设防水准对框架-剪力墙结构工程造价的影响

商业综合体框架结构和框剪结构经济性对比分析发布时间：2012-05-24 作者：王家林黄春林来源：万达规划院结构所0. 引言：城市综合体中的大商业项目，平面尺寸约130mx80m，建筑高度约35m，一般可考虑采用框架，框架-剪力墙结构体系。

选择哪种结构体系，主要考虑以下两方面因素：一方面是建筑功能布置要求，另一方面是工程造价因素。

本文假定建筑功能均能满足要求，仅从工程造价方面分析框架和框剪结构的经济性指标，按照2010版新规范，对两种结构形式分别建立典型结构模型，根据计算结果总结归纳，为方案阶段结构体系的确立提供参考意见。

1. 框架结构计算针对大商业结构的特殊性，建立结构模型平面尺寸1~4层约为134.4mx84m，5、6层为134.4mx50.4m，标准柱网尺寸8.4mx8.4m，地上6层，首层层高5.7m，2~6层层高5.1m，结构平面及模型详见见图1.1和图1.2。

图1.1 结构平面图根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）第6.0.5条，确定设防类别为重点设防类，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011- 2010）表6.1.2确定工程结构抗震等级，见表1.1所示。

框架结构结构计算分析有如下原则：（一）在不同的地震力作用下，框架柱截面按轴压比控制；（二）框架梁、次梁配筋率按1%~1.5%控制；（三）场地类别均按II类，钢筋按HRB400级；（四）结构周期，位移比，承载力均满足规范。

按以上几点原则计算，对比不同地震力作用下结构的砼，钢筋用量见表1.2所示。

2. 框剪结构计算框剪结构的平面布置同框架结构一致，仅按照较为理想的情况均匀的布置了一定数量的墙体，确保底层墙体的抗倾覆弯矩大于50%。

具体的结构模型见图2.1，图2.2所示。

根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）第6.0.5条，确定设防类别为重点设防类，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011- 2010）表6.1.2确定工程结构抗震等级，见表2.1框剪结构计算分析有如下原则：（一）确保结构位移满足规范要求1/800；（二）结构的墙体数量，开洞数量经过优化，确保没有过多布置墙体，如7,8度设防时，结构位移比不小于1/1100；（三）底层框架在规定的水平力作用下承担的地震倾覆弯矩不超过50%；（四）场地类别均按II类，钢筋按HRB400级；（五）结构的周期，扭转周期比，承载力等均满足规范要求。

剪力墙布置方式在建筑结构设计中，剪力墙的布置方式是一个至关重要的环节，它直接影响着建筑物的稳定性、安全性以及使用功能。

剪力墙作为一种主要的抗侧力构件，能够有效地抵抗水平地震作用和风荷载，保障建筑物在各种不利情况下的安全。

剪力墙的布置需要综合考虑多个因素，包括建筑的功能要求、平面形状、结构体系、地震设防烈度等。

首先，从建筑功能的角度来看，如果建筑物需要较大的空间和灵活的布局，那么剪力墙的布置就应该尽量集中在建筑物的周边或者核心筒部位，以减少对内部空间的影响。

例如，在住宅建筑中，剪力墙通常会布置在楼梯间和电梯间周围，这样既能满足结构要求，又不会过多地占用居住空间。

其次，建筑的平面形状也会对剪力墙的布置产生影响。

对于规则的矩形平面建筑，剪力墙可以均匀地分布在周边，以提供较为均匀的抗侧力能力。

而对于不规则的平面形状，如L 形、T 形或者多边形建筑，剪力墙的布置就需要更加精心地设计，以适应平面形状的变化，避免出现应力集中的区域。

比如，在 L 形建筑的转角部位，通常会布置加强型的剪力墙，以增强该部位的抗扭能力。

在结构体系方面，剪力墙可以单独作为主要的抗侧力构件，形成剪力墙结构；也可以与框架结构相结合，形成框架剪力墙结构。

在剪力墙结构中，剪力墙的布置需要更加密集，以承担绝大部分的水平荷载。

而在框架剪力墙结构中，剪力墙主要承担大部分的水平力，框架则主要承担竖向荷载，两者协同工作，共同保证结构的稳定性。

这种结构体系在高层建筑中应用较为广泛，因为它既能提供较好的抗侧力性能，又能满足建筑功能的多样化需求。

地震设防烈度也是决定剪力墙布置方式的一个重要因素。

在高地震设防烈度地区，剪力墙的数量和布置密度通常需要增加，以提高结构的抗震能力。

同时，剪力墙的长度和厚度也需要相应地加大，以增强其抵抗地震作用的能力。

相反，在低地震设防烈度地区，可以适当减少剪力墙的数量和布置密度，以降低工程造价。

在实际的剪力墙布置中，还需要注意一些细节问题。

浅谈框架剪力墙结构的抗震理解和设计体会摘要：通过对某一具体工程的设计选型，介绍了一种适于高层办公建筑的框架剪力墙结构体系，并简述这种结构体系的构成、特点、设计注意事项。

关键词：高层办公；框架剪力墙；经济合理中图分类号：tu973+.31 文献标识码：a 文章编号：工程概况山东省济宁市嘉祥县冠亚上城e区高层办公楼，主体结构地下一层，地上十三层，平面尺寸56.0mx51.2m，建筑高度48.60m，建筑总面积26506.4m2，建筑占地面积2006.2平方米。

平面呈l形，凸出长度较大，凸出长度与最大宽度比为0.58。

基础形式为墙下、柱下桩承台基础。

建筑结构的安全等级为二级，抗震设防类别为标准设防类，结构型式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，结构抗震等级框架为四级，剪力墙为三级，抗震设防烈度：6度第二组。

二、方案优选在公共建筑设计中，为满足地块格局及内部空间设计的要求，建筑物平面不规则的情况比较常见。

在对已经建好或在建的平面不规则的公建进行了调查之后发现，大部分采用框架、框架-剪力墙或纯剪力墙结构型式。

我们对上述结构型式进行了研究，发现了以下一些主要问题：（1）针对l形平面的不利情况，若采用纯剪力墙结构自然对结构有利，毕竟剪力墙的抗侧刚度大，可以构成整体抗侧力很强的体系，对较高建筑抗震特别有利。

但办公楼要求大空间，建筑平面布置灵活，以及一、二层商业店铺的要求，剪力墙布置不宜过多。

这种结构形式限制了建筑上的灵活多变，而且造价也会增大，并非是理想的方案。

（2）若采用纯框架结构，因公共建筑一般柱跨大，且荷载也较大，对l形平面建筑，其结构扭转和层间位移较大，通过增加框架梁柱截面的方式来满足抗侧刚度的要求，柱、梁的尺寸都比较大，影响后期的装修使用，建筑净空的要求、设备管线的布置等都会受影响，此种方案也是不可行的。

（3）框架-剪力墙结构的特点是框架结构和剪力墙结构体系的结合，在框架结构中的部分跨间布置剪力墙，或把剪力墙结构中的部分剪力墙抽掉改成框架承重，既为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能，同时还可充分发挥材料的强度作用，具有较好的技术经济指标。

高层建筑框架剪力墙结构设计应用探讨【摘要】本文详细描述了框架剪力墙结构设计受力特点，分析了其水平作用效应问题，探讨了剪力墙数量的影响因素，并提出了相应的措施，以满足满足工程项目对强度的要求。

【关键词】框架剪力墙设计应用措施中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：前言目前，越来越多的高层建筑倾向于采用框架剪力墙结构。

框架剪力墙结构体系具有良好的整体性、延性以及较高的承载力，能够使建筑空间设计更加灵活，满足建筑物各项使用功能的需求，被广泛应用于工程实践当中。

在框架剪力墙高层建筑结构优化设计中，应当分析框架-剪力墙结构的水平作用效应、结构的受力特性，合理确。

定剪力墙用量，以提高结构设计的科学性、经济性。

在具体的结构设计中，需要确定合理的剪力墙刚度，剪力墙刚度对结构的工程造价和安全性有着直接的影响。

一、框架剪力墙结构设计受力特点由梁柱线性杆件组成的框架其受力特点如竖向悬臂剪切梁, 剪力墙是竖向悬竹弯曲结构，框架和剪力墙二者通过楼扳连接在一起, 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, 而框架的变形反而小。

框架除承担水平力作用下的那部分剪力外, 还要负担拉回剪力墙的附加剪力，框架与剪力墙相互作用. 共同工作。

从受力特点看, 由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多, 使框剪结构在水平力作用下所分配的楼层剪力.剪力墙分配到的剪力远大于框架，这使得各层梁柱的弯矩比较接近, 按框剪结构协同工作计算内力, 有利于减小梁柱规格. 便于施工抗震设计时, 两种结构形式可以组成抗震的两道防线。

二、框架剪力墙结构的水平作用效应问题在高层建筑结构设计中, 随着建筑物高度的增加, 竖向荷载的作用逐渐退居次要地位, 而水平荷载作用则上升为主要的控制地位。

工程实践发现, 框架在竖向荷载作用下产生的最大层剪力数值较大, 水平位移值也较大。