「框架、剪力牆」結構設計要點N條歸納

問題一：關於短肢剪力牆抗震等級需要提高一級採用的疑問

問題描述：《高層建築混凝土結構技術規程》（JGJ 3-2002 ）7.1.2中第3條提到“抗震設計時，短肢剪力牆的抗震等級應比本規程表4.8.0規定的剪力牆的抗震等級提高一級採用”，但是我翻遍了《高層建築混凝土結構技術規程》（JGJ 3-2010）中沒有提到關於短肢剪力牆需要提高抗震等級的條文？是不是新規範取消了這條規定？ 同事也說送審的短肢剪力牆計算數據中沒有提高抗震等級，送審回覆也沒要求改。

解答：條文說明7.2.2“短肢剪力牆的抗震等級不再提高，但在第2款中降低了軸壓比限值” 這個跟老版的高規不同。

問題二：設計上剪力牆連梁是否與有梁板的梁表示在一起

解答：連梁的定義

連梁：是指在剪力牆結構和框剪結構中，連接牆肢與牆肢、牆肢與框架柱的梁。連梁具有一般跨度較小（通常跨高比小於5）、截面大，且與連梁相連的牆體剛度又很大等特點。一般在風荷載和地震荷載的作用下，連梁的內力往往很大。

連梁、次梁、框架樑的區分：通常情況框架樑是框架結構中柱與柱之間的梁；次梁就是指兩端搭在框架樑上的梁；連梁是剪力牆結構中牆與牆之間的梁，框架樑是以彎曲變形為主的構件；連梁是以剪切變形為主的構件。框架樑是由柱子支撐梁來承重的構件，上部荷載直接由梁承重，再由梁將荷載傳達到柱子上；連梁是將荷載由連梁傳遞至牆體。從外形上來說，一般框架樑的跨高比大於5；而連梁的跨高比小於5。

問題三：剪力牆鋼筋是否要求抗震，能否結合相關規範說一下？

解答：剪力牆結構是有抗震等級區別的，但是，建築抗震設計規範從GB50011-2001到更新了的GB50011-2010上，從來沒有條文規定剪力牆的鋼筋必須滿足代E字的鋼筋指標（關於“屈屈比”、“屈強比”、“最大拉力下伸長率”）。樓主若查GB50011-2010不方便，先傳個混凝土結構工程施工質量驗收規範5.2.2條（強條）的圖片，仔細琢磨。

問題四：為了保證剪力牆結構有良好的抗震性能，談談有哪些有關概念設計？

解答：《建築抗震設計規範》（GB50011-2010）中，第3章基本規定3.9結構材料3.10建築抗震性能化設計、第4章場地與地基、第6章之抗震牆基本抗震構造措施章節......等等，無處不貫穿抗震概念設計思想，基本上貫穿全本規範文字，這個答題框容納不下全部內容。

地震破壞力是僅次於宇宙力量的大自然力量，人類無法與之抗衡，我們能做到的，是儘量預防它、消耗它、避免它、延緩它、減少它的損害等等的一部分，用來源於震害調查所吸取的教訓，得出綜合的概念，用這種思想來指導我們的抗震設計、施工。

問題五：非抗震設計部分框支剪力牆結構是否要設置約束邊緣構件（案例篇）

問題描述：在下在做一棟92米的帶轉換高層住宅，底部兩層為商業裙房，上部26層住宅，轉換層為裙房屋面（即轉換層為第2層）。項目所在地為非抗震地區，不考慮抗震，請問其剪力牆的底部加強部位及其相鄰上一層是否要設置約束邊緣構件啊？還有，這種非抗震的高層建築剪力牆軸壓比限值該如何取？

解答：請見《高層建築混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）7.1.6條；7．2．1 -4 非抗震設計時bw不應小於160mm；7．2．14 條......應按第7．2．16條設置構造邊緣構件；7．2．16-5 非抗震設計的剪力牆，牆肢端部應配置不少於4Φ12的縱向鋼筋，箍筋直徑不應小於6mm、間距不宜大於250mm。7．2．25 剪力牆結構連梁中，非抗震設計時，應.....; 7．1．6......非抗震設計時暗柱、扶壁柱的縱筋配筋率≧0.5%；規範沒有要求軸壓比，也沒有要求設置約束邊緣構件。總之7.1及7.2節裡還有非抗震設計的要求內容，屆於你的房屋高92m接近超高，也不知屬A級、B級高度，建議你比照四級抗震結構構造為好。

問題六：剪力牆二級抗震的鋼筋要求？

問題描述：圖紙說明中抗震等級為剪力牆二級，在材料說明裡：剪力牆端柱及樓梯板中縱向鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值之比不應小於 1.25；且鋼筋屈服強度實測值與強度標準值的比值不應大於 1.3；最大拉力下的總伸長率實測值不應小於9%。但是混凝土結構驗收規範裡提到：對有抗震設防要求的結構，其縱向受力鋼筋的性能應滿足設計要求；當設計無具體要求時，對按一、二、三級抗震等級設計的框架和斜撐構件（含梯段）中的縱向受力鋼筋應採用HRB335E、HRB400E、HRB500E、HRBF335E、HRBF400E或HRBF500E鋼筋，其強度和最大力下總伸長率的實測值應符合下列規定：《就是那三條》。

問題七：圖紙裡我到底什麼地方應該用到抗震鋼筋？可不可以跟設計院溝通，除了筏板和擋土牆其餘部位全部為抗震鋼筋（即帶E），因為已經進場了。或者有其他什麼具體要求 ？

解答：樓主敘述的對抗震鋼筋力學指標要求的規定，見於《混凝土結構工程施工質量驗收規範》（GB50204-2011）（2011版）第5.2.2條（強條）。該條已清楚規定其適用範圍是：一、二、三級抗震等級設計的框架和斜撐構件（含梯段）中的縱向受力鋼筋，並未包括剪力牆的鋼筋（除連梁的十字斜撐外）。筏板和擋土牆、次梁、板、基礎等構件，沒有抗震構造措施，這是抗震設計規範裡的內容。這些本來可以不必要跟設計院溝通，但是，樓主題述“圖紙在材料說明裡”說了要‘抗震鋼筋’，也不知是否是工程性質太重要，劃為了特殊設防類別，還是設計人沒有把規範吃透？

假如您是施工單位，因為已按圖紙做的預算，完全採購抗震鋼筋相安無事，省去現場材質管理的麻煩，不會發生混用的過失。抗震、非抗震鋼筋外觀一樣，工人容易忽視而混用。

問題八：圖集11G101－1第74頁，75頁，剪力牆梁箍筋開口都是向下，感覺是圖集又錯了

解答：參照（建築施工手冊第五版第3冊第33頁）對封閉箍筋彎鉤位置的要求，認為圖集出錯是吻合的！

①第一張截圖確實不是規範、規程、標準的規定。是《建築施工手冊》第五版第3冊中對封閉箍筋彎鉤位置的要求。他的要求：當梁頂部或底部均無現澆板時（理解上部是牆或預製板的普通梁L），彎鉤位置設置於梁頂部。理解為LL、AL、BKL不包括在內。

問題九：對於圖集08G101-11規定梁箍筋開口朝上怎麼解釋？

解答見下圖：

問題十：請問剪力牆被開洞影響到的是不是隻是房子的抗震性，修復剪力牆時用的混凝土標號為什麼要比原材料高一號？

框架結構設計12個要點分析

一、結構設計說明

主要是設計依據，抗震等級，人防等級，地基情況及承載力，防潮抗滲做法，活荷載值，材料等級，施工中的注意事項，選用詳圖，通用詳圖或節點，以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。如混凝土的含鹼量不得超過3kg/m3等等。

二、各層的結構佈置圖，包括:

(1)預製板的佈置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。

(2)現澆板的配筋(板上、下鋼筋，板厚尺寸)。

(3)關於過樑佈置及輕隔牆。

(4)雨蓬、陽臺、挑簷佈置和其剖面詳圖。

(5)樓梯佈置。採用X型斜線表示樓梯間，並註明樓梯間另詳。儘量用板式樓梯，方便設計及施工，也較美觀。

(6)板頂標高。可在圖名下說明大多數的板厚及板頂標高，廚廁及其它特殊處在其房間上另外標明。

(7)梁佈置及其編號，應按層編號，如L-1-XX，1指1層，XX為梁的編號。柱佈置及編號。

(8)板上開洞(廚、廁、電氣及設備)洞口尺寸及其附加筋，附加筋不必一定錨入板支座，從洞邊錨入La即可。

(9)屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。

(10)在平面圖上不能表達清楚的細節要加剖面，可在建築牆體剖面做法的基礎上，對應畫結構詳圖。

三、基礎平面圖及詳圖:

(1)在柱下擴展基礎寬度較寬(大於4米)或地基不均勻及地基較軟時宜採用柱下條基。並應考慮節點處基礎底面積雙向重複使用的不利因素，適當加寬基礎。

(2)當基礎下有防空洞或枯井等時，可做一大厚板將其跨過。

(3)混凝土基礎下應做墊層。當有防水層時，應考慮防水層厚度。

(4)建築地段較好，基礎埋深大於3米時，應建議甲方做地下室。

(5)地下室外牆為混凝土時，相應的樓層處梁和基礎梁可取消。

(6)抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設縫，連接處應加強。但沉降縫兩側牆體基礎一定要分開。

(7)新建建築物基礎不宜深於周圍已有基礎。

(8)獨立基礎偏心不能過大，必要時可與相近的柱做成柱下條基。

(9)採用獨立柱基時，獨立基礎受彎配筋不必滿足最小配筋率要求，除非此基礎非常重要，但配筋也不得過小。

(10)獨立基礎的拉梁宜通長配筋，其下應墊焦碴。拉梁頂標高宜較高，否則底層牆體過高。

(11)底層內隔牆一般不用做基礎，可將地面的混凝土墊層局部加厚。

(12)考慮到一般建築沉降為鍋底形、結構的整體彎曲和上部結構和基礎的協同作用，頂、底板鋼筋應拉通(多層的負筋可截斷1/2或1/3)，且縱向基礎梁的底筋也應拉通。

(13)基礎平面圖上應加指北針。

(14)基礎底板混凝土不宜大於C30，一是沒用，二是容易出現裂縫。

(15)可用JCCAD軟件自動生成基礎佈置和基礎詳圖。生成的基礎平面圖名為JCPM.T，生成的基礎詳圖名為JCXT?.T。

(16)基礎底面積不應因地震附加力而過分加大，否則地震下安全了而常規情況下反而沉降差異較大，本末倒置。

請參照《建築地基基礎設計規範GBJ7-89》和各地方的地基基礎規程。

四、暖溝圖及基礎留洞圖:

(1)溝蓋板在遇到電線管時下降(500)，室外暖溝上一般有400厚的覆土。

(2)註明暖溝兩側牆體的厚度及材料作法。暖溝較深時應驗算強度。

(3)洞口大於400時應加過樑，暖溝應加通氣孔。

(4)基礎埋深較淺時暖溝入口底及基礎留洞有可能比基礎還低，此時基礎應局部降低。

(5)溼陷性黃土地區或膨脹土地區暖溝做法不同於一般地區。應按溼陷性黃土地區或膨脹土地區的特殊要求設計。

(6)暖溝一般做成1200寬，1000的在維修時偏小。

五、樓梯詳圖:

(1)應注意：梯梁至下面的梯板高度是否夠（樓梯平臺的結構下緣至人行通道的垂直高度不應低於2.0m），以免碰頭，尤其是建築入口處。 樓梯平臺淨寬不得小於樓梯梯段淨寬，且不應小於1.2m。

(2)踏步高度不宜大於0.2m，以免易摔跤

(3)兩倍的踏步高度加踏步寬度約等於600。幼兒園樓梯踏步宜120高。

(4)樓梯折板、折梁陰角在下時縱筋應斷開，並錨入受壓區內La，折梁還應加附加箍筋

(5)樓梯的建築做法一般與樓面做法不同，注意樓梯板標高與樓面板的銜接。

(6)樓梯梯段板計算方法：當休息平臺板厚為80～100，梯段板厚100～130，梯段板跨度小於4米時，應採用1/10的計算係數，並上下配筋相同；當休息平臺板厚為80～100，梯段板厚160～200，梯段板跨度約6米左右時，應採用1/8的計算係數，板上配筋可取跨中的1/3～1/4，並且不得過大。此兩種計算方法是偏於保守的。任何時候休息平臺與梯段板平行方向的上筋均應拉通，並應與梯段板的配筋相應。梯段闆闆厚一般取1/25~1/30 跨度。

(7)注意當板式樓梯跨度大於5米時，撓度不容易滿足。應註明加大反拱或增大配筋。

(8)當休息平臺板為懸挑板時，其內部的樓梯梯段板負筋應大於休息平臺板的板上筋，長度也應大於平臺板筋。

(9)樓層處的休息平臺板的配筋應與樓層板統一考慮配筋，主要是板的負筋。

六、梁詳圖:

(1)樑上有次梁處(包括挑梁端部)應附加箍筋和吊筋，宜優先採用附加箍筋。樑上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋。可在結構設計總說明處畫一節點，有次梁處兩側各加三根主樑箍筋，荷載較大處詳施工圖。

(2)當外部梁跨度相差不大時，梁高宜等高，尤其是外部的框架樑。當梁底距外窗頂尺寸較小時，宜加大梁高做至窗頂。外部框架樑儘量做成外皮與柱外皮齊平。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大於1/4柱寬，並宜小於1/3柱寬。

(3)折梁陰角在下時縱筋應斷開，並錨入受壓區內La，還應加附加箍筋

(4)樑上有次梁時，應避免次梁搭接在主樑的支座附近，否則應考慮由次梁引起的主樑抗扭，或增加構造抗扭縱筋和箍筋。（此條是從彈性計算角度出發）。當採用現澆板時，抗扭問題並不嚴重。

(5)原則上樑縱筋宜小直徑小間距，有利於抗裂，但應注意鋼筋間距要滿足要求，並與梁的斷面相應。箍筋按規定在梁端頭加密。布筋時應將縱筋等距，箍筋肢距可不等。小斷面的連續梁或框架樑，上、下部縱筋均應採用同直徑的，儘量不在支座搭接。

(6)端部與框架樑相交或彈性支承在牆體上的次梁，梁端支座可按簡支考慮，但梁端箍筋應加密。

(7)考慮抗扭的梁，縱筋間距不應大於300和梁寬，即要求加腰筋，並且縱筋和腰筋錨入支座內La。箍筋要求同抗震設防時的要求。

(8)反梁的板吊在梁底下，板荷載宜由箍筋承受，或適當增大箍筋。梁支承偏心佈置的牆時宜做下挑沿。

(9)挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑板不同，挑梁的自重佔總荷載的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個都不一樣，難以施工。變截面梁的撓度也大於等截面梁。挑梁端部有次梁時，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承載力不足。對於大挑梁，梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應留有餘地。

(10)樑上開洞時，不但要計算洞口加筋，更應驗算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。梁從構造上能保證不發生衝切破壞和斜截面受彎破壞。

(11)梁淨高大於500時，宜加腰筋，間距200，否則易出現垂直裂縫。

(12)挑梁出挑長度小於梁高時，應按牛腿計算或按深梁構造配筋。

(13)儘量避免長高比小於4的短梁，採用時箍筋應全梁加密，樑上筋通長，梁縱筋不宜過大。

(14)扁梁寬度不必過大，只要鋼筋能正常擺下及受剪滿足即可。因為在撓度計算時，梁寬對剛度影響不大，加寬一倍，撓度減小20%左右。相對來講，增大鋼筋更經濟，鋼筋加大一倍，撓度減小60%左右，同時梁的上筋應大部分通長佈置，以減小混凝土徐變對撓度的增大，如果上筋不小於下筋，撓度減小20%。

(15)框架樑高取1/10~1/15跨度，扁梁寬可取到柱寬的兩倍。扁梁的箍筋應延伸至另一方向的梁邊。

(16)當一寬框架樑託兩排間距較小的柱時，可加一剛性挑梁，兩個柱支承在剛性挑梁的端頭。

(17)梁寬大於350時，應採用四肢箍。

七、柱詳圖：

(1)地上為圓柱時，地下部分應改為方柱，方便施工。圓柱縱筋根數最少為8根，箍筋用螺旋箍，並註明端部應有一圈半的水平段。方柱箍筋應使用井字箍，並按規範加密。角柱、樓梯間柱應增大縱筋並全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。

(2)原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大於200。

(3)柱內埋管，由於梁的縱筋錨入柱內，一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設較粗的管。管截面面積佔柱截面4%以下時，可不必驗算。柱內不得穿暖氣管。

(4)柱斷面不宜小於450X450，混凝土不宜小於C25，否則梁縱筋錨入柱內的水平段不容易滿足0.45La的要求，不滿足時應加橫筋。異型柱結構，梁縱筋一排根數不宜過多，柱端部縱筋不宜過密，否則節點混凝土澆築困難。當有部分矩形柱部分異型柱時，應注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近，不要相差太大。

(5)柱應儘量採用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制，減小斷面尺寸。

(6)儘量避免短柱，短柱箍筋應全高加密，短柱縱筋不宜過大。

(7)考慮到豎向地震作用，柱子的軸壓比及配筋宜留有餘地。

(8)獨立柱上或柱的中部（半層處）有挑梁時，挑梁長度應有限制。

八、重點注意或設計原則:

(1)抗震驗算時不同的樓蓋及佈置(整體性)決定了採用剛性、剛柔、柔性理論計算。抗震驗算時應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時，儘量加剪力牆，可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向樑柱剛接體系，但也允許部分的框架樑搭在另一框架樑上。應加強垂直地震作用的設計，從震害分析，規範給出的垂直地震作用明顯不足。

(2)雨蓬不得從填充牆內出挑。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應考慮抗扭。考慮抗扭時，扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半。

(3)框架樑、柱的混凝土等級宜相差一級。

(4)由於某些原因造成梁或過樑等截面較大時，應驗算構件的最小配筋率。

(5)出屋面的樓電梯間不得采用磚混結構。

(6)框架結構中的電梯井壁宜採用粘土磚砌築，但不能採用磚牆承重。應採用每層的梁承託每層的牆體重量。梯井四角加構造柱，層高較高時宜在門洞上方位置加圈樑。因樓電梯間位置較偏，梯井採用混凝土牆時剛度很大，其它地方不加剪力牆，對梯井和整體結構都十分不利。

(7)建築長度宜滿足伸縮縫要求，否則應採取措施。如：增大配筋率，通長配筋，改善保溫，鋪設架空層，加後澆帶等。

(8)柱子軸壓比宜滿足規範要求。

(9)當採用井字梁時，梁的自重大於板自重，梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁。

(10)過街樓處的樑上筋應通長，按偏拉構件設計。

(11)電線管集中穿板處，板應驗算抗剪強度或開洞形成管井。電線管豎向穿梁處應驗算梁的抗剪強度。

(12)構件不得向電梯井內伸出, 否則應驗算是否能裝下。電梯井處柱可外移或做成L型柱。

(13)驗算水箱下、電梯機房及設備下結構強度。水箱不得與主體結構做在一起。

(14)當地下水位很高時，暖溝應做防水。一般可做U型混凝土暖溝，暖氣管通過防水套管進入室內暖溝。有地下室時，混凝土應抗滲，等級S6或S8，混凝土等級應大於等於C25，混凝土內應摻入膨脹劑。混凝土外牆應註明水平施工縫做法，一般加金屬止水片，較薄的混凝土牆做企口較難。

(15)採用扁梁時，應注意驗算變形。

(16)突出屋面的樓電梯間的柱為梁託柱時應向下延伸一層，不宜直接錨入頂層梁內，並且託樑上鐵應適當拉通。錯層部位應採取加強措施。女兒牆內加構造柱，頂部加壓頂。出入口處的女兒牆不管多高，均加構造柱，並應加密。錯層處可加一大截面梁，上下層板均錨入此梁。

(17)等基底附加壓力時基礎沉降並不同。

(18)應避免將大梁穿過較大房間，在住宅中嚴禁梁穿房間。

(19)當建築佈局很不規則時，結構設計應根據建築佈局做出合理的結構佈置，並採取相應的構造措施。如建築方案為兩端較大體量的建築中間用很小的結構相連時(啞鈴狀)，此時中間很小的結構的板應按偏拉和偏壓考慮。板厚應加厚，並雙層配筋。

(20)較大跨度的挑梁下柱子內跨梁傳來的荷載將大於梁荷載的一半。挑板道理相同。

(21)挑梁、板的上部筋，伸入頂層支座後水平段即可滿足錨固要求時，因鋼筋上部均為保護層，應適當增大錨固長度或增加一10d的垂直段。

九、常用輕隔牆(加氣塊或陶粒)自重(含雙面抹灰)：

150牆：1.66，200牆：1.98，250牆：2.30，300牆：2.62 KN/m2。泰柏板：1.10 KN/m2。

十、關於降水問題：

當有地下水時，應在圖紙上註明採取降水措施，並採取措施防止周圍建築及構築物因降水不能正常使用(開裂及下沉)，及何時才能停止降水(通過抗浮計算決定)。

建築結構荷載規範、抗震規範、混凝土結構設計規範等。並應考慮當地地方性的建築法規。設計人員應熟悉當地的建築材料的構成、貨源情況、大致造價及當地的習慣做法，設計出經濟合理的結構體系。

十二、關於繪圖：

(1)一般鋼筋粗線寬度為.45, 距邊界線1，圓點直徑為.6。

(2)應注意牆身剖面、連梁剖面、牆出挑梁的水平筋位置。

(3)注意一、二級鋼是否加彎鉤，二級鋼的斷點一般不加45度直鉤，除非不能表達清楚。

(4)字高應為2.5,3.5,5,7,10,14, 高寬比：0.8。在圖面中，一般英文字高取2.5或3.5, 漢字取3.5或5，在說明處多用7。當多個數字一樣時，個數在前，如11X280=3080。

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