剪力墙结构(Shear Wall Structure)
目录 |
剪力墙结构是指在高层和多层建筑中，竖向和水平作用均由钢筋混凝土或预应力混凝土墙体承受的结构。常用于普通高层住宅，和房型非常复杂的多层洋房和别墅。
优点：承重结构为片状的混凝土墙体，房间不见柱子的棱角，比框架结构更适合用于住宅。混凝土墙体的抗震能力最强，房屋安全度很高。
缺点：混凝土用量多，自重大，总高度通常无法超过150m。混凝土墙体为高强度承重墙体，房间不能拆改。
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
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. 0m, 以保证墙肢是由受弯承载力控制和充分发挥竖向分布筋的作用。内力计算时,墙段之间的 楼板或弱连梁不考虑其作用,每个墙段作为一片独立剪力墙计算。
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8.0m长时都应用施工洞划分为 小墙肢。
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50－100mm, 不宜过大,使墙体刚度均匀连续改变。厚度改变和混凝土强度等级的改变宜错开楼层。
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500mm。
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。