剪力牆結構

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剪力牆結構(Shear Wall Structure)

　　剪力牆結構是指在高層和多層建築中，豎向和水平作用均由鋼筋混凝土或預應力混凝土牆體承受的結構。常用於普通高層住宅，和房型非常複雜的多層洋房和別墅。

　　優點：承重結構為片狀的混凝土牆體，房間不見柱子的棱角，比框架結構更適合用於住宅。混凝土牆體的抗震能力最強，房屋安全度很高。

　　缺點：混凝土用量多，自重大，總高度通常無法超過150m。混凝土牆體為高強度承重牆體，房間不能拆改。

　　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力能力,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。

　　(3)普通剪力牆結構的結構佈置

　　1)平面佈置

　　a.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。

　　(α)矩形、L形、T形平面時,剪力牆沿兩個

　　正交的主軸方向佈置;

　　(b)三角形及Y形平面可沿三個方向佈置;

　　(c)正多邊形、圓形和弧形平面,則可沿徑向及環向佈置。

　　b.單片剪力牆的長度不宜過大:

　　(α)長度很大的剪力牆,剛度很大將使結構的周期過短,抗地震能力太大不經濟;

　　(b)剪力牆處於受彎工作狀態時,才能有足夠的延性,故剪力牆應當是高窄的,如果 剪力牆太長時,將形成低寬剪力牆,就會有受剪破壞,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幹個牆段,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。

　　c.剪力牆的數量要在方案階段合理地確定,以對稱,均勻,數量適當為好。

　　d.調整剪力牆結構剛度的方法有:

　　(α)適當減小剪力牆的厚度;

　　(b)降低連梁的高度;

　　(c)增大門窗洞口寬度;

　　(d)對較長的牆肢設置施工洞,分為二個牆肢。超過8.0m長時都應用施工洞劃分為 小牆肢。

　　2)豎向佈置

　　α.剪力牆應在整個建築的豎向連續,上到頂,下到底,中間樓層也不要中斷。剪力 牆不連續會造成剛度突變,對抗震非常不利。

　　b.頂層取消部分剪力牆時,其餘剪力牆應在構造上予以加強。

　　c.底層取消部分剪力牆時,應設置轉換層。

　　d.為避免剛度突變,剪力牆的厚度應按階段變化,每次厚度減小宜為50－100mm, 不宜過大,使牆體剛度均勻連續改變。厚度改變和混凝土強度等級的改變宜錯開樓層。

　　e.厚度變化時宜二側同時內收。外牆及電梯間牆可只單面內收。

　　f．剪力牆上的洞口宜上下對齊,併列佈置,這種牆傳力直接,受力明確,內力分佈清楚,抗震性能好。錯洞口上下不對齊,受力複雜,洞邊容易產生應力集中,配筋大,地震時容易破壞。

　　g.相鄰洞口之間及洞口與牆邊緣之間要避免小牆肢。當牆股的寬度與厚度之比小於 3的小牆肢,在反覆荷載作用下,容易早開裂,早破壞,故牆肢 寬度不宜小於3bω(bω為牆厚) ,且不應小於500mm。

　　h.刀把形剪力牆會使剪力牆受力複雜,應力局部集中,而且豎向地震作用會產生較大的影響,宜十分慎重。