浅析剪力墙结构中端柱的设计计算
结构设计知识：板柱-剪力墙结构有哪些设计要点？
结构设计知识：板柱-剪力墙结构有哪些设
计要点？
板柱-剪力墙结构有哪些设计要点？
1 结构分析中规则的板柱结构可用等代框架法，其等代梁的宽度宜采用垂直于等代框架方向两侧柱距各1/4；宜采用连续体有限元空间模型进行更准确的计算分析；
2 楼板在柱周边临界截面的冲切应力，不宜超过0.7ft，超过时应配置抗冲切钢筋，当地震作用导致柱上板带支座弯矩反号时还应对反向作复核。
板柱节点冲切承载力可按有关规范的相关规定进行验算，并考虑节点不平衡弯矩作用的影响。
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；
fy 通过柱截面的板底连续钢筋的抗拉强度设计值。
剪力墙结构设计计算要点和实例
剪力墙计算第 5 章剪力墙结构设计本章主要内容： 5.1 概述 结构布置 剪力墙的分类 剪力墙的分析方法 5.2 整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算 整体剪力墙的计算 整体小开口剪力墙的计算 5.3 联肢剪力墙的计算 双肢剪力墙的计算 多肢墙的计算 5.4 壁式框架的计算 计算简图 内力计算 位移的计算 5.5 剪力墙结构的分类 按整体参数分类 按剪力墙墙肢惯性矩的比值 剪力墙类别的判定 5.6 剪力墙截面的设计 墙肢正截面抗弯承载力 墙肢斜截面抗剪承载力 施工缝的抗滑移验算 5.7 剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8 短肢剪力墙的设计要求 5.9 剪力墙设计构造要求 5.10 连梁截面设计及配筋构造 连梁的配筋计算 连梁的配筋构造5.1 概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构，称为剪力墙结构体系。
墙体同时也作为维护及房间分隔构件。
2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制，一般为 3～8m。
因而剪力墙结构适用 于要求小房间的住宅、旅馆等建筑，此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料， 如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法，施工速度很快。
3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高，墙厚在高度方向可以逐步减少，但要注意避免突然减少很多。
剪力墙厚度不应小于楼层高度的 1/25 及 160mm。
4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平力作用下侧向变形 很小。
墙体截面面积大，承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。
因此，它适宜于建造高层建筑，在 10～50 层范围内都适用，目前我国 10～30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。
5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的，主要是剪力墙间距太小，平面布 置不灵活，不适应于建造公共建筑，结构自重较大。
6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度，剪力墙的间距要尽可能做 大些，如做成 6m 左右。
7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口，这时应尽量使洞口上下 对齐、布置规则，洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。
剪力墙墙肢计算中的一些问题
剪力墙截面设计与构造中的一些问题1．剪力墙与钢筋混凝土压弯构件相比有何特点？在剪力墙内，各种钢筋的作用如何？需要进行哪些计算与验算？答：墙体承受轴力，弯矩和剪力的共同作用，它应当符合钢筋混凝土压弯构件的基本规律。
但与柱子相比，它的截面往往薄而长（受力方向截面高宽比远大于4），沿截面长方向要布置许多分布钢筋，同时，截面剪力大，抗剪问题较为突出。
这使剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。
在剪力墙内，由竖向分布筋和受力纵筋抗弯、水平钢筋抗剪，需要进行正截面抗弯承载能力和斜截面抗剪承载能力计算，必要时，还要进行抗裂度或裂缝宽度的验算。
剪力墙必须依赖各层楼板作为支撑，保持平面外稳定。
在楼层之间也要保持局部稳定，必要时还应进行平面外的稳定验算。
2．如何判别剪力墙的大、小偏心受压？答：与偏心受压柱类似，在极限状态下，当剪力墙的相对受压区高度ξ（x /h w0）≤ξb 时，为大偏心受压破坏；ξ>ξb 时为小偏心受压破坏。
3．剪力墙按大偏心受压进行强度计算时，应满足哪两个条件？答：剪力墙按大偏心受压进行强度计算时，应满足的两个条件：（1）必须验算是否满足ξ≤ξb 。
若不满足，则应按小偏压计算配筋。
（2）无论在哪种情况下，均应符合'2a x ≥的条件，否则按'2a x =进行计算。
4．剪力墙大、小偏心受压破坏的特点与假定如何？答：大偏压破坏时，远离中和轴的受拉、受压钢筋都可以达到流限f y ，压区混凝土达到极限强度α1f c ，但是靠近中和轴处的竖向分布筋不能达到流限。
按照平截面假定，未达流限的范围可以由计算确定。
但为了简化计算，在剪力墙正截面计算时，假定只在1.5x 范围（x 为受压区高度）以外的受拉竖向分布筋达到流限并参加受力。
在1.5x 范围内的钢筋未达流限或受压，均不参与受力计算。
与小偏压柱相同，剪力墙截面小偏压破坏时，截面上大部分受压或全部受压。
在压应力较大的一侧，混凝土达到极限抗压强度而丧失承载能力，端部钢筋及分布钢筋均达到抗压屈服强度，但计算中不考虑分布压筋的作用。
剪力墙结构设计要点分析
剪力墙结构设计要点分析一、剪力墙结构的基本概念1、剪力墙结构的基本概念利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构。
（1）剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值，当比值小于或等于4时可按柱设计，当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱，按双向受压构件设计。
（2）剪力墙结构中，墙是一平面构件，它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力；在轴力，弯矩，剪力的复合状态下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。
在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
2、剪力墙结构的优缺点及适用范围（1）优点：整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力（强度）要求也容易满足，房间内无梁柱外露。
（2）缺点：剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求，结构自重往往也较大。
（3）适用范围：较小开间的住宅及旅馆建筑，高层建筑。
二、剪力墙结构设计应注意的问题1、结构体系的选择在设计钢筋混凝土多层及高层建筑结构时。
可供选择的结构体系有：框架结构；框架-剪力墙结构；剪力墙结构；框支剪力墙结构；筒体结构和巨型结构等。
目前，我国采用较多的是前5种。
设计中究竟采用哪种结构体系，要经过方案比较确定，这主要要看拟建筑物的高度、用途和施工条件和经济比较等。
如果拟建建筑物为宿舍，高度又比较高，那么自然要选择剪力墙结构。
因为居住建筑要有足够的隔墙。
如拟建建筑物为厂房或实验室，则最好采用框架结构，因为这类建筑要求开间大，多变，布置灵活，竖向构件越少越好。
2、剪力墙结构的布置（1）高度和高宽比的控制。
剪力墙结构大多应用于高层建筑结构中，而在高层建筑中，侧向位移的控制是结构设计的主要矛盾。
建筑结构设计中剪力墙结构设计要点
建筑结构设计中剪力墙结构设计要点摘要：作为常见的建筑形式，剪力墙结构因自身良好的抗风性能和抗震性能在建筑工程当中得到了广泛的运用，为了充分发挥出剪力墙结构的优点，必须高度重视结构设计问题。
设计人员首先应该针对剪力墙结构进行充分分析，结合工程需求提出优化措施，考虑到影响剪力墙结构的要素众多，必须综合考量，结合工程实践完成设计方案调整，发挥剪力墙结构的应有之用，文章将以此作为切入点进行深入分析。
关键词：建筑结构设计；剪力墙结构设计；应用分析0引言通过与传统墙体结构的比较，剪力墙结构在承载能力和抗震性能方面表现优良，保证了结构的稳定性，同时也营造了更加安全的居住环境。
剪力墙结构设计包含的内容多样，设计过程中需要根据工程实践分析结构设计当中的常见问题，结合工程经验，通过优化设计保证剪力墙结构性能的发挥。
设计人员是影响建设效果的关键所在，为此设计之前就应该针对其应用流程进行全面掌握，同时明确重点难点问题，以优化措施发挥最大的潜力墙结构优势。
1. 剪力墙的使用原则1.1 剪力墙结构设计原则要保证建筑墙体的安全性，必须在剪力墙结构以及结构形式的基础之上进行分析，找出针对性的解决方案，刚接形式的结构设计能够满足楼面横截面积小的情况，具有减少墙肢平面外弯矩的效果，能够提高整体的承重能力。
横向和纵向结构分化设计当中，需要从整体角度进行考量。
剪力墙在高层建筑当中的作用尤为突出，作为一个竖向构件，在建筑中充当着抵抗策略的角色，同时也承受着竖向负重以及横切面的负重，如果采用剪力墙组成受力墙面结构，剪力墙墙体就能够承担所有负重，对整个建筑工程影响很大。
为了发挥出剪力墙设计的最优作用，首先应该合理认识剪力墙的作用，布置方式采用沿中心轴方向双向布置，如果建筑抗震要求高，可以采用双向剪力墙设计方法；墙体的形状同样也会对剪力墙的使用设计产生一定的影响。
在设计过程中应保持受力均匀，保持受力对称，保证剪力墙中心和墙的结构中心相近，使剪力墙的效果最大化。
砌体结构构件墙柱的设计计算
1.0
混凝土、轻骨料混凝土砌块砌体
1.1
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石和半细料石砌
体
1.2
粗料石、毛石
1.5
Ho —受压构件计算高度。
21
0
1
1 2
α—与砂浆强度等级有关的系数。
当砂浆强度等级大于或等于M5时，α等于0.0015；当砂浆强度 等级等于M2.5时，α等于0.002；当砂浆强度等级等于0时，α等 于0.009；
5
第五节 混合结构设计方案
混合结构设计
表中构件高度H的取值规定是：房屋底层为楼顶面到墙、柱下端的距
离，下端支点的位置可取在基础顶面，当基础埋置较深且有刚性地面时
可取室外地面以下500 mm；房屋其他层次为楼板或其他水平支点间的距
离；无壁柱的山墙可取层高加山墙尖高度的1／2，带壁柱山墙可取壁柱
处的山墙高度。
＝1.0；
HO hT
1.0 5 7.07 0.707
e 200 ＝0.283
则
hT 707
[ ] 16
o
1
1 2
1 1 0.0015 7.072
0.930
34
1
12
e h
1
11 (
12 o
2 1)
=0.388
查表得，MU10烧结粘土砖与M5水泥砂浆砌筑的砖砌
体的抗压强度设计值f=1.5MPa。由于采用水泥砂浆，因此
柱底截面承载力为：
a fA
＝0.465×0.9×1.5×490×620×10－3＝191kN＞150kN。
29
(2)弯矩作用平面外承载力验算 对较小边长方向，按轴心受压构件验算，此时
HO h
1.2 5 0.49
简析框架剪力墙结构设计
简析框架剪力墙结构设计
框架剪力墙结构是一种在地震环境下具有较好抗震性能的建筑结构，其设计流程包括结构的选型、荷载计算、结构布置、梁柱设计、剪力墙设计、抗震措施等。
1. 结构选型
在选择结构类型时，需根据建筑物的性质、用途、区域地震动特征等综合考虑。
常用的有钢结构、混凝土框架结构、框架剪力墙结构等。
框架剪力墙结构较适用于高层建筑和钢筋混凝土建筑，其特点是刚度大、储层自由度小、抗震能力强。
2. 荷载计算
荷载计算是结构设计的基础，需要计算地震作用下结构体系承受的剪力、弯矩等等。
首先，计算地震作用下建筑物的基本周期，再根据不同震级下的周期调整地震力系数，最终得出荷载大小。
3. 结构布置
结构布置需要根据地形地貌等条件选择布置方案，平面结构平面布置比较常见。
在布置过程中，需考虑结构杆件的跨度、间距等参数，以及冲压承载能力和抗震能力的要求。
4. 梁柱设计
梁柱设计是结构设计的核心步骤，需要根据荷载计算结果进行结构设计。
在梁的设计中，需考虑梁截面尺寸、钢筋数量、抗剪能力等因素。
在柱的设计中，需考虑柱的强度、稳定性等因素。
5. 剪力墙设计
剪力墙是框架剪力墙结构的主要组成部分，是结构抗震能力的关键。
在剪力墙的设计中，需考虑墙的厚度、高度、钢筋数量、配筋形式等因素。
为了提高结构的整体刚度和稳定性、减小位移响应和地震灾害，常常在主轴向布置剪力墙或与框架联合使用。
7. 抗震措施
除上述设计要求外，还需进行抗震措施的设计，包括增加结构抗震钢筋、加固构造满足抗震要求、加装隔震设备和减震设备等，从而提高结构的抗震性能。
剪力墙结构设计分析
剪力墙结构设计分析摘要：剪力墙结构作为高层建筑中的主要结构形式，被广泛应用于现代高层建筑领域。
本文根据多方的学习及结构设计经验，对剪力墙结构设计进行探讨。
关键词：剪力墙; 结构设计中图分类号： tu318 文献标识码： a 文章编号：一、墙肢的分类和结构布置（1）墙肢的分类剪力墙根据墙肢的高厚比分为一般剪力墙和短肢剪力墙。
一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙, 短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为 5～8的剪力墙。
剪力墙根据墙面开洞大小的情况 , 还可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。
当剪力墙的墙肢截面高度hw与厚度bw之比小于5时均称为小墙肢。
其中, 当不大于 3时, 宜按框架柱进行截面设计, 轴压比、剪压比和箍筋体积配筋率按相应抗震等级框架柱进行控制。
（2）结构布置多高层建筑应有较好的空间工作性能, 剪力墙结构应双向布置, 形成空间结构。
特别是在抗震设防区, 应避免单向布置剪力墙, 并宜使两个方向刚度接近。
剪力墙平面上分布要力求均匀, 使其刚度中心和建筑物质心尽量接近 ,以减小扭转效应。
必要时通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。
剪力墙抗侧刚度大, 结构自振周期短, 所受水平地震作用较大, 对结构不利。
可充分利用剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大的能力, 尽量减薄纵横墙体的厚度,或采用“主次结构”加大墙体的间距, 减少墙体数量, 以降低结构的抗侧移刚度, 减轻结构重量, 减少墙体的水平地震剪力和弯矩。
剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大,而平面外刚度及承载力都相对很小。
当剪力墙与平面外方向的梁连接时, 会造成墙肢平面外弯矩。
当梁高大于2倍墙厚时, 梁端弯矩对墙平面外的安全不利, 因此应采取措施, 如增加暗柱或壁柱, 以保证剪力墙平面外的稳定安全。
对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接, 减少墙肢平面外弯矩。
二、墙肢长度和厚度的选取（1）墙肢的长度剪力墙墙肢长度 (即墙肢截面高度)一般不宜大8m。
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浅析剪力墙结构中端柱的设计计算
摘要：在PKPM中对剪力墙端柱的计算是采用柱模型，造成对同一结构构
件采用不同的单元进行模拟，由于不同计算单元之间的模型化差异及相互的变形
协调问题，常造成计算结果怪异。本文通过对带端柱剪力墙受力机理进行分析的
基础上，指出采用墙、柱等效处理模型所存在的问题，说明了其在实际的结构设
计中所存在的不合理之处，在此基础上，提供两种等效处理方法对带端柱的剪力
墙进行结构计算。
关键词：剪力墙端柱结构计算
1.引 言
剪力墙结构是高层建筑中常用的结构形式，可以根据建筑隔墙灵活布置，具
有刚度大，能有效承受竖向和水平作用力，变形小等优点。在结构设计中，剪力
墙端柱与框架-剪力墙结构中的边框柱是不同的。对于框架-剪力墙中的边框柱主
要是与梁或暗梁形成闭合的边框，应按照框架柱进行计算，并符合框架柱的相关
构造要求；剪力墙底部加强部位边框柱的箍筋宜沿全高加密。对于带端柱剪力墙
结构中的端柱则是作为剪力墙的一部分，对剪力墙提供约束作用，并有利于提高
剪力墙的平面外稳定性能。因此，对于带端柱的剪力墙结构中端柱应该满足剪力
墙结构边缘构件的要求；但当端柱承受集中荷载时，其纵向钢筋、箍筋直径和间
距还应满足框架柱的相关要求。
在PKPM建模中，结构设计人员通常对与剪力墙的端柱采用柱模型，以黄
色显示，造成对同一结构构件采用不同的单元进行模拟，使结构竖向荷载往往主
要集中在端柱上。在实际受力情况中，距离竖向作用点以下足够远处，由于混凝
土结构对竖向荷载的应力扩散作用,其竖向荷载不完全由端柱自己承担，而由墙+
柱全截面共同承担竖向荷载及由竖向荷载引起的弯矩。事实上，剪力墙端柱并非
承担竖向荷载的主体。
图1竖向荷载应力扩散示意图
2.现有方法存在的主要问题
对于带端柱的剪力墙，结构设计人员为了能够很好地模拟有端柱剪力墙的平
面外刚度，在建模时通常采用墙+柱模型进行结构计算。这种墙、柱分离式的等
效处理方法，并不符合实际情况，主要存在以下几个方面的问题：
（1）造成实际模型中端柱+墙的总截面面积要大于带端柱剪力墙的全截面计
算面积，存在面积
误差，这将直接影响带端柱剪力墙的抗剪承载力。另外，模型中剪力墙墙肢
的长度要比实际的剪力墙墙肢长度小，加大了带端柱剪力墙的面内刚度计算误
差，使计算结果偏于不安全。
（2）当采用墙、柱不同单元等效处理建模计算时，带端柱的剪力墙平面内
侧向刚度由框架柱
的刚度和剪力墙的面内刚度共同组成；而剪力墙的面内刚度又与墙肢的有限
元单元网格的划分有关，单元网格划分的越细，剪力墙的刚度越小，端柱所承担
的内力值也就越大；反之，则剪力墙的刚度越大，端柱承担的内力值也就越少。
另外，墙元和柱元之间的内力主要取决于剪力墙、端柱之间的变形协调。目前很
难准确计算剪力墙与端之间的变形协调关系及混凝土对竖向荷载的应力扩散作
用。这些因素都会造成实际模型与真实情况不相符的情况。
在结构设计中采用墙+柱分离的等效处理方法，常导致同一结构构件中端柱
与剪力墙的计算压
应力水平差异很大。当不考虑结构构件的轴向变形时，往往会造成端柱承担
绝大部分的竖向荷载，而剪力墙只承担很小一部分竖向荷载。在程序的计算结果
文件中，出现端柱的配筋过大，计算不合理的情况。而当过多地考虑结构构件的
轴向变形时，又会造成剪力墙所承担竖向荷载大于高于端柱所承担的竖向荷载，
计算也不合理。
（3）当采用墙、柱分离的等效处理方法，容易使结构设计人员混淆端柱与
框架柱的本质区别。
端柱作为剪力墙的一部分，只是形状像柱，但并不是柱。并且当建模时采用
墙、柱分离的等效处理方法时，端柱的抗震等级是按照框架柱来确定的。而在框
架-剪力墙结构中，框架柱的抗震等级一般不会高于剪力墙的抗震等级，会出现
偏不安全的情况。因此，应该人工手动修改端柱的抗震等级，使其同剪力墙的抗
震等级。
图2带端柱剪力墙示意图 图3程序计算模型示意图
如：某18剪力墙结构，层高H=3000mm，地处6度抗震设防区域，场地类
别为2类，地震分组为第一组，基本风压为0.45，地面粗糙度类别为B类。选
取其中一片带端柱的剪力墙（截面尺寸）。当采用分离式建模时与实际情况的参
数比较见表1：
表1
3.建议及结论
综上所述，对于带端柱的剪力墙结构，建模时可以采用以下两种等效处理方
法：1）可直接按墙长，墙厚为计算，端柱在构造设计中考虑（边缘构件的配筋
计算及墙的平面外稳定验算时，可考虑端柱的影响）。2）采用等效截面法计算复
核，可直接按墙的等效截面宽度进行有端柱剪力墙的平面外稳定验算。此时，由
于对端柱的有利作用考虑不足，其结果是偏于安全的。这两种等效处理方法可以
有效地避免分离建模所造成的模型化差异和墙、柱间的变形协调问题。
参考文献
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[2] Satwe(2010版)用户手册及技术条件[M].中国建筑科学研究院,2011
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