中國住宅為什麼多用剪力牆結構而不是用框架結構?

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在中國,除了北京、上海、廣州、深圳、香港這樣寸土寸金的特大城市,住宅建築很少有超過33層的。因為33層就是100米的高度,在我們國家超過100米的建築就是超高層建築,其防火要求、抗震要求、建築材料、施工質量安全保證措施等相對於100米以下的建築複雜很多,建造成本也大大增加。因此房地產開發公司一般不會建造100米以上的住宅。而在100米以下的住宅中,又分為兩種:27米以下,也就是10層以下的住宅,稱為多層住宅;27米至100米,也就是10層至33層的住宅,稱為高層住宅。

多層住宅一般採用磚混結構,少部分採用剪力牆結構,高層住宅一般採用剪力牆結構。

為什麼不採用框架結構呢?這就要對框架結構和剪力牆結構進行比較。

框架結構

框架結構體系是利用框架樑、框架柱組成的縱、橫兩個方向的框架形成的結構體系。其承受豎向荷載的傳遞路線為:板—次梁—主樑—框架柱—基礎,牆體不承重。承受水平荷載的傳遞路線為梁、板、柱—基礎。框架結構的主要優點是所以平面佈置靈活,可以形成較大空間,立面由於牆體均為圍護牆,不承重,所以可做很多造型處理。

但是框架結構也有其先天的缺點。由於在水平荷載的作用下,框架結構無牆體剛度,導致其側向剛度小,呈剪切型變形,如果層數過大,就會產生較大的側移,容易引起填充牆、圍護牆、門窗、吊頂、地板、室內外裝修等構件發生破壞。因為水平荷載主要考慮地震力和風荷載,所以在抗震要求越來越嚴格的情況下,框架結構體系一般不會超過10層。並且對於住宅建築而言,並不需要過大的室內空間,框架結構的優點也就沒有了用武之地。

剪力牆結構

剪力牆,又稱抗震牆。看這名字,就是為抗震而生的。剪力牆結構體系是利用建築物的牆體作為主要受力構件形成的結構體系。其承受豎向荷載的傳遞路線為:梁板—剪力牆—基礎,

牆體承重。承受水平荷載的傳遞路線為剪力牆、梁板—基礎。其特別適合於住宅、賓館這種小開間的建築。剪力牆結構的優點就在於其主要由牆體承受水平荷載,側向剛度大,在水平荷載的作用下呈彎曲性變形,側移小,就不會發生嚴重的構件損壞。

而對於高層住宅建築,其主要荷載為水平荷載,而剪力牆結構對抗水平荷載最為有效,所以高層住宅建築選擇剪力牆結構是非常合適的。

對於有空間要求的住宅,也可以選用框架—剪力牆結構。這種結構體系是在框架結構中設置剪力牆或者在剪力牆結構中設置部分框架樑、框架柱,這樣就既具有剪力牆結構側向剛度大的優點,又具有框架結構平面空間較大的優點。

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二次疊合梁的慣性矩

中國住宅為什麼多用剪力牆結構,為什麼不較多采用框架結構?

1、剪力牆的不露柱子不露梁,框架結構嚴重影響戶型佈置,房間中可能有柱角突出,導致床不能靠邊,傢俱也不好擺。外側的柱子那就更討厭了,會檔面寬。

2、設計方面的經濟性,因為剪力牆結構非常好設計,畫圖也快捷簡單。而框架結構柱子佔的面積導致結構面積增加,導致房間的使用率下降。

3、框架結構會有橫樑突出在房間中,影響房子的層高、美觀。

4、現在一線城市都是寸土寸金,為了滿足人們的住房需求樓房也是越建越高,而框架層高不能太高,只能15層以下。側向剛度小,如果樓層太高,柱樑受力容易產生側移變形,引起牆,裝飾等破壞。而且水平受力也沒剪力牆好,所以抗震水平就比較低,受到層高的侷限性大。


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1,框架結構優點是空間的靈活性,但抗震能力不如剪力牆結構。多適用於多層商場、辦公之類。

2,高層住宅採用剪力牆結構一是因為抗震效果好,可以輕鬆建到30/40層,二是住宅空間相對較固定,廚房衛生間客廳臥室一般不做較大改動,受剪力牆的影響較小。


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一、設計方面的經濟性,因為剪力牆結構非常好設計,畫圖也快捷簡單,在這個設計費被壓得賊低還要天天被催出圖的年代,你不能指望設計師花太多時間幫你調結構,畢竟,高層框架結構需要的調整量遠遠大於剪力牆結構。

二、框架結構具有良好的抗震性能是需要優質的材料的,國內的施工方和甲方都不會捨得在這方面花錢。而日本的框架都是做了隔震層的。而我們國內隔震技術不成熟(就是跑到日本偷學了一點,沒學到精髓),加上隔震技術賊貴,所以框架很難做的很高。


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主要基於一下幾個方面。

建築物高度方面

框架結構要想把建築物建造的很高,柱子的承載力決定了其截面尺寸會越來大,甚至達到幾米乘幾米的尺寸。想想房間裡有1-2米以上的柱子會是什麼情況。而剪力牆結構可以解決這個問題。

從房屋安全性的抗震性能角度

剪力牆結構在高層建築中比框架結構抗震性能要好的多,且經濟性要好的多。這就是高層超高層均不會採用或少用框架結構多采用剪力牆結構的原因。

空間佈局方面

剪力牆結構適合於空間佈局要求不大的建築物,而框架結構適合於大空間結構的建築物。因此,一般高層超高層框架的建築空間要求不是大空間的格局。

住宅方面

用剪力牆結構可以做到以暗柱代替柱子,從而居家時牆面尺寸與柱子尺寸等同,住戶根本看不見柱子,會很舒適。


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第一,建築空間的利用。多層在地抗震地區會做異形柱結構,因為國家規範明確要求正常柱截面邊長最低不得低於300寬。而牆體厚度在非極寒地區基本是240或者200,誰願意家裡牆邊突出個柱子來,這就是多層會做異形柱框架結構的原因。現在來說高層,其實題主也沒搞明白什麼是剪力牆結構,準確的說普通高層住宅基本都是框架剪力牆結構,純框架和剪力牆的都極為少見。這個主要原因就是經濟性和安全性的綜合考慮。其實根據力學模型計算,房屋抗震上並不是混凝土和鋼筋越多越好,凡事都有個限度。何況一棟樓全部牆體都用剪力牆,這個成本也要住戶承擔的。關於高層抗震計算,有一個框架柱和剪力牆應力比的問題,一般來說負責的設計院都會在滿足安全的情況下儘量減少剪力牆的設置但是異形柱抗震能力又比較差,所以剪力牆也必須存在,1經濟,2地下空間或者底層空間更好使用,3真的沒必要。第二,是國家規範關於樓層位移和抗震週期的要求。這裡真不是越大越好,記得當年做第一個高層項目,有一層樓的一個角位移怎麼都不滿足要求。這裡梁高從600改到1500都不滿足。後來院裡一個老工程師看了我的計算數據,把對角的兩根梁從600調整到500立刻計算通過,原理麼不是這行很難一時半會說明白。 至於題主給的那個戶型圖,如果不做無樑樓蓋很難實現,那麼大的跨度,梁會很高,影響室內空間。做了無樑樓蓋則會大幅提高造價,最後還是要消費者買單。數量單位均為毫米


毛豆子樂

看了上面很多回答,基本上都在說技術的原因,我個人看根本沒那麼複雜。當層數低於11層時,剪力牆結構要高於框架大約10%的造價,大於11層時基本差不多。現在地產喜歡剪力牆結構,甚至多層都用剪力牆結構最大的原因就是房間規整,沒有柱腳,利於銷售。

試想框架結構有可能出現幾個600*600的柱子在房間裡,傢俱都不好擺放,消費者能買嗎?


揚帆29326976

無論是純框架結構,還是角柱配剪力牆結構,大部是出於使用途經不同考慮的。框架結構柱子大都用在商辦樓較多,配合小部分剪力牆。一是符合抗震要求;二是方便業主辦公要求,變更隔斷更方便,適合不同經營需要,多次調整變換隔斷,對結構不產生大的影響。而剪力牆配合角柱是用在高層住宅樓較多,住宅面積有限,用大柱子影響空間有效使用,要同樣達到抗震要求,用部分剪刀牆將柱子的功能很好地隱敝在牆中,起到既美觀又實用的效果。


黃海島島主

住宅本來橫牆就多,如採用剪力牆結構,房屋四角不出現凸角,牆頂也不出現突出的梁邊,而採用框架結構,這些問題都避免不了,給後期裝修造成麻煩。填充牆與框架樑柱之間及填充牆本身易產生裂縫,外牆採用填充牆更容易漏水。因此,住宅多采用剪力牆結構。


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