底部框架结构设计要点总结【非常好的一份专业资料】 .pdf

底部框架结构设计要底部框架结构设计要底部框架结构设计要底部框架结构设计要 点总结点总结点总结点总结 为什么会有底部框架这种结构！强烈建议取消这种抗震及其不利的混合结构形式！路还 的走！ 工程还得做！ 下面我希望通过我的亲身体验与一点小小的经验希望给那些做底框的新 人一些忠告！如果您已经有十年的结构经验，那么请您离开！ 1、底框计算到底用那一种程序，怎么计算！pkpm 有三个模块可以做！是什么顺序怎么做， 论坛上很多，不知道可以搜一搜！我的答案是 pk，用 satwe 复核，复核内容主要是吊筋复核内容主要是吊筋 和附加箍筋和附加箍筋，论坛有一贴漏掉吊筋的，希望大家引以为戒。很多人说偏大，的确是这样 的，我感觉偏小。 、看起来比较简单适合新手用，属于傻瓜型，不是很直观，需要一些技术 含量！底框是需要靠电脑，但是手算是必不可少的！有人说麻烦要一榀一榀的抽，不要 怕麻烦，其实没有几根梁，如果截面尺寸不是反复的调整，不是很慢！因为的结 果很多需要你自己去判断它的准确性！这是新手最缺乏的！我们不是想刻意做大，因为我们 这些新手还没有做小的能力！ 、怎么使用来做底框，我给大家简单介绍一下： （）建模，这个是基础，活载输入没什么好说，按照规范走，我的老师告诉我楼梯按 照疏散消防楼梯照疏散消防楼梯 3.53.53.53.5 走走，我也一直是这么做的。恒载：大家可以问一下自己院里老人儿是怎 么输的，空心板+双面粉刷+楼面做法，我大概输 33.5，现浇板 100mm 我输 3.54。 （2）抗震验算通过，侧向刚度比要满足规范。 （3）我要提醒大家重要的东西来了:开始选项有几个重要参数大家需要重视 1、墙体材料自重：一般按照实心粘土砖为 22，这个是加双面粉的，没有特殊要求不 要动他。如果确实要动，多孔砖密度较小 kp1 型资料显示为 16.63kn/m3 加双面粉，1920 左右。 2、按照经验考虑墙梁作用上部荷载折减：这个选项一般不选。原因无经验即不选。、按照经验考虑墙梁作用上部荷载折减：这个选项一般不选。原因无经验即不选。 3 3 3 3、按照规范方法确定托梁上部荷载：一般不按照墙梁计算，不选。、按照规范方法确定托梁上部荷载：一般不按照墙梁计算，不选。 4 4 4 4、剪力墙侧移刚度考虑边框柱作用：与剪力墙多少有关，不选偏安全。、剪力墙侧移刚度考虑边框柱作用：与剪力墙多少有关，不选偏安全。 上面说的我都是不选，但是必须要选的时候希望注意一下几点：此为网上收集仅供参考： 关于底框关于底框- - - -抗震墙结构框架梁荷载的折减抗震墙结构框架梁荷载的折减 当抗震设防烈度为当抗震设防烈度为 8 8 8 8 度及以上时度及以上时, , , ,上部荷载不折减上部荷载不折减, , , , 按按100%100%100%100%作用在托梁上作用在托梁上, , , ,托梁配筋与普通梁一样按受弯构件计算托梁配筋与普通梁一样按受弯构件计算. . . . 当当6. 6. 6. 6.7 7 7 7度度(0.1g.0.15g)(0.1g.0.15g)(0.1g.0.15g)(0.1g.0.15g)时时, , , ,上部上部 荷载可考虑乘折减系数荷载可考虑乘折减系数, , , ,此时托墙梁配筋与普通梁一样按受弯构件计算此时托墙梁配筋与普通梁一样按受弯构件计算, , , ,因此因此, , , ,输入的折减系输入的折减系 数不应太小数不应太小, , , ,一般可输入一般可输入 0.70.9,0.70.9,0.70.9,0.70.9,但不应少于四层荷载值但不应少于四层荷载值. . . . 也可将折减与墙梁同时勾选也可将折减与墙梁同时勾选. . . .程序根据砌体规范程序根据砌体规范 7.3.27.3.27.3.27.3.2 条判断框架梁和过度层墙体是否符合条判断框架梁和过度层墙体是否符合 墙梁的一般规定墙梁的一般规定, , , ,对符合规定的框架梁和框支墙体按墙梁设计对符合规定的框架梁和框支墙体按墙梁设计, , , ,对不符合规定的框架梁或框对不符合规定的框架梁或框 支墙体不考虑墙梁作用支墙体不考虑墙梁作用, , , ,在不满足墙梁的条件下在不满足墙梁的条件下, , , ,程序按折减去处理程序按折减去处理, , , ,但一般不考虑框架柱的但一般不考虑框架柱的 边框作用边框作用. . . . 4、以上通过后，形成 pk 文件，要一榀抽，然后进入 pk 查看计算结果。重要的内容又来 了： 不要只看配筋，剪力图也是很重要的， 强剪弱弯要深刻理解，箍筋的多少是剪力来决定 的，底框主要是剪力控制，我在剪力上吃过大亏，血底框主要是剪力控制，我在剪力上吃过大亏，血+6+6+6+6 一样的教训！一定要注意！很多新一样的教训！一定要注意！很多新 人问有剪力怎么知道箍筋人问有剪力怎么知道箍筋，sawtesawtesawtesawte 配筋率这个东西不是很直观配筋率这个东西不是很直观，我的方法查图表我的方法查图表，我用的我用的 是中南建筑设计院的图表，其他应该也有，看图表！是中南建筑设计院的图表，其他应该也有，看图表！ 恒载，活载图很直观，还可以进行手算符合！重点又来了，附加箍筋附加箍筋，吊筋怎么来的吊筋怎么来的！集中 力啊！这在恒活图中表较清晰，还是要查表！上面的数值不知道是标准值，还是设计值！ 这 一点还是请有经验的老师解答一下！如果不放心，还可以在中绘制梁图进行复核！一点还是请有经验的老师解答一下！如果不放心，还可以在中绘制梁图进行复核！ 总结一下：我说的方法可能有点麻烦，但是做结构就是不能怕麻烦。可能还有一点，就是总结一下：我说的方法可能有点麻烦，但是做结构就是不能怕麻烦。可能还有一点，就是 设计时间的问题，很多工程问题都是时间太紧张的原因。这一点没有办法，最后我还是送设计时间的问题，很多工程问题都是时间太紧张的原因。这一点没有办法，最后我还是送 给大家一句话，谨慎谨慎再谨慎，小心小心再小心！我的心在流血，这就是我血一样的教给大家一句话，谨慎谨慎再谨慎，小心小心再小心！我的心在流血，这就是我血一样的教 训！训！ 底框 只能用于 6 7 度 6 度可以 用砖砌剪力墙 上面哪个更头大 要考虑基础 的不均匀沉降 规范本身对 砖砌剪力墙 说的不明白 如果当砼剪力墙如果当砼剪力墙 而实际情况差异大而实际情况差异大 下部按下部按 墙梁考虑墙梁考虑 洞口等洞口等 往往不能满足往往不能满足 按 框架梁考虑 配钢筋 又太大 而且上部而且上部 设置设置 压顶压顶 梁梁 最不喜欢的结构 就是 底部框架抗震墙 对于地震区需要抗震设防的多层商住建筑， 底层为钢筋混凝土框架的大空间商店， 上部为小 开间砖房或砌块建筑。结构设计中有的未作纵横两方面的抗震验算(包括承载力和变形)，有 的仅作了横向底层框架的验算，而纵向却按一般连续梁计算。在构造上，有些设计忽视了在 底层纵横方向设置一定数量的抗震墙，或只有横向抗震墙，使整幢建筑上刚下柔，或横刚纵 柔柔；地震作用下即容易产生较大的弹塑性变形地震作用下即容易产生较大的弹塑性变形。如果框架柱箍筋间距太大如果框架柱箍筋间距太大，特别是在柱上特别是在柱上、 、 下端箍筋没有按规范要求进行加密时，其破坏就更加严重。下端箍筋没有按规范要求进行加密时，其破坏就更加严重。 抗震设防问题设计人一定要重视，应当严格遵守抗规的相关要求进行设计。在日常设计 中注意下面的情况：a)仔细理解规范的要求，搞清楚底框结构在地震时的破坏情况。 上 面几层砌体结构，由于开间小、横墙多，不仅重量大，侧移刚度也大，而底层框架侧移刚度 比上层小得多。 刚度的急剧变化使得在结构刚柔交接处， 应力高度集中， 在柱端产生塑性铰， 并使房屋的变形集中发生在相对薄弱的底层。这种比较薄弱的底层或中间层，可称之为“软 层”，对于这种“软层”在抗震设计中应引起足够重视。b)底层框架一般为大空间的公共 建筑建筑，由于使用功能上的需要由于使用功能上的需要，在客观上给纵横抗震墙的布置带来了不少困难在客观上给纵横抗震墙的布置带来了不少困难。c) c) c) c)设计设计 人有时未作详细计算人有时未作详细计算，仅凭习惯上的概念仅凭习惯上的概念，错误地认为底层框架的侧向刚度一定比砖房好错误地认为底层框架的侧向刚度一定比砖房好， ， 纵向框架侧向刚度一定比横向好，而实际上并非如此。纵向框架侧向刚度一定比横向好，而实际上并非如此。 3 防治措施对于底层框架抗震墙的砖房， 底层框架抗震墙和上部砖房部分均具有一定的 抗震能力， 但这两部分不同承重和抗侧力体系之间的抗震性能是有差异的， 而且其过渡楼层 的受力也比较复杂。为了使这类房屋的抗震设计满足“小震不坏”，“中震可修”和“大震不倒” 的抗震设防目标，其防治措施可从以下几个方面进行考虑：1)1)1)1)底层框架砖房的底层底层框架砖房的底层， 不不 应采用纯框架结构。结构设计人员要及早介入建筑方案与初步设计，并和建筑工种与建设应采用纯框架结构。结构设计人员要及早介入建筑方案与初步设计，并和建筑工种与建设 单位反复协商，在不影响或少影响功能的前提下，使纵横外墙、室内分隔墙等尽量对称，单位反复协商，在不影响或少影响功能的前提下，使纵横外墙、室内分隔墙等尽量对称， 并均匀地在纵横两个方向设置一定数量的抗震墙，使上层与底层的纵横向侧移刚度比，能并均匀地在纵横两个方向设置一定数量的抗震墙，使上层与底层的纵横向侧移刚度比，能 够满足规范要求。根据砌体结构设计规范够满足规范要求。根据砌体结构设计规范(gb50003-(gb50003-(gb50003-(gb50003- 2001)2001)2001)2001)条文说明，底层设置一定数条文说明，底层设置一定数 量抗震墙的框支墙梁房屋模型振动台试验表明，其抗震性能不仅不比同样层数的多层房屋量抗震墙的框支墙梁房屋模型振动台试验表明，其抗震性能不仅不比同样层数的多层房屋 低，甚至还要好些。所以，在底框结构中合理设置一些抗震墙是非常重要的。低，甚至还要好些。所以，在底框结构中合理设置一些抗震墙是非常重要的。 2)底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构，对于具有薄弱底层的底层框架砖房，应考 虑塑性变形集中的影响。 另外， 经分析知道提高软层的屈服强度可以减少软层塑性变形的集 中。因此，底部剪力法对底层地震剪力要乘以一个底部剪力法对底层地震剪力要乘以一个 1.21.21.21.2l.5l.5l.5l.5 的增大系数的增大系数。3)底层框架砖 房的剪力分配不能按照框架抗震墙的方法进行，因为底层框架砖房只有底层是框架抗震墙， 且底层还有塑性变形，所以要采取双保险的办法。对抗震墙要使其承担全部剪力，对框架要 按刚度比分配，不过要注意，在刚度计算时框架是按弹性计算的，而抗震墙开裂后刚度会退 化。据有关试验数据得知，其刚度将下降到弹性刚度的 2030。 4)底房框架柱应考虑地震的倾复力矩引起的附加轴力。5)5)5)5)在底层框架砖房的上层在底层框架砖房的上层，构造构造 上仍应设置构造柱，并应每层设置圈梁，底层的顶板应为现浇或装配整体式楼盖。软层中上仍应设置构造柱，并应每层设置圈梁，底层的顶板应为现浇或装配整体式楼盖。软层中 的柱，特别是结构刚柔相接的地方，要避免出现塑性铰。的柱，特别是结构刚柔相接的地方，要避免出现塑性铰。6)设计人员要转变设计思路， 提高设计部门及设计人员的业务素质，尽快走出“不设防”的误区。要在严格执行抗规 的 前提下，在合理的平面布置上多做文章，同时设计单位可安排专人严把抗震设计关。参考文 献 1 混凝土结构设计规范 gb50010-2002北京：中国建筑工业出版社，20022 建筑抗震设 计 规范 gb50011-2001 北京 ：中 国建 筑工 业出 版社 ， 20013 砌 体结 构设 计规 范 gb50003-2001北京：中国建筑工业出版社，2002 个人意见 1.非抗震地区做底框不宜选择按规范的墙梁的做法取荷载，也不宜折减，如果这样取，那么 托梁和过度墙的做法通通都要满足砌体规范的墙梁的要求， 实际上非抗震地区设计都没注意 这些要求,比如层层圈梁等 2.抗震规范里面的 7.2.5.2 条中要求在考虑地震时墙体开裂对墙梁的不利影响， 这句话个人觉 得比较笼统，又没有一个具体怎么考虑法 所以底框最好还是不折减荷载为好所以底框最好还是不折减荷载为好，另外在生成梁平法图时另外在生成梁平法图时，在绘制新图项中一定要将在绘制新图项中一定要将“ “ “ “该该 层是底框抗震墙的托墙梁层是底框抗震墙的托墙梁” ” ” ”打钩，不然附加吊筋都不够打钩，不然附加吊筋都不够 本人 04 年曾经作过一个底框小区（全部用 pk 算的，汗。 。 。 ） 后来 pkpm 出新版本了，其实也可以算底框了，关键要选 pm-8 菜单，如果柱网 规则的话一般没什么问题，我比较过同一建筑的 c 和 pk 的结果。但是有一点，用用 的计算的话，梁下如果有砼剪力墙话就要注意了，因为会把墙也当成支座，的计算的话，梁下如果有砼剪力墙话就要注意了，因为会把墙也当成支座， 造成梁配筋偏小造成梁配筋偏小， 应该用应该用 pkpkpkpk 复核一下复核一下。 另外另外， 本人总感觉的柱配筋太偏大了点本人总感觉的柱配筋太偏大了点， 特别是有砼剪力墙的地方， 好象是墙的地震力最后都有柱承担了， 麻烦明白的朋友指点一下! 总的来说，做地框最好和 pk 一起对比着做，别怕麻烦 非常同意 18 楼看法“不太同意楼主的观点,个人认为还是 satwe 的计算结果比较符合实 际,pk 计算方法已经落后了, 现在也没多少人采用了,pk 的计算结果偏于保守”. . 我说楼主不要忽悠新手，satwe 是算底框的最佳软件，pk 早期还时尚，因 satwe 还未 出台或完善，近几年来，对于简单工程还可用出台或完善，近几年来，对于简单工程还可用 pkpkpkpk，少复杂工程不提倡用，少复杂工程不提倡用 pkpkpkpk，主要原因是，主要原因是 它只能算平面内弯矩，平面外弯矩是程序根据平面内弯矩估算出来的，结果偏大，也不符它只能算平面内弯矩，平面外弯矩是程序根据平面内弯矩估算出来的，结果偏大，也不符 合实际，合实际，tat-8tat-8tat-8tat-8 只能算框架，不能算底框（高层版可以只能算框架，不能算底框（高层版可以） ，唯有，唯有 satwesatwesatwesatwe 平面内外均可算平面内外均可算， 符合实际符合实际，比如柱子配筋两方向是算出来的比如柱子配筋两方向是算出来的，而而 pkpkpkpk 只算一个方向只算一个方向，另方向配筋是软件根据另方向配筋是软件根据 算的方向估出来的。算的方向估出来的。 至于 satwe 算出梁偏小，原因有二：第一对话框材料未点砌体，造成无法接 pm-8 荷载， 梁配筋很小显然不对， 这是未操作好， 是错误； 第二操作对了， 梁筋小有可能梁下有剪力墙， 是正常，按软件单位的解释，有时甚至比 pk 算的小一半配筋（指柱）都是正常，以前我们 手算只是算一榀框架平面内弯矩， 接近pk算法， 故认为pk算的接合实际， 其实是错， satwe 三维计算才符合实际，只是手无法算吧了。 底框结构是我国现阶段经济条件下特有的一种结构，从抗震上讲它是一种不合理的结构形 式，但限于我国当今的经济发展水平，目前还无法取消，因此在我国内地及广大中西部地区 临街建筑中仍普遍采用。其具有“头重脚轻”、上刚下柔、的特点，为保证实现“小震不坏， 中震可修，大震用不倒”的抗震原则， 建筑设计抗震规范 （gb50011-2001）对底框结构底 部框架层与上层刚度比做出了明确规定，其中底层框架，第二层与底层侧向刚度比，其中底层框架，第二层与底层侧向刚度比，6 6 6 6、7 7 7 7 度时不应大于度时不应大于 2.52.52.52.5，8 8 8 8 度不应大于度不应大于 1.51.51.51.5，且均不应小于且均不应小于 1 1 1 1. . . .，要做到这一点，必须在底部框架中部框架中 布置一定数量的的抗震墙布置一定数量的的抗震墙。结构设计中抗震墙如何设置，有时需要反复计算，多次与建筑专 业协调。 作者在总结多年底框架结构工程设计的基础上， 对剪力墙布置中的若干问题提出以 下解决办法。 1 1 1 1 剪力墙布置原则剪力墙布置原则 底框架结构中的剪力墙既是承担竖向荷载的主要构件， 更是承担水平力的主要构件， 在地震 中起第一道 防线作用，因此在设计时要考虑底部剪力墙承担 100%的水平地震作用，而框 架只承担小部分的地震力作为安全储备。 震害观测表明， 底框砖房在地震时底层将发生变形 集中，会出现过大的侧移而严重破坏甚至倒塌。有鉴于此，新规范在近十几年各地试验研究 的基础上，对底框架结构剪力墙的布置做出了更科学的调整。 首先抗震墙间距要满足最大横墙间距限制首先抗震墙间距要满足最大横墙间距限制， 6 6 6 6、 7 7 7 7、 8 8 8 8 度设防区最大横墙间距分别为度设防区最大横墙间距分别为 21m21m21m21m、 18m18m18m18m、 、 和和 1 1 1 1 5m5m5m5m。 其次，剪力墙应沿其次，剪力墙应沿 2 2 2 2 个主轴方向都有布置，使之形成直角以更好地发挥抗震作用。个主轴方向都有布置，使之形成直角以更好地发挥抗震作用。 另外要克服矫枉过正的偏见， 有些设计人员认为既然底框结构底层薄弱就多布置一点剪力墙 越强越好，实际上是走向另一个极端。剪力墙的设置应与上部砌体结构相协调，抗震设计的 原则是沿楼层间侧移刚度应均匀变化原则是沿楼层间侧移刚度应均匀变化 ，而不允许各层间发生突变。，而不允许各层间发生突变。 2 剪力墙使用材料 规范中规定 6、7 度且总层数不超过 5 层的底框房屋，应允许采用嵌砌于框架之间的砌体抗 震墙砌体抗震墙适用于总层数少、柱距较小、平面规整的建筑，它造价低，施工方便。但无 率是在使用上或抗震上， 还是采用混凝土墙好。 计算其在相同高度和截面尺寸下的刚底之比， 先假设它们同为整体墙（开小洞口） ，由整体墙截面的等效抗弯刚底公式： eieq=eiw/1+9ulw/awh) 式中，e 为剪力墙弹性模量；i 为考虑洞口影响后的水平截面惯性矩；u 为截面上剪 应力不 均匀系数，矩形截面取 1.2；aw 为考虑洞口影响后的水平截面折算面积；h 为剪力墙计算。 因 iwawh 仅与墙的几何尺寸相关， 由假设可知混凝土剪力墙与砖剪力墙的上述参数相等过 样它们的刚度比就成为材料弹性模量之比。由混凝土的结构设计规范 （gb50010-2002） 表 4.1.5 可得， c30 混凝土的弹性模量 ec=310mpa.由 砌体结构设计规范（gb50003-2002） 表 3.2.1-1 得 mu10 砖、m10 砂浆砌体的抗辰强度 f=1.89mpa。所以同一位置相同几何条件 的混凝土剪力墙与砖剪力墙的刚度之比的混凝土剪力墙与砖剪力墙的刚度之比 i=ec/em=3i=ec/em=3i=ec/em=3i=ec/em=3 10/3024=9.9210/3024=9.9210/3024=9.9210/3024=9.92。 经验算这一结果对于几何条件相同的小开口墙和连肢墙同样适用。因此相同条件下因此相同条件下 c30c30c30c30 混混 凝土墙刚度相当于凝土墙刚度相当于 mu10mu10mu10mu10 砖砖、m10m10m10m10 砂浆砖墙的砂浆砖墙的 9.929.929.929.92 倍倍，由此可见采用混凝土墙可大减少底由此可见采用混凝土墙可大减少底 层剪力墙的数量，经笔者总结多个底框工程实例经验，常规底框结构设计时既符合抗震， 又又 较经济合理的混凝土剪力墙截面积大约占上层砖混结构同方向墙截面积的较经济合理的混凝土剪力墙截面积大约占上层砖混结构同方向墙截面积的 5%10%5%10%5%10%5%10%，而要，而要 达达到同样要求所需的砖砌体剪力墙则远远大于这个比例， 所以采用混凝土墙可使底层开间布 置更加灵活，可利用空间更大。由于用量少，总造价也仅比砖砌体剪力体系，使结构遇地震 时延性增大，避免了出现脆性破坏的概率。现在新规范已经缩小了 6、7 度时采用砖剪 力墙 范围，并对底层砖剪力墙的构造做出了专门规定，因此应尽量选用混凝土剪力墙。 3 剪力墙布置方式 框剪结构剪力墙布置有框剪结构剪力墙布置有 8 8 8 8 字方针，即字方针，即“ “ “ “周边，均匀，对称，相交周边，均匀，对称，相交” ” ” ”。底框结构中山墙一般要底框结构中山墙一般要 布置剪力墙，因为只在每个住宅单元楼梯间两侧布置混凝土毅力墙的底框结构是不宜采用布置剪力墙，因为只在每个住宅单元楼梯间两侧布置混凝土毅力墙的底框结构是不宜采用 的。 相关试验表明，加大底层空旷房屋两端平面刚度，对底层框架端部竖向位移进行控制，可有 效增加底层杠架的安全储备，但尽管如此布置也并不全周边，中间还需要很多剪力墙。因此 底框结构 8 字方针可概括为“竖直，均匀，对称，相交”，所谓竖直就是在布置底层剪力墙时 应尽量对应上部上下竖直、中间不间断的墙体，否则即使底层布置的剪力墙刚度再大，若竖 向无对应的上部墙体，不仅传力途径不直接，且上下层刚心相距较远，地震时上部墙体与底 层剪力墙间会形成很大扭矩，极易破坏。 另外，布置底层剪力墙时要避开上部墙体洞口布置底层剪力墙时要避开上部墙体洞口，若具体执行时实在难以避开若具体执行时实在难以避开， （例如楼梯间例如楼梯间 入户门等入户门等） ，那么应采取在上部洞口两侧增加构造柱等加强措施，以更好地传递地震力，那么应采取在上部洞口两侧增加构造柱等加强措施，以更好地传递地震力。对对 个别剪力墙未能与上层砖墙对应者，应设法加大底层与二层转换层之间楼板的平面内刚度个别剪力墙未能与上层砖墙对应者，应设法加大底层与二层转换层之间楼板的平面内刚度 例如楼板加厚，配筋率增加，双向双层配筋等。所谓相交主要是指剪力墙应尽量布置成例如楼板加厚，配筋率增加，双向双层配筋等。所谓相交主要是指剪力墙应尽量布置成 l l l l 形和形和 t t t t 形，以使它们相互支撑，增大每片单肢墙的平面外刚度，增强抗扭性。形，以使它们相互支撑，增大每片单肢墙的平面外刚度，增强抗扭性。 具体设计时剪力墙的长度、开洞等均需通过计算确定。剪力墙的计算长度确定后、应将实墙 面布置在两端中间用洞口分隔，避免采用一端有剪力墙而另一端为独立柱的方式。总之混面布置在两端中间用洞口分隔，避免采用一端有剪力墙而另一端为独立柱的方式。总之混 凝土剪力墙具体布置时宜开设洞口形成若干墙段，并保证各墙段高宽比不小于凝土剪力墙具体布置时宜开设洞口形成若干墙段，并保证各墙段高宽比不小于 2 2 2 2。 4 剪力墙施工顺序 底框架结构中底层墙体并不全是剪力墙， 也有一部分是用于分割空间的填充墙。 一般当为混 凝土剪力墙时，其区分非常明确，混凝土剪力墙以外的砖墙均为填充墙体，施工时混凝土剪 力墙与框架柱同时浇筑， 而填充墙应待混凝土与框架柱达到设计强度， 甚至主体完工后再施 工；但当底层剪力墙采用嵌砌于杠架柱间的砖墙时区分就不明确了，需设计人员出图说明。 剪力墙和填充墙施工顺序不一致， 砌体剪力墙必须与其周边混凝土框架形成整体， 才能充分 发挥其抗侧力作用。为保证与周边混凝土框架紧密结合，应先砌墙后浇框架柱应先砌墙后浇框架柱，砌墙时要预 留马牙槎，预埋锚拉筋，且框架梁直接坐于墙顶，不需再支底模留马牙槎，预埋锚拉筋，且框架梁直接坐于墙顶，不需再支底模；而填充墙的施工时间则 要晚得多，一般是在主体完工时后砌，墙顶预留二三皮砖，待沉实后再斜砖及砂浆填充。 5 剪力墙、如何正确计算 底框结构上下层侧向刚度比是有方向性的， 一般只计算主轴方向的侧向刚度比。 对矫形布置 的规则结构，其主轴方向即为互相垂直的 x 和 y 向，现在常用的底框计算软件中国建筑科 学研究开发 pkpm 程序底框计算也只给出 x 向和 y 向侧向刚度比，这就给两主轴不下交或 l l l l 形形、 t t t t 形建筑的侧向刚度比难处带来一定的横墙来计算刚度比形建筑的侧向刚度比难处带来一定的横墙来计算刚度比， 这样从电脑的计算结果这样从电脑的计算结果看看 k0k0k0k0 和和 k90k90k90k90（0 0 0 0 和和 90909090 方向的刚度比方向的刚度比）满足要求了满足要求了，实际上局部单肢的实际上局部单肢的 k0k0k0k0 和和 k90k90k90k90 远远不能远远不能 满足上述问题表面上是程序本身的问题但实质上是计算模型错误。满足上述问题表面上是程序本身的问题但实质上是计算模型错误。 当前一些设计人员口重视上机计算而忽视基础理论的学习， 电脑程序必须建立在正确的计算 模型上，这是计算结果正确的技术前提。因此在输入计算机前必须认真分析结构的特性， 首 先建立一个模型， 并仔细阅读计算机设计软件的编制原理、 使用说明及技术条件与本工程相 后才能正确使用计算机运算，准确辨析计算结果的正误。后才能正确使用计算机运算，准确辨析计算结果的正误。l l l l 形建筑正确的计算机运算，单形建筑正确的计算机运算，单 肢计算时适当考虑另一肢的影响，这样才能防止两肢互相干扰从而得出正确的结论，至于肢计算时适当考虑另一肢的影响，这样才能防止两肢互相干扰从而得出正确的结论，至于 双主双主轴不下交的建筑，在输机前宜先用手算。 通过以上通过以上 5 5 5 5 个问题的分析，可得出以下结论个问题的分析，可得出以下结论： （1 1 1 1）首先应满足规范对剪力墙布置中强制性）首先应满足规范对剪力墙布置中强制性 条文要求，台间距；双主轴均布等（条文要求，台间距；双主轴均布等（2 2 2 2）应尽可能采用混凝土剪力墙）应尽可能采用混凝土剪力墙； （3 3 3 3）布置时遵循）布置时遵循“ “ “ “竖竖 直直，均匀均匀，对称对称，相交相交“ “ “ “的的 8 8 8 8 个字方针个字方针； （4 4 4 4）施工时必须区分剪力墙与填充墙施工时必须区分剪力墙与填充墙； （5 5 5 5）不规则不规则 平面布局的剪力墙电算时应根据具体问题具体分析。平面布局的剪力墙电算时应根据具体问题具体分析。 对于底框结构我认为只要用心设计，可以学习到很多东西，很全面地学习结构。其中包括了 上部的砖混结构，下部的框架-剪力墙结构。首先，整个结构体系应该属于竖向不规则结构， 通过框架梁或次梁转换结构形式；其次，转换结构要求上下层的刚度比满足要求（底两框同 样有要求） ，还有对转换层楼面的平面内刚度（涉及板厚，配筋） ；再者，底层对剪力墙的布 置要求，比如周边分散，对称，双向布置的原则。因此，底框涉及到了两种结构材料，钢筋 砼与砌体；两种结构体系，框架-剪力墙，砌体；施工图要求中，包含框架中的框支梁，而 这的要求是高规中的第 10 章关于转换设计中的内容，可以参考设计。至于柱，6 度区似乎 没必要按照框支柱要求（太严） ，应该根据设防烈度以及建筑层数，场地类别区别对待；结 构构造，需要参照高规中的框架-剪力墙设计，而抗震规范中也比较详细地提出了要求。 关于计算程序：satwe 接力 pm8，对计算参数设置很多同行都提出了合理的看法，比如墙 梁上荷载折减，边框柱对整体刚度贡献问题。程序选用原则大体是，能简单合理地就选用简 单的程序来算，比如规则的传力直接的用 pk 计算，可以得出很准确的 2 维计算结果，是真 实可行的；而用整体 satwe 计算，优点是考虑秆件的空间刚度，而三维空间刚度分析结构 的内力，位移。从计算原来上来说，satwe 似乎是完美的精确的解析，但结构专业的特点 就是没有完全精确解，基于结构的模型假定，内力分析，以及后期施工图绘制时对构件设计 采用的配筋构造做法存在差异，所以根据结构原理判断更合乎事实。对于平面复杂，传力曲 折，计算程序的分析一定要经过自己的判断，辅助 pk 进行单榀计算是很好的校核方法。 弄 清荷载的传递，刚度分配原则，并把结构分析与后期施工图结合起来，薄弱的地方可以通过 结构构造来加强，计算只是设计中的一部分。 因此， 做底框本人浅陋地认为是能够很好的锻炼设计者的理解能力。 基本上把结构形式都涉 及到了。精心地去学习教材也好，规范也好，对自身设计能力的提高是大有裨益的。比如， 抗震设计规范理解中，对底框结构的墙梁分析，非常到位，墙拱的形成机理，对梁端部剪力 的影响，以及梁身中的轴力等；高规中对转换构件，一般要求对应力复杂部位采取不同的计 算软件进行专门分析，弄清内力，才能有针对性的处理这类关键构件。不同的形式，其中结 构原理是相通的，也就锻炼了我们设计人能够举一反三，把各类结构知识融会贯通，理顺， 认识结构的本质。浅谈本人的一点浅薄认识，希望大家一起讨论共同进步。 个人认为还是 satwe 的计算结果比较符合实际,pk 计算方法已经落后了 底框确实比较麻烦， 特别是 纵横向刚度比很重要 还是要谢谢楼 不考虑边框柱的刚度贡献不考虑边框柱的刚度贡献， 可能出现以下结果可能出现以下结果： 过渡层与底部一层刚度比满足要求过渡层与底部一层刚度比满足要求， 比比如如1.51.51.51.5， ， 而考虑边框柱后而考虑边框柱后，可能就为可能就为 0.90.90.90.9 了了。这样就小于这样就小于 1.01.01.01.0 不满足规范要求不满足规范要求。造成薄弱层的转移到造成薄弱层的转移到 上层。上层。 所以，我觉得边框柱是实际存在的，其刚度贡献也是实际存在的，应该考虑。 我倒是做了不少底框结构的,大体步骤如下： 先按建筑要求建模 然后用 pm-8 进行刚度验算， 用 satwe 进行配筋算，当然选用的是接 pm-8 选项 这其中要注意的是，在进行梁配筋计算时，把剪力墙删掉，这其中要注意的是，在进行梁配筋计算时，把剪力墙删掉， 进行柱配筋时用有剪力墙模型进行柱配筋时用有剪力墙模型 底框结构怎么啦底框结构怎么啦？说的那么悬， 这次地震就是个最好的证明， 凡是按照国家的规范来做的设 计，刚心和质心重合或者基本重合的，刚心和质心重合或者基本重合的，抗震墙布置的合理的，就没有见出问题，上部的砖 混部分甚至连裂缝都没有。顺便说一下，楼主还在用啥子 pk 计算底框？还有那个啥子梁 配筋的时候把抗震墙取了配的， 你不怕被甲方骂死？还有个关于刚度计算的时候考不考虑砼 边框柱的作用，我来回答你，混凝土剪力墙要考虑，砖的不考虑混凝土剪力墙要考虑，砖的不考虑，看了那么多的回复，好 像还真的很多都是菜鸟，大家不用怕，按照规范精心设计就不会出问题的。 ！ ，顺便说一句关 于抗震墙开洞的问题，开洞面积大于墙毛截面面积的 30%时，按独立墙肢输入。关于底框 的刚度，如果发现墙体配筋超筋，说明你的墙体少了或者墙肢短了，关于刚度，墙的刚度和 墙肢的长度成立方关系。 所以削弱下部框架部分刚度或者增大下部框架部分刚度， 最好改变 墙长。 一、一般规定 1 底框结构的破坏特性 底框结构一般来说高度不是很高， 风荷载的影响较小， 主要是承受竖向荷载和水平地震作用。 当然，在某些风载较大的地区当底层没有设置抗震墙时，其在地震作用下的破坏特征是： 1 1 1 1） 二层以上砖房破坏的状况与一般多层砖房基本相同二层以上砖房破坏的状况与一般多层砖房基本相同； 2）底层的破坏比上面各层都严重，主要是底层柱丧失承载力，或因变形集中引起位移过大 而破坏。底层柱在竖向荷载和水平地震剪力的联合作用下，沿斜截面发生破坏后，又加剧了 受压破坏。有的柱由于钢筋间距过大，特别是在柱的上下端箍筋没有加密的情况下，破坏更 加突出。有的钢筋混凝土柱因纵向钢筋的配筋率太高（超过 6%） ，使柱丧失韧性，发生脆 性破坏； 3） 由于底框结构上部砖房的重量较大，底部重量相对较轻，在“头重脚轻”的情况下再加上 平面布置不对称的情况下发生扭转破坏。 针对以上情况， 规范规定对此类结构的底层不能采用纯框架结构， 一定要在两个方向设置抗 震墙，成为框架抗震墙结构。至于抗震墙的材料，在 6、7 度抗震设防时新规范虽然允 许采用砖墙，但应计入砖对框架的附加轴力和附加剪力（老的抗震规范无此要求） 。其余情 况均应采用钢筋混凝土抗震墙。 2 底框结构的总高度和层数的限制 上海地区一般 6 度和 7 度抗震设防情况下， 上海地区的抗震规范规定： 底层框架结构的总高 度限制在度限制在 19191919 米米。但这个高度是指室外地平面至檐口的高度但这个高度是指室外地平面至檐口的高度，不包括女儿墙的高度不包括女儿墙的高度。层数一层数一 般限制在般限制在 6 6 6 6 层，即底层为框架，上部砖砌体最多为层，即底层为框架，上部砖砌体最多为 5 5 5 5 层。但由于现在新的抗震规范已经对层。但由于现在新的抗震规范已经对 上述限制作出了突破（分别为上述限制作出了突破（分别为 21212121 米和米和 7 7 7 7 层的限制，且允许采用两层底框结构层的限制，且允许采用两层底框结构） 。而上海地。而上海地 区新区新的抗震规范尚未出台，所以此时我们可以兼顾两个规范作出决定。 3 底层抗震横墙的最大间距 横墙的间距限制主要是防止楼板平面出现过大的变形而不能使各层的地震作用传递到抗震横墙的间距限制主要是防止楼板平面出现过大的变形而不能使各层的地震作用传递到抗震 墙上，因此与楼、屋盖的刚度有关。一般情况下，底框结构的楼、屋盖采用现浇至少也应墙上，因此与楼、屋盖的刚度有关。一般情况下，底框结构的楼、屋盖采用现浇至少也应 保证整体式装配。此时，抗震横墙的最大间距在保证整体式装配。此时，抗震横墙的最大间距在 6 6 6 6 度时为度时为 25252525 米，米，7 7 7 7 度时为度时为 21212121 米米。 4 底层框架的抗震等级 老的抗震规范中老的抗震规范中，底层的框架抗震等级底层的框架抗震等级 6 6 6 6、7 7 7 7 度时分别为四级和三级度时分别为四级和三级，新抗震规范中均将其新抗震规范中均将其 提高一级处理。提高一级处理。 二、计算要点 1 层刚比的控制 控制侧移刚度比的规定是根据底层为大空间的钢筋混凝土结构的弹塑性地震反应实验和研 究分析结果提出的。图二是两个结构模型的侧移曲线，模型 a 是一般的抗震墙结构，上下 刚度变化均匀，其弹性反应（虚线）与弹塑性反应（实线）的侧移曲线基本一致，上下变化 也较均匀；模型 b 是底层大空间的抗震墙结构，弹性侧移反应中，底层稍大于其它各层， 而弹塑性侧移反应中，底层侧移特别大，出现了显著的塑性变形集中。图三是层间位移曲线 的比较， 更明显的反映出底层存在塑性变形的集中。 底层越弱， 塑性变形集中的现象越严重， 其程度基本上与上下侧移刚度比成正比。而结构破坏的程度层面变形成正比。因此，要减轻 地震时底层的破坏程序，就要对上下部的侧移刚度比进行控制。即对=k2/k1 进行控制。 其 中，k2 是砖混部分最下一层的侧移刚度，即该层所有砖墙的侧移刚度之和。k1 为框架层最 上一层的侧移刚度，它由三部分组成：其一是该层的框架侧移刚度之和，其二为该层混凝土 抗震墙侧移刚度之和，其三为该层砖抗震墙侧移刚度之和。按上海抗震规范，7 度时应在 1-2 之间。按全国抗震规范，老规范中由于对底部两层框架的结构未加考虑，故仅对一层底 框的情况进行控制，应在 1-3 之间。而新的抗震规范则对一层底框架和两层底框均加以控 制，一层时应在 1-2.5 之间，两层时应在 1-2 之间。这一点作为设计人员应予以重视。要 达到上述要求， 采用钢筋混凝土抗震墙比采用砖抗震墙容易得到满足。 因为混凝土的弹性模 量大约 10 倍于砖砌体的弹性模量。 2 地震作用的计算 底框结构的地震作用计算方法一般为底部剪力法，其中地震影响系数一律取max。在计算 时，上海地区可注意五个不必： 1） 不必计算结构的自振周期； 2） 不必查地震影响系数曲线； 3） 不必考虑顶部附加水平地震作用； 4） 不必考虑竖向地震作用的影响； 5） 不必考虑地基基础与结构的相互影响。 底框结构的总水平地震剪力标准值的计算公式为：fek=maxgeq。其中 geq 为结构的等效 总重力荷载代表值，但应注意其取值为各层等重力荷载代表值之和的 85%。总水平地震作 用沿高度的分布为：fi=(gihi/gihi)fek。 3 底层的设计地震剪力 各层的地震剪力设计值的计算公式为：vi=ehfi。其中eh 为水平地震作用的分项系数， 一般取为 1.3。 此处应注意的是， 用上式求出的底层地震剪力设计值还应乘以一个增大系数。 这是因为底部剪力法仅适用于刚度沿高度方向均匀变化的多层结构， 而底框结构是具有薄弱 底层的多层结构， 故借用底部剪力法时应做适当的修正。 上海规范规定纵向和横向的地震剪 力设计值均乘以 1.5 的增大系数。而全国规范则按前文提到的上下侧移刚度比的大小，按 =1+ 0.17来计算增大系数，其值在 1.21.5 之间。 4 底层抗震墙承担的水平地震剪力 在底层，抗震墙的侧移刚度比框架的侧移刚度大几十倍甚至上百倍。这样，按刚度分配， 框 架所承担的水平地震剪力还达不到总水平地震剪力的 5%，为简化计算，可略去不计。因此， 上海规范和全国规范均规定，增大后的纵横向的地震剪力，全部按该方向的抗震墙承担， 并 按该方向的各片抗震墙的刚度的比例来进行分配。 5 底层框架承担的水平地震剪力 既然底层的水平地震剪力都是由抗震墙承担，那为什么还要考虑框架承担的水平地震剪力 呢？这主要是从安全的角度出发，考虑到抗震墙刚度降低而引起的框架承担的剪力的增大。 此时， 框架承担的水平地震剪力按抗侧力结构的有效侧移刚度的比例分配。 所谓有效侧移刚 度指的是地震作用下结构处于某个变形阶段时各构件的实际刚度。 当结构遭遇 7 度或以上地 震时， 目前一般方法设计的结构将进入弹塑性变形状态， 即墙体有一定裂缝而使其刚度急剧 下降，从而对地震剪力在框架和抗震墙间的分配产生显著影响 四是框架在水平力作用下的侧力-位移关系曲线，当层间位移角达到 1/500 之前，二者基本 上是线性关系，框架处于弹性变形阶段以内。图五是钢筋混凝土抗震墙的侧力-位移关系曲 线，当层间位移角达到 1/4000 时，刚度就开始下降，当层间位移角达到 1/500 时，其割线 刚度约等于初始弹性刚度的 30%。图六是砖抗震墙的侧力-位移关系曲线，当层间位移角达 到 1/500 时，其割线刚度已经大约下降到初始弹性刚度的 13%。 综合上述实验结果，可以认为：当层间位移角接近 1/500 时，框架的刚度不变，钢筋混凝土 抗震墙的刚度降至 30%，砖抗震墙刚度约降至 20%。此后，位移加大，框架的刚度也下降， 但墙的刚度也继续下降，三者之间的比例关系基本不变。这样，底层一榀纵向或横向框架所 承担的水平剪力计算公式为：vf =kfv/（kf+0.3kcw+0.2kbw） 。其中 kf 为一榀框架的 侧移刚度，kcw 为一榀钢筋混凝土抗震墙的侧移刚度，kbw 为一榀砖抗震墙的侧移刚度。 6 底层倾覆力矩在框架和抗震墙之间的分配 在各层的水平地震作用下，将会产生底层的倾覆力矩。在以往的工程设计中，往往将作用于 底层的倾覆力矩视同水平地震剪力， 按各榀构件的侧移刚度比例进行分配， 使抗震墙承担过 多的倾覆力矩，导致设计困难。实际上，倾覆力矩和水平剪力的性质不一样。后者产生侧移 故按侧移刚度分配，前者产生转动应按底层的框架和抗震墙的转动刚度的比例进行分配。 该 倾覆力矩进行分配后将使底层抗震墙产生附加弯矩，使底层的框架产生附加轴力。 底框-抗震墙的设计 砖混-底框的结构形式，由于它的独特优点，被广泛采用，面多量广。它 在 pkpm 软件计算中需分三步走。地震作用和上部砌体结构计算由 pmcad 菜 单 8 完成，底部框架-剪力墙结构计算由 satwe 或tat、pk 软件完成，下面 是它在 pkpm 软件中的实现过程。 第 1 步 用 pmcad 主菜单 1、2、3、建模，形成完整的几何数据文件和荷载数据文件。当然根 据新抗规的要求， 此类结构需在底框布置一定数量的抗震墙。 在布置构件时可以在相应的网 格上，既布置梁也布置墙，这是由底框-抗震墙的特性决定的，同时也是 pmcad 建模中的 一个特例，其他情况是不允许的，还必须分清是梁承重还是墙承重。见图 1。 第 2 步 完成结构建模后，执行 pmcad 主菜单 8 进行砖混结构的抗震验算，同时完成以下两项 工作： 1：按基底剪力法计算地震作用（含地震剪力和倾覆弯矩） ，并对上部砖房进行抗震验算。 2：竖向导荷计算，把上部砖房的恒、活荷载和自重按支撑几何关系传递到底框部分， 作 为底框部分空间分析的外荷载。 在 pmcad 的这步操作中， 新版软件增加了参数， 其中比较重要的是“考虑墙梁作用上部 荷载折减系数”参数（见图 2、图 3） ，可按软件的操作提示选用。 在满足了抗震验算以及上、下刚度比（抗规 7.1.8-3、4）等各项指标后，程序分别给出 文本计算书以及底框荷载（见图 4） 。 第 3 步 底部框架-抗震墙的计算。软件把房屋底框顶部切开，将上部砌体的外荷载和结构自重， 作用在底框顶部，不考虑上不砌体的刚度的贡献，把底框部分作为独立结构分析。此时有 pk、tat、satwe 三个软件可供选择计算,其中 satwe、pk 可适用于同时设置钢筋混凝土 和砌体抗震墙的底层框架-抗震墙结构，而 tat 仅适用于砌体抗震墙的底层框架-抗震墙结 构。 1：pk 软件计算： 在 pmcad 菜单 4 生成的各轴线平面“砖混底框”数据文件，顶层在同一平面，不出现错 层、斜梁，上部荷载选择传给梁，不传给墙。 （见图 5、6） 外荷载应注意捡查调整，并应把横梁定义为底框梁。 （见图 7、8） 2：satwe 三维设计软件计算 在“总信息”栏中“结构材料信息”设计参数里选择“砌体结构”（图 9） 随后是“砌体结构信息”栏中“底层框架层数” （图 10） ， 可填写一个正数， 也可填一个负数。 填正数则按“接 pm 主菜单 8 的规范算法”（根据“抗规 gb50011-2001“） ，这是首选方法。仅 对底框部分进行空间分析，在生成 satwe 数据文件时，程序将只生成底框部分的几何数据 文件和荷载数据文件。自动滤掉上部砖房部分信息。可在前处理”图形检查与修改“中”各层 荷载简图“里检查修改（如图 11） ；在结构分析时，读取的是第二次生成的数据文件。 若填一个负数，则按”有限元整体算法“，将上部砖房和底框做为一个整体，采用空间组 合结构有限元方法进行分析，对于一些特殊的底框，如有抗震缝、多塔等，第一种方法程控 编制暂未考虑这些特殊因素的影响，在这种情况下，可采用这种方法计算，但此方法有些内 容已超出了现行规范的规定，做为一种辅助手段，计算结果仅供参考。 3：tat 三维设计