框剪结构的结构布置原则
框架剪力墙
2018年11月26日星期一
框架结构计算简图
计算思路 框架-剪力墙结构在求水平荷载下的内力，需 考虑框架和剪力墙协同工作的特点，可分为两步进 行
（1）求某一方向的内力时，将该方向各片剪力墙合 并成一片总剪力墙，将该方向各榀框架合成一榀框架，将 该方向同一层的各根连梁合并成一根总连梁，对总剪力墙、 总框架和总连梁进行协同工作分析，解决水平荷载在总剪 力墙和总框架之间的分配，求得总剪力墙和总框架的内力， 并计算结构的侧向位移。 （2）按等效抗弯刚度比，将总剪力墙的内力分配给 没片墙，将总框架的总剪力按每个柱的抗侧刚度分配给框 架的各柱。
i 1 ji
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n
剪力墙 层 高
位移
图5.1
2018年11月26日星期一
变形特点
剪力墙 层 高
框架
位移
图5.1
2018年11月26日星期一
变形特点
剪力墙 层 高 框架-剪力墙
框架
位移 图5.1 变形特点 总的变形曲线为弯剪型
2018年11月26日星期一
5.2
框架-剪力墙结构的变形特点
框架结构
框架-剪力墙结构
剪力 墙体 系 筒体 结构 全部落地剪力墙结构
130
150
130 120 100 50
140 120 100 60
不应 采用
部分框支剪力墙结构
框架-核心筒结构 筒中筒结构
130
160 200
120 100
80
150 130 100 180 150 120
70 80
2018年11月26日星期一
计算简图分类
（1）铰接体系
框架和剪力墙时通过楼板 的作用连接在一起，因假定楼板 在平面内的刚度无穷大，所以楼 板能有保证同一楼层内各点有相 同的水平位移，但楼板在平面外 的刚度很弱，计算时假定其平面 外的刚度为零。因此，它对各平 面抗侧力结构不产生约束弯矩， 计算简图中楼板的两端为铰接， 链杆代表刚性楼盖，不考虑其轴 向变形。
第13讲 框剪结构设计
框剪结构设计一.框剪结构的特点1.框架—剪力墙结构，亦称框架—抗震墙结构，简称框剪结构。
它是框架结构和剪力墙结构组成的结构体系，既能为建筑使用提供较大的平面空间，又具有较大的抗侧力刚度。
框剪结构可应用于多种使用功能的高层房屋，如办公楼、饭店、公寓、住宅、教学楼、实验楼等等。
其组成形式一般有：（1）框架与剪力墙（单片墙、联肢墙或较小井筒）分开布置；（2）在框架的若干跨内嵌入剪力墙（有边框剪力墙）；（3）在单片抗侧力结构内连续布置框架和剪力墙；（4）上述两种或三种形式的混合。
2.框剪结构由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成。
这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。
在水平力作用下，剪力墙是竖向悬臂弯曲结构，其变形曲线呈弯曲型，楼层越高水平位移增长速度越快，顶点水平位移值与高度是四次方关系：均布荷载时倒三角形荷载时在一般剪力墙结构中，由于所有抗侧力结构都是剪力墙，在水平力作用下各道墙的侧向位移相类似，所以，楼层剪力在各道剪力墙之间是按其等效刚度EI eq 的比例进行分配。
框架在水平力作用下，其变形曲线为剪切型，楼层越高水平位移增长越慢，在纯框架结构中，各榀框架的变形曲线类似，所以，楼层剪力墙是按框架柱的抗推刚度D值比例进行分配。
框剪结构，既有框架，又有剪力墙，它们之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起，使它们水平位移协调一致，不能各自自由变形，在不考虑扭转影响的情况下，在同一楼层的水平位移必须相同。
因此，框剪结构在水平力作用下的变形曲线呈S形的弯剪型位移曲线。
图一.框剪结构变形特点3.框剪结构在水平力作用下，由于框架与剪力墙协同工作，在下部楼层，因为剪力墙位移小，它拉着框架变形，使剪力墙承担了大部分剪力；上部楼层则相反，剪力墙的位移越来越大，而框架的变形则相对较小，所以，框架除负担水平力作用下的那部分剪力外，还要负担拉回剪力墙变形的附加剪力，因此，在上部楼层即使水平力产生的楼层剪力很小，而框架中仍有相当数值的剪力。
第7章 框架-剪力墙结构设计
pz
z = ξH
y(z) q( z ) q( z)
2）为使框-剪结构在两个主轴方向均具有必需的水平承载力 和侧向刚度，应在两个主轴方向均匀布置剪力墙，形成双向抗侧 力体系。否则，将造成两个主轴方向结构的水平承载力和侧向刚 度相差悬殊，可能使结构整体扭转，对结构抗震不利。
7.1 结构布置
第7章 框架-剪力墙结构设计
2、节点刚性连接与构件对中布置 1）在框-剪结构中，为保证结构的整体刚度和几何不变
7.1 结构布置
第7章 框架-剪力墙结构设计
（5）剪力墙宜贯通建筑物全高，避免刚度突变；剪力墙洞口 宜上、下对齐。抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方 向的侧向刚度接近。
（6）保证框架与剪力墙协同工作，横向剪力墙沿房屋长方向 的间距宜满足下表的要求；当剪力墙之间的楼盖有较大开洞 时，剪力墙的间距应适当减小；纵向剪力墙不宜集中布置在房 屋的两尽端。
重 点、难点：
主要内容
第7章 框架-剪力墙结构设计
7.1 结构布置 1）总体平面布置、竖向布置及变形缝设置等见前述； 2）具体布置除符合下述规定外，其框架和剪力墙的布置应
分别符合框架结构和剪力墙结构的有关规定。
7.1.1 基本要求 1、双向抗侧力体系
1）框架-剪力墙结构中，框架与剪力墙协同工作共同抵抗水 平荷载，其中剪力墙是结构的主要抗侧力构件。
第7章 框架-剪力墙结构设计
3、剪力墙的弯曲刚度 总剪力墙的等效刚度为结构单元内同一方向(横向或纵向) 所有剪力墙等效刚度之和，即
对整截面墙
EI eq
=
EI w
1+
9μI w
AwH 2
7.2 基本假定与计算简图
第7章 框架-剪力墙结构设计
钢筋混凝土框剪结构设计规范
钢筋混凝土框剪结构设计规范钢筋混凝土框剪结构是建筑领域的一种常用结构体系，具有较好的抗震性能和承载能力。
在使用钢筋混凝土框剪结构进行建筑设计时，需要遵循相应的设计规范，以保证结构安全可靠。
本文将从国内外设计规范的发展历程、框剪结构设计的原则、设计规范的内容等方面进行论述。
一、国内外设计规范的发展历程1. 国内设计规范随着我国建筑工程的不断发展和完善，相应的设计规范也在不断地完善和更新。
目前我国框剪结构设计规范主要包括《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）、《钢筋混凝土建筑设计规范》（GB 50010-2010）、《抗震设计规范》（GB 50011-2010）等。
其中，《建筑结构荷载规范》对框剪结构的荷载计算进行规定，《钢筋混凝土建筑设计规范》对框剪结构的基本设计原则进行规定，《抗震设计规范》则对框剪结构的抗震设计进行规定。
2. 国外设计规范随着科技的不断发展和进步，国外框剪结构设计规范也有着较大的发展。
目前国外主要设计规范包括美国的《建筑规范委员会规范》（ACI 318-95）、欧洲的《欧洲混凝土规范》（Eurocode 2）、日本的《钢筋混凝土设计规范》（AIJ设计规范）。
这些设计规范对框剪结构的设计原则、抗震设计等方面均有详细的规定，可以为我国的框剪结构设计提供参考和借鉴。
二、框剪结构设计的原则1. 框架结构设计原则框剪结构实际上由框架结构和剪力墙结构组成，因此其设计原则也包含两部分。
框架结构的设计原则主要包括约束条件、构造规定等方面。
其中，约束条件包括支座的约束和墙柱节点的约束。
构造规定则包括构件的类型、尺寸和受力性能等方面。
2. 剪力墙结构设计原则剪力墙结构的设计原则主要包括剪力墙的布置、剪力墙厚度、接头的加强等方面。
其中，剪力墙的布置应尽量集中，以提高结构的抗震性能。
剪力墙的厚度应根据设计荷载和强度要求确定，同时还要考虑钢筋混凝土的性能和施工要求。
接头的加强则可以通过斜撑和加劲板等方式进行加强。
结构体系近似计算之框剪结构
如图所示：当结构产生单 位层间角位移时，每根柱子柱 顶相对柱底底侧移为：
CF
=1
h
=h=h
框架的抗推刚度实际上也是使整层框架柱端产生相对 位移h所需的剪力值。根据柱子抗推刚度 D 的定义，总框 架的抗推刚度为：
C F =hD j
当框架高度大于50m或其高宽比大于4时，应考虑柱 轴向变形对框架—剪力墙体系的内力和位移的影响，对框 架的总抗推刚度加以修正：
楼板只将竖向力传到框架或剪力墙，而不能传递弯矩。
这样，每一榀框架（或每一片剪力墙）只承担一定范 围内的竖向荷载，并可单独计算其内力。
内力计算方法同框架结构、剪力墙结构。
5-4 框-剪结构内力、位移计算
1. 框—剪结构布置的一般原则 2. 框—剪结构的计算简图
3. 竖向荷载下框—剪结构计算
4. 水平荷载下铰结体系内力计算
5-4 框-剪结构内力、位移计算
1. 框—剪结构布置的一般原则 2. 框—剪结构的计算简图
3. “竖向荷载”下框—剪结构计算
4. “水平荷载”下铰结体系内力计算
5. “水平荷载”下刚结体系内力计算
6. 框—剪结构侧移、内力特点
5-4 框-剪结构内力、位移计算
1. 框—剪结构布置的一般原则 2. 框—剪结构的计算简图
倒三角形荷载
整体墙
均布荷载
顶部集中荷载
等效惯性矩
Iq Ih = h
i i i
Ih =
i
i
H
hi
等效截面面积
H
h2 h1
Aq = 0 A
0 =11.25 Aop / Af
EI q 3.64EI q 1 + H 2GAq EI q 4 EI q 1 小开口整体墙 EI eq = 1 + H 2GA 1 .2 q EI q 3 EI q Iq、Aq同整体墙 1 + H 2GA q
框剪结构设计
• 框剪结构概述 • 框剪结构的组成与设计原理 • 框剪结构的优化设计 • 框剪结构的施工与质量控制 • 工程案例分析
01
框剪结构概述
定义与特点
定义
框剪结构是一种混合结构形式，结合了框架结构和剪力墙结构的优点，通过在 框架结构中适当布置一定数量的剪力墙来提高结构的抗侧刚度和承载能力。
剪力墙的设计需要考虑墙体的 厚度、混凝土强度等级、配筋 率等因素，以确保其承载能力 和稳定性。
剪力墙的优点在于抗侧刚度大， 能够提供较好的抗震性能。
框架与剪力墙的协同工作原理
框架与剪力墙通过协同工作，共同承受竖向和水平荷载，提高整体结构的稳定性。
在地震作用下，框架和剪力墙的变形特性不同，但能够相互补充，减小结构的地震 反应。
特点
框剪结构具有较好的整体性和抗震性能，能够适应不同的建筑需求，提供较大 的使用空间，同时具有较好的经济性。
框剪结构的应用范围
01
02
03
高层建筑
框剪结构适用于高层和超 高层建筑，能够满足建筑 对高度和承载力的要求。
大跨度跨越
框剪结构适用于大跨度跨 越的桥梁和大型工业厂房 等建筑。
特殊结构
框剪结构适用于一些特殊 结构的建筑，如大型体育 场馆、会展中心等。
协同工作原理要求框架和剪力墙在材料、刚度、承载能力等方面进行合理匹配。
框剪结构的抗震性能
框剪结构的抗震性能较好，能够承受 较大的地震作用。
框剪结构的抗震性能需要进行详细的 抗震分析和评估，以确保其安全性和 稳定性。
通过合理的结构布置和构造措施，可 以减小结构的地震反应，提高结构的 抗震能力。
03
的性能和经济效益。
02
框剪结构的组成与设计原理
框剪结构的抗震设计要点
浅谈框架—剪力墙结构的抗震设计要点摘要:随着人口增加，按照人类的生活需要，涌现出许多高层建筑。
随着2008年5.12汶川地震等自然灾害的发生，人们在建筑物抗震稳定性方面更加重视且要求更高。
在四川、云南等抗震设防等级较高的地方，普通框架结构建筑难以满足抗震设计要求,而框架—剪力墙结构在抗震作用中是一种较好的设计类型，本文针对一般高层框剪结构的抗震设计要点进行分析。
关键词：高层建筑;框剪结构;抗震设计Abstract：Along with the increase of population,many high-rise buildings have been emerged in accordance with the needs of human life.After the 2008.5.12 WenChuan Earthquake and other natural disasters,people attached great importance in the seismic stability of building and put forward more demanding.In sichuan, yunnan province where seismic fortification level is higher,a ordinary frame structure building cannot easy to meet the requirement of seismic design, but the frame-shear wall structure is a preferable type of seismic fortification.This paper makes an analysis of the key point of seismic design of the general high-rise frame-shear wall structure。
10层框架—剪力墙结构体系结构设计
10 层框架—剪力墙结构体系结构设计1 引言本工程是10层框架—剪力墙结构体系，设计此结构体系力求平面结构布置对称，剪力墙布置均匀落地。
在设计过程中，框架梁、柱和剪力墙的布置充分考虑了建筑物的使用功能和结构的合理性，既可以满足空间的灵活布置，同时考虑框架和剪力墙同时承受竖向荷载和侧向力的作用，可以满足抵抗水平和竖向荷载。
针对框架结构易于形成较大的自由灵活的空间，以满足不同建筑功能的要求，及剪力墙可提供很大的抗侧刚度，以减少结构在风荷载和侧向地震荷载作用下的侧向位移，有利于提高结构的抗震能力。
因此，框架—剪力墙结构具有很广泛的使用范围，在旅馆、办公楼等公共建筑中得到广泛的应用。
框架—剪力墙结构应用于高层建筑非常广泛，针对以上的毕业设计题目及框剪结构的特点，作为土木专业的我，选择了框剪结构目的是将四年所学的知识总结与应用于此框-剪结构设计，设计过程分为建筑部分与结构部分，每一大部分都根据规范来设计，同时灵活地根据实际情况来设计。
设计的收获是不但能将框架结构于剪力墙结构掌握好及两者之间的联系，同时为今后学习其他结构的知识打下了牢固的基础，为今后的工作必定有非常大的帮助。
1）、总平面设计拟建豪华公寓位于广州某地区，坐北朝南，主导风向为西南风。
拟建豪华公寓处主干道，交通方便；同时有其他几栋拟建公寓，形成建筑群；周围有一定的现代建筑物及商业区，考虑周围环境，与周围环境相协调，城市管网供水供电。
建成后的公寓将有完善的配套设施、运动场所以及一定的绿化面积，满足建筑各项技术。
2）、平面设计设计思路是从建筑功能上出发，从总体布局到局部的原则去把握整个设计。
建筑平面是表示建筑物在水平方向各部分组合关系以及各部分房间的具体设计。
a平面组合采用对称式组合，满足住宅的设计要求，形成一梯（两电梯）4户，公寓内部为套间式。
走廊的宽度采用1.2m。
防烟楼梯、电梯遵照《高层民用建筑设计防火规范》的要求，合用消防前室面积采用3.8*6 = 22.8m2>10m2,满足要求。
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框剪结构的结构布置原则是什么？
框架—剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系。
抗震设计时，结构两主轴方向均应布置剪力墙。
框架—剪力墙结构中，主体结构构件之间除个别节点外不应采用铰接；梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合；框架梁、柱中心线之间有偏离时，应符合框架结构中梁、柱中心线的有关规定。
剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大；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；纵、横剪力墙宜组成L形、T形和［形等形式；单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%，以免受力过分集中；
剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐；楼、电梯间等竖井的设置，宜尽量与其附近的框架或剪力墙的布置相结合，使之形成连续、完整的抗侧力结构。
抗震设计时，剪力墙的布置宜使两个主轴方向的侧向刚度接近。
总的来说，当建筑平面为长矩形或平面有一部分为长条形（平面长宽比较大）时，在该部位布置的剪力墙除应有足够的总体刚度外，各片剪力墙之间的距离不宜过大（宜满足下表的要求），因为间距过大时，两墙之间的楼盖会不能满足平面内刚性的要求，造成处于该区间的框架不能与邻近的剪力墙协同工作而增加负担。
当两墙之间的楼盖开大洞时，该段楼盖的平面刚度更差，墙的间距应再适当缩小。
长矩形平面中布置的纵向剪力墙，不宜集中布置在平面的两尽端。
原因是集中在两端时，房屋的两端被抗侧刚度较大的剪力墙锁住，中间部分的楼盖在混凝土收缩或温度变化时容易出现裂缝。
1) 框架―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，两主轴方向均应布置剪力墙。
梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合，框架的梁与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。
(2) 框架―剪力墙结构中剪力墙的布置一般按照“均匀、对称、分散、周边”的原则布置：
① 剪力墙宜均匀对称地布置在建筑物的周边附近、楼电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位;在伸缩缝、沉降缝、防震缝两侧不宜同时设置剪力墙。
② 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。
③ 剪力墙布置时，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，该方向可采用壁式框架或支撑等抗侧力构件，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考虑。
④ 剪力墙的布置宜分布均匀，单片墙的刚度宜接近，长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，单肢墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8 m。
每段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40%。
⑤ 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，否则在平面中适当部位应设置施工后浇带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变化产生的影响。
⑥ 楼梯间、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，不宜孤立地布置在单片抗侧力结构或柱网以外的中间部分。
⑦ 剪力墙间距不宜过大，应满足楼盖平面刚度的要求，否则应考虑楼盖平面变形的影响。
(3) 框架―剪力墙结构中的剪力墙，宜设计成周边有梁柱(或暗梁柱)的带边框剪力墙。
纵横向相邻剪力墙宜连接在一起形成L形、T 形及口形等，以增大剪力墙的刚度和抗扭能力。
(4) 在长矩形平面或平面有一项较长的建筑中，其剪力墙的布置宜符合下列要求：
① 横向剪力墙沿长方向的间距宜满足表4-18 的要求，当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时，剪力墙的间距应予减小。
② 纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端。
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(5) 剪力墙宜贯通建筑物全高，沿高度墙的厚度宜逐渐减薄，避免刚度突变。
当剪力墙不能全部贯通时，相邻楼层刚度的减弱不宜大
于30%，在刚度突变的楼层板应按转换层楼板的要求加强构造措施。