公共建筑框剪结构设计优点

公共建筑框剪结构设计优点
摘要：框架剪力墙结构也称为框架结构，是框架与剪力墙结合的建筑结构形式。

经过大量实践证明，建筑工程引入框架剪力墙结构施工技术，不仅能够提升施工
质量，保证施工进度，同时也有利于对公共建筑施工资源的有效利用。

可以说，
框架剪力墙结构的运用在公共建筑工程中具有重要的意义。

本文主要对框架剪力
墙结构设计进行深入分析，以期更好的为公共建筑工程施工服务，提高施工质量。

关键词：公共建筑；框剪结构；设计
引言
在现代化城市建设进程中，公共建筑兴起是必然的趋势。

一方面，新时期背
景下，城市建设面貌日新月异，大量外来人口涌入城市，而城市现有土地资源有限，推广公共建筑可增大土地资源利用率，满足日益增长的住房需求；另一方面，从城市发展的宏观角度来说，公共建筑也是凸显时代化特征的重要载体。

1、公共建筑工程框架剪力墙结构概况
1.1、受力分析
框架剪力墙与传统建筑结构最大的区别在于，其不仅组成简单，且建筑下部
楼层的剪力墙所形成的位移现代较小，其自身的变形特征会随着框架弯曲发生的
变化而变化，同时承担来自于建筑水平方向的力。

由于框架剪力墙结构具备了内
收功能，再加上框架剪力墙会随着剪切方向的改变而出现形变的现象。

其在公共
建筑工程中实际应用的过程中，不仅需要承担来自于外部荷载形成的水平力，而
且还要承受剪力墙拉回过程中形成的附加水平力。

另外，如果将框架剪力墙结构
视为独立的与地面连接的垂直悬臂梁的话，那么各个楼层之间的变形将呈现出上
大下小的特点。

1.2、刚度分析
通常情况下，在建筑物的基底位置处，框架剪力墙的结构占到了25%，这一
结果表明，框架剪力墙和单一的框架结构所承担的来自外界的力的性质是相似的。

在此基础上，就需要对框架等级以及基地剪力墙进行合理的划分，特别是需要划
分抗震等级，确保抗震等级明确，保障基底的剪力墙可以承受受2/3的弯度比例，其余1/3的弯度比例才能让框架有效承担。

1.3、抗震分析
施工企业在公共建筑工程施工过程中，必须严格的按照要求分析框架剪力墙
结构的受力特点，并以此为基础合理的设置剪力墙的刚度与框架比例等参数，同
时充分发挥管理体系与整体结构结合后形成的较强的稳定性支撑结构体系，促进
框架剪力墙结构抗震性能的稳步提升。

2、框剪结构的优缺点分析
2.1、优点
公共建筑框剪结构的显著优点为整体性能较好，经济性显著，空间连接性比
较稳固，剪力墙结构具有良好的侧向刚度，使得该结构在水平作用力之下，会产
生非常小的位移，结构用钢量明显减少。

在公共建筑工程当中，设计人员经常将
整体空间划分为不同的区域空间，各个区域空间均具备良好的功能，分隔墙能够
将公共建筑居住空间与客厅空间分割。

现浇剪力墙结构的合理运用，能够保证承
重墙与分隔墙有效结合，保证公共建筑工程的总体效益得到全面提升。

此外，在
公共建筑工程当中，运用剪力墙结构，能够将房间内部的梁、柱有效隐藏，使得
公共建筑室内空间可用度不断提高，建筑室内更为美观。

剪力墙结构特别简单，
布置也比较方便。

与传统的框架结构相比较来讲，框架剪力墙结构能够承受更多
的竖向荷载与水平荷载，故该技术在公共建筑工程中应用较多。

剪力墙结构一般
如下图1所示：
2.2、缺点
框架剪力墙结构具有很多优点，但是，也存在一定的缺陷，比如，因为剪力
墙结构采用混凝土墙体较多，使得公共建筑工程的自重较大。

框架剪力墙结构的
侧向刚度特别大，当外界地震作用力较明显时，公共建筑工程受地震的影响较大。

框架剪力墙结构配筋率比较低，在一定程度上降低了结构延性，框架剪力墙之中
的很多墙体肢轴压较低，对结构承载力影响较大。

3、框剪结构抗震设计技术
3.1、合理布置剪力墙结构
在公共建筑混凝土结构设计体系中，剪力墙布置是最基础且最重要的问题之一。

无论是纯剪力墙结构还是框架剪力墙结构，都或多或少存在着一些布置问题。

在工程建设过程中，为优化公共建筑空间性能，应采用双向布置的方式，确保剪
力墙布置的均匀性与对称性，最大限度的强化剪力墙结构刚度。

在框架剪力墙结
构设计过程中，若剪力墙刚度分布不均匀，则会导致整体结构发生扭曲，为此，
应当采取加大柱截面积的方式，增强结构的安全性。

需要格外注意的是，框架剪
力墙的结构设计要尽可能的避免布置短肢剪力墙，若存在必要性，则需严格控制
短肢剪力墙数量，并优化布置方式，同时采取必要的加固处理措施。

3.2、楼层面板选型设计要点
一般工程的主体结构采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，想要更好的提升
柱和剪力墙之间的协调性能，提高公共建筑整体结构的施工强度，抗震设计人员
可以采用现浇钢筋混凝土梁板式结构。

高层框剪结构抗震设计人员要明确各项规
范要求，例如，框剪剪力墙结构的周期比、剪重比与轴压比等，并做好框剪结构
的优化布置工作，在提升公共建筑结构安全性的同时，不断减少用钢量，保证建
筑结构整体性更好。

如果框剪结构当中的剪力墙出现较大的裂缝，剪力墙的刚度
会逐渐下降，因此，为了避免剪力墙出现裂缝，抗震设计人员需要做好第二道防
线的设计工作。

通过科学设置第二道防线，能够保证剪力墙结构更为稳定。

合理
利用框架系统作用，将剪力进行有效分配，并调整好框架剪力，采用有限元分析
方法进行分析。

一般来讲，在0.4H到0.8H间，高层框架剪力墙结构最大层之间
会出现相对位移，并根据框剪结构当中的框架结构特点，对于0.4H以上位置的框架，抗震设计人员可提升剪力墙承载力。

另外，抗震设计人员还要对项目空间有
限元进行综合分析，保证受拉墙肢与受压墙肢剪力分布更为均匀。

如果是级别比
较高的抗震墙，在实际设计时，想要更好的降低受压墙肢承载力，提升受拉墙肢
承载力，设计人员需要将受压墙肢剪力、设计弯矩乘1.25。

由于科学技术的不断
进步，社会经济的全面发展，建筑工程的功能也越来越多样化，框剪结构因为布
置更为灵活，在公共建筑当中具有良好的应用效果。

在高层框剪结构之中，其内
部的剪力墙能够形成良好的筒体，经过有效组合之后，最终形成以框架为核心的
筒体结构。

3.3、优先选用高强度钢筋
在建筑施工过程中，用钢量直接决定了工程造价等级。

为此，要在提高公共
建筑结构质量安全等级的基础上，适当缩减用钢量，且配置高强度钢筋。

若公共
建筑的地基基础结构较弱，使用高强度钢筋，可进一步减轻地基结构的荷载压力，并简化施工流程，从而降低整体施工难度系数，压缩工程建设成本。

建筑结构的
自体重量直接决定了地震效应对建筑的破坏程度，换言之，建筑自体重量越大，
受破坏的程度就越大。

为此，在工程建设环节，应适当减轻建筑自体重量，使用
高强度钢筋，减小地震对建筑结构的损害。

结束语
综上所述，通过合理介绍了高层框剪结构抗震设计技术措施，如合理布置剪
力墙，提出剪力墙抗震设计要点、楼层面板选型设计要点等等，能够保证高层框
剪结构抗震设计水平得到更好提升，不断减小地震对公共建筑产生的影响。

在公
共建筑工程施工过程中，运用以上设计方法，不仅能够提高建筑结构的完整性，
而且有效避免了建筑结构失稳现象的发生。

参考文献：
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