异型柱与短肢剪力墙设计

1、异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题整理：肖常安 谌维义时间：2004-08-12摘要： 对异形柱与短肢剪力墙结构设计中的一些问题，如计算方法、异形柱受力性能及其轴压比控制、短肢剪力墙结构中转换层的设置高度及框支柱等进行探讨，提出建议，供结构设计人员参考。 关键词：异形柱；短肢剪力墙；结构设计 关键词： 异形柱 短肢剪力墙 结构设计现代住宅建筑要求大开间，平面及房间布置灵活、方便，室内不出现柱楞、不露梁等。异形柱与短肢剪力墙结构能较好地满足现代住宅建筑的要求，因而逐渐得到了推广应用。目前，现行国家规范或规程中尚未给出有关异形柱与短肢剪力墙结构设计的条款，

2、因此，结构设计人员在设计中常会遇到一些规范或规程尚未论及的问题，需要设计人员积累经验，利用正确的概念进行设计。本文旨在对异形柱与短肢剪力墙结构设计中的一些问题进行探讨，提出个人看法，供结构设计人员参考。 1 异形柱结构型式及其计算异形柱结构型式有异形柱框架结构、异形柱框架剪力墙结构和异形柱框架核心筒结构。异形柱结构自身的特点决定了其受力性能、抗震性能与矩形柱结构不同。由于异形柱截面不对称，在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容忽视。因此，对异形柱结构应按空间体系考虑，宜优先采用具有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析。因异形柱和剪力墙受力不同，所以计算时不应将异形柱按剪力墙建

3、模计算。当采用不具有异形柱单元的空间分析程序（如TBSA 5.0）计算异形柱结构时，可按薄壁杆件模型进行内力分析。对异形柱框架结构，一般宜按刚度等效折算成普通框架进行内力与位移分析。当刚度相等时，矩形柱比异形柱的截面面积大。一般，比值（A矩A异）约在1.10-1.30之间1。因此，用矩形柱替换后计算出的轴压比数值不能直接应用于异形柱，建议用比值（A矩A异）对轴压比计算值加以放大后再用于异形柱。对有剪力墙（或核心筒）的异形柱结构，由于异形柱分担的水平剪力很小，由此产生的翘曲应力基本可以忽略，为简化计算，可按面积等效或刚度等效折算成普通框架剪力墙（或核心筒）结构进行内力与位移分析。按面积等效更能反

4、映异形柱轴压比的情况，且面积等效计算更为简便。但应注意，按面积等效计算时，须同时满足下面两式：(1)A矩=A异；(2)b/h=(Ix异Iy异)1/2式中，A矩、A异分别为矩形柱和异形柱的截面面积；b、h分别为矩形截面的宽和高；Ix异 、Iy异分别为异形柱截面x、y向的主形心惯性矩。一般，按面积等效计算时，矩形柱的惯性矩比异形柱的小。但对有剪力墙（或核心筒）的异形柱结构，计算分析表明2，按面积等效与按刚度等效的计算结果是接近的。异形柱的截面设计，可根据上述方法得出的内力，采用适合异形柱截面受力特性的截面计算方法进行配筋计算。2 短肢剪力墙结构及其计算短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力

5、墙结构。其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。在TAT、TBSA中，只需按剪力墙输入即可，而且TAT、TBSA更适合用来计算短肢剪力墙结构。TAT、TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型，其中梁、柱为普通空间杆件，每端有个自由度，墙视为薄壁杆件，每端有个自由度（多一个截面翘曲角，即扭转角沿纵轴的导数），考虑了墙单元非平面变形的影响，按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵，引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解，它适用于各种平面布置，未知量少，精度较高。但是，薄壁杆件模型在分析剪力墙较为低宽、结构布置复杂（如有转换层）时，也存在一些不足，主要是薄壁杆件理论没有考

6、虑剪切变形的影响，当结构布置复杂时变形不协调。而短肢剪力墙结构由于肢长较短（一般为墙厚的-倍），本身较高细，更接近于杆件性能，所以，用TAT、TBSA计算短肢剪力墙结构能较好地反映结构的受力，精度较高。对设有转换层的短肢剪力墙结构，一般都只是将电梯间、楼梯间、核心筒和一少部分剪力墙落地，其于剪力墙框支。框支剪力墙是受力面向受力点过渡，由于薄壁杆件的连接处是点连接，所以用薄壁杆件模型不能很好地处理位移的连续和力的正确传递。因此，带有转换层的短肢剪力墙结构宜优先采用墙元模型软件（如SATWE）进行计算。当然，从整体上的内力（特别是下部支承柱的内力）分布情况来看，如果将剪力墙加以适当的处理，还是可以

7、用TAT、TBSA对结构进行整体计算的3。3 异形柱的受力性能及其轴压比控制天津大学的试验研究结果表明4：异形柱的延性比普通矩形柱的差。轴压比、高长比（即柱净高与截面肢长之比）是影响异形柱破坏形态及延性的两个重要因素。异形柱由于多肢的存在，其剪力中心与截面形心往往不重合，在受力状态下，各肢产生翘曲正应力和剪应力。由于剪应力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出现裂缝，即产生腹剪裂缝，导致异形柱脆性明显，使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低。作为异形柱延性的保证措施，必须严格控制轴压比，同时避免高长比小于（短柱）。控制柱截面轴压比的目的，在于要求柱应具有足够大的截面尺寸，以防止出现小偏压破坏，提高柱的变形

8、能力，满足抗震要求。广东规程按建筑抗震设计规范（GBJ1189）中所规定的柱子轴压比降低0.05取用（按截面的实际面积计算）；天津规程则根据箍筋间距与主筋直径之比、箍筋直径及抗震等级共同确定，其要求比广东规程严格，例如，对s/d、（即箍筋间距s100mm，纵筋直径d分别为20mm、25mm的情况），箍筋直径dv8mm，抗震等级为三级的L形截面，其轴压比限值分别为0.60，0.65。异形柱是从短肢剪力墙向矩形柱过渡的一种构件，柱肢截面的肢厚比（即肢长肢宽）不大于。高规（JGJ391）第5.3.4条，“抗震设计时，小墙肢的截面高度不宜小于3bw”，“一、二级剪力墙的小墙肢，其轴压比不宜大于0.6”

9、。根据上述分析，为便于应用，建议在度设防区，对于异形柱框架结构，L形截面柱的轴压比不应超过0.6（按截面的实际面积计算，下同），T形截面柱的的轴压比不应超过0.65，十字形截面柱的轴压比不应超过0.8；对于异形柱框架剪力墙（或核心筒）结构，由于框架是第二道抗震防线，所以框架柱的轴压比限值可放宽到0.65（L形）、0.70（T形）、0.90（字形），但对于转换层下的支承柱，其轴压比仍不应超过0.60。短柱在压剪作用下往往发生脆性的剪切破坏，设计中应尽量避免出现短柱。根据高长比不宜小于，在梁高为600mm的前提下，当标准层层高为3.0m时，异形柱的最大肢长可为600mm；底层层高为4.2m时，肢长

10、可为900mm。4 短肢剪力墙结构中转换层的设置高度及框支柱在现代高层住宅的地下室和下部几层，由于停车和商业用房需较大空间，就得通过转换层来实现。在短肢剪力墙结构中，一般都只将电梯间、楼梯间、核心筒和一少部分剪力墙落地，其于剪力墙框支。据研究表明5，“框支剪力墙结构当转换层位置较高时，转换层附近层间位移角及内力分布急剧突变，内力的传递仅靠转换层一层楼板的间接传力途径很难实现；转换层下部的框支结构易于开裂和屈服，转换层上部几层墙体易于破坏。这种结构体系不利于抗震。高烈度区（度及度以上）不应采用；度区可以采用，但应限制转换层设置高度，可考虑不宜超过层；度区可适当放宽限制。”因此，建议在度抗震设防区

11、，短肢剪力墙结构中转换层设置高度不宜超过层，避免高位转换。转换层上下的层刚度比宜接近，不宜超过。转换层位置较高时，宜同时控制转换层下部“框支”结构的等效刚度（即考虑弯曲剪切和轴向变形的综合刚度），使EgJg与EcJc接近。EgJg为剪力墙结构的等效刚度，剪力墙结构高度取框支层的总高度，其平面和层高与转换层上部的剪力墙结构相同；EcJc为转换层下部“框支”结构的等效刚度。研究表明5，“控制转换层下部框支结构的等效刚度对于减少转换层附近的层间位移角和内力突变是十分必要的，效果也很显著。”规范对框支柱的内力、轴压比、配筋等的要求都严于普通柱。框支剪力墙结构当转换层位置较高时，如何定义框支柱，涉及到安

12、全与经济的问题。根据圣维南原理，局部处理的影响只限于局部范围，所以当转换层位置较高（如高位转换）时，除转换层附近楼层的内力较复杂外，下面的结构受到的影响很小，应与普通框架结构基本一样，不必按框支柱处理。文献计算了两个28层的结构，一为内筒外框架结构，一为内筒外框支结构，转换层设在18层。计算结果表明，转换层下二层的内力影响很大，下三层的内力误差最大为15%，下五层的内力已比较接近（最大误差小于10%）,下八层的内力已基本一样（最大误差小于5%）。这说明框支柱只需在五层范围内加以考虑，其它层的柱子按普通框架柱处理即可。因此，建议当转换层位置不超过五层时，转换层下的各层柱均按框支柱处理；当转换层位

13、置超过五层时，转换层下相邻的五层柱按框支柱处理，而其它层的柱按普通框架柱处理。由于高位转换对抗震不利，所以结构设计中应尽量避免高位转换。5 短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节及概念设计振动台模拟地震试验结果表明7，建筑平面外边缘及角点处的墙肢、底部外围的小墙肢、连梁等是短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节。当有扭转效应，建筑平面外边缘及角点处的墙肢会首先开裂；在地震作用下，高层短肢剪力墙结构将以整体弯曲变形为主，底部外围的小墙肢，截面面积小且承受较大的竖向荷载，破坏严重，尤其“一”字形小墙肢破坏最严重；在短肢剪力墙结构中，由于墙肢刚度相对减小，使连梁受剪破坏的可能性增加。因此，在短肢剪力墙结构设计中，对这些

14、薄弱环节，更应加强概念设计和抗震构造措施。例如，短肢剪力墙在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；适当增加建筑平面外边缘及角点处的墙肢厚度（宜取250mm，对底部外围的小墙肢根据需要可取用300mm），加强墙肢端部的暗柱配筋，严格控制墙肢截面的轴压比不超过0.6，以提高墙肢的承载力和延性；高层结构中连梁是一个耗能构件，连梁的剪切破坏会使结构的延性降低，对抗震不利，设计时应注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算，保证连梁的受弯屈服先于剪切破坏；短肢剪力墙宜在两个方向均有梁与之拉结，连梁宜布置在各肢的平面内，避免采用“一”字形墙肢；短肢剪力墙底部加强部位的配筋应符合规范

15、要求；等。参考文献：戴教芳多层框架异形柱设计探索J.工业建筑,1996,26(1):33-35.龙卫国异形柱受力性能及结构设计有关问题探讨J四川建筑，2000,20(2):50-52.赵玉祥钢筋混凝土高层建筑设计中若干问题的探讨J建筑结构学报.1998，19(2):12-22.赵艳静等钢筋混凝土异形截面双向压弯柱延性性能的理论研究J建筑结构.1999,29(1):16-21.【文章】剪力墙结构设计要点1.剪力墙结构设计要点22.钢筋混凝土抗震墙的设计的体会133.钢筋混凝土抗震墙的设计及新老规范的比较中的一些体会164.剪力墙设计的几个问题205.异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题251.

16、剪力墙结构设计要点 提交日期：2004-04-15 浏览: 973 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

17、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、100m B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、4 B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

18、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0.91.0 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

19、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 0.15 m/s2，办公、旅馆 0.25 m/s2 伸缩缝 1. 最大间距：现浇 45m，装配 65m 2. 可适当放宽最大间距的条件： 顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率 顶

20、层加强保温隔热措施，外墙设置外保温层 每隔3040m留出后浇带，带宽8001000mm，钢筋采用搭接接头，后浇带砼两个月之后浇灌 顶部楼层改用刚度较小的结构形式，或顶部设局部温度缝，将结构划分为长度较短的区段 采用收缩较小的水泥，减少水泥用量，砼中加入适宜的外加剂 提高每层楼板的构造配筋率，或采用部分预应力混凝土 防震缝 1. 最小宽度：按框架结构的50取用，但不宜小于70mm。 框架结构防震缝最小宽度规定为：高度15m的部分，70mm；超过15m的部分，6度、7度、8度、9度相应每增加高度5m、4m、3m、2m，缝宽加宽20mm 2. 缝两侧结构体系不同时，按不利情况确定 缝两侧房屋高度不同

21、时，按较低房屋高度确定 3. 缝沿房屋全高设置，地下室和基础可不设，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接 4. 相邻结构基础存在较大沉降差时，宜加宽防震缝 墙体布置 宜双向布置，尤其是抗震时应避免单向布置 门窗洞口宜上下对齐，成列布置。一、二、三级抗震时，底部加强部位不宜采用错洞墙，且所有部位不宜采用叠合错洞墙 墙肢长度不宜超过8m，且墙段总高与墙肢高度之比应大于2。当墙肢较长时宜开设洞口，各墙段间设置弱连梁 应避免楼面梁垂直支承在无翼墙的剪力墙的端部（审查要点3.6.3 / 6） 当墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应至少采取以下一种措施： 一般剪力墙的底部加强部位高度的取值： （说明：当

22、有地下室时，墙肢总高度应从地上一层（首层）算起，但底部加强部位应额外加上地下室的高度） 截面设计 构件截面长边与短边之比大于4时，宜按墙的要求进行设计（砼规10.5.1） 矩形截面独立墙肢的长度与厚度之比不宜小于5 当其比值小于5时其在重力荷载代表值作用下的轴压比限值，当一、二级抗震时，应较正常墙肢的相应值减0.1，三级抗震时为0.6 当其比值不大于3时宜按框架柱进行设计，但纵向钢筋的最小配筋率不变，且箍筋宜沿全高加密 双肢剪力墙的抗震设计中，墙肢不宜出现小偏拉，当任一墙肢出现大偏拉时，两墙肢均应将弯矩设计值和剪力设计值乘以1.25的增大系数 （说明：剪力墙墙肢不同受力状态的延性优劣 小偏拉

23、大偏拉 小偏压 大偏压） 剪力墙截面设计的内容：平面内的斜截面受剪、偏压或偏拉、平面外轴心受压 在集中荷载作用下，墙内宜设置暗柱，并注明暗柱纵筋的连接方式，无暗柱时应进行局部受压承载力验算 一级抗震时，墙体的水平施工缝处宜进行抗滑移验算 截面厚度 一、二级抗震时，底部加强部位 其他部位 （砼规11.7.9 / 1）补充：当墙端无端柱或翼墙时， 层高的1/12 三、四级抗震时，底部加强部位 其他部位 非抗震时， 当不能满足上述要求时，应进行墙体的稳定计算（高规附录D） 剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于160mm。 截面尺寸还应符合受剪要求 剪力墙的厚度不宜小于

24、楼层高度的1/25（砼规10.5.2） 轴压比限值 一般剪力墙 底部加强部位三级抗震无规定、二级抗震0.6、一级（7、8度）抗震0.5、一级（9度）抗震0.4 其他部位无规定 短肢剪力墙 各部位统一规定为三级抗震0.7、二级抗震0.6、一级抗震0.5，一字形墙应各降低0.1 砼强度等级 C20，带筒体和短肢剪力墙的结构C25 截面配筋 竖向和水平钢筋不应单排设置：截面厚度hw 400 时，可双排配筋； 400 截面厚度hw 700 时，宜三排配筋； 截面厚度hw 700 时，宜四排配筋 短肢剪力墙的全部纵向配筋率底部加强部位 1.2 ；其他部位 1.0 端部纵筋 墙肢每端的竖向钢筋不宜少于41

25、2或216，该处对应的拉筋直径不小于6mm（间距250mm）（砼规10.5.8） 非抗震设计时，剪力墙端部构造配置不少于412的纵筋，沿纵筋配置不少于直径6mm、间距250mm的拉筋（高规7.2.17/5）同上条 纵筋搭接长度： laE 和 la（抗震和非抗震） 竖向和水平分布钢筋 一般剪力墙： 最小配筋率： 一、二、三级抗震时，0.25 ；四级和非抗震设计时，0.20 间距： 300mm；直径： 8mm，但 墙肢厚度的1/10 以下特殊部位的剪力墙的分布钢筋应加强，最小配筋率不应小于0.25，间距不应大于200mm 房屋顶层剪力墙 长矩形平面房屋的楼梯间和电梯间剪力墙 端开间的纵向剪力墙 端

26、山墙 温度、收缩应力较大的部位，剪力墙水平和竖向分布钢筋应适当加强（砼规10.5.9） 水平分布钢筋搭接 搭接接头间距：同排水平分布筋搭接接头之间的水平净距 500mm 上、下相邻水平分布筋搭接接头之间的垂直净距 500mm 搭接长度： 1.2 laE 和 1.2 la（抗震和非抗震） 竖向分布钢筋搭接 搭接接头间距：可在同一高度搭接 搭接长度： 1.2 laE 和 1.2 la（抗震和非抗震） 拉筋 间距不应大于600mm，直径不应小于6mm（一般取为6600） 底部加强部位，约束边缘构件以外的拉筋间距应适当加密（一般取为6400） 构造边缘构件阴影区域内拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的

27、2倍（砼规11.7.16） 边缘构件 约束边缘构件的设置范围：一、二级抗震的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部 构造边缘构件的设置范围：一、二级抗震的剪力墙其他部位的墙肢端部 三、四级和非抗震设计的剪力墙全部部位的墙肢端部 在设置约束边缘构件的范围内，若墙肢底截面在重力荷载代表值作用下的轴压比小于下述的规定值，可按构造边缘构件设置（抗震规范6.4.6/1）（砼规11.7.4） 一级抗震（9度）0.1、一级抗震（8度）0.2、二级抗震0.3 约束边缘构件 剪力墙的约束边缘构件 配箍特征值v按下表取用，约束边缘构件的长度lc取下表数值、1.5 bw和450mm的最大值 项目 一级（9度） 一级

28、（7、8度） 二级 v 0.20 0.20 0.20 lc（暗柱） 0.25 hw 0.20 hw 0.20 hw lc（翼墙或端柱） 0.20 hw 0.15 hw 0.15 hw （说明： ，hw为剪力墙墙肢长度） 当有端柱、翼墙或转角墙时，lc （翼墙厚度300mm）或（端柱沿墙肢方向截面高度300mm）（砼规11.7.5 / 1） 翼墙长度不得小于其厚度的3倍，端柱截面边长不得小于墙厚的2倍，否则视为无翼墙或无端柱 竖向钢筋的配筋范围不应小于图中阴影面积，一、二级抗震时分别不应小于616和614，且分别不应小于阴影面积的1.2和1.0 （一般来说，端部纵筋配置在阴影范围内，阴影范围之外

29、、lc范围之内部分的纵筋按竖向分布钢筋配置） v要求的箍筋范围为图中阴影所示，箍筋直径不应小于8mm，一、二级抗震时，箍筋间距分别不应大于100mm和150mm 构造边缘构件 剪力墙的构造边缘构件 构造边缘构件的范围见上图，最小配筋率应符合下表规定 底部加强部位 其他部位 抗震等级 纵向钢筋最小用量（取较大值） 箍筋 纵向钢筋最小用量（取较大值） 箍筋 最小直径（mm） 最大间距（mm） 最小直径（mm） 最大间距（mm） 一级 0.008Ac，614 8 150 二级 0.006Ac，612 8 200 三级 0.005Ac，412 6 150 0.004Ac，412 6 200 四级 0.

30、005Ac，412 6 200 0.004Ac，412 6 250 箍筋的无支长度不应大于300mm，拉筋水平间距不应大于纵筋的2倍 （当拉筋隔一拉一时，纵筋间距150mm；当每道纵筋均设拉筋时，纵筋间距一般均可满足要求300mm） 当墙端部为端柱时，端柱的纵筋和箍筋宜按框架柱的构造要求配置 连梁 跨高比大于5时，按框架梁设计 楼面主梁不宜支承在连梁上 连梁可作刚度折减，折减系数不低于0.5 连梁应进行斜截面抗剪承载力计算，当连梁截面尺寸不满足抗剪要求（超筋）时，可如下处理 1. 减小连梁截面高度 2. 可对连梁进行内力调幅，以降低剪力设计值。此法应尽量避免，且调幅范围应当限值，因为连梁已经进

31、行了刚度折减 3. 当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可考虑在大震作用下该连梁不参与工作，按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下的内力分析，墙肢按两次计算所得的较大内力进行配筋设计 纵筋设置： 1. 规范未规定纵筋的最小配筋率，可参照同一级框架梁的要求，但纵筋在保证受弯承载力的前提下，应越小越好，以使连梁在地震作用下尽早屈服、耗散能量，形成抗震的第一道防线 2. 洞口上、下两边的连梁内纵筋面积不宜小于被洞口截断的水平分布筋面积的一半，且2根，12mm（砼规10.5.8） 箍筋设置： 1. 抗震设计时，连梁箍筋沿全长的构造按框架梁端加密区箍筋的构造要求采用 2. 洞口连梁全长配箍：直径6mm，间

32、距150（砼规10.5.14） 3. 顶层连梁的纵向钢筋锚固范围内，应设置箍筋（抗震规范6.4.11），箍筋直径与该连梁的箍筋相同，但间距不宜大于150mm 腰筋设置： 1. 连梁范围内，墙体的水平分布筋应作为连梁的腰筋拉通连续配置 （一般情况下，连梁腰筋即为墙体水平分布筋） 2. 连梁截面高度大于700mm时，两侧腰筋的直径不小于10mm，间距不应大于200mm 3. 连梁跨高比不大于2.5时，两侧腰筋的面积配筋率不应小于0.3 4. 腰筋置于连梁箍筋的外侧（00G101） 一、二级抗震，且连梁跨高比2、墙厚200时，连梁内除普通箍筋外，宜另设斜向交叉构造钢筋（抗震规范6.4.10），其直径

33、不小于12mm，斜筋应按受拉钢筋的锚固长度要求锚入墙内 开洞、错洞 当剪力墙面开有各边长小于800mm的非连续小洞口，且整体计算中不考虑其影响时，洞口四周可不另设加强钢筋，应将被洞口截断的墙内分布钢筋分别集中配置在洞口四边，且钢筋直径不应小于12mm 剪力墙面内边长小于300mm的洞口要按要求预留 穿过连梁的管道宜预埋套管，洞口上下的有效高度 ，且洞口处宜补强钢筋，单侧补强214 连梁被洞口削弱的截面应进行承载力验算 楼板开大洞削弱后，如下措施予以加强： 1. 加厚洞口附近楼板，提高楼板配筋率，双层双向布筋，加配斜向钢筋 2. 洞口边缘设边梁、暗梁 3. 楼板洞口角部配置斜向钢筋 短肢剪力墙特

34、殊规定 定义：墙肢截面高度与厚度之比为58 截面厚度不小于200mm 最大适用高度应比一般剪力墙结构的规定值适当降低，且不应大于100m（7度抗震）和60m（8度抗震） 短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜大于总力矩的50 抗震等级应比一般剪力墙提高一级采用 7、8度抗震时，宜设置翼缘，且一字形短肢墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁 不应适用于B级高度和9度抗震的A级高度 楼盖 高度超过50m时，宜采用现浇楼盖 现浇楼盖砼强度宜在C20C40之间，板厚可按跨度的1/351/45采用 施工图绘制 地上和地下部分，剪力墙的水平分布筋均在竖向分布筋之外侧 洞口错开时，宜将连梁锚入暗柱内，形

35、成暗框架 设计说明： 1. 剪力墙的底部加强区的范围 2. 剪力墙的拉筋为6600，底部加强区为6400 3. 转角窗（阳台）的窗下填充墙，在转角处设置构造柱，并增设水平配筋腰带与两侧剪力墙端连接，构造柱配筋按框架柱构造要求 他山之石 应避免将大梁穿过较大房间，住宅中严禁梁穿房间 设有转角窗（阳台）的高层住宅剪力墙结构不宜再设置跃层单元 B级高度和9级抗震的A级高度的高层建筑在角部剪力墙体上开设转角窗（阳台）应慎重，需进行专门研究 非抗震设计和7、8、9度抗震设计的A级高度的高层建筑，在设置转角窗（阳台）时，宜如下处理 1. 转角处沿窗线设置挑梁并相交 2. 靠窗边的墙端暗柱配筋加强，尤其是箍

36、筋加强，必要时暗柱可按约束边缘构件配筋，或在建筑允许的情况下，靠窗边的墙端设端（壁）柱 3. 板内设斜向暗梁（或直接设斜向拉结筋），以连接窗边两墙体， 或在建筑允许的情况下，直接设斜向连梁 4. 将该房间的楼板加厚，双向双层配筋加强 5. 转角窗窗下墙体设置构造柱，并增设水平配筋腰带与两侧构造柱连接 6. 窗边两道墙体应尽量避免一字形墙、短肢墙，并控制轴压比 长宽比小于2的连梁的受剪承载力较低，宜避免采用 说明：除“他山之石”外，未注明之规定，均出自于高规 提 交 人: tjadri_cb原 作 者: 程斌文章来源: 晓东CAD家园网 共 1 页 Page: 1钢筋混凝土抗震墙的设计的体会.

37、抗震墙广泛用于多层和高层钢筋混凝土房屋,2001规范规定的7种现浇钢筋混凝土结构房屋 中,除框架结构外，其余6种结构体系均与剪力墙有关，所以有必要重点对剪力墙结构作一个重点研究. 在受力方面，因为剪力墙的刚度大，容易满足小震作用下结构尤其是高层结构的位移限值。在地震作用下，其变形小，破坏程度低，可以设计成延性抗震墙，大震时通过连梁和墙肢底部的塑性铰范围内的塑性变形，耗散地震能量，在与其他结构共同工作的同时，能吸收大部分的能量，降低其他结构的抗震要求，在设防较高的地区（8度及区以上地区）优点更为突出。 抗震墙由墙肢和连梁两部分组成。设计时应遵循强墙弱梁；强剪若弯的原则。即连梁的屈服先于墙肢；连梁

38、和墙肢均应为弯曲屈服。 与89规范相比，2001规范在剪力墙抗震设计特别在抗震构造方面有比较大的变化。 主要包括： 1。底部加强区高度的变化 2墙肢组合截面的弯矩。剪力设计值和连梁组合的设计值 3分布钢筋的最小配筋率 4增加了剪力墙的轴压比的限值 5将边缘构件分为约束边缘构件 和 构造边缘构件 两种边缘构件的构造不同，加强了应加强的部位，放松了可放松的部位。使抗震墙的设计更具合理性 62001规范取消了89规范的“弱连梁”和 “小墙肢”的术语，代之以“跨高比”和墙肢长度和厚度的比值，应当说在概念上是没有区别，但89规范虽然对“弱连梁”作了规定但在设计中难以确定社么是弱连梁 一 抗震墙设计的一般

39、要求 1. 抗震墙的布置原则： 作为主要的抗侧力构件，合理的布置是构建良好抗震性能的基础。应遵循 “八字方针”即“对称 均匀 周边 连续”外，还须注意： a. 将长墙分成墙段 对于抗震墙结构和部分框支抗震墙结构，若内纵墙很长，且连梁的跨高比小，刚度大，则墙的整体性好，在水平地震作用下，墙的剪切变形较大，墙肢的破坏高度可能超过底部加强部位的高度，2001规范规定（6。1。9。1）将将长墙分成墙段，使墙的高宽比大于2。墙段由墙肢和连梁组成。89规范也有相同的规定（第6。1。13条）区别在于：连梁。89规范为弱连梁2001规范为跨高比不小于6 的连梁其目的是：设置刚度和承载力较小的连梁，在地震作用下

40、可能先破坏，屈服。使墙段成为抗侧力单元，且墙段以弯曲变形为主。 b. 避免墙肢长度突变 抗震墙和部分框支抗震墙结构的墙肢的截面长度，沿高度不宜有突变，当抗震墙的洞口比较大时，以及一 二级抗震 墙的底部加强区，不宜有错洞布置的剪力墙。 2框支层墙体的布置： a. 对框支层刚度的要求 部分框支的抗震墙结构的框支层，抗震墙减少，侧向刚度降低，在地震作用时有可能变形集中在框支层。框支层是使结构具有良好抗震性能的关键部位。对于矩形平面的部分框支的抗震墙结构为避免框支层成为薄弱层或软弱层，2001规范第6。1。9。3条规定：框支层的侧向刚度不应小于上一层非框支层侧向刚度的50%。（应该说规范的要求并不过分

41、，设计时应尽量避免这种对抗震极为不利的结构形式。与建筑师一起努力，为建造牢固的建筑产品而共同奋斗） 新规范取消了原89规范对框支层落地剪力墙数量的规定，从设计上讲比原规范抽象但却更加合理，所以我建议：在平面布置时可以借用原规范的数量控整理为直观的手段，然后进行量化计算。 c. 框支墙落地的间距不宜过大 框支层的水平地震剪力主要由落地剪力墙承担.作用在紧邻框支层的上一层非落地剪力墙的水平力亦通过框支层楼板传到落地墙，为保证楼板有足够大的平面内刚度（传递水平力）2001规范规定：落地墙的最大水平间距不宜大于24米（第6。1。9。3条）取消了原“四开间”的含糊概念。另外，新旧规范均对框支层楼板提出了

42、具体的特殊规定（附录E。1）希望能引起设计者的高度重视。 d. 部分落地墙宜设计成筒体，以增加抗扭刚度和抗侧刚度 此条在实践中似较难作到，但须与建筑专业很好协调的话，相信效果一定会很明显。 3框架-抗震墙结构的抗震墙的布置： 框架-抗震墙结构在实际工程中运用最多（对高层而言）布置要点是：位置和数量 抗震墙的数量以满足刚度即满足层件位移限值为宜，位置相对灵活，但应符合规范第6。1。8和6。1。5条的规定 a. 沿房屋高度，抗震墙宜连续布置，宜全长贯通，避免切断，且洞口宜上下对齐，避免墙肢长度的突变。对外墙而言较容易作到，这与上述的“八字方针”相统一，内墙有时相对较困难。 b. 不宜开大洞口，避免

43、削弱抗震墙的 刚度取消了89规范对洞口面积的限值的规定，但在实际中对此条规定较难掌握，由此引起的争执亦屡见不鲜。 c. 洞边距柱柱端（注意：指距柱内侧）不小于300。以保证柱作为边缘构件的作用和约束边缘构件的长度。 d. 双向抗侧力的结构形式。且纵横墙宜相连，使彼此成为有翼缘的剪力墙 不但可以增加刚度，同时还能有效地提高塑性变形的能力 e. 对于较长的房屋，不宜在房屋的端部设剪力墙 以避免温度应力对剪力墙的不利影响。 f. 对于一 二级抗震墙 ，其连梁的跨高比不宜大于5。且高度不小于400。连梁有较大的刚度，可保证墙体的整体性能良好并能增大耗能能力。 g. 柱中线与梁 墙中线不宜大于柱宽的1/

44、4。以减少地震作用对柱的扭转效应。否则应通过加水平腋。加强柱内配箍率等方法加以弥补。 4抗震墙及连梁的截面尺寸的有关规定： 新老规范基本相似，但具体数值并不相同 主要包括：截面尺寸 最大剪压比 最小墙体厚度等 a. 最大剪压比限值：（89规范无此条） 对剪跨比大于2的剪力墙和跨高比大于2。5的连梁 剪压比不应大于0。2 剪跨比小于2的剪力墙和跨高比小于2。5的连梁剪压比不大于0。15（第6。2。9条）原因是：剪跨比小的墙和跨高比小的连梁其剪切变形较大，甚至以剪切变形为主，故对剪压比的要求应更严格一些。 实验表明：剪压比超过一定值时，将过早出现斜向裂缝,增加在、水平筋和箍筋的方法没有作用 ，在箍

45、筋水平筋未屈服前混凝土即已在剪压的共同作用下破碎。 合理的方法是：加大混凝土强度等级，加厚墙 梁 或加长墙的长度，但不宜加高梁的高度 在计算墙肢的剪跨比时弯矩和剪力均取地震作用下的效应组合的计算值，当楼曾上下端计算弯矩不同时，取较大值（反弯点不在层高的1/2处或反弯点不在本层的楼层内时） b. 抗震墙的 最小厚度： 框架-剪力墙结构的 底部加强区不小于200 且不小于层高的1/16（老规范无此条） 框架-剪力墙结构的 其他部位不小于160 且不小于层高的1/20（老规范同） 框架-剪力墙结构的 墙的周边应设置梁或暗梁 端柱组成边框。 其他结构的 一 二级不小于160 且不小于层高的1/20（

46、其他结构的 三四级不小于140 且不小于层高的1/25 其他结构的 一 二级底部加强区不小于200 且不小于层高的1/16（无端柱或翼墙时 不小于层高的1/12）。 2001规范对二级剪力墙的厚度比远规范严格；增加了四级抗震等级下剪力墙 的厚度和一一 二级抗震墙底部加强区的墙厚的要求. -多塔结构的周期问题我正在做一双塔结构。有一问题：塔1和塔2之间会相互影响吗？周期应该分开计算吗？该结构地下2层，地上4层裙房，地上第五层是转换层。一个塔是地上18层，另一个塔是地上23层。我算了三个模型：一个是整体计算，按多塔计算；另一个是底盘左塔；另一个是底盘右塔。我把计算结果给大家列出来：周期：模型一振型

47、号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 2.3332 165.58 0.92 ( 0.78+0.14 ) 0.08 2 2.1371 73.73 0.99 ( 0.15+0.84 ) 0.01 3 1.9432 80.59 0.94 ( 0.08+0.86 ) 0.06 4 1.8954 172.65 0.87 ( 0.85+0.02 ) 0.13 5 1.7820 132.19 0.24 ( 0.11+0.13 ) 0.76 6 1.6105 47.24 0.05 ( 0.04+0.02 ) 0.95 7 0.7673 177.81 0.91 ( 0.86+0.05 ) 0.

48、09 8 0.6568 74.02 0.98 ( 0.05+0.94 ) 0.02 9 0.5745 124.24 0.59 ( 0.17+0.42 ) 0.41 10 0.5460 24.62 0.77 ( 0.66+0.11 ) 0.23 11 0.5031 144.28 0.52 ( 0.34+0.18 ) 0.48 12 0.4579 172.32 0.91 ( 0.89+0.02 ) 0.09 13 0.4378 104.90 0.18 ( 0.02+0.16 ) 0.82 14 0.4158 68.04 0.58 ( 0.15+0.43 ) 0.42 15 0.3953 81.38

49、 0.83 ( 0.03+0.80 ) 0.17 16 0.2805 147.28 0.39 ( 0.23+0.16 ) 0.61 17 0.2793 35.21 0.40 ( 0.26+0.14 ) 0.60 18 0.2573 141.19 0.90 ( 0.54+0.36 ) 0.10模型二振型号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 1.7426 145.47 0.90 ( 0.60+0.29 ) 0.10 2 1.5816 53.82 1.00 ( 0.35+0.65 ) 0.00 3 1.2937 137.39 0.10 ( 0.05+0.05 ) 0.90 4 0.

50、6700 179.16 0.91 ( 0.89+0.02 ) 0.09 5 0.5658 75.62 0.97 ( 0.03+0.93 ) 0.03 6 0.4899 143.59 0.41 ( 0.24+0.17 ) 0.59 7 0.3776 11.28 0.49 ( 0.47+0.02 ) 0.51 8 0.3435 8.86 0.50 ( 0.49+0.01 ) 0.50 9 0.3181 86.08 0.91 ( 0.02+0.89 ) 0.09 10 0.1992 159.52 0.48 ( 0.42+0.06 ) 0.52 11 0.1900 63.08 0.46 ( 0.10+

51、0.36 ) 0.54 12 0.1798 20.62 0.54 ( 0.42+0.12 ) 0.46 13 0.1722 103.71 0.73 ( 0.04+0.69 ) 0.27 14 0.1345 175.76 0.79 ( 0.77+0.02 ) 0.21 15 0.1243 40.72 0.66 ( 0.18+0.48 ) 0.34 16 0.1202 138.55 0.69 ( 0.40+0.30 ) 0.31 17 0.1146 75.14 0.56 ( 0.25+0.30 ) 0.44 18 0.1071 51.36 0.54 ( 0.39+0.14 ) 0.46模型三：振型号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 1.9432 65.27 0.98 ( 0.17+0.81 ) 0.02 2 1.8956 154.15 0.98 ( 0.80+0.18 ) 0.02 3 1.5914 53.85 0.05 ( 0.03+0.01 ) 0.95 4 0.6856 6.38 0.91 ( 0.89+0.02 ) 0.09 5 0.5949 99.70 0.98 ( 0.03+0.96 ) 0.02 6 0.5071 43.40 0