取柱子截面形状为正方形，可以计算出b=h=453.4mm。
为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变，即取 柱子尺寸为500mm×500mm。
框架剪力墙结构体系

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框架-剪力墙结构体系(简称框剪结构)，是在框架体系 的基础上增设一定数量的横向和纵向剪力墙所构成的
双重受力体系。框架-剪力墙结构兼有框架结构布置灵




S：柱承载楼面面积；n：柱设计截面以上楼层数；
1：一、二级抗震设计角柱为1.3,其余为1.0 2：由于水平力使轴力增大的系数，7度1.05，8度1.1，9


度1.2。
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影响框架结构柱网尺寸选择的因素
(1)工程造价 当柱距较小时,构件截面满足构造要求即可,所以强度 不能充分发挥,造成材料浪费,造价提高;当柱距较大时,构 件尺寸增大,结构内力随尺寸成二次曲线增大,导致设计要 求提高,结构的造价升高;而只有当柱距合理时才会使造价 最低 (2)施工难易程度 (3)空间使用率 当构件尺寸增加时,降低了建筑物的空间使用率,梁截 面尺寸的增大减小了建筑物净空,使建筑物的舒适度降低 (4)使用空间布置的灵活性、实用性
剪力墙数量估计

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由于框—剪结构中水平荷载由框架与剪力墙共同承担, 因此,估计剪力墙的数量是一个反复的过程。通常情况,
在框架—剪力墙结构中,框架柱的总截面面积Ac与楼层
面积Af之比约在1%~2%。底层结构截面的面积(剪力墙 截面面积Aw+框架柱截面面积Ac)与楼层面积之比在表 1范围内,大致是合适的
带来很大的困难。经过与建筑专业协商，在部影响使用功能的前
提下，增加剪力墙的数量，同事调整剪力墙的厚度。
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剖面图
标准层剖面图
筒体结构

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筒体结构常见平面布置图
框架筒体结构体系
筒中筒体结构体系
束筒体结构体系
典型筒体结构
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竖向承力构件在平面内围合成箱形或筒体，成为刚度 很大的空间结构体系，称为筒体结构体系。当剪力墙
框架—剪力墙结构设计
框架—剪力墙结构抗震设计中,应尽可 能设置抵抗地震的多道防线· 一般情况下,剪力墙作为第一道防线首 先屈服,将框架设计作为第二道防线
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框架剪力墙设计实例


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北京CEC大厦
北京CEC大厦位于北京海淀区中关村科技园区。 工程总占地面积13457㎡，总建筑面积约 120000㎡本工程地下三层。地上由东西两幢高层 组成，东楼18层，西楼22层，刚度90.0m。主体 结构平面柱网主要为9mX9m,9mX8m两种，首层层高为 5m，标准层层高为4m，层顶机房层高为5m。两幢高层建筑之间自然形 成宽敞通透的大堂。建筑物主要是面向IT行业，功能以写字为主，并配 有相应的辅助设施（如展示厅，新闻发布中心、俱乐部、精品店）

2.设防烈度 建筑物的设防烈度对于结构选型至关重要，比如同一点同一建筑 物设防烈度不同，其地震力值会成倍增长，故在建筑结构选型前，
一定要把建筑物的设防烈度准确定值，如7度设防地区视其建筑物
的重要性，是否提高一级按1度设防。这对超高层建筑的竖向、水 平结构构件影响极大
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3.平面形状 超高层建筑水平荷载作用处于主导位置，其空 间整体作用尤为显著。为了减少或避免整体结构受扭，使结构构 件受力均匀，充分发挥结构的空间受力作用，确保超高层建筑的 结构安全，其平面形式要求规整且对称，按照超高层建筑平面选
结构体系的选择
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结构体系

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框架结构 框架-剪力墙结构

• •

剪力墙结构
全部落地剪力墙 部分框支剪力墙

•
筒体结构
框架-核心筒
•
筒中筒
框架结构

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框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构 成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载的结构 体系。框架结构体系的柱网布置形式很多，柱

平面图
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结构选型 采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。基础采用柱下锥
形基础

框架梁： h/l=7200/8~7200/12=900~600 mm 取梁尺寸：h=600mm， b=h/2=300mm. 次梁： h=500mm, b=250mm. 连系梁： b×h=200mm×400mm.
结构体系选择

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本工程主体采用框架剪力墙结构。抗震等级设防烈度 为8度，抗震设防类别为丙类，场地土为硬场地土，场 地类别为2类，建筑结构安全等级为二级，地基基础设 计等级为甲级，地下室防水等级为二级。根据《建筑 抗震设计规范》GB50011-2001，剪力墙抗震等级为一 级，框架抗震等级为一级。为了满足业主对建筑物室 内净高保证2.8m的要求，综合比较后采用宽扁梁楼盖 方案，9m跨和8m跨框架梁截面分别为600X600和 600X500，9m跨和8m跨次梁截面分别采用400X550和 400X470.为了减小框架柱断面，底部4层以下框架柱采 用C60高强混凝土
荷载计算
Gk
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• 竖向荷载 • 恒载Gk – 可变荷载(活载) Qk • 按负荷面积折减 • 活载最不利布置 • 水平荷载 – 风荷载Wk – 地震作用(偶然作用) Ek
Wk
Ek
Qk Qk
框架结构设计实例

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工程概况
工程名称：某五层行政办公楼 建筑面积：3792.05 m2 建筑层数：五层 建筑形状：一字形 结构形式：框架结构体系 场地情况：场地平坦、无障碍物。 地质情况：地基土为粘性土为主，建筑场地类别为Ⅱ类，容许承 载fk=180kPa。 基本雪压：0.45kN/m2。 基本风压：0.40kN/m2。 地震烈度：按7度近震设防。 建筑耐火等级：二级。 建筑耐久年限：50年。
柱截面尺寸

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柱的截面尺寸估算（按轴压比）
c N f cbc hc

N G w S n 1 2
μc：允许轴压比，三级0.9,二级0.8,一级0.7。 竖向荷载与地震作用组合的最大轴力设计值N。 rG：分项系数，取为1.2； w：单位面积重量，取为12~14kN/m2；
在平面内围合成空间薄壁筒体，称为实腹筒，当实腹
筒上开出了许多规则排列的窗洞说形成的开孔筒体， 称为框架筒。
高层结构选型的基本原则

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1.国情特点 在超高层建筑结构选型时，首先要充分考虑我国国情特点，必须 从实际出发，掌握了解目前我国建筑业的材料、研究、设计、施 工、配套等方面的经验与水平，再结合自己的实际工程研究确定 哪种结构类型符合我国国情。
结构计算与分析

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（1）根据建筑物的自振周期、位移及地震效应判断结构方案的合 理性。

（2）得出各构件的内力及配筋，以判断构件截面的合理性 （3）根据结构内力分析判定结构受力的薄弱部位，并在设计中采 取加强措施。

本工程东、西楼由于建筑物使用功能的需要，其剪力墙核心筒设
置偏向一侧，并且在其他部位部允许甚至剪力墙，造成剪力墙布 置过于集中，建筑物的质心与刚心偏移较大，给结构设计，计算
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剪力墙的布置

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剪力墙的布置一般原则是均匀、分散、对称、周边分 布.分散均匀的原则是要求剪力墙片数不要太少,而且每
片剪力墙刚度不要太大,连续尺寸不要太长,使抗侧力构
件数量多一些,分散一些,每片剪力墙的弯曲刚度适中

剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处,即:角隅、端 角、凹角
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剪力墙的间距:现浇钢筋混凝土楼盖L/B =2~4为宜;装配 整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1~2.5为· 原则是建筑物愈高、
抗震设防烈度愈高,间距取值愈小

一片剪力墙的长度不宜大于8 m,当超过时,应利用洞口 分割成两片墙,功能上不需要洞时,洞口可用不同的材料 或轻质材料填充,过长的剪力墙中央部分的钢筋尚未到 达屈服阶段,墙端部的钢筋早因变形过大而断开破坏
次梁截面尺寸

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次梁的作用

承托围护墙、隔墙 减小板的跨度 洞口边缘的封梁

次梁截面尺寸

梁高h（ l为梁跨）
简支梁：h＝1/12~1/15 l ；连续梁：h＝1/12~1/20 l 井字梁：h＝1/15~1/20 l ；悬挑梁：h＝1/5~1/7 l 梁宽b 梁宽b=1/2~1/3h；一般不小于200mm
网的布置和层高，主要根据建筑的使用功能和
建筑形式确定。

这种体系适用需要大空间的、层数不宜太多、 房屋的高度不宜太高的建筑。在非地震区，钢 筋混凝土框架结构一般不超过15层。钢筋混凝 土框架15层以下是经济的。
框架结构典型平面
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柱网尺寸确定

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框架结构的柱网布置应力求做到简单、规则、整齐， 柱网尺小应符合经济原则，尽量符合模数；
择的基本原则。

4.基础形式 超高层结构体系的选型是指地面以上的结构体系，而地面以上的
结构体系必须具有合适的强度、刚度和延性。另一重要决定因素
就是基础形式的选择。而基础形式的选择则有赖于塔楼所处位置 的地质条件。
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5.能用于超高层建筑的结构材料，目前有三种：钢筋砼、劲性钢 筋砼、钢结构。世界上经济发达的国家如美国、日本等国家在建 超高层建筑上一般结构材料首选均为钢结构，因为钢结构具有受 力性能好、结构自重轻、基础好处理、施工速度快及建筑空间利 用率高等优点。仅从技术先进的角度考虑，钢结构无疑应是超高 层建筑的最佳选择。我们首先考虑的是国情。我国当前的经济力 量和建筑业科研、设计、加工、施工等技术水平，在这些方面我 国目前还不能与西方的发达国家相比。因此，超高层建筑结构体 系选型一般不宜选择钢结构，而应选择钢筋砼或劲性钢筋砼结构。