剪力墻結構課件

4剪力墻結構4.1剪力墻結構體系的概念、分類、特點及使用范圍4.2剪力墻的形狀和結構布置原則4.3剪力墻的構造及一般規(guī)定要求4.4工程實例4.1剪力墻結構體系的概念、分類、特點及使用范圍

4.1.1剪力墻結構的概念1、房屋層數(shù)和高度的增加，水平荷載對房屋的影響更加嚴重2、剪力墻：即為剛度較大的，一般是鋼筋混凝土的墻片。墻片在水平作用下的工作猶如懸臂的深梁。深梁的抗彎慣性矩大，其抗側剛度比框架柱大大提高，抗剪強度也大得多。4.1.2剪力墻的分類1、按施工工藝分1）大模現(xiàn)澆剪力墻結構體系（鋼大模板或竹大模板，整支整拆）2）滑模現(xiàn)澆剪力墻結構體系（邊澆筑邊滑動，強度不是很高）3）全裝配大板結構體系4）內(nèi)澆外掛剪力墻結構體系(內(nèi)墻采用鋼筋混凝土剪力墻大模板施工工藝，外墻采用預制夾芯板保溫板，兩面均為光面不再抹灰）大模現(xiàn)澆剪力墻結構體系的施工工藝及設備相對較簡單，又有較好的技術經(jīng)濟指標，比較適合我國的國情。2、按剪力墻的整體性（墻體開洞大?。嶓w剪力墻雙肢剪力墻3）聯(lián)肢剪力墻（用于外墻）4）壁式框架（用于外墻）

：剪力墻開洞面積很大，聯(lián)系梁和墻肢的剛度均比較小，整個剪力墻的受力與變形接近于框架，幾乎每層墻肢均有一個反彎點，這類剪力墻稱為壁式剪力墻。5）框支剪力墻（用于上部為住宅，下部為大空間建筑）

6）錯洞剪力墻7）帶小墻肢剪力墻（用于內(nèi)墻）4.1.3剪力墻體系的特點1、剪力墻結構體系的優(yōu)點（1）結構整體性強，抗側剛度大，側向變形小，在承載力方面的要求易得到滿足，適于建造較高的建筑；（2）集承重、抗風、抗震、圍護和分隔于一體，經(jīng)濟合理的利用了結構材料；（3）抗震性能好，具有承受強烈地震烈而不倒的良好性能；（4）與框架結構體系相比，施工相對簡便與快捷。4.1.4剪力墻結構體系的適用范圍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。當剪力墻結構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構。在抗震要求較高房屋慎用。

4.2剪力墻的形狀和結構布置原則4.2.1剪力墻的形狀剪力墻的形狀沒有限制，一般截面較少用一字，多設計成L形、Z形、T形、工形、∪形、□形、△形、○形4.2.2剪力墻結構布置原則1、剪力墻在平面上應沿建筑物主軸方向布置剪力墻在平面上應沿建筑物主軸方向布置：當建筑物為矩形、T形和L形平面時，剪力墻應沿兩個主軸方向布置；建筑物為△形、Y形、十字形平面時，剪力墻應沿三個或四個主軸方向布置；O形平面，則沿徑向布置成輻射狀。剪力墻結構的平面2剪力墻片應盡量對直拉通，否則，不能視為整體墻片。當兩道墻錯開距離d≤3（為墻厚度）時；墻體在平面上為轉折形狀，其轉角≤15°時才可以近似當做整體平面剪力墻對待。3、剪力墻結構的平面形狀力求簡單、規(guī)則、對稱，墻體布置力求均勻，使質量中心與剛度中心盡量接近；4、剪力墻結構應盡量避免豎向剛度突變，墻體沿豎向宜貫通全高，墻厚度沿豎向宜逐漸減薄，在同一結構單元內(nèi)宜避免錯層及局部夾層；5、全剪力墻體系從剪力墻布置均衡來考慮：在民用建筑中，橫墻短而數(shù)量多，縱墻長而數(shù)量少；橫向剪力墻間距一般≥6~8m；6、對抗震要求的建筑，應避免抗震性能不良的魚骨式的平面布置；7、當建筑平面形狀任意時，在受力復雜處，剪力墻應適當加密；12、落地剪力墻間距L應滿足：非抗震：L≤3B，L≤36M（B為樓面寬）抗震：L≤2B，L≤24M(底部為1～2層框支時)13、上下層剪力墻的剛度比宜盡量接近于1。14、框支剪力墻托梁上方的一層墻體不宜設置邊門洞，且不得在中柱上方設門洞。落地剪力墻盡量少開窗洞，若必須開洞時宜布置在墻體的中部。15、轉換層樓板混凝土強度等級不宜低于C30，并應采用雙向上下層配筋16、框支梁柱截面尺寸框支梁寬度不宜小于上層墻體厚度的2倍，且不小于400mm。框支梁高度：進行抗震設計是不應小于跨度的1/6；進行非抗震設計是不應小于跨度的1/8也可采用加腋梁?？蛑е慕孛鎸挾纫伺c梁寬相等，也可比梁寬大50.非抗震設計時柱截面寬不宜小于400mm；框支柱截面高度不宜小于梁跨度的1/15；進行抗震設計時柱寬不宜小于450mm，柱截面高不宜小于梁跨度的1/12，柱凈高與截面長邊尺寸比宜大于4。17、框支梁柱的混凝土等級不得低于C3018、對于底層大空間，上層魚骨式剪力墻結構，結構平面布置的要求見p53。4.3剪力墻的構造及一般規(guī)定要求4.3.1剪力墻的材料要求剪力墻的混凝土強度等級不低于C20剪力墻的配筋：剪力墻厚度＜200㎜，可單層配筋；剪力墻厚度≥200㎜，應兩層配筋。山墻及相鄰第一道內(nèi)橫墻、樓梯間或電梯間及內(nèi)縱墻等都應雙層配筋。4.3.2剪力墻的厚度要求一、二級抗震等級的剪力墻厚度，不應小于160mm，且不應小于層高的1/20；底部加強部位的墻厚，不宜小于200mm，且不宜小于層高的1/16；對三、四級抗震等級，不應小于160mm，且不應小于層高的1/25。

4.3.3剪力墻所適應的最大高度及高寬比結構體系非抗震設計抗震設防烈度6度7度8度9度全部落地剪力墻15014012010060部分落地剪力應采用A級高度乙類、丙類高層建筑的剪力墻結構最大適用高度（m）A級高度甲類高層建筑的剪力墻結構最大適用高度：6度、7度、8度抗震時，將本地區(qū)設防烈度提高一級后，乙類、丙類建筑采用。9度抗震時，應專門研究（說明：房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的電梯機房、水箱、構架等高度）B級高度乙類、丙類高層建筑的剪力墻結構最大適用高度（m）結構體系非抗震設計抗震設防烈度6度7度8度全部落地剪力墻180170150130部分落地剪力墻150140120100非抗震設計抗震設防烈度6度、7度8度9度8654A級高度乙類、丙類高層建筑剪力墻結構體系建筑高寬比限值4.3.4剪力墻墻體上開洞的基本要求剪力墻上的洞口會影響剪力墻的分類及相應的受力狀態(tài)和變形;對于較大的洞口應盡量設計成上下洞口對齊成列布置，能形成明確的墻肢和連梁，避免上下洞口錯列的不規(guī)則布置(抗風和抗震都不利）。（1）由于建筑使用功能要求而上下洞口不能對齊成列而需要錯開時，應根據(jù)《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》（JGJ3—2002）的規(guī)定進行應力分析及截面配筋設計。對于錯洞墻工程實踐中常用以下措施：①一般錯洞墻當必須采用錯洞墻時，洞口錯開距離不宜小于2m。②疊合錯洞墻抗震設計及非抗震設計中均不宜采用疊合錯洞墻，當必須采用時，應按圖4.12（b）所示的暗框式配筋。③底層局部錯洞墻其標準層洞口部位的豎向鋼筋應延伸至底層，并在一、二層形成上下連續(xù)的暗柱，二層洞口下設暗梁，并加強配筋。底層墻截面的暗柱應伸入二層。（2）對于寬墻肢一般當其截面高度大于8m時可開門窗洞或開結構洞，事后再行堵砌，見圖4.13，使一道剪力墻分為若干較均勻的墻肢。各墻肢可以是整體墻、小開口墻、聯(lián)肢墻或壁式框架，各墻肢的高寬比均不宜小于2.4.3.5框支剪力墻框支剪力墻——剪力墻結構的高層建筑，可能在底部一層甚至三層范圍內(nèi)，因使用上要求做成大空間，迫使一些剪力墻不能全部直通到底，而由底部框架、梁柱來抬上部的剪力墻，這樣就成為框支墻。主要特點側向剛度在底層樓蓋處發(fā)生突變；在地震作用下往往由于從下到上剛度突變，底層框架剛度太弱、強度不足、側移過大、延性不足而出現(xiàn)破壞。歸納設計中框支剪力墻常遇見的一些問題總結如下：（1）框支墻與落地墻的比例在地震區(qū)，一般限制框支墻的總榀數(shù)不超過全部橫墻數(shù)的50﹪。（2）增加落地剪力墻的厚度（但不宜超過原墻厚的2倍），提高落地剪力墻與框架柱的強度等級，控制落地剪力墻的間距不宜大于建筑物寬度的2.5倍；落地剪力墻組合布置成筒狀或工字形等來增加結構底部的總抗側剛度。（3）避免在框支樓蓋頂處發(fā)生剛度急劇突變，如板厚不宜小于180mm，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土且強度不宜低于C30，用雙向上下配筋，配筋率不宜低于0.25﹪.（4）根據(jù)建筑使用功能，將底層框架擴展為2~3層，剛度隨層高逐漸變化，使剛度逐漸減弱而避免突變。（5）在框架的最上面一層設置設備層，作為剛度的過渡層，使結構轉換層上下剛度較為接近。（6）框支梁、柱截面的確定

框架梁高度一般可?。?/6~1/8）梁跨；框架柱截面應符合軸壓比。總之：框支剪力墻在豎向布置時，為防止剛度突變采取各種措施，使其大空間底層的層剛度變化率接近于1，不宜超過2；不宜在地震區(qū)單獨使用框支剪力墻結構，即需要時采用框支剪力墻與落地剪力墻協(xié)同工作。4.4工程實例JIEGOUXUANXING1廣州白云賓館剪力墻結構該建筑33層，其中地下室1層，高106.6m，橫向布置剪力墻，縱向走廊兩邊也為剪力墻，墻厚沿高度從下往上逐漸減小，底層最厚32cm，25層以上16cm，混凝土強度等級也隨高度降低最高C30，最低C20。計算頂點水平側移值96mm，約為建筑總高的1%，層間相對位移小于1/96