剪力墙结构

高层 剪力墙 异形柱随着人们对住宅，特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高，原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。于是在原有剪力墙的基础上，吸收了框架结构的优点，逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式，即“短肢剪力墙结构”和“异形柱框架结构”型式。这两种新的结构由于在很大程度上克服了普通框架与普通剪力墙结构的缺点，受到了建筑师的肯定，更得到了住户与房开商的欢迎，为此，本文对这两种新的高层住宅结构型式的受力特点、结构分析及构造要求进行阐述。

1 短肢剪力墙结构

短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。

这种结构型式的特点是：

①结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本上不与建筑使用功能发生矛盾；

②墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置；

③能灵活布置，可选择的方案较多，楼盖方案简单；

④连接各墙的梁，随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内，可隐蔽；

⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度和强度要求。

对短肢剪力墙结构的设计计算，因其是剪力墙大开口而成，所以基本上与普通剪力墙结构分析相同，可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法，前者如建研院的TBSA、TAT，广东省建筑设计院的广厦CAD的SS模块，后者如建研院的TBSSAP、SATWE，清华大学的TUS，广东省建院的SSW等。其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况，精度较高。虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广，但对墙肢较长的短肢剪力墙，应该用空间杆-墙组元程序进行校核。

在进行以上分析后，按《高层建筑结构设计与施工规范》进行截面与构造设计，相对于异形柱结构，短肢剪力墙结构的理论与实践较为成熟，但这种结构在结构设计中仍然有需要引起重视的方面。

（1）由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小，设计时宜布置适当数量的长墙，或利用电梯，楼梯间形成刚度较大的内筒，以避免设防烈度下结构产生大的变形，同时也形成两道抗震设防；

（2）短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢，当有扭转效应时，会加剧已有的翘曲变形，使其墙肢首先开裂，应加强其抗震构造措施，如减小轴压比，增大纵筋和箍筋的配筋率；

（3）高层短肢剪力墙结构在水平力作用下，显现整体弯曲变形为主，底部外围小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力，由一些模型试验反映出外周边墙肢开裂，因而对外周边墙肢应加大厚度和配筋量，加强小墙肢的延性抗震性能。短肢墙应在两个方向上均有连接，避免形成孤立的“一”字形墙肢；

（4）各墙肢分布要尽量均匀，使其刚度中心与建筑物的形心尽量接近，必要时用长肢墙来调整刚度中心；

（5）高层结构中的连梁是一个耗能构件，在短肢剪力墙结构中，墙肢刚度相对减小，连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁，而不同于一般剪力墙间的连梁，不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调，使其设计内力降低，应按普通框架梁要求，控制砼压区高度，其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%-80%来解决，按强剪弱弯，强柱弱梁的延性要求进行计算。

2 异形柱结构

异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4，相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙，常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。

这种结构的特点是：

①由于截面的这种特殊性，使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大，导致各向刚度不一致，其各向承载能力也有较大差异；

②对于长柱（H/h>4）可以不考虑剪切变形的影响，控制轴压比较小时，受力明确，变形能力较好。而对短柱（H/h<4），剪切变形占有相当比例，构件变形能力下降。异形柱通常在短柱范围，且属薄壁构件，即使发生延性的弯曲形破坏，也因截面曲率M/EI或εcu/χ（εcu为砼的极限压应变，χ为截面受压区高度）较小，使弯曲变形性能有限，延性较差；

③异形柱由于是多肢的，其剪切中心往往在平面范围之外，受力时要靠各柱肢交点处核心砼协调变形和内力，这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力，而该剪应力的存在，使柱肢易先出现裂缝，也使得各肢的核心砼处于三向剪力状态，它使得异形柱较普通截面柱变形能力低，脆性破坏明显；

④特别是异形柱不同于矩形柱，它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况，其延性更差。由国内外大量的试验资料和理论分析[2]，异形柱的破坏形态为：弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等，影响其破坏形态的因素有：荷载角、轴压比、柱净高与截面肢长比（剪跨比），配箍率以及箍筋间距S与纵筋直径D的比值等。由于其受力性能的复杂，设计中必须通过可靠的计算和必要的构造措施来保证其强度和延性。

目前，异形柱结构设计还没有统一的国家规范，仅有两部地方性法规，即广东省标准DBJ/T15-15-95和天津市标准DB29-16-98可供参考。

在进行异形柱结构设计时，除满足高规中对结构布置要求外，还应注意几个方面的问题：

（1）异形框架的计算

由于其截面的特殊性，在柱截面对称轴内受水平力作用时，弹性分析计算其翘曲应力很小，此时如同承受水平力的偏压构件，仍可按平截面假定分析，按砼设计规范计算，特别是在框——剪，框——筒结构中，对6度及其以下烈度区的Ⅰ、Ⅱ类场地，框架柱只承担水平风载的一小部分，如按一般偏压柱计算，误差较小。此时异形柱可用等刚度等面积代换成矩形柱后由程序进行整体分析。而在水平力较大，且水平力作用在非主轴方向，则翘曲应力不容忽视，按平截面假定误差较大，则应对异形柱框架结构进行有限元分析，决定内力和配筋位置及大小。在进行内力计算和配筋计算时，宜选用带有异形柱计算功能的计算软件。现在有一些软件没有异形柱截面形式，如要用它进行计算，要先进行等刚度等面积换算成矩形柱，进行整体分析，得到双向内力后再进行异形柱的截面设计，其工作量相当大，且截面设计的可靠性不高。目前，国内可直接进行异形柱截面内力计算和截面设计的软件有建研院的TAT、SATWE程序，广东省建院的SS、SSW程序以及天津大学的钢筋砼异形柱结构配筋计算程序CRSC这些程序均用数值积分法进行正截面配筋设计，准确性较高，经过大量工程校算，能有效地满足结构安全性要求。

（2）轴压比控制

对框架结构，框-剪结构，柱的延性对于耗散地震能量，防止框架的倒塌，起着十分重要的作用，且轴压比又是影响砼柱延性的一个关键指标。由试验结构分析[3]，柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降。

在高轴压比情况下，增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小，因而轴压比大小的控制对柱的延性影响至关重要，特别是异形柱结构剪力中心与截面形心不重合，剪应力使砼柱肢先于普通矩形压剪构件出现裂缝，产生腹剪破坏，加上异形柱多属短柱，这些导致异形柱脆性明显，使异形柱的延性普遍低于矩形柱，因而对异形柱的轴压比要严格控制。

在广东规程中，其轴压比按砼设计规范中的要求减少005，但其适用高度较低，一般为35 m当高层建筑的高度进一步加大时，其水平力的影响会愈来愈显著，对结构的延性要求也愈高。由天津大学土木系对异形柱延性资料可知，影响异形柱延性的因素比普通柱要复杂，且不同的柱截面形式，如L型、T型、十字型，在相同水平侧移下，其延性性能也有较大差异，因而，轴压比控制应参考天津规程。但天津规程的控制过于繁锁，在结构计算中，柱的纵筋与箍面的直径还没有设定，因而箍筋间距与纵筋直径的比值还无法确定。为在实际工作中便于使用，可按不同的截面形式（L、T、十字型）与不同的抗震等级两项指标从严控制，对低烈度地区的这类结构是能够满足其延性要求的。

（3）配筋构造

在正确的结构选型及计算后，截面内钢筋的构造也是保证异形柱受力性能的重要因素。由于异形柱截面的特点，柱肢端部会出现较大应力，加上梁作用于柱肢上应力的不均匀，一般越靠肢端应力越大，对柱肢形成偏心压力，进一步加大肢端压应力。因而在异形柱配筋时，应在肢端设暗柱，暗柱的外排钢筋由计算而定。离端部厚度范围内设2Ф14的构造纵筋，箍筋同柱，这样可限制柱肢的砼裂缝的开展，提高异形柱局部抗压抗剪强度及变形能力。柱上的箍筋不仅能抗剪，也可约束砼变形，增大其延性。异形柱由于不易形成多肢复合箍，因而其配筋率只能由加大箍筋直径和加密间距来实现。相同配箍率下，箍筋直径大，其延性指标好，因而箍筋且用Ф8、Ф10，其间距可比普通柱箍筋间距小。

总之，短肢剪力墙结构与异形柱框架结构有着较大的市场需求，在设计中根据其受力的特点，充分了解其破坏的各种机理，选用合理的结构形式，正确掌握计算机分析方法和截面配筋，其结构才能有可靠的安全保证

请采纳。

上面那位兄弟你所说的是 框架短肢剪力墙结构 对于这种结构我给你分析分析 我是搞结构设计的 我想我是有点发言权的

短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。

这种结构型式的特点是：

①结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本上不与建筑使用功能发生矛盾；

②墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置；

③能灵活布置，可选择的方案较多，楼盖方案简单；

④连接各墙的梁，随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内，可隐蔽；

⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度和强度要求。

下部为框架，上部为实体墙，下柔上刚，且下轻上重。本身就给人一种头重脚轻的感觉

对短肢剪力墙结构的设计计算，因其是剪力墙大开口而成，所以基本上与普通剪力墙结构分析相同，可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法，前者如建研院的TBSA、TAT，广东省建筑设计院的广厦CAD的SS模块，后者如建研院的TBSSAP、SATWE，清华大学的TUS，广东省建院的SSW等。其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况，精度较高。虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广，但对墙肢较长的短肢剪力墙，应该用空间杆-墙组元程序进行校核。

在进行以上分析后，按《高层建筑结构设计与施工规范》进行截面与构造设计，相对于异形柱结构，短肢剪力墙结构的理论与实践较为成熟，但这种结构在结构设计中仍然有需要引起重视的方面。

（1）由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小，设计时宜布置适当数量的长墙，或利用电梯，楼梯间形成刚度较大的内筒，以避免设防烈度下结构产生大的变形，同时也形成两道抗震设防；

（2）短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢，当有扭转效应时，会加剧已有的翘曲变形，使其墙肢首先开裂，应加强其抗震构造措施，如减小轴压比，增大纵筋和箍筋的配筋率；

（3）高层短肢剪力墙结构在水平力作用下，显现整体弯曲变形为主，底部外围小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力，由一些模型试验反映出外周边墙肢开裂，因而对外周边墙肢应加大厚度和配筋量，加强小墙肢的延性抗震性能。短肢墙应在两个方向上均有连接，避免形成孤立的“一”字形墙肢；

（4）各墙肢分布要尽量均匀，使其刚度中心与建筑物的形心尽量接近，必要时用长肢墙来调整刚度中心；

（5）高层结构中的连梁是一个耗能构件，在短肢剪力墙结构中，墙肢刚度相对减小，连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁，而不同于一般剪力墙间的连梁，不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调，使其设计内力降低，应按普通框架梁要求，控制砼压区高度，其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%-80%来解决，按强剪弱弯，强柱弱梁的延性要求进行计算

对于安全你是不用担心的 才三层完全满足结构安全墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置 能灵活布置，可选择的方案较多 至于装修你那想法是点问题的部分可以修改 具体的建筑图纸我也没看着也不好轻易下定论 因为都是有规范的 到时候你跟开发商商量或跟其他业主商量 我的回答望满意 可是花费了不少时间 不会没点报酬吧 祝好运！！

曾经有一个学员向我学习结构设计手算，他提出了自己想学习的手算项目，我在其基础上进行了细化，现列出来供大家参考。

1、混凝土梁的手算

对于混凝土梁的手算，需要学习的内容主要有：

一  混凝土梁的手算                                              分为单筋、双筋；

正截面配置纵筋筋计算     经济配筋率概念 

承载能力极限状态                                工程应用（设计

斜截面配筋箍筋计算        和加固）                                       

混凝土梁                              

手算内容                           混凝土梁裂缝宽度计算

正常使用极限状态 

混凝土梁挠度计算

一  混凝土梁的手算                                              分为单筋、双筋；

正截面配置纵筋筋计算     经济配筋率概念 

承载能力极限状态                                工程应用（设计

斜截面配筋箍筋计算        和加固）                                       

1混凝土梁                              

手算内容                           混凝土梁裂缝宽度计算

正常使用极限状态 

混凝土梁挠度计算

弯矩图和剪力图计算

简支梁      截面尺寸确定

弯矩图和剪力图计算

2 混凝土梁的       悬挑梁      截面尺寸、钢筋锚固等构造要求的确定

受力计算及截面               弯矩图和剪力图计算

尺寸确定         连续梁      配筋包络图及钢筋锚固与截断计算

截面尺寸确定

可选学内容：混凝土梁同时受到弯矩、剪力及扭矩作用时的弯剪扭配筋计算，工程中涉及到常用构件有：雨篷梁、框架边梁、弧线梁等。

二、混凝土柱的手算                                      

轴心受压短柱       

轴心受压承载力计算                               

轴心受压长柱                                              

混凝土柱                                            对称配筋与非对称配筋              

手算内容                           大偏心受压        正截面承载力与 相关曲线及应用

偏心受压承载力计算   小偏心受压

可选学内容：混凝土柱除了受到竖向力还受到诸如风、地震等水平荷载作用时水平箍筋计算。

三、 混凝土板的手算                    

配筋计算

作为基本构件的板手算          裂缝宽度及挠度计算 

钢筋构造要求                                  

混凝土板的                                                      弹性方法

计算内容                                      单向板楼盖体系

连成一体的整体式板配筋计算                      塑性方法  

双向板楼盖体系（同样涉及弹性、塑性方法，重点讲解弯矩调幅方法）

四、混凝土构件的各种连接方式及其手算要点 

铰接

类型     刚接

定向滑移约束

影响:不同连接方法对混凝土构件的内力及变形影响很大；

不同连接方法下构件的内力计算

连接方式      

手算要点   

不同连接方法下构件的挠度计算

板与梁之间的连接

实际工程中的辨识     梁与柱之间的连接

对称结构对称面上的连接

注：各种连接方式辨识和理解，涉及到材料力学及结构力学的基本理论，而且力学理论是学好结构设计的基础之一，非常重要。

五、风荷载计算

荷载代表值概念：风荷载标准值、风荷载设计值、组合值和准永久值等    

基本风压的确定原则

风荷载计算    风振系数计算及注意点

体型系数计算及注意点

风压高度变化系数计算

多层及高层结构风荷载手算应用实例及注意点

可选学内容：风荷载与恒载、楼面活载以及地震荷载最不利组合计算。

六、女儿墙的计算，构造柱间距的确定等内容。

女儿墙截面受压承载力计算    

女儿墙局部受压承载力计算

女儿墙的计算   女儿墙高厚比计算

女儿墙中圈梁与构造柱设计等构造要求

满足墙体稳定性计算要求    

构造柱的计算  

满足规范对间距、截面尺寸及配筋等构造要求

延伸内容：女儿墙和构造柱属于砌体结构中的一种基本构件，其他重要基本构件还包括纵横承载内墙、独立砖柱等，延伸学习的内容包括这些基本构件的独立计算、由基本构件组合而成的整体结构手算以及砌体结构的抗震计算等。

七、楼梯计算              梯段板

板式楼梯   板 

梁

楼梯计算              踏步板

梁式楼梯   斜梁

板

梁

手算原理

螺旋楼梯  

PKPM计算操作

八、基础手算

按轴心受压基础和构造初步估算基底面积    

1、柱下独基的计算    计算基底内力

计算基底压力（轴心和偏心）

验算地基承载力       受冲切承载力

基础截面承载力计算   截面受弯承载力

基础沉降计算（必要时）

初步估算基底面积    

2、墙下条基的计算    计算基底内力

计算基底压力（轴心和偏心）

验算地基承载力       受冲切承载力

基础截面承载力计算   截面受弯承载力

基础沉降计算（必要时）

按构造要求初步确定柱下条形基础梁的高度、翼板厚度、 基础梁端部悬挑长度等。

3、柱下条基的计算    交叉条形基础交点上的柱荷载分配计算                   

柱下条基按连续梁的计算原理      

柱下条基按弹性地基梁的计算原理

基础沉降计算（必要时）

根据桩的类型确定单桩承载力特征值

4、桩基的计算       根据桩顶整体内力计算单桩桩顶最大及最小轴力                   

确定桩基础的桩数量      

按构造要求初步确定桩基平面布置图（含承台的截面尺寸及高度）                    

桩基承台抗冲切承载力计算（验算高度 第8515条）

桩基承台抗剪切承载力计算（确定箍筋）

桩基承台抗弯承载力计算（确定纵向钢筋）

桩基础沉降验算

筏板基础埋深的确定

5、筏板计算          筏板基础地基承载力的确定（是否考虑地下水浮力的影响）                   

无肋梁筏板基础的板带计算法

筏板基础的内力计算方法    肋梁式筏基板元法和梁元法   

筏板基础的抗冲切承载力计算

筏板基础的抗剪切承载力计算

筏板基础的抗弯承载力计算

筏板基础的沉降验算

沉降控制复合桩基又称为减沉桩基础、疏桩基础或减沉疏桩基础。

沉降控制复合桩基的基本概念

6、复合桩基的计算   复合桩基的承台面积和桩数确定                   

复合桩基的沉降计算      

复合桩基的承载力验算

复合桩基承台抗冲切承载力计算

复合桩基承台抗剪切承载力计算

复合桩基抗弯承载力计算

九、高层结构设计

高层钢筋混凝土建筑结构体系与布置

高层建筑的地震作用计算方法                   

高层结构设计    框架结构设计要点      

框-剪结构设计要点

剪力墙结构设计要点

肋梁楼盖设计中，主梁是荷载主要的承重构件，次梁和板把相关的荷载均匀地传递到主梁上，再由主梁将荷载传递到竖向受力构件（主要是柱子、承重墙）；要求主梁有较大强度储备，对裂缝宽度、构件变形控制严格，不宜按内力重分布方法计算，因此主梁采用弹性设计法进行设计。

弹性设计法：是指以结构的弹性极限载荷为强度指标的设计方法。

结构的弹性极限载荷是指在某载荷值下结构存在有点或有线上各点的应力达到弹性极限（实际上就是屈服极限，因为工程应用上一般并不区分材料的比例极限、弹性极限和屈服极限，都以屈服极限表示），这个载荷值就称为弹性极限载荷。

结构承载力的可靠度低于按弹性理论设计的结构，结构的变形及塑性绞处的混凝土裂缝宽度随弯矩调整幅度增加而增大。

相对应的次梁和板采用塑性计算的依据

规范规定：各种双向板可按弹性进行计算（《混凝土结构设计规范》527 规定），同时应对支座或节点弯矩进行调幅（531 条规定的，其实这也是考虑塑性内力充分布）；

连续单向板宜按塑性计算（《混凝土结构设计规范》531 条规定），同时尚应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施。

承受均布荷载的周边支承的双向板，可按塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态设计（《混凝土结构设计规范》532 规定），同时应满足正常使用极限状态的要求。

塑性计算适用条件（CECS51 : 93）：对于直接承受动荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构，不应采用考虑塑性内力充分布的分析方法。受力钢筋宜采用HRB335 级、HRB400 级热轧钢筋；混凝土强度等级宜在C20～C45 范围内；截面的相对受压高度ξ 不应超过035 也不宜小于010（如果截面按计算配有受压钢筋，在计算ξ时可考虑受压钢筋的作用）。采用冷轧带肋钢筋的混凝土结构不宜考虑内力充分布。

从理论上说，无论何种算法都是没问题的，但在实际工程中不同的计算方法其钢筋用量相差10%~30%，因此出于经济适用的原则，次梁和板采用塑性计算。