剪力牆
也稱抗風牆或抗震牆，房屋或構築物中主要承受風或地震產生的水平力的牆體，一般用鋼筋混凝土做成。分類及適用範圍 剪力牆包括平面剪力牆和筒體剪力牆兩大類。 平面剪力牆①周邊有梁、柱的剪力牆。鋼筋混凝土框架結構的多層、高層建築中，為增加房屋的剛度、強度及抗倒塌能力，可在某些部位的框架中佈置這種剪力牆。 周邊有梁、柱的剪力牆又可分為現澆的和預製裝配的。現澆剪力牆周邊的梁、柱（即框架）與牆體混凝土同時澆築，整體性好。預製裝配剪力牆的梁、柱為預製構件，在現場裝配，牆板可預製或現澆，連接構造及施工較複雜。 ②側邊有柱的剪力牆。在板柱結構（如昇板結構、無梁樓蓋體係等）中，為提高結構抗風、抗震性能，有時需在有些柱之間設置剪力牆。此種牆體僅在側邊有柱，而相連的樓板無梁。此外,在框架-剪力牆結構體系中,為了施工方便，也可做成側邊有柱的剪力牆，即將樓板直接擱在牆上，牆內設置構造暗梁。 ③周邊無梁、柱的剪力牆。也可分為現澆的和預製裝配的。現澆剪力牆多采用大模板或滑模施工，結構的剛度大、強度高、結構傳力直接均勻，整體性好，地震時抗倒塌能力強，適用於剪力牆結構體系。預製裝配剪力牆的牆板在工廠預製，現場拼裝，適用於裝配式大板結構體系。 筒體剪力牆筒體剪力牆可用於高層建築、高聳結構和懸吊結構等結構體系中。筒體剪力牆由電梯間、樓梯間、設備及輔助用房的間隔牆圍成，筒壁均為現澆鋼筋混凝土牆體，其剛度、強度較平面剪力牆高，可承受較大的水平力及豎向荷載（見筒體結構）。計算要點 剪力牆既承受剪力和彎矩，也承受軸向力。 無孔洞或開洞很小的平面剪力牆可按一般豎向懸臂構件進行內力、位移計算。開洞較大並且比較規則的平面剪力牆可簡化為帶剛域的寬桿件框架(或稱壁式框架 )進行內力、位移計算；亦可簡化為由均勻連續分佈的彈性薄片連繫的豎向懸臂梁，建立微分方程求解位移和內力。不規則開洞的平面剪力牆可用有限元法計算。
房屋或構築物中主要承受風荷載或地震作用引起的水平荷載的牆體。防止結構剪切破壞。又稱抗風牆或抗震牆、結構牆。分平面剪力牆和筒體剪力牆。平面剪力牆用於鋼筋混凝土框架結構、升板結構、無梁樓蓋體系中。為增加結構的剛度、強度及抗倒塌能力，在某些部位可現澆或預製裝配鋼筋混凝土剪力牆。現澆剪力牆與周邊梁、柱同時澆築，整體性好。筒體剪力牆用於高層建築、高聳結構和懸吊結構中，由電梯間、樓梯間、設備及輔助用房的間隔牆圍成，筒壁均為現澆鋼筋混凝土牆體，其剛度和強度較平面剪力牆高可承受較大的水平荷載。
一般按照剪力牆上洞口的大小、多少及排列方式，將剪力牆分為以下幾種類型：
整體牆
沒有門窗洞口或只有少量很小的洞口時，可以忽略洞口的存在，這種剪力牆即為整體剪力牆，簡稱整體牆。
當門窗洞口的面積之和不超過剪力牆側面積的15%，且洞口間淨距及孔洞至牆邊的淨距大於洞口長邊尺寸時，即為整體牆。
小開口整體牆
門窗洞口尺寸比整體牆要大一些，此時牆肢中已出現局部彎矩，這種牆稱為小開口整體牆。
聯肢牆
剪力牆上開有一列或多列洞口，且洞口尺寸相對較大，此時剪力牆的受力相當於通過洞口之間的連梁連在一起的一系列牆肢，故稱連肢牆。
框支剪力牆
當底層需要大空間時，採用框架結構支撐上部剪力牆，就形成框支剪力牆。在**區，不容許採用純粹的框支剪力牆結構。
壁式框架
在聯肢牆中，如果洞口開的再大一些，使得牆肢剛度較弱、連梁剛度相對較強時，剪力牆的受力特性已接近框架。由於剪力牆的厚度較框架結構樑柱的寬度要小一些，故稱壁式框架。
有時由於建築使用的要求，需要在剪力牆上開有較大的洞口，而且洞口的排列不規則，即為此種類型。
需要說明的是，上述剪力牆的類型劃分不是嚴格意義上的劃分，嚴格劃分剪力牆的類型還需要考慮剪力牆本身的受力特點。
[編輯本段]剪力牆結構
1．建築物中的豎向承重構件主要由牆體承擔時，這種牆體既承擔水平構件傳來的豎向荷載，同時承擔風力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力牆即由此而得名(抗震規範定名為抗震牆)。
2．剪力牆是建築物的分隔牆和圍護牆，因此牆體的佈置必須同時滿足建築平面佈置和結構佈置的要求。
3，剪力牆結構體系，有很好的承載能力，而且有很好的整體性和空間作用，比框架結構有更好的抗側力能力，因此，可建造較高的建築物。
4．剪力牆的間距有一定限制，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．剪力牆結構的樓蓋結構一般採用平板，可以不設梁，所以空間利用比較好，可節約層高。
1．框架-剪力牆結構。是由框架與剪力牆組合而成的結構體系，適用於需要有局部大空間的建築，這時在局部大空間部分採用框架結構，同時又可用剪力牆來提高建築物的抗側能力，從而滿足高層建築的要求。
2．普通剪力牆結構。全部由剪力牆組成的結構體系。
3．框支剪力牆結構。當剪力牆結構的底部需要有大空間，剪力牆無法全部落地時，就需要採用底部框支剪力牆的框支剪力牆結構。
1．平面佈置
剪力牆結構中全部豎向荷載和水平力都由鋼筋混凝土牆承受，所以剪力牆應沿平面主要軸線方向佈置。
1)矩形、L形、T形平面時，剪力牆沿兩個正交的主軸方向佈置；
2)三角形及Y形平面可沿三個方向佈置；
3)正多邊形、圓形和弧形平面，則可沿徑向及環向佈置。
單片剪力牆的長度不宜過大：
1)長度很大的剪力牆，剛度很大將使結構的周期過短，地震力太大不經濟；
2)剪力牆以處於受彎工作狀態時，才能有足夠的延性，故剪力牆應當是高細的，如果剪力牆太長時，將形成低寬剪力牆，就會由受剪破壞，剪力牆呈脆性，不利於抗震。故同一軸線上的連續剪力牆過長時，應用樓板或小連梁分成若干個牆段，每個牆段的高寬比應不小於2。每個牆段可以是單片牆，小開口牆或聯肢牆。每個牆肢的寬度不宜大於8．0m，以保證牆肢是由受彎承載力控制，和充分發揮豎向分佈筋的作用。內力計算時，牆段之間的樓板或弱連梁不考慮其作用，每個牆段作為一片獨立剪力牆計算。
短肢剪力牆結構是指牆肢的長度為厚度的5-8倍剪力牆結構，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折線型、“一”字型。
這種結構型式的特點是：
①結合建築平面，利用間隔牆位置來佈置豎向構件，基本上不與建築使用功能發生矛盾；
②牆的數量可多可少，肢長可長可短，主要視抗側力的需要而定，還可通過不同的尺寸和佈置來調整剛度中心的位置；
③能靈活佈置，可選擇的方案較多，樓蓋方案簡單；
④連接各牆的梁，隨牆肢位置而設於間隔牆豎平面內，可隱蔽；
⑤根據建築平面的抗側剛度的需要，利用中心剪力牆，形成主要的抗側力構件，較易滿足剛度和強度要求。
對短肢剪力牆結構的設計計算，因其是剪力牆大開口而成，所以基本上與普通剪力牆結構分析相同，可採用三維桿-系簿壁柱空間分析方法或空間桿-牆組元分析方法，前者如建研院的TBSA、TAT，廣東省建築設計院的廣廈CAD的SS模塊，後者如建研院的TBSSAP、SATWE，清華大學的TUS，廣東省建院的SSW等。其中空間桿牆組元分析方法計算模型更符合實際情況，精度較高。雖然三維桿系-簿壁柱空間分析程序使用較早、應用較廣，但對牆肢較長的短肢剪力牆，應該用空間桿-牆組元程序進行校核。
在進行以上分析後，按《高層建築結構設計與施工規範》進行截面與構造設計，相對於異形柱結構，短肢剪力牆結構的理論與實踐較為成熟，但這種結構在結構設計中仍然有需要引起重視的方面。
（1）由於短肢剪力牆結構相對於普通剪力牆結構其抗側剛度相對較小，設計時宜佈置適當數量的長牆，或利用電梯，樓梯間形成剛度較大的內筒，以避免設防烈度下結構產生大的變形，同時也形成兩道抗震設防；
（2）短肢剪力牆結構的抗震薄弱部位是建築平面外邊緣的角部處的牆肢，當有扭轉效應時，會加劇已有的翹曲變形，使其牆肢首先開裂，應加強其抗震構造措施，如減小軸壓比，增大縱筋和箍筋的配筋率；
（3）高層短肢剪力牆結構在水平力作用下，顯現整體彎曲變形為主，底部外圍小牆肢承受較大的豎向荷載和扭轉剪力，由一些模型試驗反映出外周邊牆肢開裂，因而對外周邊牆肢應加大厚度和配筋量，加強小牆肢的延性抗震性能。短肢牆應在兩個方向上均有連接，避免形成孤立的“一”字形牆肢；
（4）各牆肢分佈要盡量均勻，使其剛度中心與建築物的形心盡量接近，必要時用長肢牆來調整剛度中心；
（5）高層結構中的連梁是一個耗能構件，在短肢剪力牆結構中，牆肢剛度相對減小，連接各牆肢間的梁已類似普通框架梁，而不同於一般剪力牆間的連梁，不應在計算的總體信息中將連樑的剛度大幅下調，使其設計內力降低，應按普通框架梁要求，控制砼壓區高度，其梁端負彎矩鋼筋可由塑性調幅70%-80%來解決，按強剪弱彎，強柱弱樑的延性要求進行計算。剪力牆的計算
剪力牆所承受的豎向荷載，一般是結構自重和樓面荷載，通過樓面傳遞到剪力牆。豎向荷載除了在連梁（門窗洞口上的梁）內產生彎矩以外，在牆肢內主要產生軸力。可以按照剪力牆的受荷面積簡單計算。
在水平荷載作用下，剪力牆受力分析實際上是二維平面問題，精確計算應該按照平面問題進行求解。可以藉助於計算機，用有限元方法進行計算。計算精度高，但工作量較大。在工程設計中，可以根據不同類型剪力牆的受力特點，進行簡化計算。
整體牆和小開口整體牆
在水平力的作用下，整體牆類似於一懸臂柱，可以按照懸臂構件來計算整體牆的截面彎矩和剪力。小開口整體牆，由於洞口的影響，牆肢間應力分佈不再是直線，但偏離不大。可以在整體牆計算方法的基礎上加以修正。
聯肢牆
聯肢牆是由一系列連梁約束的牆肢組成，可以採用連續化方法近似計算。
壁式框架
框支剪力牆和開有不規則洞口的剪力牆
此兩類剪力牆比較複雜，最好採用有限元法借助於計算機進行計算。其計算判斷過程是由整體參數來判斷的有關計算方法有那些注意的問題,希望大家展開討論.還有個比較重要而且需要進一步理解的概念是:協同工作原理基本的原理是這樣的:框架結構和剪力牆結構，兩種結構體系在水平荷載下的變形規律是完全不相同的。框架的側移曲線是剪切型，曲線凹向原始位置；而剪力牆的側移曲線是彎曲型，曲線凸向原始位置。在框架—剪力牆（以下簡稱框-剪）結構中，由於樓蓋在自身平面內剛度很大，在同一高度處框架、剪力牆的側移基本相同。這使得框—剪結構的側移曲線既不是剪切型，也不是彎曲型，而是一種彎、剪混合型，簡稱彎剪型。在結構底部，框架將把剪力牆向右拉；在結構頂部，框架將把剪力牆向左推。因而，框—剪結構底部側移比純框架結構的側移要小一些，比純剪力牆結構的側移要大一些；其頂部側移則正好相反。框架和剪力牆在共同承擔外部荷載的同時，二者之間為保持變形協調還存在著相互作用。框架和剪力牆之間的這種相互作用關係，即為協同工作原理。
考慮地震作用組合的剪力牆，其正截面抗震承載力應按規定計算，但在其正截面承載力計算公式右邊，應除以相應的承載力抗震調整係數γRE。剪力牆各牆肢截面考慮地震作用組合的彎矩設計值：對一級抗震等級剪力牆的底部加強部位及以上一層，應按牆肢底部截面考慮地震作用組合彎矩設計值採用，其他部位可採用考慮地震作用組合彎矩設計值乘以增大係數
相關詞條：過樑柱連梁框架梁框剪結構框剪框架剪力牆框架結構磚混結構圈樑構造柱考慮地震作用組合的剪力牆，其正截面抗震承載力應按規定計算，但在其正截面承載力計算公式右邊，應除以相應的承載力抗震調整係數γRE。剪力牆各牆肢截面考慮地震作用組合的彎矩設計值：對一級抗震等級剪力牆的底部加強部位及以上一層，應按牆肢底部截面考慮地震作用組合彎矩設計值採用，其他部位可採用考慮地震作用組合彎矩設計值乘以增大係數
沒有留言:
張貼留言