剪力墙结构简介.ppt

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1、剪力墙简介剪力墙简介剪力墙的概念剪力墙的概念层数很多的框架，意味着房屋的高宽比很大。这时，水平荷载对框架的威胁很严重不仅使到框架的弯矩会强大，而且，柱子负担的轴向力和剪力也很大，尤其是底层柱子的轴向力和剪力更是大得惊人。从力的平衡关系看，因为房屋很高水平荷载产生的倾覆力偶将很大，柱子要抵抗这个倾覆力偶就很吃力。柱子以很有限的截面尺才去承担那么大的轴向力和剪力就显得不容易对付。剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围剪力墙结构体系的类型：剪力墙结构体系的类型：u（纯）剪力墙结构u框架框架-剪力墙结构剪力墙结构框支剪力墙结构u筒体结构剪力墙结构剪力墙结构 1、概念

2、利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构。(2）双肢剪力墙剪力墙的分类剪力墙的分类按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分(3)联肢剪力墙（4）壁式框架剪力墙的分类剪力墙的分类按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分剪力墙开洞面积很大，连系梁和墙肢的刚度均比较小，整个剪力墙的受力与变形接近于框架，几乎每层墙肢均有一个反弯点，这类剪力墙称为壁式框架。剪力墙的分类剪力墙的分类按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分(5)框支剪力墙(6)错洞剪力墙剪力墙的分类剪力墙的分类按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分带小墙肢的剪力墙为满足底部大空间的建筑要求，可将底部剪力墙改为框架，常称为底部大空间剪力

3、墙结构。图为大连市友好广场高层住宅的结构布置，该建筑为15层，采用大模板施工。剪力墙的分类剪力墙的分类剪力墙的特点剪力墙的特点剪力墙结构体系的优点：剪力墙结构体系的优点：l结构整体性强抗侧刚度大，侧向变形小，在承载力方面的要求易得到满足，适于建造较高的建筑。l集承重、抗风、抗震、围护与分隔为一体，经济合理地利用了结构材料；l抗震性能好，具有承受强烈地层裂而不倒的良好性能；l用钢量较省；l与框架结构体系相比施工相对简便与快速。剪力墙结构的变形特征剪力墙结构的变形特征自底层向上，位移增量 越来越大，与悬臂梁的弯曲变形曲 线类似。故称“弯曲型”剪力墙弯、剪变形特点剪力墙弯、剪变形特点 . 适用范围：

4、 房屋刚度比框架-剪力墙体系更好，适用的层数更高，层数超过25层的房屋宜采用全部剪力墙结构 理论上可达100150层，但墙体太厚，不经济，以40层以下为宜 全剪力墙的高宽比不宜大于6框支剪力墙结构框支剪力墙结构 底层作商店或停车场而需要大空间的旅馆或住宅框支剪力墙结构框支剪力墙结构缺点：房屋刚度突变避免房屋刚度突变的措施避免房屋刚度突变的措施1。把框架层扩展到23层，层高逐渐变化，使刚度逐渐减弱而避免突变2。在框架的最上面一层设置设备层，作为刚度的过渡层3。尽可能把一部分剪力墙伸到底层以加强整个房屋的刚度n结构转换层：结构转换层：主要是指在整个建筑结构体系中，合理解决竖向结构的突变性转化和平面

5、的连续性变化的结构单元体系。n作用：作用：过渡，改变下方楼层柱子的排列，或者过渡上下层剪力墙的不同位置，以此获得特别的楼层柱网创造大空间并将上部荷载传递到下面相对少而大的几根柱或几片墙上框支剪力墙结构框支剪力墙结构框支剪力墙结构震害特点框支剪力墙结构震害特点由于底层的竖向荷载和水平荷载全部由底层框架来承受，其主要特点是侧向刚度在底层楼盖处发生突变。从已有的框支剪力墙震害资料表明：这种结构在地震作用下往往由于从上别下刚度突变，底层框架刚度太弱、强度不足、侧移过大、延性不足而出现破坏，甚至导致结构倒塌，这类结构的震害足严重的。设计中应注意的问题：设计中应注意的问题：（1）框支墙与落地墙的比例。在地

6、震区，一般要限制框支墙的总榀数不超过全部横墙榀数的50，也就是说框支墙占墙体的比例宜控制在l2以内。（2）增加落地剪力墙的厚度(但不宜超过原墙厚的2倍)，提高落地前力墙与框架柱的强度等级，减少洞口尺寸，控制落地剪力墙的间距不宜大于建筑物宽度的2.5倍；把落地剪力墙组合布置成筒状或工字形等来增加结构底部的总抗侧刚度。框支剪力墙结构震害特点框支剪力墙结构震害特点设计中应注意的问题：设计中应注意的问题：（3）避免在框支楼盖顶处发生刚度急剧突变，为了保证刚度的变化能顺利地传递和转变必须对框支楼盖层的设计作特殊的要求，如板厚不宜小于180mm，采用现浇钢筋混凝土且强度等级不宜低于C30，并应采用双向上下

7、配筋、配筋率不宜低于0.25；楼板的外侧边可利用纵向框架梁或底层外纵墙加强。楼板开洞位置距外侧边应尽量远一些，在框支墙部位楼板则不宜开洞。(4)根据建筑使用功能，也可将底层框架扩展为23层刚度随层高逐渐变化，使刚度逐渐减弱而避免突变。(5)在框架的最上面一层设置设备层，作为刚度的过渡层(即转换层)，使结构转换层上下刚度较为接近。(6)框支梁、柱截面的确定。框架梁柱是底部大空间部分的重要支承，它主要承受垂直荷载及地震倾覆力矩、其断面尺寸要通过内力分析，从结构强度、稳定和变形等方面确定。框架梁高度一般可取（1618）梁跨，框架柱截面应符合轴压比N/fcbh，N为地震力及竖向荷载作用组合的计算轴力，

8、fc为柱混凝土轴心受压设计强度框支剪力墙结构震害特点框支剪力墙结构震害特点其他在结构上还有若干措施，如在剪力墙肢端增设暗柱，以及规定一些最小配筋率及搭接长度等，其结构加强措施视具体情况酌情处理和采用。综上所述，框支剪力墙在竖向布置时为防止刚度突变应采取各种措施，使其大空间底层的层刚度变化率r接近于1，不宜大于2；不宜在地震区单独使用框支剪力墙结构，即需要时可采取框支剪力墙与落地剪力墙协同工作结构体系大间距剪力墙体系（住宅）大间距剪力墙体系（住宅）上海仙霞村点式住宅上海仙霞村点式住宅大间距方案：墙体长度由242m减少到174m。板厚120mm增到140mm。24层住宅每栋节约造价：45万元。抗震

9、性能加强。大小间距墙体方案的地震反应比较大小间距墙体方案的地震反应比较框架框架- -剪力墙结构剪力墙结构概念：在框架体系的房屋中设置一些剪力墙来代替部分框架特点：以框架结构为主，以剪力墙为辅助补救框架结构的不足的半刚性结构。剪力墙：承担大部分的水平荷载，框架： 以负担竖向荷载为主受力变形特点受力变形特点框架剪力墙结构的类型框架剪力墙结构的类型框架剪力墙结构框架剪力墙结构适用范围：层，H/B不宜大于45 适用范围： 25层以下的房屋，最高不宜超过30层 地震区的五层以上的工业厂房 由于剪力墙的存在，一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性，这种体系用于旅馆、公寓、住宅等建筑最为适宜框架剪力墙结构的类

10、型框架剪力墙结构的类型结构体系选择结构体系选择 主要考虑因素主要考虑因素 建筑物高度建筑物高度-结构抗侧刚度与抗震性能结构抗侧刚度与抗震性能 建筑物用途建筑物用途-建筑平面布置，空间利用要求建筑平面布置，空间利用要求 高层的控制因素高层的控制因素 水平荷载和刚度而不是竖向荷载和强度水平荷载和刚度而不是竖向荷载和强度 抗侧移能力抗侧移能力 砖混结构框架结构框剪结构剪力墙结构砖混结构框架结构框剪结构剪力墙结构框筒结构筒中筒结构成束筒结构巨型框架框筒结构筒中筒结构成束筒结构巨型框架结构结构 框架结构15层以下（最经济为10层） 框架-剪力墙结构30层以下（最适宜为1125层） 剪力墙结构-40层以下

11、（最适宜为1640层） 框筒结构30层以下 筒中筒结构30层以上的超高层各种结构体系的适用层数各种结构体系的适用层数房屋适用的最大高度与结构体系房屋适用的最大高度与结构体系房屋类型与结构体系房屋类型与结构体系结构要求：剪力墙面积符合刚度要求剪力墙面积符合刚度要求刚度中心与几何中心尽量符合刚度中心与几何中心尽量符合同时纵向与横向刚度增强同时纵向与横向刚度增强建筑要求：利用山墙、电梯井、楼体井周围墙体作剪力墙利用山墙、电梯井、楼体井周围墙体作剪力墙剪力墙体与框架轴线复合剪力墙体与框架轴线复合 剪力墙布置考虑结构、建筑需求剪力墙布置考虑结构、建筑需求剪力墙的形状和位置剪力墙的形状和位置剪力墙的形状剪

12、力墙的形状 剪力墙对水平荷载的反应与其形状有关剪力墙对水平荷载的反应与其形状有关 开口的开口的1 1型、型、L L型、型、Z Z型、槽型、型、槽型、I I型、型、T T型型 封闭的封闭的方形、三角形、圆形方形、三角形、圆形剪力墙的抗侧力效果与剪力墙的形状和位置有关剪力墙的布置原则剪力墙的布置原则(1)剪力墙在平面上应沿建筑物主轴方向布置 当建筑物为矩形、当建筑物为矩形、T T形和形和L L形平面时，剪力墙应沿两形平面时，剪力墙应沿两个主轴方向布置；建筑物为形、个主轴方向布置；建筑物为形、Y Y形、十字形平面时，形、十字形平面时，剪力墙应沿三个或四个主轴方向布置，形平面，则沿剪力墙应沿三个或四个

13、主轴方向布置，形平面，则沿径向布置成辐射状径向布置成辐射状剪力墙的布置原则剪力墙的布置原则（2)剪力墙片应尽量对直拉通，否则不能视为整体墙片。但当两道墙错开距离d3bw(bw为墙厚度）时；或当墙体在平面上为转折形状，其转角a15度时才可近似当作整体平面剪力墙对待。剪力墙的布置原则剪力墙的布置原则(3)(3)剪力墙结构的平面形状力求简单、规则对称，墙体布置力求均匀，使剪力墙结构的平面形状力求简单、规则对称，墙体布置力求均匀，使质量中心与刚度中心尽量接近。质量中心与刚度中心尽量接近。(4)(4)剪力墙结构应尽量避免竖向刚度突变，墙体沿竖向宜贯通全高，墙厚剪力墙结构应尽量避免竖向刚度突变，墙体沿竖向

14、宜贯通全高，墙厚度沿坚向宜逐渐减薄，在同结构单元内宜避免错层及局部夹层。度沿坚向宜逐渐减薄，在同结构单元内宜避免错层及局部夹层。 (5) (5)全剪力墙体系从剪力墙布置均衡来考虑，在民用建筑中，一般横墙短全剪力墙体系从剪力墙布置均衡来考虑，在民用建筑中，一般横墙短而数量多，纵墙长而数量少因此，纵横向剪力墙的布置需适应这个特点。而数量多，纵墙长而数量少因此，纵横向剪力墙的布置需适应这个特点。横向剪力墙的问距，从经济考虑，不宜太密，横向剪力墙的问距，从经济考虑，不宜太密， 一般不小于一般不小于6 68m8m纵向剪力墙纵向剪力墙 一般设为二道、二道半、三道或四道一般设为二道、二道半、三道或四道剪力墙

15、的布置原则剪力墙的布置原则对抗震要求的建筑，应避免抗震性能不良的鱼骨式的平面布置当建筑平面形状任意时，在受力复杂处，剪力墙应适当加密鱼骨式剪力墙平面布置图在受力复杂处加密剪力墙剪力墙的布置原则剪力墙的布置原则（8）剪力墙宜设于建筑物两端、楼梯间、电梯间及平面刚度有剪力墙宜设于建筑物两端、楼梯间、电梯间及平面刚度有变化处，同时以能纵横向相互连在一起为有利，这样，对增大变化处，同时以能纵横向相互连在一起为有利，这样，对增大剪力墙刚度很有好处。剪力墙刚度很有好处。(9)剪力地的平面布置有两种力案 横墙承重方案：横墙间距即为楼板的跨度通常剪力墙的横墙间距即为楼板的跨度通常剪力墙的间距为间距为6 68m

16、8m较为经济。较为经济。 纵横墙共同承重方案：楼板支承在进深大梁和横向剪力墙楼板支承在进深大梁和横向剪力墙上，而大梁又捆置在纵墙上，形成纵横墙共同承重方案。上，而大梁又捆置在纵墙上，形成纵横墙共同承重方案。 在实际工程中以横墙承重方案居多数，有时也采用纵横墙在实际工程中以横墙承重方案居多数，有时也采用纵横墙共同承重的结构方案。共同承重的结构方案。剪力墙的布置原则剪力墙的布置原则(10)(10)当建筑使用功能要求有底层大空间时，可以使用框支剪当建筑使用功能要求有底层大空间时，可以使用框支剪力墙，但一般均应有落地剪力墙协同工作。力墙，但一般均应有落地剪力墙协同工作。(11)(11)框支剪力墙与落地剪力墙协同工作体系中，以最常见的框支剪力墙与落地剪力墙协同工作体系中，以最常见的矩形建筑平面为例，落地横向剪力墙数量占全部横向剪力墙矩形建筑平面为例，落地横向剪力墙数量占全部横向剪力墙数量之百分比率：非抗震设计时不少于数量之百分比率：非抗震设计时不少于3030，抗震设计时不，抗震设计时不少于少于5050。 (12) (12)落地剪力墙的间距落地剪力墙的间距L L应满足的条件应满足的条件 非抗震设计