一級建筑師考試建筑結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)講義10
三、剪力墻結(jié)構(gòu)
(一)剪力墻的概念和結(jié)構(gòu)效能
1.建筑物中的豎向承重構(gòu)件主要由墻體承擔(dān)時,這種墻體既承擔(dān)水平構(gòu)件傳來的豎向荷載,同時承擔(dān)風(fēng)力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力墻即由此而得名(抗震規(guī)范定名為抗震墻)。
2.剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護墻,因此墻體的布置必須同時滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。
3,剪力墻結(jié)構(gòu)體系,有很好的承載能力,而且有很好的整體性和空間作用,比框架結(jié)構(gòu)有更好的抗側(cè)力能力,因此,可建造較高的建筑物。
4.剪力墻的間距有一定限制,故不可能開間太大。對需要大空間時就不太適用。靈活性就差。一般適用住宅、公寓和旅館。
5.剪力墻結(jié)構(gòu)的樓蓋結(jié)構(gòu)一般采用平板,可以不設(shè)梁,所以空間利用比較好,可節(jié)約層高。
(二)剪力墻結(jié)構(gòu)體系的類型及適用范圍
1.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。是由框架與剪力墻組合而成的結(jié)構(gòu)體系,適用于需要有局部大空間的建筑,這時在局部大空間部分采用框架結(jié)構(gòu),同時又可用剪力墻來提高建筑物的抗側(cè)能力,從而滿足高層建筑的要求。
2.普通剪力墻結(jié)構(gòu)。全部由剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。
3.框支剪力墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)的底部需要有大空間,剪力墻無法全部落地時,就需要采用底部框支剪力墻的框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
(三)普通剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置
1.平面布置
(1)剪力墻結(jié)構(gòu)中全部豎向荷載和水平力都由鋼筋混凝土墻承受,所以剪力墻應(yīng)沿平面主要軸線方向布置。
1)矩形、L形、T形平面時,剪力墻沿兩個正交的主軸方向布置;
2)三角形及Y形平面可沿三個方向布置;
3)正多邊形、圓形和弧形平面,則可沿徑向及環(huán)向布置。
(2)單片剪力墻的長度不宜過大:
1)長度很大的剪力墻,剛度很大將使結(jié)構(gòu)的周期過短,地震力太大不經(jīng)濟;
2)剪力墻以處于受彎工作狀態(tài)時,才能有足夠的延性,故剪力墻應(yīng)當(dāng)是高細(xì)的,如果剪力墻太長時,將形成低寬剪力墻,就會由受剪破壞,剪力墻呈脆性,不利于抗震。故同一軸線上的連續(xù)剪力墻過長時,應(yīng)用樓板或小連梁分成若干個墻段,每個墻段的高寬比應(yīng)不小于2。每個墻段可以是單片墻,小開口墻或聯(lián)肢墻。每個墻肢的寬度不宜大于8.
(3)剪力墻的數(shù)量要在方案階段合理的確定,以對稱,均勻,數(shù)量適當(dāng)為好。
1)剪力墻的開間以6.0~7.
2)剪力墻結(jié)構(gòu)的基本周期控制在
C――建筑物的總重力荷載。
若周期過短,地震力過大時,宜減少墻的數(shù)量。
(4)調(diào)整剪力墻結(jié)構(gòu)剛度的方法有:
1)適當(dāng)減小剪力墻的厚度;
2)降低連梁的高度;
3)增大門窗洞口寬度;
4)對較長的墻肢設(shè)置施工洞,分為兩個墻肢。超過8.
2.豎向布置
(1)剪力墻應(yīng)在整個建筑的豎向延續(xù),上到頂,下到底,中間樓層也不要中斷。剪力墻不連續(xù)會造成剛度突變,對抗震非常不利。
(2)頂層取消部分剪力墻時,其余剪力墻應(yīng)在構(gòu)造上予以加強。
(3)底層取消部分剪力墻時,應(yīng)設(shè)置轉(zhuǎn)換層。
(4)為避免剛度突變,剪力墻的厚度應(yīng)按階段變化,每次厚度減小宜為50-l
(5)厚度變化時宜兩側(cè)同時內(nèi)收。外墻及電梯間墻可只單面內(nèi)收。
(6)剪力墻上的洞口宜上下對齊,并列布置,這種墻傳力直接,受力明確,內(nèi)力分布清楚;抗震性能好。錯洞口上下不對齊,受力復(fù)雜,洞邊容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,配筋大,地震時容易破壞。
(7)相鄰洞口之間及洞口與墻邊緣之間要避免小墻肢。當(dāng)墻肢的寬度與厚度之比小于3的小墻肢,在反復(fù)荷載作用下,早開裂,早破壞,故墻肢寬度不宜小于3bw(bw為墻厚),且不應(yīng)小于
(8)刀把形剪力墻會使剪力墻受力復(fù)雜,應(yīng)力局部集中,而且豎向地震作用會產(chǎn)生較大的影響,宜十分慎重。如圖10-22所示。
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