。通常而言，剪力墙长度以小于8m为宜，当超过8m时应利用弱连梁来进行分离。对剪力墙的连梁进行完善与调整，同样能够让剪力墙处于更加合理的受力状态，也让建筑物的抗震性能得到提升。不同截面的连梁其受剪承载力和配筋都有不同的规定要求，经过调整后的连梁弯矩、剪力值需保证其在竖向荷载作用下的安全性，这样才能够保证整个结构的安全性。
剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 （1）剪力墙的位置： 1）遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2）剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3）剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼（电）梯处，在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4）在平面布置上尽可能均匀、对称，以减小结构扭转。不能对称时，应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5）沿高度均匀变化；在竖向布置上应贯通房屋全高，使结构上下刚度连续、均匀。 6）多均匀长墙（增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量），少短墙（抗震性差）；可布置成单片形（不少于三道，长度不超过8m）、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳，H/L≥2, 少复杂形状转折。 7）洞口布置在截面中部，避免布置在剪力墙端部或柱边。 （2）剪力墙的间距： 为了保证楼（屋）盖的侧向刚度，避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形，应控制剪力墙的最大间距。 （3）剪力墙的厚度： 剪力墙厚度取值由以下因素确定： 1）通过结构分析，在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度； 2）不同抗震等级的轴压比的限制； 3）构造性及稳定性要求（而稳定性一般会满足）； 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区，墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的； 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定（其实是高厚比要求），当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足；此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm （3）剪力墙的墙肢长度： 剪力墙墙肢长度不能太短，否则就短肢(4-8倍)，不能太长（大于8 m），受弯后产生的裂缝宽度会较大，墙体的配筋容易拉断。 故我们控制剪力墙的墙肢长度大于厚度的8倍一点点，比如200墙；取1650墙肢长度，300墙取2450墙肢长度就行，但整个剪力墙的墙肢长度一般不要超过4m，当墙的长度很
框架－剪力墙结构结构设计 编制说明 本施工组织设计根据工程设计出图情况，建设单位对本工程要求和我司综合实力进行编制；其它未在图纸范围内内容和 设计修改另做说明。 编制依据 1、 Xx设计院设计的xx工程施工图（建施、结施、水施、 电施） 2、施工合同书 3、图纸会审 4、《混凝土结构施工及验收规范》GB50204－92 5、《砖石工程施工及验收规范》GBJ203－83； 6、《屋面工程技术规范》JGJ73－91 7、《建筑地面工程施工及验收规范》GB50209－95 8、《建筑装饰工程施工及验收规范》JGJ73－91 9、《建筑安全技术规程》 10、《采暖与卫生工程施工及验收规范》GBJ242－82 11、《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GBJ303－88 12、《建筑工程质量检验评定标准》GBJ301－88 13、其它现行国家有关施工及验收规范； 14、我司现有经济、技术综合实力情况。
第一章工程概况 一、有关单位： 建设单位： 设计单位： 施工单位： 监理单位： 二、工程地理位置： 三、设计概况 大酒店是一幢集娱乐、餐饮、住宿为一体的多功能综合楼， 该楼 平面形状呈“┐”字形，是大酒店的主要工程，该建筑总建筑面积7072 m2 ，主体8层，总高为35.8m，防火等级为 二级。 四、结构概况 1）结构体系 本工程为框架－剪力墙结构，框架抗震等级为一级，剪力墙 抗震等级 为一级； 2）抗震设防 设防烈度为9度；
3）结构安全等级 结构安全等级为二级。 五、具体详工程概况一览表 建设单位工程名称 设计单位司使用功能餐饮、娱乐、住宿 建筑及结构特征 建筑面积7072平方米总高 35.8m 层数 8层外装饰外墙面砖、石材 层高底层4.8m、二层3.3m、三层~七层3.0m、8层 3m 内装饰花岗岩地面，防滑地面砖水泥豆石楼地面，大理石或石材饰面，轻钢龙骨金属扣板吊顶等 结构类型框架－剪力墙结构 设防烈度9度 砌体普通砖、粘土空心砖、加气砼砌块水、电讯生给水系统、排水系统、热水系统、消防给水系统、消防控制配电照明、CATV系统、电话通讯、消防及背景音乐系统 第二章施工条件 一、该工程紧靠xx，施工场地较宽。 二、根据xx地区的地理位置，该地区交通不便利 建筑物质不完全，需在内地购买。 三、气候条件较差，冬雨施工较多。
1、剪力墙结构类型的确定 剪力墙结构，即由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。目前结构墙结构广泛应用于高层住宅建筑，但对于抗震设防烈度较高的区域，诸如北京，由于当地不认可异形柱规范，故即便6层高的住宅楼也会采用剪力墙结构体系。 需要注意的是：对于对品质要求不高的住宅建筑可采用框架-剪力墙结构体系。通常来讲对于框架-剪力墙结构框架承担的倾覆力矩在20%-30%是比较经济的。 2剪力墙结构的布置原则 1、尽量在角部布置剪力墙。 2、核心筒，竖向交通处布置剪力墙。 3、在离刚心最远处要特别加强。 4、墙体尽量布置成L， T等简单形式，不要过于复杂，同时剪力墙的翼墙长度尽量大于等于翼墙厚度的3倍，以减少约束边缘构件的长度及配筋。 5、尽量减少短肢剪力墙的出现，当短肢剪力墙承受的倾覆力矩超过 30%时，即为具有较多短肢剪力墙的结构，此种结构短肢墙承受的倾覆力矩不宜超过 50% 6、墙长度不宜大于8米，避免受弯后产生大裂缝及拉断钢筋。 7、避免刚度突变，比如出屋面电梯间要适当加强，减小鞭稍效应。 3剪力墙结构的主要经济指标 （1）层间位移角 1/1000(广东地区1/800） 层间位移角越接近限值，表明其刚度越适宜。 （2）墙肢间距【经验数据，经供参考，具体情况要根据具体的房屋层数高度及风载大小等综合考虑。】低烈度区（ 6、7 度区）剪力墙的间距一般为 6~8米 高烈度区（ 8度区）剪力墙间距一般为 3~5米 （3）钢筋及混凝土含量 剪力墙结构钢筋及混凝土指标一览表 4剪力墙结构的注意事项 1、在框架剪力墙结构中，单片剪力墙承受的水平剪力不应超过 30%。 2、注意短肢剪力墙、一字墙的轴压比限值及相应的配筋率要求。（高规 7.2.2） 3、一字形独立剪力墙是指纯独立的，若与它有连梁相连，则不是一字形独立剪力墙。并要注意此种剪力墙底部加强部位及其他部位的墙厚要求。 4、除首层外，变截面处的轴压比容易超。要注意查看。 5、剪力墙墙身及边缘构件配筋不必过分放大，满足规范即可。
某高层住宅剪力墙结构优化设计 发表时间：2014-09-17T09:27:44.653Z 来源：《工程管理前沿》2014年第7期供稿作者：段雨秋 [导读] 设计过程中，要充分利用现有软件计算快速的优势，布置多种方案，分析比较计算结果，以期达到最优的设计。 段雨秋（广东省轻纺建筑设计院） 摘要：近几年，随着我国经济的快速发展，我国城市高层建筑也随之快速发展，一栋栋高楼拔地而起，由此产生了一个新名词：含钢量。含钢量直接影响着工程的建筑成本，成为了建设单位尤其是房地产开发商追逐的一个目标。在这些高层建筑中，剪力墙结构由于其在使用空间上所具有的各种优越性，受到了人们的欢迎，尤其是其满足了住宅功能的要求，更是受到了房地产开发商的青睐。剪力墙结构已成为高层住宅的主要结构形式。本文结合工程实例，仅对剪力墙结构怎样进行优化设计，保证结构安全的同时，达到理解的经济效果进行了总结分析，并提出了相关建议和措施。 关键词：剪力墙；结构设计；优化；含钢量1 剪力墙结构特点剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构，承受竖向荷载和水平荷载，是高层建筑中常用的结构形式。由于纵、横向剪力墙在其自身平面内的刚度都很大，在水平荷载作用下，侧移较小，因此这种结构抗震及抗风性能都较强，承载力要求也比较容易满足，适宜于建造层数较多的高层建筑。根据剪力墙墙肢的长度，剪力墙结构分为普通剪力墙结构和短肢剪力墙结构。《高规》规定：截面厚度不大于300mm，墙肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8 的为短肢剪力墙结构。短肢剪力墙结构相对于剪力墙结构其抗侧移刚度较小，规范规定不能采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构，短肢剪力墙较多时，应利用电梯、楼梯间布置筒体，形成短肢剪力墙与筒体共同抵抗水平力的剪力墙结构。对于层数较少的高层住宅，可以采用短肢剪力墙结构体系，避免剪力墙结构轴压比太低，墙体承载力不能充分发挥，造成浪费。20 层以上的建筑一般采用剪力墙结构。 2 工程实例2.1 工程概况某小区高层住宅群，位于湖北省某地，抗震设防烈度6 度，场地类别Ⅲ类。项目共十栋住宅，另有一层地下室。住宅层数为23~25层。本文以1#2#住宅为例，详细介绍结构布置及优化过程。 1#2#住宅建筑面积20798.8 平方米，共23 层，首层及二层层高4.5 米，其他层层高3 米，一层地下室。结构在中间设置一道伸缩缝，缝宽200mm，满足抗震要求。结构平面如下图所示。 2.2 结构布置及优化结构平面布置在满足建筑使用要求的前提下，应尽量简洁、规则，结构的刚心和质心一致。剪力墙应沿建筑物全高布置，各层门窗洞口应上下对齐，形成明确的连梁和墙肢，避免错洞剪力墙和叠合错洞剪力墙。剪力墙的墙厚和混凝土强度等级沿建筑物高度连续变化，避免刚度突变。剪力墙墙肢不宜过长，规范要求不大于8m。 根据本项目建筑平面特点，设计人员初步方案确定采用剪力墙结构体系，结构平面布置尽量均匀对称，减少扭转的影响，并在电梯及楼梯部位设置了筒体，剪力墙的墙肢厚度200mm，长度2000mm，由于首层和二层层高较高，剪力墙墙肢厚度增加为300mm。经初步计算后发现，结构整体偏刚，位移角较小，且含钢量偏大，不能满足业主要求。通过调整，取消了电梯及楼梯间周围的筒体，布置成普通的剪力墙，其他墙肢长度也同时修改为1700mm，底部三层剪力墙混凝土强度等级C40，上部楼层均匀变化为C35、C30。采用PKPM 计算后，结构刚度适中，分布均匀，周期及位移角有所增加，但均在合理范围内。结构轴压比也略有增加，一般在0.5 左右，不超过0.55。结构计算主要参数如下：经过设计人员合理优化平面布置后，PkPM 初步计算剪力墙的配筋大多为构造配筋，其节点区主筋、箍筋以及墙段水平分布筋的配筋均按规范的最小配筋率配置。初步统计，优化后剪力墙部分的钢筋含量减低了近1/3。 3 优化的目的-含钢量3.1 含钢量现在已经成为建设方和设计人员最关心的话题和一直努力的目标。一些房地产开发商对结构的含钢量进行了详细的统计，并对结构设计提出了明确的要求。影响含钢量的因素很多，首先是建设地的基本信息，如抗震设防烈度、场地类别、基本风压。这些是设计人员无法改变的。在这些外部因素一定的条件下，怎样把建筑设计的即安全又经济是设计人员要努力的工作。这个工作既包括建筑师也包括结构师。据统计，层高每增加10mm,含钢量可以增加2%，拐角窗的设计使含钢量增加1%。因此对建筑师而言，首先要尽量降低建筑层高，采用轻质的砌体材料，减轻结构的自重，由此可以降低梁柱的配筋和基础的造价。其次，立面复杂程度也会对含钢量有影响，如飘窗台的设计、转角窗，在满足立面效果的前提下，应尽量减少细节的设计。对结构师而言，笔者认为合理的平面布置才是关键。对剪力墙结构来说，墙肢应均匀布置，长度不宜过长，刚度不宜过大，在满足规范规定的楼层最大位移、位移比和剪力系数等参数的基础上，应使计算结果尽量接近规范值。要尽量减少剪力墙的布置，以大开间剪力墙布置为最佳，有效减轻结构自重，减少基础以致整个工程的造价。 设计过程中，要充分利用现有软件计算快速的优势，布置多种方案，分析比较计算结果，以期达到最优的设计。 3.2 根据PKPM 的统计结果，框架梁的含钢量占总含钢量的一半以上。如何控制框架梁的含钢量对整个结构的优化有着重要的影响。对于剪力墙结构，框架梁的跨度一般都比较小，对跨高比不大于5的梁按连梁设计，对跨高比大于5 的按框架梁设计。本工程采用如下
高层建筑剪力墙结构优化设计分析杨擘 摘要：本文主要介绍剪力墙的概念，优化设计原则，最后给出剪力墙结构设计 优化措施，以期提高剪力墙结构的优化设计水平。 关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计 高层建筑之所以常使用剪力墙结构是因为剪力墙结构不仅仅具有综合性强的 特点，还具有投资成本低和坚韧度高的特点，这也是剪力墙被广泛使用的原因。 使用剪力墙结构既可以节约投资成本，而且和其他结构相比还具有较强的优势， 例如，和框架结构相比较，如果两者在基本情况相同的时候，剪力墙结构的外观 更加美观。伴随着社会大众对剪力墙结构的不断重视，剪力墙结构应用于高层建 筑也是越来越普遍，虽然相关的章程对剪力墙结构没有具体的规定，但是作为工 程质量的保证，优化剪力墙结构是重点问题。 1剪力墙分析 1.1剪力墙概念 在建筑当中，高层建筑的剪力墙，是一种广泛大面积使用的墙体结构，其墙 体结构最主要使用的是钢筋混凝土，利用建筑板的交错来达到楼层的承重能力， 关于剪力墙的建造，最主要的目的就是要有稳定性及安全性，要利用好剪力墙的 结构来进行楼房的抗震，满足高层建筑的每一个需要。在建筑当中，剪力墙要有 很大的承重能力，并且让楼房看起来非常简洁大方、美观实用，同时要满足大众 的审美和需求，提供很大的空间，且有结构设计感，满足城市的居住需求。 1.2剪力墙结构体系优化设计原则 1.2.1利于抗震，承载能力强 在剪力墙结构体系设计的时候，首先要考虑到其安全性，所以要在设计的时 候遵循荷载能力强，有利于抗震的设计原则。在设计中，为了遵循这一设计原则，必须要对剪力墙的适宜刚度和合理数值进行科学考虑。在整个体系当中，剪力墙 是最重要的抗震构件，根据以往的经验，在地震中，剪力墙刚度越大，所受的损 伤就越小，但是刚度越大，其工程成本也就越高，所以在刚度设计的时候，要把 握好尺度，在经济的原则上合理把握剪力墙的数量，使其既满足承载能力的要求，又不会造成额外的成本支出。对于剪力墙数量，一般考虑两个因素，一方面控制 结构的水平位移，另一方面就是控制地震力。这二者进行综合考虑数量即可确定。 1.2.2材料力学性能明显 在剪力墙结构体系设计的时候，为了发挥结构体系的最大作用，一定要将材 料的力学性能考虑在内，这样才能使材料性能在整体结构中充分发挥作用。所以 在进行结构优化设计的时候要考虑两方面的因素。①应该尽量的减少小墙肢和短肢墙的数量。在高层建筑中，剪力墙结构的侧向刚度取决于剪力墙的侧移刚度， 通过减少小墙肢和短肢墙的数量来发挥建筑材料的力学性能，在设计成本方面会 有很大的节省。②在设计中要控制墙肢长度的差异。墙肢长度的差异过大，不利于材料力学的完整性体现，也会影响整个结构体系的受力。 1.2.3结构经济合理 为了完成经济合理的设计目标，在设计的时候要进行两方面的考虑。①材料 运用的设计。在建筑中材料浪费是造成建筑成本升高的主要原因，所以在剪力墙 结构体系的设计中，要做好短肢墙中箍筋和水平分布的钢筋的合并，这种合并设 计会使得工程中的钢筋用量减少，但是并不会影响工程质量，是节约成本的重要 设计环节。②要合理处理剪力墙的开洞。在高层建筑当中，除去必要的门窗洞之