8 框架-剪力墙结构设计

8.1 一般规定

8.1.1

本章重点对框架-剪力墙结构的布置做出了规定,除应予遵守外,还应遵守第 5 章计算分析的有关规定,以及第 4 章、第 6 章和第 7 章对框架-剪力墙结构最大高度、高宽比的规定和对框架与剪力墙各自的有关规定。

墨西哥地震等震害表明,板柱框架破坏严重,其板与柱的连接节点为薄弱点。因而在地震区必需加设剪力墙(或简体)以抵抗地震作用,形成板柱—剪力墙结构。板柱—剪力墙结构受力特点与框架—剪力墙结构类似,故把这种结构纳入本章,并专门列出一些条文规定其计算和构造的有关要求。

 

8.1.2

框架-剪力墙结构由框架和剪力墙组成,以其整体承担荷载和作用。其组成形式较灵活,本条仅列举了一些常用的组成形式,设计时可根据工程具体情况选择适当的组成形式和适量的框架和剪力墙。

 

8.1.3

抗震设计时,如果按框架-剪力墙结构进行设计,剪力墙的数量须要满足一定的要求。当基本振型地震作用下剪力墙部分承受的倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的50%时,意味着结构中剪力墙的数量偏少,框架承担较大的地震作用,此时结构的抗震等级和轴压比应按框架结构的规定执行;其最大适用高度和高宽比限值不宜再按框架—剪力墙结构的要求执行,但可比框架结构的要求适当放松。最大适用高度和高宽比限值比框架结构放松的幅度,可视剪力墙的数量及剪力墙承受的地震倾覆力矩来确定。

非抗震设计时,框架-剪力墙结构中剪力墙的数量和布置,应使结构满足承载力和位移要求。

 

8.1.4

框架-剪力墙结构在水平地震作用下,框架部分计算所得的剪力一般都较小。为保证作为第二道防线的框架具有一定的抗侧力能力,需要对框架承担的剪力予以适当的调整。这种做法在本规程历次的版本中都有所规定。 91 版规程的规定对于框架柱沿竖向的数量变化不大的情况是合适的。随着建筑形式的多样化,框架柱的数量沿竖向有时会有较大的变化,这种情况下按原来规定的调整方法会使某些楼层的柱承担过大的剪力,这显然是不合理的。本条增补了对框架柱的数量沿竖向有规律分段变化时可分段调整的规定,以适应更多的场合。对框架柱数量沿竖向变化更复杂的情况,设计时应专门研究框架柱剪力的调整方法。

框架剪力的调整应在楼层满足本规程第 3.3.13 条关于楼层最小地震剪力系数(剪重比)的前提下进行。

 

8.1.7

本条主要指出框架-剪力墙结构中在结构布置时要处理好框架和剪力墙之间的关系,遵循这些要求,可使框架—剪力墙结构更好地发挥两种结构各自的作用并且使整体合理地工作。

 

8.1.8

长矩形平面或平面有一方向较长(如 L 形平面中有一肢较长)时,如横向剪力墙间距较大,在侧向力作用下,因不能保证楼盖平面的刚性而会增加框架的负担,故对剪力墙的最大间距作出规定。当剪力墙之间的楼板有较大开洞时,对楼盖平面刚度有所削弱,此时剪力墙的间距宜再减小。纵向剪力墙布置在乎面的尽端时,会造成对楼盖两端的约束作用,楼盖中部的梁板容易因混凝土收缩和温度变化而出现裂缝,故宜避免。

 

8.1.9

板柱结构由于楼盖基本没有梁,可以减小楼层高度,对使用和管道安装都较方便,因而板柱结构在工程中时有采用。但板柱结构抵抗水平力的能力很差,特别是板柱连结点是非常薄弱的环节,对抗震尤为不利。为此,本规程规定抗震设计时,高层建筑不能单独使用板柱结构,而必须设置剪力墙(或剪力墙组成的筒体)来承担水平力。本规程除在第4章对其适用高度及高宽比严格控制外,这里尚做出结构布置的有关要求。8度设防时宜采用托板式柱帽,托板处总厚度不小于16倍柱纵筋直径是为了保证板柱节点的抗弯刚度。当板厚不满足冲切承载力要求而又不能设置柱帽时,可采用由抗冲切箍筋或弯起钢筋形成的剪力架抵抗冲切。有关抗冲切箍筋和弯起钢筋的构造要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010的有关规定。

 

8.1.10

抗震设计时,按多道设防的原则,规定全部地震剪力要由剪力墙承担,但各层板柱部分除应符合计算要求外,仍应能承担不少于该层相应方向20%的地震剪力。