建筑剪力墻結(jié)構(gòu)效能與布置(3頁(yè)).docx

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建筑剪力墻結(jié)構(gòu)效能與布置(3頁(yè)).docx

1、建筑剪力墻結(jié)構(gòu)效能與布置【摘要】剪力墻是一種抵抗豎向荷載引起的軸向作用以及風(fēng)、地震等水平荷載引起的剪切、彎曲作用的結(jié)構(gòu)單元。剪力墻既可以做建筑物的承載結(jié)構(gòu)，又可以作為建筑物的分隔墻和圍護(hù)墻，因此墻體的布置必須同時(shí)滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。 /2/view-13091082.htm【關(guān)鍵詞】建筑；剪力墻；結(jié)構(gòu)效能；布置剪力墻又稱抗風(fēng)墻或抗震墻、結(jié)構(gòu)墻。房屋或構(gòu)筑物中主要承受風(fēng)荷載或地震作用引起的水平荷載的墻體。防止結(jié)構(gòu)剪切破壞。本文對(duì)建筑剪力墻結(jié)構(gòu)效能與布置進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。1 剪力墻的結(jié)構(gòu)效能1.1 剪力墻是一種抵抗豎向荷載引起的軸向作用以及風(fēng)、地震等水平荷載引起的剪切、彎曲作用的結(jié)構(gòu)單

2、元。1.2 剪力墻既可以做建筑物的承載結(jié)構(gòu)，又可以作為建筑物的分隔墻和圍護(hù)墻，因此墻體的布置必須同時(shí)滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。1.3 剪力墻結(jié)構(gòu)體系承載能力強(qiáng)，整體性和空間作用好，比框架結(jié)構(gòu)有更好的抗側(cè)能力，因此，可建造較高的建筑物。1.4 受剪力墻的間距的限制，建筑物的開(kāi)間布置不夠靈活，對(duì)需要大空間時(shí)就不太適用。一般適用住宅、公寓和旅館。1.5 由于開(kāi)間不大，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。2 剪力墻結(jié)構(gòu)體系的類型及適用范圍2.1 普通剪力墻結(jié)構(gòu)。全部由剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。2.2 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

3、于需要有局部大空間的建筑，這時(shí)在局部大空間部分采用框架結(jié)構(gòu)，同時(shí)又可用剪力墻來(lái)提高建筑物的抗側(cè)能力，從而滿足高層建筑的要求。2.3 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(wú)法全部落地時(shí)，就需要采用底部框支剪力墻結(jié)構(gòu)。3 普通剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置3.1 平面布置3.1.1 鋼筋混凝土墻承受全部豎向荷載和水平力，所以剪力墻應(yīng)雙向或多向布置，且宜拉通對(duì)直。對(duì)于矩形，L形，T形平面時(shí)，剪力墻可沿兩個(gè)正交的主軸方向布置；對(duì)于三角形及Y形平面可沿三個(gè)方向布置；正多邊形、圓形和弧形平面，則可沿徑向及環(huán)向布置。3.1.2 單片剪力墻的長(zhǎng)度不宜過(guò)大：剪力墻發(fā)生彎曲破壞時(shí)，具有比較強(qiáng)的變形能力，抗

4、震延性好，而發(fā)生剪切破壞時(shí)，變形能力弱，延性差。過(guò)長(zhǎng)的剪力墻容易發(fā)生剪切破壞，因此出于抗震延性的要求，不宜采用過(guò)長(zhǎng)的剪力墻。每個(gè)剪力墻墻段的高度與長(zhǎng)度之比不應(yīng)超過(guò)2，當(dāng)同一軸線上的剪力墻長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)用樓板或小連梁分成若干個(gè)墻段，每個(gè)墻段可以是單片墻，小開(kāi)口墻或聯(lián)肢墻。每個(gè)墻肢的寬度不宜大于8.0m。剪力墻長(zhǎng)度過(guò)大，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度過(guò)大、周期過(guò)小，會(huì)加大地震作用力，不經(jīng)濟(jì)。3.1.3 剪力墻的平面布置盡量對(duì)稱、均勻，且數(shù)量適當(dāng)。剪力墻的開(kāi)間以6.07.0m的大開(kāi)間，比3.03.9m的小開(kāi)間，較經(jīng)濟(jì)合理，降低了材料用量，而且增大建筑使用面積。剪力墻結(jié)構(gòu)的基本周期控制在T(0.040.05)NS，式

5、中NS一一層數(shù)。地震底部剪力控制在：FEK(0.020.03)G(7度，類場(chǎng)地)、FEK(0.040.06)G(8度，類場(chǎng)地)、 G建筑物的總重力荷載。若周期過(guò)短，地震力過(guò)大時(shí)，宜減少墻的數(shù)量。3.2 豎向布置沿結(jié)構(gòu)高度的剛度突變對(duì)抗震非常不利，為避免這一問(wèn)題，變剪力墻應(yīng)在整個(gè)建筑的豎向貫通，上到頂，下到底。頂層取消部分剪力墻時(shí)，其余剪力墻應(yīng)在構(gòu)造上予以加強(qiáng)。底層取消部分剪力墻時(shí)，應(yīng)設(shè)置轉(zhuǎn)換層。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50100mm，不宜過(guò)大，厚度變化時(shí)宜兩側(cè)同時(shí)內(nèi)收，外墻及電梯間可只單面內(nèi)收，厚度改變和混凝土強(qiáng)度等級(jí)的改變宜錯(cuò)開(kāi)樓層。剪力墻上的洞口宜上下對(duì)齊

6、，并列布置。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(kāi)裂，早破壞，故墻肢寬度不宜小于3bW (bW為墻厚)，且不應(yīng)小于500mm。4 框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)4.1 為滿足高層建筑多功能、綜合用途的需要，頂部樓層作為住宅、旅館，中部樓層作為辦公用房，下部樓層作為商店、餐館、文化娛樂(lè)設(shè)施。不同用途的樓層，需要大小不同的開(kāi)間，從而采用不同的結(jié)構(gòu)形式。上部樓層采用剪力墻結(jié)構(gòu)以滿足住宅和旅館的要求；中部辦公樓用房則需要中、小室內(nèi)空間同時(shí)存在，則宜采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)滿足其要求；底部作為商店等用房需要有盡量大的空間，則宜加大柱網(wǎng)，盡量減少墻體

7、。4.2 由于結(jié)構(gòu)底部與上部結(jié)構(gòu)剛度產(chǎn)生突變，故在所發(fā)生的地震中，其破壞都比較嚴(yán)重，抗震性能較差，故在設(shè)計(jì)中要特別加以注意，設(shè)計(jì)中要考慮兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：保證大空間有充分的剛度，防止豎向的剛度過(guò)于懸殊；加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層的剛度與承載力，保證轉(zhuǎn)換層可以將上層剪力可靠地傳遞到落地墻上去。4.3 落地剪力墻的布置和數(shù)量：底部大空間應(yīng)有落地剪力墻或落地筒體，落地縱橫剪力墻最好成組布置，結(jié)合為落地筒；平面為長(zhǎng)矩形，橫向剪力墻的片數(shù)較多時(shí)，落地的橫向剪力墻的數(shù)目與橫向剪力墻數(shù)目之比，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于30；抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于50；落地剪力墻盡量不要開(kāi)洞，或僅開(kāi)小洞，以免剛度削弱太大。洞口宜布置在剪力墻的中部。4.4

8、轉(zhuǎn)換層的設(shè)置，由剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成框支剪力墻結(jié)構(gòu)的大空間層時(shí)，其交接層即為轉(zhuǎn)換層。4.4.1 轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式框架結(jié)構(gòu)。不落地剪力墻用柱和梁形成框支梁來(lái)支承上面的剪力墻；板柱結(jié)構(gòu)。用厚板及柱來(lái)支承上部剪力墻；空腹桁架結(jié)構(gòu)。用空腹桁架及柱來(lái)支承上部剪力墻；箱形剛性結(jié)構(gòu)。4.4.2 框支梁、框支柱的基本要求框支梁的寬度不小于上部剪力墻厚度的2倍；框支梁上部相鄰層的墻體非常重要，應(yīng)力分布復(fù)雜，所以這層墻不宜設(shè)置邊門洞，不得在中柱上方開(kāi)設(shè)門洞；框支柱要求嚴(yán)格，軸壓比要比普通柱小些：框支柱與框支梁要加強(qiáng)連接。柱寬宜與梁同寬或比梁寬度每邊大50mm，且不小于450mm；斷面高度hc，不小于柱寬，不小于梁跨的112，柱凈高與截面高度之比大于或等于4。4.4.3 轉(zhuǎn)換層樓板要求板厚不得小于180mm；樓板應(yīng)雙層雙向配筋，并加強(qiáng)與剪力墻的錨固。5 結(jié)束語(yǔ)剪力墻結(jié)構(gòu)在布置中有兩個(gè)要點(diǎn)：一是材盡其用，發(fā)揮各類型剪力墻的特點(diǎn)，把各類型剪力墻布置在最適合的位置，發(fā)揮其最大效能；二是注意多道防線，有合理的屈服機(jī)制。參考文獻(xiàn)：1張巍.土木工程概論.工業(yè)出版社.20092孫瑞豐.建筑學(xué)基礎(chǔ).清華大學(xué)出版社.2006

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