剪力墙结构
剪力墙结构
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3.剪力墙结构 (1)剪力墙的概念和结构效能: 1)建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时,这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担风力或地震作用传来的水平作用力。剪力墙即由此而得名(抗震规范定 名为抗震墙)。 2)剪力墙既是建筑物的分隔墙和围护墙,因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布 置和结构布置的要求。 3)剪力墙结构体系,有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,比框架 结构有更好的抗侧力能力,因此,可建造较高的建筑物。 4)剪力墙的间距有一定限制,故不可能开间太大。对需要大空间时就不太适用。灵 活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。 5)剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板,可以不设梁,所以空间利用比较好,可节 约层高。 (2)剪力墙结构体系的类型及适用范围 1)框架-剪力墙结构。是由框架与剪力墙组合而成的结构体系,适用于局部大空间部 分采用框架结构,同时又可用剪力墙来提高建筑物的抗侧力能力,从而满足高层建筑的 要求。 2)普通剪力墙结构。全部由剪力墙组成的结构体系。 3)框支剪力墙结构。当剪力墙结构的底部需要有大空间,剪力墙无法全部落地时, 就需要采用底部框支剪力墙的框支剪力墙结构。 (3)普通剪力墙结构的结构布置 1)平面布置 a.剪力墙结构中全部竖向荷载和水平力都由 钢筋混凝土墙承受,所以剪力墙应沿平面主要轴线方向布置。 (α)矩形、L形、T形平面时,剪力墙沿两个 正交的主轴方向布置; (b)三角形及Y形平面可沿三个方向布置; (c)正多边形、圆形和弧形平面,则可沿径向及环向布置。 b.单片剪力墙的长度不宜过大: (α)长度很大的剪力墙,刚度很大将使结构的周期过短,抗地震能力太大不经济; (b)剪力墙处于受弯工作状态时,才能有足够的延性,故剪力墙应当是高窄的,如果 剪力墙太长时,将形成低宽剪力墙,就会有受剪破坏,剪力墙呈脆性,不利于抗震。故同一轴线上的连续剪力墙过长时,应用楼板或小连梁分成若干个墙段,每个墙段的高宽比应 不小于2。每个墙段可以是单片墙,小开口墙或联肢墙。每个墙肢的宽度不宜大于8. c.剪力墙的数量要在方案阶段合理地确定,以对称,均匀,数量适当为好。 d.调整剪力墙结构刚度的方法有: (α)适当减小剪力墙的厚度; (b)降低连梁的高度; (c)增大门窗洞口宽度; (d)对较长的墙肢设置施工洞,分为二个墙肢。超过 2)竖向布置 α.剪力墙应在整个建筑的竖向连续,上到顶,下到底,中间楼层也不要中断。剪力 墙不连续会造成刚度突变,对抗震非常不利。 b.顶层取消部分剪力墙时,其余剪力墙应在构造上予以加强。 c.底层取消部分剪力墙时,应设置转换层。 d.为避免刚度突变,剪力墙的厚度应按阶段变化,每次厚度减小宜为50－ e.厚度变化时宜二侧同时内收。外墙及电梯间墙可只单面内收。 f．剪力墙上的洞口宜上下对齐,并列布置,这种墙传力直接,受力明确,内力分布清楚,抗震性能好。错洞口上下不对齐,受力复杂,洞边容易产生应力集中,配筋大,地震时容易破坏。 g.相邻洞口之间及洞口与墙边缘之间要避免小墙肢。当墙股的宽度与厚度之比小于 3的小墙肢,在反复荷载作用下,容易早开裂,早破坏,故墙肢 宽度不宜小于3bω(bω为墙厚) ,且不应小于 h.刀把形剪力墙会使剪力墙受力复杂,应力局部集中,而且竖向地震作用会产生较大的影响,宜十分慎重。 4.框架剪力墙结构 (1)框架剪力墙结构的受力特点及适用范围 1)框架剪力墙(或称框剪结构) ,广泛应用于高层办公和公共建筑,也大量应用于高 层旅馆建筑。 框架剪力墙结构是由框架构成自由灵活的使用空间,来满足不同建筑功能的要求;同 时又有足够的剪力墙,具有相当大的刚度,从而使结构具有较强的抗震能力,大大减少了 建筑物的水平位移,避免填充墙在地震时严重破坏和倒塌。所以在有抗震设计要求时,宜 优先采用框剪结构代替框架结构。 2)框剪结构的受力特点 a.水平力通过楼板传递分配到剪力墙及框架。 b.水平力产生的剪力在底部主要由剪力墙承担,因剪力墙在水平力作用时,底部变 形小。但到顶部时,剪力主要由框架承担。即框架在顶部时变形较小。 (2)框剪结构中剪力墙的数量 1)剪力墙的多少直接影响抗震能力,震害调查发现墙数量增加震害减少,日本福井 和十胜冲地震中,钢筋混凝土墙每平方米楼面平均剪力墙长度少于 但是剪力墙过多也会造成不经济,因剪力墙增多,结构的刚度增大,周期缩短,地震 作用加大,内力增大材料用量增加,基础造价也相应提高。 2)水平位移限值和舒适度要求 α.在正常使用条件下,高层建筑结构应具有足够的刚度,避免产生过大的位移而影 响结构的承载力、稳定性和使用要求。 b.按水平位移限值决定。 |