第六講剪力墻結構

會計學1第六講剪力墻結構高層建筑的定義高層建筑混凝土結構技術規(guī)程

(JGJ3-2002

)：10層及十層以上或房屋高度大于28m的建筑物。高層建筑是一個動態(tài)的概念，不同時間，不同國家有不同的規(guī)定。鋼筋混凝土結構中常用的高層建筑結構體系：

（1）框架結構；（2）剪力墻結構（3）框架剪力墻結構；（4）框筒結構（5）筒中筒結構；（6）束筒結構第1頁/共23頁剪力墻的概念1.框架結構的不足（1）房屋層數(shù)增多、高寬比增大時，骨架式框架結構的梁柱截面將增大到不經(jīng)濟甚至不合理的地步。（2）采用高強度的結構材料，雖能減少構件尺寸和減輕房屋重量，但又會使房屋更加柔軟，對于水平力作用的反應更加敏感。（3）框架結構：“抗側力剛度小、水平位移大”。風荷載和地震作用成為高層房屋設計中的決定因素。第2頁/共23頁剪力墻的概念2.剪力墻的作用

對高層建筑應該從提高抗側力剛度方面著手，其有效措施就是設置一些墻片——剪力墻。彎矩圖第3頁/共23頁軸向力剪力第4頁/共23頁剪力墻的概念

層數(shù)很多的框架，意味著房屋的高寬比很大，這時，水平荷載對框架的威脅很嚴重，不僅使到框架的彎矩很大，而且，柱子負擔的軸向力和剪力也很大。從力的平衡關系看，因為房屋很高，水平荷載產(chǎn)生的傾覆力偶很大。在這種情況下，有效的解決辦法就是設置一些墻片以代替框架。這墻片在水平力作用下的工作猶如懸臂的深梁，抗彎慣性矩大，換言之，抗側力剛度就大大提高；另外，從受剪力的效能看，墻的抗剪能力比框架強得多，這種墻為整個房屋提供很大的抗剪強度和剛度，所以稱為“抗剪墻”或“剪力墻”。第5頁/共23頁剪力墻結構體系的類型剪力墻結構體系的類型：１（純）剪力墻結構２框架-剪力墻結構３框支剪力墻結構４筒體結構（包括框筒結構）第6頁/共23頁剪力墻結構1、概念利用建筑物墻體作為承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結構，稱為剪力墻結構。第7頁/共23頁2.剪力墻結構的優(yōu)缺點優(yōu)點:整體性好，剛度大，在水平荷載作用下側向變形小，承載力(強度)要求也容易滿足，房間內無梁柱外露。缺點:剪力墻間距不能太大，平面布置不靈活，不能滿足公共建筑的使用要求,結構自重往往也較大。第8頁/共23頁第9頁/共23頁3、框架結構與剪力墻結構變形特征比較第10頁/共23頁4.剪力墻結構的適用范圍剪力墻結構房屋剛度比框架結構和框架-剪力墻結構好，適用的層數(shù)更高，一般來說，層數(shù)超過25層的房屋宜采用純剪力墻結構。最大高度：非抗震時150m，6度時140m，7度時120m，8度時100m，9度時60m。H/B:非抗震時為6，6、7度時為6，8度時為5，9度時為4。理論上可達100~150米，但墻體太厚，不經(jīng)濟，以40層以下為宜。高寬比一般不宜大于6。第11頁/共23頁框架-剪力墻結構１概念：在框架體系的房屋中設置一些剪力墻來代替部分框架。２特點：（1）以框架結構為主，以剪力墻為輔助補救框架結構的不足的半剛性結構。（2）剪力墻承擔大部分的水平荷載，框架以負擔豎向荷載為主。第12頁/共23頁第13頁/共23頁框架－剪力墻結構（例）第14頁/共23頁3.受力變形特點第15頁/共23頁4、框架－剪力墻的適用范圍一般常用于：15～25層；最大高度：非抗震時140m，6度時130m，7度時120m，8度時100m，9度時50m。H/B:非抗震時為5，6、7度時為5，8度時為4，9度時為3。地震區(qū)的五層以上的工業(yè)廠房；由于剪力墻的存在，一定程度上限制了建筑平面布置的靈活性，這種體系用于旅館、公寓、住宅等建筑最為適宜。第16頁/共23頁剪力墻的形狀和布置1.剪力墻的形狀

開口：1型、L型、Z型、[型、工型、T型封口：型、型、型2.剪力墻布置總則（1）房屋平、立面體型要簡單均勻，便于布置剪力墻，也可為房屋的整體剛度提供有力因素。（2）剪力墻應合理的盡量多地離開房屋中心，這樣有利于房屋整體抗扭。第17頁/共23頁2.剪力墻布置總則（3）剪力墻布置應盡量使抗側力結構的剛度中心與水平荷載的合力作用線接近或重合，以避免房屋載側力作用下產(chǎn)生扭轉。（4）剪力墻的剛度沿房屋高度不宜有突變。（5）應采取措施增加剪力墻承擔的豎向荷載。若剪力墻承擔的豎向荷載較小，在較大的水平荷載作用下，墻截面一般處于大偏心受壓狀態(tài)，鋼筋用量較多。第18頁/共23頁3.框－剪體系的剪力墻布置

（1）剪力墻間距要求L不大于4B，B為房屋寬度。否則樓板自身平面內發(fā)生彎矩和剪切變形。（2）對于平面為長方形的建筑，可橫向布置剪力墻；對于平面接近正方形的建筑，應雙向布置剪力墻，并且盡可能把兩個方向剪力墻組合在一起，剪力墻間盡量拉開距離。（3）任意形狀平面的建筑，剪力墻應布置在平面形狀或剛度變化處以及靠近房屋區(qū)段端部的位置。樓梯、電梯間等地方也應該布置剪力墻。（4）過多的剪力墻是不必要的，一般20％水平荷載由框架承擔。第19頁/共23頁