板柱-剪力墙结构设计

建筑结构设计中剪力墙结构设计的基本内容摘要：建筑结构设计对于建筑行业本身是一个重要的环节，随着社会的不断变化，建筑行业也随着这种变化变得多样且复杂，面对这样的情况，原本的建筑结构设计已经不能满足现今建筑行业的要求。

本文笔者对剪力墙在建筑结构设计的应用进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。

关键词：建筑结构剪力墙结构设计如今，剪力墙结构在建筑施工设计中的应用越来越广泛，成为了建筑设计中必不可少的一项设计工作，尤其是在高层建筑中，剪力墙结构的应用更是设计的重点内容。

如何在保证建筑物质量的同时又能满足人们对于建筑物新颖、个性的追求是每个设计师研究的重点内容，也是建筑设计未来发展的方向。

剪力墙结构的发展和应用正好弥补了这一问题，采用剪力墙结构是建筑发展的必然产物，同时也有效的提高了建筑设计水平和建筑的质量，也是建筑施工未来发展的必然趋势。

1、剪力墙结构的分类抗侧刚度大，侧移小；结果后自重大，吸收地震能量大；室内墙面平整；施工程序较为复杂，造价相对较高。

然后剪力墙的开洞与否或开洞尺寸大小，还可以分之为以下几类：（1）实体墙或者截面剪力墙不开洞或者开洞的面积小于15%，这种剪力墙的变形主要为曲型，其就像一个整体的悬壁墙，在整个墙肢的高度上，弯矩图既没有弯点，也不会发生突变；（2）整体小开口剪力墙。

虽然这种剪力墙的开口比较小，但是其开洞面积已经大于15%。

整个剪力墙的变形主要为弯曲型，但是整个墙肢的高度基本上没有存在反弯点，弯矩图的主要位置发生了突变；（3）双肢或多肢剪力墙。

这种剪力墙一般开口较大，或者其洞口成列分布。

虽然在开口上与整体小开口剪力墙不同，但是它们的受力特点却十分类似；（4）壁式框架。

这种剪力墙洞口尺寸很大，连梁线刚度和墙肢线的刚度比较接近，其整个受力墙的变形则为剪切型，受力特点与框架结构相似。

其在大多数高层建筑的楼层中会出现反弯点，弯矩图在楼层的地方也会产生突变。

2、剪力墙结构设计的基本内容2.1剪力墙的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。

混凝土梁柱剪力墙节点设计规程一、前言混凝土梁柱剪力墙节点设计是混凝土结构中非常重要的一部分，直接关系到建筑物的安全性和稳定性。

本规程旨在制定混凝土梁柱剪力墙节点的设计标准和规范，以确保建筑物在使用期内具有足够的承载能力和稳定性。

二、节点类型混凝土梁柱剪力墙节点可分为直接节点和间接节点两种类型。

1. 直接节点直接节点是指梁、柱与剪力墙的直接连接。

直接节点分为梁端节点、柱端节点和墙体节点三种类型。

2. 间接节点间接节点是指通过梁、板等构件连接梁、柱和剪力墙的节点。

间接节点分为梁板节点、梁柱板节点和柱板节点三种类型。

三、节点设计原则在混凝土梁柱剪力墙节点设计中，需要遵循以下原则：1. 节点应满足构造合理性和施工方便性的要求；2. 节点应满足力学平衡和承载能力的要求；3. 节点应满足变形要求，避免节点出现过大的变形和裂缝。

四、节点设计方法混凝土梁柱剪力墙节点的设计方法包括梁柱剪力墙直接节点设计和梁柱剪力墙间接节点设计。

1. 直接节点设计直接节点设计需要满足以下要求：1.1. 直接节点的剪力承载能力应与剪力墙的承载能力相等或更大；1.2. 直接节点的受弯承载能力应不小于连接梁或柱的承载能力；1.3. 直接节点的轴向承载能力应不小于连接柱的轴向承载能力。

2. 间接节点设计间接节点设计需要满足以下要求：2.1. 梁板节点设计梁板节点的设计需要满足以下要求：（1）梁与板的连接应满足梁和板的受弯和剪力承载能力要求；（2）板的厚度应满足梁和板的剪力承载能力要求；（3）板的受弯承载能力应不小于连接梁或柱的承载能力。

2.2. 梁柱板节点设计梁柱板节点的设计需要满足以下要求：（1）节点应满足梁、柱和板的承载能力要求；（2）节点应满足梁、柱和板的变形要求。

2.3. 柱板节点设计柱板节点的设计需要满足以下要求：（1）节点应满足柱和板的承载能力要求；（2）节点应满足柱和板的变形要求。

五、节点设计步骤1. 确定节点类型；2. 确定节点荷载；3. 确定节点结构形式；4. 计算节点的承载能力；5. 计算节点的变形。

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。

梁、柱、板、剪力墙的平面表示方法1 梁的平面表示方法1.1 平面注写方式系在梁平面布置图上，分别在不同编号的梁中各选一根梁，在其上注写梁的截面尺寸和配筋的具体数值。

平面注写包括集中标注和原位标注。

集中标注表达梁的通用数值，原位标注表达梁的特殊数值。

当集中标注中的某项数值不适用于梁的某部位时，则将该项数值用原位标注，使用时，原位标注取值优先。

1.2 截面注写方式系在梁平面布置图上，分别在不同编号的梁中各选择1根梁，用剖面号引出配筋图，并在其上注写梁的截面尺寸和配筋具体数值。

1.3 集中标注内容解释（1）梁编号在实际工程中可能遇到各种各样的梁，平法图集将梁归类如下，见表1-1。

例：KL2（2A）表示第2号框架梁，2跨，一端悬挑；L9（7B）表示第9号非框架梁，7跨，两端有悬挑。

（2）梁截面梁编号后面紧跟着是梁的截面，一般用“截面宽×截面高”表示，如：300×650表示梁的截面宽为300mm，截面高为650mm。

（3）箍筋的表示方法箍筋包括钢筋级别、直径、加密区与非加密区间距及肢数等内容。

例：Φ10@100/200（4），表示箍筋为一级钢筋，直径为Φ8，加密区间距为100，非加密区间距为200，均为四肢箍。

Φ8@100（4）/150（2），表示箍筋为一级钢筋，直径为Φ8，加密区间距为100，四肢箍；非加密区间距为150，两肢箍13Φ10@150/200（4），表示箍筋为一级钢筋，直径为Φ10；梁的两端各有13个四肢箍，间距为150；梁的中部间距为200，四肢箍。

18Φ12@150（4）/200（2），表示箍筋为一级钢筋，直径Φ12；梁两端各有18根四肢箍，间距为150；梁跨中部分，间距为200，双肢箍。

（4）梁上下通长筋和架立筋的表示方法1）如果只有上部通长筋，没有下部通长筋，则在集中标注只表示上部通长筋。

例：集中标注中2Φ25表示上部通长筋为两根二级钢筋，直径为25。

2）如果同时有上部通长筋和下部通长筋，用分号“；”隔开。

板柱抗震墙结构什么是板柱抗震墙结构？就是楼层处不设梁，完全用钢筋混凝土厚板作为承重构件，在地震时，传递水平地震力。

在我国，纯板柱体系是不被润徐的，必须设置剪力墙，这就是板柱剪力墙体系。

在国外，如澳大利亚，应用很多的。

板柱-抗震墙结构抗震设计要求：板柱-抗震墙结构的抗震墙，其抗震构造措施应符合本节规定，尚应符合本规范第6.5 节的有关规定；柱（包括抗震墙端柱）和梁的抗震构造措施应符合本规范第6.3 节的有关规定。

板柱-抗震墙的结构布置，尚应符合下列要求：1、抗震墙厚度不应小于180mm．且不宜小于层高或无支长度的1/20；房屋高度大于12m时，墙厚不应小于200mm。

2、房屋的周边应采用有梁框架，楼、电梯洞口周边宜设置边框梁。

3、8 度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点，托板或柱帽根部的厚度（包括板厚）不宜小于柱纵筋直径的16 倍，托板或柱帽的边长不宜小于 4 倍板厚和柱截面对应边长之和。

4、房屋的地下一层顶板，宜采用梁板结构。

板柱-抗震墙结构的抗震计算，应符合下列要求：1、房屋高度大于12m 时，抗震墙应承担结构的全部地震作用；房屋高度不大于12m 时，抗震墙宜承担结构的全部地震作用。

各层板柱和框架部分应能承担不少于本层地震剪力的20％。

2、板柱结构在地震作用下按等代平面框架分析时，其等代梁的宽度宜采用垂直于等代平面框架方向两侧柱距各l/4。

3、板柱节点应进行冲切承载力的抗震验算，应计入不平衡弯矩引起的冲切，节点处地震作用组合的不平衡弯矩引起的冲切反力设计值应乘以增大系数，一、二、三级板柱的增大系数可分别取1.7、1.5、1.3。

板柱-抗震墙结构的板柱节点构造应符合下列要求：1、无柱帽平板应在柱上板带中设构造暗梁，暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各不大于1.5 倍板厚。

暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50％，暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2；箍筋直径不应小于8mm，间距不宜大于3/4 倍板厚，肢距不宜大于 2 倍板厚，在暗梁两端应加密。

板柱剪力墙结构设计
板柱剪力墙的建模
方法一、PM建模时按等代梁建模，用于考虑水平荷载作用
方法二、PM中按虚梁输入不能考虑水平荷载作用，当没有用虚梁进行单元划分时，柱弯矩计算不合理。

Satwe计算虚梁的模型时应该增加网格细分房间，比如3X3帮助satwe 进行单元划分，这样可以考虑板的弯曲，柱弯矩计算合理。

PMSAP可以自动对楼板（房间）单元进行划分，还可以考虑板单元与梁的协调，最合理。

Slabcad进行有限元分析时，程序不考虑等代梁的刚度，以免与板的刚度重复考虑，但是能考虑等代梁范围内板的刚度。

一般板柱剪力墙结构应采用等代梁建模，计算和分析比较合理。

n l y结构构件计算书框架柱及剪力墙结构设计2011年02月目录第一部分　框架柱结构设计 (3)一、框架柱的受力特点...................................3二、框架柱的截面选择.. (3)三、框架柱的构造要求 (8)四、框架柱配筋设计 (11)五、框架柱施工图的绘制方法 (13)六、框架柱设计容易出现的问题 (14)第二部分　剪力墙结构设计 (15)一、剪力墙的特点 (15)二、剪力墙布置 (18)三、剪力墙墙厚 (21)四、剪力墙配筋设计 (25)五、剪力墙施工图绘制的几点规定 (40)六、剪力墙设计中容易出现的问题 (41)第三部分　用探索者软件辅助施工图绘制 (43)一、TSSD的特点 (43)二、使用TSSD的要求 (43)三、TSSD的主要设置参数 (43)四、TSSD的实例 (45)n l ym et h i n g结构构件计算书第一部分　框架柱结构设计一、框架柱的受力特点楼面荷载通过楼板传递到梁后，需要经过柱传递到基础，荷载向下传递过程中对柱会产生压力，因此受压是框架柱最重要的受力特点。

楼面荷载在梁内传递过程中对梁会产生弯矩，为平衡梁端弯矩，柱也会受到弯矩的作用。

此外，当结构受到风荷载或地震作用时，框架柱还要传递剪力，以及剪力产生的弯矩。

因此，框架柱受到的内力有压力、剪力及弯矩，图一是框架在竖向荷载下的受力简图。

图一　框架柱在竖向荷载作用下的内力简图二、框架柱的截面选择柱的截面选择与其受力特点有关，为保证柱在受压的前提下，还能发挥其抗剪、抗弯能力，需要将柱受到的压力限制在一定范围内，通常采用轴压比这个指标来定义这个限值。

轴压比是一个比值，其分子项为柱所受到的压力，分母项为柱的砼抗压能力，计算公式为：轴压比=N/fc*A式中N 为轴压力，A 为柱截面面积，fc*A 为承载力。

以C25砼为例，一根截面为1000mmx1000mm 的砼柱，其受压承载力=fc*A=11.9x1000x1000=11900000 N=11900 kN=1190 t ，若此柱受到的压力为11900 kN ，此时轴压比为N/fc*A=11900/11900=1.0若控制此柱的轴压比为0.8，说明该柱还有20%的安全储备。

第8章框架-剪力墙结构设计【学习目标】本章主要介绍框架－剪力墙结构和板柱－剪力墙结构。

框架－剪力墙结构、板柱－剪力墙结构的结构布置、计算分析、截面设计及构造要求除应符合本章的规定外，尚应分别符合前面各章的有关规定。

8.1 框架-剪力墙结构特点8.1.1 框架-剪力墙结构体系框架-剪力墙结构也称框剪结构，这种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，同时又具有侧向刚度较大的优点，是一种比较好的抗侧力体系，广泛应用于高层建筑。

抗震设计时，框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系，结构的两个主轴方向都要布置框架和剪力墙。

框架－剪力墙结构可采用下列形式：(1)框架与剪力墙（单片墙、联肢墙或较小井筒）分开布置；(2)在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙（带边框剪力墙）；(3)在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙；(4)上述两种或三种形式的混合。

框架-剪力墙结构具有如下的一些特点：(1)框剪结构，由延性较好的框架、抗侧力刚度较大并带有边框的剪力墙和有良好耗能性能的连梁所组成，具有多道抗震防线，从国内外经受地震后震害调查表明，确为一种抗震性能很好的结构体系。

（2）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Δu/ℎ控制，而不是顶点水平位移进行控制。

层间位移最大值发生在(0.4~0.8)H 范围内的楼层，H为建筑物总高度。

(3)框剪结构在水平力作用下，框架上下各楼层的剪力取用值比较接近，梁、柱的弯矩和剪力值变化较小，使得梁、柱构件规格较少，有利于施工。

8.1.2 框架-剪力墙受力特点框剪结构的受力特点，是由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形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于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，框架除了负担外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，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本身在水平荷载作用下呈剪切型变形，剪力墙则呈弯曲型变形。

模板工程施工方案一、工程概况：本工程为丽苑新城(陇西）住宅小区二期工程16～19＃、21、22、24＃楼及地下车库。

该工程场地位于陇西县巩昌镇新开发区,东临中天路，南临北环路,西临规划福兴路，北临滨河路。

建筑面积为16＃楼980㎡、17＃楼8233.83㎡、18#楼8252.07㎡、19＃楼8491.03㎡、21＃楼8610。

33㎡、22#楼8252。

07㎡、24#楼10014。

05㎡、地下车库38140㎡,16＃楼：地下二层，地上2层，一～二层为活动室，结构体系为框架结构.建筑主体高度8。

1米；17#楼、18＃楼、22#楼：地下二层，地上11层，地上一层~十一层均为住宅,结构体系为钢筋混凝土剪力墙结构。

建筑主体高度32.8米;19#楼:地下二层，地上二单元11层（一单元18层），地上一层～十八层均为住宅，结构体系为钢筋混凝土剪力墙结构.建筑主体高度：十一层为32。

8米;十八层为53.1米;24＃楼：地下二层，地上18层,地上一层~十八层均为住宅，结构体系为钢筋混凝土剪力墙结构.建筑主体高度53。

10米。

本工程结构类型为框剪结构，全楼采用整层整浇法进行施工。

二、施工准备：1、材料准备:（1）木胶模板：尺寸(1220×2440mm)、厚度12mm。

（2)竹胶模板：尺寸(1220×2440mm）、厚度9mm。

（3）方木：50×100mm方木，要求规格统一,尺寸规矩。

（4）对拉螺栓：采用φ14的Ⅰ级钢筋，套丝扣，并且两边带好两个螺母，沾油备用。

(5）隔离剂：严禁使用油性隔离剂，必须使用水性隔离剂。

（6）模板截面支撑用料：采用钢筋支撑，两端点刷好防锈漆。

(7）脚手架采用碗扣式脚手架；2、现场准备工作：（1）模板拼装场地夯实平整。

（2）按设计图尺寸,将竹胶板与方木拼成整片模板，接缝处要求附加小龙骨。

（3）竹胶模板锯开的边及时用防水油漆封边两道，防止竹胶模板使用过程中开裂、起皮.（4）模板加工好后，专人认真检查模板规格尺寸，按照配模图编号，并均匀涂刷隔离剂,分规格码放，并有防雨、防潮、防砸措施。

剪力墙结构设计要点整体规定◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度:全部落地剪力墙-—非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为150、140、120、100、60m部分框支剪力墙—-非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为130、120、100、80m，9度抗震时不宜采用A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度：6度、7度、8度抗震时，将本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用9度抗震时,应专门研究（说明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度)◆B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度：全部落地剪力墙-—非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为180、170、150、130m部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为150、140、120、100mB级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度:6度、7度抗震时，按本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用8度抗震时，应专门研究◆结构的最大高宽比：A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为6、6、6、5、4B级高度-—非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为8、7、7、6◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应计算单向水平地震作用的扭转影响◆考虑非承重墙的刚度影响，结构自振周期折减系数取值0。

9～1。

0◆平面规则检查，需满足：扭转：A级高度——B级高度、混合结构高层、复杂高层—-楼板：有效楼板宽≥该层楼板典型宽度的50％开洞面积≤该层楼面面积的30％无较大的楼层错层凹凸：平面凹进的一侧尺寸≤相应投影方向总尺寸的30%◆竖向规则检查,需满足：侧向刚度：除顶层外，局部收进的水平向尺寸≤相邻下一层的25％楼层承载力：A级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力（宜)≥相邻上一层的80％薄弱层抗侧力结构的受剪承载力（应)≥相邻上一层的65%B级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力（应）≥相邻上一层的75％（说明：楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和）竖向连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力不得由水平转换构件（梁等)向下传递◆水平位移验算：多遇地震作用下的最大层间位移角≤罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角≤1/120◆舒适度要求：高度超过150m的高层建筑，按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最大加速度限值为：住宅、公寓0。